第二章 第二节 第1课时 动作电位的产生和神经冲动的传导-2021-2022学年高二生物【步步高】学习笔记(浙科版2019选择性必修1)浙江word
第二节 神经冲动的产生和传导
第1课时 动作电位的产生和神经冲动的传导
[学习目标] 分析神经冲动的产生和传导。
[素养要求] 1.生命观念:分析神经冲动的产生和传导,建立生命的信息观。2.科学探究:尝试自主设计实验验证神经冲动的传导特点。
一、环境刺激使神经细胞产生动作电位
1.动作电位期间膜的极性变化
膜状态 | 图示 | 膜电位 |
极化状态 (静息膜电位) | 膜外为正电位,膜内为负电位 | |
反极化 | 膜内为正电位,膜外为负电位 | |
复极化 | 外正内负 |
去极化、反极化和复极化的过程,也就是动作电位——膜外负电位的形成和恢复的过程。
2.动作电位产生的原因
(1)极化状态的形成
①离子基础:神经细胞膜内、外各种电解质的离子浓度不同,即膜外钠离子浓度大,膜内钾离子浓度大,而神经细胞对不同离子的通透性各不相同。
②形成原因
a.细胞内的有机负离子如蛋白质为大分子,不能透过细胞膜到细胞外。
b.细胞膜上存在Na+-K+泵,每消耗1个ATP分子,逆浓度梯度,从细胞内泵出3个钠离子,但只从膜外泵入2个钾离子。
c.神经细胞膜在静息时对钾离子的通透性大,膜内的钾离子顺浓度梯度扩散到细胞外,但对钠离子的通透性小,膜外的钠离子不能扩散进来。
(2)动作电位的产生
当神经某处受到刺激时会使钠通道开放,于是膜外钠离子在短时间内顺浓度梯度大量涌入膜
内,造成了内正外负的反极化现象。但在很短的时间内钠通道重新关闭,钾通道随即开放,钾离子又很快涌出膜外,使膜电位又恢复到外正内负的状态。
判断正误
(1)在静息状态时神经纤维膜处于外负内正的极化状态( )
(2)神经纤维膜的反极化状态就是动作电位( )
(3)神经细胞膜上出现极化状态与膜对K+的通透性有关( )
(4)动作电位发生期间,神经纤维膜上钠通道先开放后关闭( )
(5)静息时K+外流,会造成膜外K+浓度高于膜内( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)√ (5)×
1.若用灵敏电流计测量神经纤维某位点的膜电位,在图a中画出电极位置,在图b中画出动作电位发生过程中该位点膜电位的变化曲线。
提示 如图所示
2.当神经受到刺激时,钠通道开放,钠离子涌入膜内,此时钠离子的跨膜运输方式是什么?该运输方式有什么特点?复极化过程中,钾通道开放,钾离子涌出膜外,又属于什么运输方式?
提示 易化扩散;该运输方式需要载体蛋白的协助,不消耗ATP,顺浓度梯度进行;易化扩散。
3.如果降低细胞外液Na+的浓度,则动作电位的峰值将如何变化?
提示 动作电位的峰值降低。
核心归纳
1.神经纤维上膜电位差变化曲线解读
2.细胞外液中Na+、K+浓度改变对电位的影响
项目 | 静息电位 | 动作电位峰值 |
Na+增加 | 不变 | 增大 |
Na+降低 | 不变 | 变小 |
K+增加 | 变小 | 不变 |
K+降低 | 增大 | 不变 |
1.如图表示神经细胞膜上Na+、K+的两种运输方式,下列相关叙述正确的是( )
A.方式1中的K+经过通道蛋白排出细胞外,需要消耗ATP,是产生静息电位的生理基础
B.方式1中的Na+经过通道蛋白进入细胞内,不需要消耗ATP,是产生动作电位的生理基础
C.方式2中的Na+经过载体蛋白排出细胞外,需要消耗ATP,是产生动作电位的生理基础
D.方式2中的K+经过载体蛋白进入细胞内,需要消耗ATP,是产生静息电位的生理基础
答案 B
解析 方式1中K+外流是由高浓度向低浓度运输,并通过相应的通道蛋白协助,属于易化