内容正文:
2.3 课时1 兴奋在神经纤维上的传导
1.阐明静息电位和动作电位产生的机制。
2.说出兴奋在神经纤维上的传导机制。
学习目标
一、兴奋在神经纤维上的传导
坐骨神经
腓肠肌
(意大利)伽尔瓦尼
1786年有一天,伽尔瓦尼在实验室解剖青蛙,把剥了皮的蛙腿,用刀尖碰蛙腿上外露的神经时,蛙腿剧烈地痉挛,同时出现电火花。经过反复实验,他认为痉挛起因于动物体上本来就存在的电,他还把这种电叫做“动物电”。
学习活动
蛙坐骨神经表面电位差实验
科学家做过如下实验: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。
学习活动
阅读教材27页并解决以下问题,小组代表展示讨论成果:
无刺激时(静息),指针如何偏转?这说明什么?
当在图示神经的左侧一端给予刺激时,指针如何偏转?这又说明什么?
小组活动一:探讨蛙坐骨神经表面电位差实验中神经冲动引起的电现象
a
b
+
+
刺激
-
-
无刺激时,指针无偏转,说明神经表面各处电位相等。
指针先向左偏转然后回位,接着向右偏转然后回位,共发生了两次方向相反的偏转。说明靠近刺激端的电极处(a处)先变为负电位,接着恢复正电位。然后,另一电极处(b处)变为负电位,接着又恢复为正电位。
学习活动
6
说明:在神经系统中,兴奋是以_______的形式沿着神经纤维传导的。
电信号
这种电信号也叫做___________。
神经冲动
思考:神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢?
学习活动
细胞类型 细胞内液浓度(mmol/L) 细胞外液浓度(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
静息时神经元细胞膜内、外某些离子的浓度
神经细胞中Na+、K+分布特点?
思 考
神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,K+浓度比膜内低。
静息时膜内外离子浓度差形成的原因是什么呢?
小组活动二:阅读教材P28,探究神经冲动在神经纤维上的产生过程
和传导机理。
学习活动
注意:Na+-K+泵每消耗一个ATP,会把3个Na+泵出细胞外, 把2个K+泵入细胞内,以维持细胞内外Na+ 、K+的浓度差。
补充知识-------钠钾泵
学习活动
静息电位和动作电位的离子基础
膜内
膜外
Na +通道
K +通道
只在特殊时段开放,
只允许Na+内流,协助扩散
持续开放,
只允许K +外流,
协助扩散
Na+-K +泵
膜上三种通道蛋白
每消耗1分子ATP,就泵出3个Na+的同时泵入2个K +,结果:细胞内K +始终高于膜外,细胞外Na+始终高于膜内,主动运输
Na+进细胞,K+出细胞:协助扩散
Na+出细胞,K+进细胞:主动运输(钠钾泵)
学习活动
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未受刺激时:
膜内外电位变化:
膜外
膜内
K +通道
内负外正
K+外流
当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对离子的通透性是怎样的呢?
1.静息电位的形成
注:静息电位的形成与大小取决于K +的浓度差,与Na+无关!
学习活动
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受到刺激时:
膜内外电位变化:
膜外
膜内
内正外负
Na+内流
2.动作电位的形成
Na +通道
+
+
+
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学习活动
1. 兴奋部位的电位表现为内正外负,邻近的未兴奋部位仍然是内负外正,在兴奋部位和未兴奋部位之间会发生什么现象呢?
兴奋部位
末兴奋部位
小组活动三:探讨神经冲动的传导机理
学习活动
13
局部电流的形成
兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差发生电荷移动形成局部电流。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,如此依次进行下去,兴奋不断地向前传导,后方恢复静息电位。
Na+
Na+
- - - -
++++
++++
++++
++++
++++
++++
++++
++++
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++++
++++
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+ + +
++++
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Na+
Na+
++++
++++
- - -
- - -
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
学习活动
14
兴奋传导方向:
兴奋传导特点:
从兴奋部位传导到未兴奋部位。
在神经纤维上双向传导。
2.在神经纤维上,兴奋传导的方向是什么样的?兴奋传导具有什么特点?
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