2.3神经冲动的产生和传导课件2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

第3节 神经冲动的产生和传导 本节聚焦: 1.兴奋是如何在神经纤维上传导的? 2.兴奋在突触处是如何传递的? 3.为什么不能滥用兴奋剂和吸食毒品? 河源中学 刘少梅老师 ( QQ:609073376) 问题探讨 短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。 1、从运动员听到枪响到作出起跑的反应,信号的传导经过了哪些结构? 2、短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么? 人类从听到声音到作出反应起跑需要经过反射弧的各个结构,完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1 s。 神经中枢 效应器 感受器 传入神经 传出神经 2 任务1: 感受器受到刺激产生兴奋之后,兴奋的以什么形式传导的? 神经中枢 传入神经 传出神经 感受器 效应器 肌 01 兴奋在神经纤维上的传导 有人做过如下实验:在蛙的坐骨神经上放置两个微电极,并将它们连接到一个电表上。 坐骨神经 腓肠肌 坐骨神经—腓肠肌标本 01 兴奋在神经纤维上的传导 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。 实验结论: 1.传导形式: 静息时,电表没有测出电位差,说明神经表面各处电位相等 电信号 a处电位变化: b处电位变化: 正电位→负电位→正电位 正电位→负电位→正电位 细胞类型 细胞内浓度(mmol/L) 细胞外浓度(mmol/L) Na+ K+ Na+ K+ 枪乌贼神经元轴突 50 400 460 10 蛙神经元 15 120 120 1.5 哺乳动物肌肉细胞 10 140 150 4 静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度 Na+浓度:神经细胞外的浓度高于细胞内 K +浓度:神经细胞外的浓度低于细胞内 Na+ K + 任务2: 兴奋的以电信号的形式传导的,电信号是如何产生的? 细胞外液 细胞内液 01 “生物电”发生的膜学说:生物膜具有选择透过性,神经兴奋的产生可能是细胞膜调节K+或者其他离子的透过性,进而调节细胞膜两侧电位差引发的。 K+ Na+ 电信号的产生: K+ 4 mmol/L Na+ 145 mmol/L K+ 150 mmol/L Na+ 12 mmol/L 7 静息电位的产生和维持 K+ 通道 Na+ 通道 细胞外液 细胞内液 K+ 150 mmol/L Na+ 12 mmol/L K+ 4 mmol/L Na+ 145 mmol/L 静息时,细胞膜主要对 K+有通透性,K+外流。 由于带正电荷的 K+顺浓度差向细胞外扩散,相应的负电荷仍留在细胞内,形成了“内负外正“ 的静息电位。 静息电位: 内负外正 8 静息电位的产生和维持 K+ 通道 Na+ 通道 细胞外液 细胞内液 K+ 150 mmol/L Na+ 12 mmol/L K+ 4 mmol/L Na+ 145 mmol/L 受到刺激兴奋时,细胞膜对 Na+的通透性增加,Na+内流。 由于带正电荷的 Na+顺浓度差向细胞内扩散,相应的负电荷仍留在细胞外,这样使静息时“内负外正“ 的电位出现了反转,最终形成了“内正外负”的动作电位。 动作电位: 内正外负 9 静息电位的产生和维持 K+ 通道 Na+ 通道 细胞外液 细胞内液 K+ 150 mmol/L Na+ 12 mmol/L K+ 4 mmol/L Na+ 145 mmol/L 动作电位: 内正外负 兴奋后,Na+ 通道关闭,K+ 通道再次打开,带正电荷的K+顺浓度差向细胞外扩散,这样神经纤维又恢复静息电位——“内负外正“ 。 10 01 兴奋在神经纤维上的传导 2. 兴奋的产生 静息电位: K+外流 Na+内流 动作电位: 局部电流 局部电流: 兴奋部位与未兴奋部位间由于电位差的存在而发生电荷移动,这样就形成了局部电流。 细胞膜主要对K+有通透性,K+外流 膜对Na+的通透性增加,Na+内流 静息状态: 兴奋状态: 刺激 =电信号(神经冲动) 兴奋部位 未兴奋部位 内负外正 内正外负 协助扩散 01 兴奋在神经纤维上的传导 3. 兴奋的传导 这种局部电流又刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,如此进行下去,将兴奋向前传导,后方又恢复为静息电位。 兴奋部位 未兴奋部位 局部电流 兴奋 恢复静息 未兴奋 局部电流 膜内: 膜外: 局部电流方向: 未兴奋部位→兴奋部位, 与兴奋传导方向 。 兴奋部位→未兴奋部位, 与兴奋传导方向 。 相反 相同 01 兴奋在神经纤维上的传导 未兴奋部位 兴奋部位 思考:若将神经纤维离体,刺激中部,则兴奋的传导方向是什么样的? 结论:若刺激发生在神经纤维中部,则兴奋传导方向是双向的。 - + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -