内容正文:
知识回顾
知识回顾:
膝跳反射的反射弧?
兴奋在反射弧中是以什么形式传导的?它又是怎样传导的呢?
神经中枢(脊髓)
传入神经
传出神经
感受器
效应器
第3节 神经冲动的产生和传导
第2章 神经调节
刺激
蛙的坐骨神经
腓肠肌
一、兴奋在神经纤维上的传导
资料1:18世纪,伽尔瓦尼意外地发现,用两种金属导体在蛙的肌肉和神经之间建立回路,蛙腿剧烈地痉挛。经过反复实验,他认为痉挛起因于蛙体内存在的电,他还把这种电叫做“生物电”。神经通过生物电使肌肉收缩。
资料2:意大利物理学家伏特认为这只是一种纯物理现象,是两种金属的电位差引起的,而不是所谓的生物电。
电表
(意大利)伽尔瓦尼
使肌肉收缩起因真的是生物电吗?这个电可测吗?
结论: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。
静息时
左侧给予刺激,两次方向相反的偏转
1.形式--神经冲动
电信号在神经纤维上是如何产生的,如何传导的?
一、兴奋在神经纤维上的传导
电表无电位差
说明神经表面各处电位相等
①
②
③
④
⑤
电信号在神经纤维上是如何产生的,如何传导的?
一、兴奋在神经纤维上的传导
静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度
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
神经元膜外的Na+浓度比膜内高,K+浓度比膜内低。
2.神经冲动的产生和传导
神经冲动的产生的结构基K Na浓度差与神经冲动的产生有什么关系呢?
一、兴奋在神经纤维上的传导
神经细胞膜对不同离子的通透性不同:
静息时,膜主要对K+通透性大,K+外流。
受刺激时,膜对Na+通透性增加,Na+内流。
一、兴奋在神经纤维上的传导
2.神经冲动的产生和传导
(1)静息状态
静息时,膜对K+的通透性大,造成K+外流,使膜外的阳离子浓度高于膜内,出现内负外正的现象,叫静息电位。
(K+通道开放)
(K+外流,协助扩散)
在受到刺激时,细胞膜对Na+的通透性增加,造成Na+内流,使膜内的阳离子浓度高于膜外,出现内正外负的现象,叫动作电位,此部位称为兴奋部位。
(2)动作电位
(Na+内流,协助扩散)
刺激
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。
=电信号(神经冲动)
一、兴奋在神经纤维上的传导
一、兴奋在神经纤维上的传导
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。
膜内:兴奋部位(+)→未兴奋部位(-)
膜外:未兴奋部位(+)→兴奋部位(-)
局部电流方向:
兴奋传导的方向:
兴奋与膜内局部电流方向一致,
与膜外局部电流方向相反。
(3)兴奋的传导与恢复
思考1:如何兴奋区如何恢复到静息电位?
思考2:神经细胞如何维持离子浓度差?
无刺激时,电表指针怎么偏转?这又说明什么?当给予刺激,又发生了怎样变化?这又说明什么?
②动作电位:
电位:
原因:
①静息电位:
电位:
原因:
内负外正
K+外流(协助扩散)
内正外负
Na+内流(协助扩散)
【小结】兴奋在神经纤维上的传导
③-④兴奋的传导
膜内局部电流方向:
膜外局部电流方向:
思考1:如何兴奋区如何恢复到静息电位?
兴奋部位→未兴奋部位
未兴奋部位→兴奋部位
思考2:神经细胞如何维持离子浓度差?
兴奋传导的方向:
与膜内电流方向一致
神经细胞每兴奋一次,会有部分Na+内流和部分K+外流,长此以往,神经细胞膜内高K+膜外高Na+的状态将不复存在。这个问题是如何解决的呢?
资料:丹麦生理学家斯科等人发现了细胞膜上存在钠钾泵,并因此获得了1997年的诺贝尔化学奖。
汉水丑生侯伟作品
Na+-K+泵有什么作用?
钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶,能水解ATP释放能量,用于将膜外的K+泵入,同时将膜内的Na+泵出细胞。每消耗一个ATP分子,逆电化学梯度泵出3个Na+和泵入2个K+ 。保持膜内高钾,膜外高钠的不均匀离子分布。为下一次兴奋做好准备。
Na+-K+泵运输方式是什么?
主动运输,逆浓度梯度运输
一、兴奋在神经纤维上的传导
12
现学现用-解释蛙的坐骨神经表面电位变化实验
①
②
③
④
⑤
思考:若给予神经纤维中部刺激神经冲动会如何传导?
①在离体的神经纤维上
传导方向:__________
双向传导
②在反射过程中
传导方向:__________
单向传导
在反射过程中,兴奋只能从感受器传到效应器。
一、兴奋在神经纤维上的传导
14
判断
1.兴奋在离体神经纤维上以电信号的形式双向传导。( )
2.静息时,神经细胞膜对K+的通透性低于Na+。( )
3.动作电位的形成由Na+内流引起,不消耗能量。( )
4.静息电位是由K+外流形成的,外流的方式为主动运输。( )
5.神经纤维受到刺激后,膜内和膜外的局部电流方向相反。( )
6.在完成反射活动的过程中,兴奋在神经纤维上的传导方向是双向的 ( )
√
×
√
×
√
×
兴奋在神经纤维上的传导
膜电位
传导方式
特 点:
静息电位
动作电位
钾离子外流
内负外正
影响因素:钾离子的浓度差
协助扩散
钠离子内流
内正外负
影响因素:钠离子的浓度差
电信号
电流方向
膜内:与兴奋传导方向相同
膜外:与兴奋传导方向相反
双向传导
注:在反射弧中,兴奋是单向传递的
(K+通道开放)
(Na+通道开放)
协助扩散
注:无论何时膜外的Na+浓度高,膜内的K+浓度高
钠钾泵
(主动运输)
膜内外离子分布不平衡的状态是动作电位与静息电位产生的离子基础。
小结
问题探讨
世界田径比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。为什么?
无刺激时,电表指针怎么偏转?这又说明什么?当给予刺激,又发生了怎样变化?这又说明什么?
Lavf58.51.100
Lavf58.29.100
Packed by Bilibili XCoder v2.0.2
$$