内容正文:
神经冲动的产生和传导
第一章 人体稳态维持的生理基础
问题探讨
问题探讨
1.运动员从听到发令枪响到做出起跑反应,信号的传导经过了那些结构?
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1.运动员从听到发令枪响到做出起跑反应,信号的传导经过了那些结构?
2.兴奋可能以一种什么形式来传导?
神经中枢
效应器
感受器
传入神经
传出神经
问题探讨
问题探讨
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意大利生理学家
伽尔瓦尼
蛙坐骨神经-腓肠肌标本
坐骨神经
腓肠肌
一、生物电的发现
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在蛙的坐骨神经外侧放置两个微电极,并将它们连接到一个灵敏电流表上。
一、生物电的发现
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刺激
位置
兴奋是以 的形式沿着神经纤维传导的
1.无刺激时,指针不偏转,这说明了什么?
2.给予刺激后,电位发生了怎样的变化?
一、生物电的发现
电信号
,这种电信号也叫神经冲动。
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a
b
a
b
+
+
-
-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
推测细胞质膜内外电势差?
外正内负
不受刺激:
静息状态
膜电位:静息电位
-
-
-
-
-
+
+
+
-
-
∮外 = 0
一、生物电的发现
“生物电”发生的膜学说
U内外 < 0
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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
静息时的外正内负可能是哪种离子的跨膜移动引起的?如何验证?
二、静息电位
任务1.静息电位膜内外电位差和什么离子有关?
K+外流
协助扩散
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K +通道
K+通道
K+外流,导致膜外为正电位,膜内为负电位。
静息时,膜对K+的通透性大,
二、静息电位
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霍奇金
赫胥黎
静息时细胞膜只对 K+有通透性。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 “外正内负”的静息电位。
神经受到刺激兴奋时,细胞膜对所有离子都通透,膜两侧电位差瞬间消失形成兴奋。
如果“膜学说”成立,赫胥黎和霍奇金在刺激枪乌贼轴突后,应观察到怎样的电位变化?
三、动作电位
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安静时膜内外电压差
刺激时膜内外电压差
静息电位
动作电位
内正外负
内负外正
三、动作电位
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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
三、动作电位
任务2.动作电位内正外负的形成和什么离子有关?
Na+内流
协助扩散
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受到刺激时,细胞膜对Na +的通透性增加,Na +内流,
膜电位表现为外负内正,称为动作电位。
轴突兴奋的时候是如何形成内正外负的?
三、动作电位
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霍奇金和赫胥黎将两个电极一个接在枪乌贼膜外,一个接在膜内,在神经纤维左侧给予一个适宜强度的刺激,灵敏电流计测出膜电位变化如图,试解释为什么有这样的变化规律。
四、静息电位的恢复
Na+
内
流
A
B
C
K+
外
流
K+外流
神经纤维
未受到刺激
神经纤维
受到刺激
神经纤维
受刺激后恢复
从物质(细胞内外离子含量)的角度分析
以上步骤能否形成闭环?
K+
Na+
Na+
如何维持细胞膜内外Na+和K+浓度?
这些过程消耗能量吗?我们如何进行验证?
Na+
K+
K+
K+
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如何维持细胞膜内外Na+和K+浓度?
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Na+
内
流
A
B
C
K+
外
流
K+外流
钠钾泵活跃
a段—— 电位,外正内负,此时 通道开放,该离子 流。
b点—— 电位形成过程中, 通道开放,该离子 流。
bc段—— 电位, 通道继续开放。
cd段—— 电位恢复形成, 离子 流
de段—— 电位。(钠钾泵将流入的Na+泵出,流出K+泵入)
静息
K+
动作
Na+
外
内
动作
Na+
静息
外
静息
主动运输
K+
去极化
复极化
超极化
极化
小结
1.一种感受器或细胞对不同刺激的敏感度都一样( )
2.产生动作电位是多数细胞受到刺激产生兴奋时的共同表现( )
3.Na+和K+进出细胞的变化是动作电位产生的基础( )
4.“极化”和“复极化”产生的原因是K+内流,“去极化”产生的原因是Na+外流( )
巩固练习
×
√
√
×
巩固练习
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