内容正文:
第二节 神经冲动的产生和传导
[课标要求]
1.阐明兴奋在神经纤维上的产生机制。
2.说明神经冲动在神经纤维上的传导形式及过程。
3.说明神经冲动在突触处传递的过程及特点。
[主干知识梳理]
一、环境刺激使得神经细胞产生动作电位
1.动作电位的概念与产生
(1)概念:指经历去极化、反极化和复极化的过程,也就是膜外负电位的形成和恢复的过程。
(2)具体过程
2.膜电位的变化与离子浓度
(1)膜内外离子浓度与膜的通透性
①神经细胞膜内、外各种电解质的离子浓度不同,膜外钠离子浓度大,膜内钾离子浓度大。
②神经细胞对不同离子的通透性不同,造成膜内、外电位差异。
(2)静息电位的产生原因
①细胞内的有机负离子如蛋白质为大分子,这些大分子不能透过细胞膜到细胞外;②细胞膜上的Na+K+泵,通过消耗ATP,逆浓度梯度从细胞内泵出3个钠离子,从膜外泵进2个钾离子;③静息时,神经细胞膜对钾离子的通透性大,膜内的钾离子顺着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。
(3)动作电位产生的原因
二、冲动在神经纤维上以电信号的形式传导
传导
实质
神经纤维表面从兴奋处开始,由近及远不断产生电位变化(内负外正→内正外负)的过程
传导
过程
传导
过程
(1)兴奋部位与邻近的未兴奋部位之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;
(2)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
传导
方向
在动物体外实验中,刺激神经纤维某处,兴奋由刺激点沿神经纤维双向传导
传导
特点
动作电位沿神经纤维传导时,其电位变化不会随传导距离的增加而衰减,并且一根神经纤维传导神经冲动时不影响其他神经纤维,即各神经纤维之间具有绝缘性
三、神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成
1.突触的概念
两个神经元相接触部分的细胞膜以及它们之间微小的缝隙,共同形成了突触;神经末梢与肌肉接触处称为神经肌肉接点,也称之为突触。
2.突触结构(完善图示内容)
3.兴奋传递过程
信号
转变
电信号使突触小泡向突触前膜移动并释放一种化学物质——神经递质,这种化学信号通过突触间隙后与突触后膜上的受体结合,引起电位变化。所以突触能实现:电信号→化学信号→电信号的转化。
作用
机理
神经递质从突触前膜以胞吐的运输方式释放到突触间隙,然后与突触后膜(另一个神经元)上的特异性受体结合,引发突触后膜电位的变化,即引发一次新的神经冲动。
4.兴奋在突触处传递的特点和原因
(1)特点:单向传递。
(2)原因:递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜。
[预习效果自评]
1.判断下列说法的正误
(1)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)由于细胞膜内外两侧特异的离子分布特点等原因,细胞膜两侧的电位表现为内正外负,称为静息电位。(×)
提示:静息电位时,细胞膜两侧的电位表现为内负外正。
(3)神经细胞内K+浓度明显高于膜外,而Na+浓度比膜外低。(√)
(4)神经递质经扩散通过突触间隙,然后与突触后膜直接接触,引发突触后膜电位变化。(×)
提示:神经递质由突触小泡释放到突触间隙,并扩散到突触后膜处,与突触后膜上的相应受体结合,引发突触后膜电位变化。
(5)神经递质作用于突触后膜上的受体一定能引起下一个神经元的兴奋。(×)
提示:神经递质有兴奋性递质,也有抑制性递质,不同的神经递质作用于突触后膜,可以使突触后膜兴奋或者抑制。
2.下列哪项检测方法可以测定神经纤维上的静息膜电位( )
解析:选C 要测静息膜电位,需将电流表的两个电极一个放在神经纤维的外侧,另一个放在神经纤维的内侧,由于内外两侧存在电位差,因此电流表指针会发生偏转。
3.思考题
(1)一种药物可以特异性的抑制神经细胞膜上Na+K+泵的功能,这会对神经细胞的极化状态产生什么样的影响?
提示:神经细胞膜上Na+K+泵转运钠离子和钾离子以维持神经细胞的极化状态,若神经细胞膜上Na+K+泵功能被抑制,则神经细胞的极化状态不能形成。
(2)如何理解一根神经中的多条神经纤维传导神经冲动时是互不影响的?
提示:兴奋在神经纤维上是以电信号的形式传导的,动作电位的去极化只能发生在同一细胞膜上,不同的细胞由于细胞膜的结构不是连续的,所以不同的神经纤维之间不能传导电信号,多条神经纤维传导神经冲动时是互不影响的。
[精要内容把握]
一、知识体系建一建
二、核心语句背一背
1.去极化、反极化和复极化的过程,就是动作电位——膜外负电位的形成和恢复的过程。
2.神经纤维膜上存在离子通道,其中包括钠离子通道和钾离子通道。
3.静息电位主要与钾离子外流有关,动作电位主要与钠离子内流有关。
4.神经末梢内部有