内容正文:
第2章 神经调节
2-3神经冲动的产生和传导
被称为比世界纪录还难破的亚洲纪录
枪响后0.1s内起跑被视为抢跑
兴奋以电信号(神经冲动)的形式沿着神经纤维传导
神经冲动在神经纤维上的产生和传导
1.未受到刺激,神经纤维处于静息状态,神经细胞内外的Na+和K+浓度如何?
Na+ 膜外浓度高,膜内浓度低
K+ 膜外浓度低,膜内浓度高
2.未受到刺激,神经纤维处于静息状态,神经细胞膜主要对哪种离子有通透性?
K+ 外流
3.K+ 外流使膜电位表现为什么?这称为什么电位?
K+ 外流使膜外阳离子浓度高于膜内,膜电位表现为内负外正,称为静息电位
4.受到刺激,神经纤维处于兴奋状态,神经细胞膜主要对哪种离子有通透性?
Na+ 内流
5.Na+ 内流使膜电位表现为什么?这称为什么电位?
Na+ 内流使膜内阳离子浓度高于膜外,膜电位表现为内正外负,称为动作电位
6.局部电流如何形成的?兴奋如何在神经纤维传导?
兴奋部位的膜电位表现为内正外负,而邻近的未兴奋部位仍然是内负外正,在兴奋和未兴奋部位之间由于电位差的存在而发生电荷移动,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,将兴奋向前传导,后方又恢复为静息电位。
神经冲动在神经纤维上的产生和传导
7.膜外和膜内的局部电流方向与兴奋传导方向是否相同?
兴奋传导方向与膜外局部电流方向相反,与膜内局部电流方向相同。
8.我们将神经纤维上的离子流动情况简单概括为:静息时,K+ 外流;兴奋时Na+ 内流。那么新的问题出现了,K+ 外流会降低膜内外的K+ 浓度差,Na+ 内流同样会降低膜内外的Na+ 浓度差,长此以往,岂不是膜内外不再存在这两种离子的浓度差了吗?
膜上还存在钠钾泵:一种可以向膜外运输Na+,向膜内运输K+ 的载体蛋白。
钠钾泵的存在,可以帮助细胞维持“膜内高钾低钠,膜外高钠低钾”的状态。
9.K+ 外流和Na+ 内流的运输方式是怎样的?钠钾泵排纳吸钾呢?
K+ 外流和Na+ 内流是协助扩散,钠钾泵排纳吸钾是主动运输。
10.当改变神经元轴突内外的K+ 或Na+ 浓度,静息电位值和动作电位值发生什么变化?
离子浓度变化 膜内外K+浓度差 膜内外Na+浓度差 静息电位值 动作电位峰值
轴突外K+ 浓度变高 变小 不变 变小 几乎不变
轴突外Na+ 浓度变高 不变 变大 几乎不变 变大
11.请设计实验,测量枪乌贼神经元静息和兴奋时的膜电位变化。
将正极连接神经元膜内,负极连接膜外同一处,测量静息电位值。
刺激神经纤维某处,观察电流计的变化,记录动作电位峰值。
12.上述实验若想要得到相对准确的数值,应该在何种溶液中测定?
应该在钠钾离子浓度与内环境相同的溶液中测定。
13.请从膜内外离子流动的角度,在图中写出每一段曲线变化的主要原因。
C
回顾:细胞间信息交流的三种方式
一般情况下,相邻的两个神经元是否直接接触?
尝试画出突触小体、突触、突触小泡等结构,以及神经递质的释放和作用过程,并阐明该过程中经历了哪些信号转变
兴奋在神经元之间的传递
1.神经递质通过什么方式从突触前膜释放到突触间隙?是否需要消耗能量?
胞吐。需要消耗能量。
2.神经递质通过突触间隙的方式是什么?
扩散。
突触小泡
3.神经递质发挥完作用后的去向是?
4.兴奋在神经元之间的传递只能是单方向的,这是为什么?
5.兴奋在神经纤维的传导也只能单向吗?
在反射弧中(即在机体内):单向
离体:可以双向
6.常见的突触种类有哪些?
轴突-树突
轴突-胞体
轴突-肌肉或腺体细胞
7.常见的神经递质有哪些?
A
(1)与突触小泡融合,通过胞吐的方式释放神经递质进入突触间隙;
(2)传出神经和效应器
脑机接口技术是一种具有革命性意义的人机交互技术,脑机接口中的“脑”指我们的大脑,“机”是机械,“接口”用于编码和解码。武汉科研团队为某位四肢瘫痪的患者植入微电极,经过系统训练后,患者能够通过“意念”控制电动假肢拿起水杯喝水,示意图如下。下列叙述正确的是( )
A.患者通过“意念”控制电动假肢拿水杯喝水的过程属于条件反射
B.“接口”类似于神经中枢,将接收到的神经信号转化成化学信号
C.皮层运动区神经元兴奋会增加细胞膜对Na+的通透性,产生电信号
D.脑机接口的作用是恢复患者的自主神经系统及中枢神经系统的功能
C
某些化学物质通过作用于突触影响神经系统的功能
请思考:化学物质作用于突触的机理有哪些?
(联想:减弱噪声的三种方式)
减弱噪声的三种方式
在声源处减弱
在传播过程中减弱
在人耳处减弱
化学物质作用于突触的三种机理
促进或抑制神经递质的合成和释放
干扰神经递质与受体结合
影响分解神经递质的酶的活性或者干扰神经递质被回收
神经递质作用的三个环节
神经递质合成和释放
神经递质与受体结合
神经递质被分解或回收
滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
化学物质作用于突触的三种机理
①促进或抑制神经递质的合成和释放
②干扰神经递质与受体结合
③影响分解神经递质的酶的活性或者干扰神经递质被回收
可卡因:使转运蛋白失去回收多巴胺的功能
冰毒:抑制多巴胺的回收,还能迫使神经末梢释放大量多巴胺和其他神经递质
摇头丸:促使神经细胞大量释放血清素(一种调节情绪、共情、愉悦感的神经递质)
海洛因:“冒充”内啡肽(一种负责镇痛和产生愉悦感的神经递质)与其受体结合,导致GABA(一种抑制多巴胺释放的神经递质)的释放被抑制,机体疯狂释放多巴胺
感谢聆听
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