内容正文:
第3节 神经冲动的产生和传导
[学习目标]
1.运用结构与功能观理解兴奋在神经元之间的传递是单向的。
2.采用归纳与概括、演绎与推理的方法,得出兴奋在神经纤维上的传导和兴奋在神经元之间的传递的过程和特点。
3.自觉远离毒品,参与毒品危害的宣传。
一、兴奋在神经纤维上的传导
二、兴奋在神经元之间的传递
神经元之间通过突触传递信息图解
三、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
1.兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na+大量内流。 (√)
2.动作电位形成过程中Na+内流的方式是主动运输。 (×)
3.突触小泡中的神经递质释放到突触间隙的过程属于胞吐。 (√)
4.神经递质作用于突触后膜上,就会使下一个神经元兴奋。 (×)
5.长期服用可卡因,可导致突触后膜上的多巴胺受体减少。 (√)
知识点一 兴奋在神经纤维上的传导
1.静息电位和动作电位产生的离子机制。
(1)根据静息电位和动作电位产生的原理,分析回答下列问题:
①静息电位和动作电位产生的离子基础是什么?
提示:神经细胞膜内外离子分布的不平衡,即膜内的K+浓度比膜外高,Na+浓度比膜外低。
②静息状态下,膜上K+通道处于开放状态,K+外流,形成内负外正的静息电位,这种膜电位状态称为极化状态。K+的这种跨膜运输属于什么方式?有何特点?
提示:协助扩散;需要通道蛋白的协助,不需要消耗ATP,顺浓度梯度进行。
(2)受到刺激时,膜上的Na+通道打开,此时Na+的跨膜运输方式为协助扩散。请推测此时跨膜运输的方向是内流还是外流?推测的依据是什么?
提示:内流;协助扩散是顺浓度梯度进行的,而神经细胞膜外的Na+浓度比膜内高。
(3)动作电位达到峰值后,膜电位表现为内正外负,与静息电位的膜电位状态相反,这种膜电位状态称为反极化。此时,会打开膜上的另一些K+通道,造成K+顺浓度梯度外流,以恢复静息电位状态。但由于外流的K+量过高,造成膜内的电位比静息状态还要低,这种膜电位状态称为超极化。在由超极化状态恢复真正极化状态过程中,Na+外流的同时K+内流,Na+和K+的这种跨膜运输是顺浓度梯度还是逆浓度梯度的?这种跨膜运输的方式是什么?还有哪些特点?
提示:逆浓度梯度;主动运输;需要载体蛋白的协助,需要消耗ATP。
(4)综上所述,你认为兴奋在神经纤维上的传导是否需要消耗ATP?为什么?
提示:需要;在动作电位恢复静息电位的过程中,Na+和K+的主动运输需要消耗ATP。
2.下图表示兴奋在神经纤维上的传导过程,据图回答有关问题:
(1)图中b点为刺激点,该处膜内外的电位与a和c处的相比有何特点?
提示:b处的电位特点是外负内正,a和c处都是外正内负。
(2)图中膜内、外都会形成局部电流,请说出它们的电流方向。兴奋传导的方向与哪种电流方向一致?
提示:膜内的电流方向是a←b→c,膜外的电流方向是a→b←c。兴奋传导的方向与膜内电流方向一致。
(3)兴奋在神经纤维上是以何种形式传导的?兴奋的传导具有什么特点?
提示:兴奋在神经纤维上是以电信号(神经冲动或局部电流)的形式传导的。兴奋的传导具有双向传导的特点。
1.构建模型解读静息电位和动作电位的产生机制
(1)静息电位的产生
(2)动作电位的产生
2.膜电位变化曲线解读
1.如图所示,当神经冲动在轴突上传导时,下列叙述错误的是 ( )
A.甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位
B.乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁
C.丁区域发生K+外流和Na+内流
D.图示神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左
解析 由图可知,甲区域与丙区域可能刚恢复为静息电位,也有可能是兴奋还没传到时所保持的静息电位,A正确;甲、丙和丁区域电位为外正内负,处于静息状态,乙区域的电位正好相反,即为动作电位,电流是从正电位流向负电位,所以乙区域与丁区域间膜内局部电流的方向是从乙到丁,B正确;丁区域的电位为外正内负,是由K+外流造成的,C错误;兴奋在神经纤维上的传导是双向的,因此图示兴奋传导的方向有可能从左到右或从右到左,D正确。
答案 C
2.如图表示枪乌贼离体神经纤维在Na+浓度不同的两种海水中受到刺激后的膜电位变化情况。下列描述错误的是 ( )
A.曲线a代表正常海水中膜电位的变化
B.两种海水中神经纤维的静息电位相同
C.低Na+海水中神经纤维静息时,膜内Na+浓度高于膜外
D.正常海水中神经纤维受刺激时,膜外Na+浓度高于膜内
解析 在受到刺激后,由于正常海水中膜外和膜内的Na+浓度差较大,所以Na+迅速内流引发较大的动作电位,对应于曲线a,A正确;根据图示可知,未受刺激时,两种海水中神经纤维的静息电位相同,B正确;在两种海水中,均是膜外的Na+浓度高于膜内,C错误,D正确。
答案 C
细胞外液Na+、K+浓度大小与膜电位变化