内容正文:
2-2 神经调节过程涉及信息的转换及传递
【知识精讲】
1、 信息在神经元上以生物电的形式传导
1、兴奋传导的形式
兴奋:指动物体或人体内的某些组织或细胞,感受外界刺激后,由相对静止状态变成显著活跃状态的过程,即动作电位的产生过程。
神经冲动:在神经系统中,兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫神经冲动。
2、 传导过程
3、传导特点:双向传导
①兴奋在神经纤维上兴奋的传导是双向的;而在生物体内,兴奋是单向传导的。
②静息时K+外流,兴奋时Na+内流都是通过 离子通道 进行的,运输方向都是 高浓度到低浓度 , 不需要 能量,这种运输方式属于 协助扩散 。
4、兴奋在神经纤维上传导的电流方向分析
①在膜外,局部电流的方向与兴奋传导方向相反;
②在膜内,局部电流的方向与兴奋传导方向相同。
5、Na+-K+泵
钠钾泵(也称钠钾转运体),为蛋白质分子,进行钠离子和钾离子之间的交换。每消耗一个ATP分子,逆电化学梯度泵出3个钠离子和泵入2个钾离子。保持膜内高钾,膜外高钠的不均匀离子分布。
2、 神经元间主要通过化学物质传递信息
(一)结构基础——突触
神经元的轴突末梢经过多次分支,最后每个小支末端膨大,呈杯状或球状,叫做 突触小泡 ,与其他神经元的细胞体、树突或肌肉细胞、腺体细胞等可兴奋细胞间相接触,共同形成 突触 (也称为化学突触)。
1、突触的常见类型
①轴突——树突型:
②轴突——胞体型:
2、突触的结构
突触前膜
突触小泡
线粒体
突触间隙
突触后膜
轴突
①突触前膜:轴突末端膨大的突触小体的膜;
②突触间隙:突触前膜和突触后膜之间的缝隙,其内液体属于组织液;
③突触后膜:下一神经元的细胞体膜或树突膜
二、不同神经元之间传递
1、传递过程:
神经冲动到达突触小体,Ca2+内流 细胞内Ca2+浓度增高导致突触小泡与突触前膜融合,神经递质被释放到突触间隙 神经递质与突触后膜上的受体结合 钠离子通道开放 突触后神经元产生神经冲动。
2、传递特点分析:
(1) 单向 传递:递质只存在于突触小体的突触小泡内,只能由 突触前膜 释放,并作用于只存在于 突触后膜 的受体,与受体特异性结合,所以传递方向是 单向 的。
(2) 突触延搁 :兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要 慢 ,这是因为兴奋由突触前神经末梢传至突触后神经元,需要经历 神经递质 的释放、扩散以及对突触后膜作用的过程,所以需要较 长 的时间,这段时间就叫做 突触延搁 。
3、神经递质及种类
(1)神经递质:是神经细胞产生的一种 化学 信使物质,对具有相应 受体 的神经细胞产生特异性反应(兴奋或抑制)。
(2)种类: 兴奋性 递质、 抑制性 递质。
(3)去向:完成传递后,神经递质很快被突触间隙的酶催化降解而失去活性,或被前神经元重新摄取。
*知识拓展* 电突触
1、特点:
(1) 突触前后两膜很近,离子易通过,动作电位能从一个神经元直接传导至下一个神经元;
(2) 传导具有双向性。
2、电突触结构及信息传递示意图:
3、 牛蛙坐骨神经-腓肠肌电生理实验
1、用电流计测量膜电位的两种方法
方法
图解
结果
将两个电极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
将两个电极均置于神经纤维膜的外侧
2、兴奋传导与电流计指针偏转问题
(1)兴奋在神经纤维上传导时
(2)兴奋在神经元之间传递时
3.兴奋产生与传导过程中K+、Na+的运输方式
4.有关兴奋在神经纤维上的传导可结合图示从以下几个方面来理解记忆
注:弧线箭头为局部电流方向,直线箭头为兴奋传导方向
(1)形式:电信号,也称神经冲动。
(2)过程
(3)特点:双向传导,即图中a←b→c。
(4)传导方向与膜内的局部电流方向相同。
5.兴奋在神经纤维上传导的特点
(1)生理完整性:包括结构完整性和功能完整性两个方面。如果神经纤维被切断,兴奋就不能通过断口继续向前传导;即使不破坏神经纤维结构上的连续性,机械压力、冷冻、电流和化学药品等因素使神经纤维的局部功能改变,也会中断兴奋的传导。
(2)绝缘性:一条神经中包含有大量粗细不同、传导速度不一的神经纤维,诸多纤维各自传导其冲动,基本上互不干扰,这称为传导的绝缘性。
(3)双向传导:神经纤维上某一点被刺激而兴奋时,其兴奋可沿神经纤维同时向两端传导。
(4)相对不疲劳性:与突触传递相比较,神经纤维可以接受高频率、长时间的有效电刺激,并始终保持其传导兴奋的能力,这称为神经纤维传导兴奋的相对不疲劳性。
6.电刺激法探究反射弧中兴奋传导和传递的特点
(1)探究兴奋在神经纤维上的传导
方