内容正文:
第3节 神经冲动的产生和传导
第2章 神经调节
第一课时
复习---问题指引
1.反射的概念是什么?非条件反射和条件反射有什么区别?条件反射对动物的生存有什么意义?
2.反射的结构基础是什么?完成反射需要哪两个条件?有这两条件反射就一定发生吗?
3.反射弧包括哪 5 部分?什么是效应器?反射弧的5 部分各有什么具体功能?如何区分传入神经和传出神经?
4.什么是兴奋?兴奋传导的部位?
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?
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。
一、兴奋在神经纤维上的传导
刺激
蛙的坐骨神经
电流表
腓肠肌
4
一、兴奋在神经纤维上的传导
1、神经冲动
兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的,这种电信号也叫做神经冲动。
• 结论:
a
b
①
a
b
②
a
b
③
+
+
-
+
+
-
a
b
④
+
+
静息状态:
从左侧给予刺激:
无电位变化
神经表面各处电位相等
两次方向相反的偏转
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思考:生物电究竟是如何产生的呢?
1.神经元膜内、外的离子分布不均匀:
膜外Na+浓度比膜内高,
膜内K+浓度比膜外高。
2.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
一、兴奋在神经纤维上的传导
2、神经冲动的产生和传导
(1)静息电位
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。
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一、兴奋在神经纤维上的传导
2、神经冲动的产生和传导
(2)产生动作电位
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。
在兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差的存在,而发生了电荷移动,这样就形成的局部电流。
膜内:
膜外:
兴奋部位→未兴奋部位
未兴奋部位→兴奋部位
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一、兴奋在神经纤维上的传导
2、神经冲动的产生和传导
(3)传导和恢复
局部电流刺激相邻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。
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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
内正外负
Na+内流
【深度学习】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:
讨论:尝试提出细胞膜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(+)
被动运输(协助扩散);
被动运输(协助扩散);
Na+-K+泵(吸K+排Na+)
是逆浓度梯度运输,属于主动运输,需消耗能量
钠钾泵!是一种钠钾依赖的ATP酶,能水解ATP释放能量。每消耗一个ATP分子,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。(神经细胞和其他组织细胞)
已兴奋部位恢复到静息电位
①在反射过程中
②在离体的神经纤维上
传导方向:__________
传导方向:__________
单向传导
双向传导
思考:为什么?
在反射过程中,兴奋只能从感受器传到效应器,因此,在生物体内的反射弧上,兴奋在神经纤维上的传导方向是单向的
思考:为什么?
在中部刺激神经纤维,会形成兴奋区,而两侧临近的未兴奋区与该兴奋区都存在电位差,都可以产生电荷移动,形成局部电流,因此可以双向传导
3、兴奋在神经纤维上的传导方向
4、电表指针偏转问题
例、请回答以下有关电流表指针偏转的问题。
(1)未受刺激时,电流表指针 。
(2)若在d处给予适宜刺激,电流表指针 。
(3)若在ab中点c处给予适宜刺激,电流表指针 。
不偏转
发生两次方向不同的偏转
不偏转
- - - -
+ + + +
- - - -
- - - -
- - - -
+ + + +
+ + + +
- - - -
+ + + +
+ + + +
- - - -
+ + + +
+ + + +
- - - -
- - - -
+ + + +
思考:如何测量静息电位的大小?
电表的电极一个位于膜外,一个位于膜内。
大书P37
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测量方法 测量图解 测量结果 测量目的
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
电表两极均置于神经纤维膜外侧
测量
静息电位和动作电位
只能测量动作电位
膜电位的测量方法
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一、兴奋在神经纤维上的传导
5、膜电位变化曲线解读
例.在离体实验条件下神经纤维的动作电位示意图如图所示。下列叙述正确的是( )
A.ab段主要是Na+内流,是需要消耗能量的
B.bc段主要是Na+外流,是不需要消耗能量的
C.cd段主要是K+外流,是不需要消耗能量的
D.de段主要是K+内流,是需要消耗能量的
C
5、膜电位变化曲线解读
刺激
①a点之前
——静息电位
②ac段
——动作电位的形成
③ce段
——静息电位的恢复
K+外流(协助扩散)
Na+内流(协助扩散)
吸K+排Na+(主动运输,耗能)
K+外流(协助扩散)
④ef段
—— 一次兴奋完成后,为下次兴奋做准备
注意:
①整个过程中,钠钾泵一直在发挥作用,并非只有ef段;
②整个过程中,细胞膜内K+始终比膜外多,Na+始终比膜外少。
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例.如图表示枪乌贼离体神经维纤在Na+浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况。下列描述错误的是( )
A.曲线a代表正常海水中膜电位的变化
B.两种海水中神经纤维的静息电位相同
C.低Na+海水中神经纤维静息时,膜内Na+浓度高于膜外
D.正常海水中神经纤维受刺激时,膜外Na+浓度高于膜内
C
5、膜电位变化曲线解读
K+浓度只影响静息电位的绝对值。
膜内外K+浓度差距大,静息电位绝对值大
Na+浓度只影响动作电位的峰值,
膜内外Na+浓度差距大,动作电位峰值大
膜电位的影响因素
浓度变化 静息电位绝对值 动作电位峰值
细胞外Na+浓度增加
细胞外Na+浓度降低
细胞外K+浓度增加
细胞外K+浓度降低
不变
不变
变小
增大
不变
不变
增大
变小
思考:细胞外液中Na+和K+浓度变化对静息电位和动作电位有影响吗?
K+浓度只影响静息电位的绝对值。
Na+浓度只影响动作电位的峰值,
(1)静息电位主要是K+的平衡电位,就是K+向胞外扩散达到平衡时的膜电位。由于此时细胞膜对Na+等离子的通透性极小,所以Na+浓度的改变不会影响静息电位。
(2)动作电位主要是Na+的平衡电位,就是Na+向胞内扩散达到平衡时的电位。由于此时细胞膜对K+等离子的通透性极小,所以K+浓度的改变不会影响动作电位。
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1.传导形式: 。
电信号(或神经冲动)
3.传导过程:
刺激
兴奋时
局部电流
静息时
兴奋传导
①静息状态的电位称为 。
形成原因: 。
电位表现: 。
静息电位
细胞膜主要对K+有通透性,造成K+外流(协助扩散)
内负外正
②兴奋时的电位称为 。
形成原因: 。
电位表现: 。
动作电位
细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流(协助扩散)
内正外负
③兴奋部位和未兴奋部位之间由于 的存在而发生
,而形成 。
电位差
电荷移动
局部电流
④局部电流方向:
膜外: 部位流向 部位;膜内: 部位流向 部位。
兴奋传导的方向与膜 电流相同。
内
恢复静息电位
2.在离体神经纤维上的传导是 向的。
双
未兴奋
兴奋
兴奋
未兴奋
小结---兴奋在神经纤维上的传导
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判断题
(1)神经细胞静息电位形成的主要原因是K+外流( )
(2)动作电位形成过程中Na+内流的方式是主动运输( )
(3)神经纤维接受刺激产生的兴奋以电信号的形式传导( )
(4)刺激神经纤维中部,产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导( )
(5)膜内的K+通过Na+-K+泵主动运输排出,导致动作电位的形成( )
(6)内环境K+浓度升高,可引起神经细胞静息状态下膜电位差增大( )
(7)兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短( )
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