内容正文:
第8单元 生命活动的调节
第34讲 神经冲动的产生和传导
课前小练判断:
1.某人眼球被被意外撞击,产生金星四溅的感觉就是非条件发射。( )
2.高级中枢控制的反射一定是条件反射( )
3.食物引起味觉和铃声引起唾液分泌属于不同的反射( )
4.铃声引起唾液分泌的反射和食物引起唾液分泌的反射弧相同( )
5.反射一定需要中枢神经系统的参与( )
6.听觉的产生过程不属于反射( )
7.学习和记忆 是人脑特有的高级功能( )
8.人体神经调节的结构基础是反射弧( )
×
×
×
×
√
√
×
×
呼吸
问题探讨
短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界短跑比赛规则规定,在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。 讨论:
1.从运动员听到枪响到作出起跑的反应,信号的传导经过了哪些结构?
2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么?
经过了耳(感受器)、传入神经(听觉神经)、神经中枢(大脑皮层-脊髓)、传出神经、效应器(肌肉)等结构
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0.1s。
(2024·安徽高考·T18)短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲出。该行为涉及机体的反射调节,其部分通路如图。
(1)运动员听到发令枪响后起跑属于 反射。短跑比赛规则规定,在枪 响 后0.1 s内起跑视为抢跑,该行为的兴奋传导路径
是 (填结构名称并用箭头相连)。
条件
神经中枢(大脑皮层→脊髓)→传出神经→效应器(肌肉)
兴奋的产生、传导
考点一
考点一
S z L w h
静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度
神经细胞外的Na+浓度比膜内要高,K+浓度比膜内低。
1.神经细胞Na+、K+分布特点:
一
3.神经纤维兴奋传导的基础:
细胞膜内外K+、Na+分布不均(主动运输维持、Na+-K+泵建立)
2.如何维持Na+、K+分布特点?
主要通过Na+-K+泵维持这种浓度的
Na+
Cl-
Na+
Cl-
K+
A-
A-
K+
Na+-K+泵
膜外高Na+,膜内高K+
K+
A-
一、兴奋的产生
判断:静息电位状态下,膜内外电位差一定阻止K+外流( )
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
1.兴奋的传导形式
兴奋在神经纤维传导形式 。
电信号(神经冲动)或局部电流
知识点一、兴奋在神经纤维上的传导
共发生了两次反方向的偏转
二、兴奋在神经纤维上的传导
1、传导形式: (也叫神经冲动)
电信号或局部电流
2、传导过程:
K+外流
外正内负
Na+内流
外负内正
外正内负
外负内正
通过离子通道运输,为协助扩散
S z L w h
【特别提醒】
②兴奋在反射弧(反射过程中、生物体内)中传导方向:
①兴奋在离体的神经纤维上传导方向:
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。
双向传导的前提除神经纤维需离体之外,刺激还不能发生在神经元的端点;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,形成局部电流,因此可以双向传导。
3、兴奋的传导特点
双向传导
单向传导
狼在追捕猎物的过程中,兴奋在神经纤维上的传导是双向的。( )
×
考点一
S z L w h
4、兴奋传导的方向与局部电流方向关系
与膜___电流相同,与膜___电流相反。
内
外
二、兴奋在神经纤维上的传导
膜外:由未兴奋部位到兴奋部位
膜内:由兴奋部位到未兴奋部位
兴奋传导的方向:
由兴奋部位到未兴奋部位
局部电流的方向:
1.下图是兴奋在神经纤维上的传导,下列叙述错误的是( )
C
现学现用
A.甲区域主要发生的是K+外流
B.甲区与丙区可能是刚恢复为静息电位状态
C.乙区与丁区之间膜内局部电流的方向是从丁到乙
D.图中神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左
乙到丁
2.判断:神经纤维膜内K +/Na +的比值,动作电位比静息电位高。( )
×
1.神经元兴奋部位,膜两侧的电位表现为 ,这种电位表现与静息电位是相反的,静息电位形成的主要原因是:
内正外负
细胞膜对K+的通透性增加,K+外流
2.(2025·云南·高考真题)
(1)TENS(经皮电刺激)作用于皮肤,产生的兴奋沿着神经纤维向大脑皮层传递,兴奋时细胞膜的膜电位表现为 ,膜电位发生变化的机理是 。
外负内正
细胞膜对Na+的通透性增加,Na+内流
3.注意问法:反射发生时兴奋部位膜外电位变化是 。
由正电位变成负电位
①兴奋部位膜电位是:_______________________
②兴奋部位膜电位变化是:_______________________
③兴奋部位膜外电位是:_______________________
④兴奋部位膜外电位变化是:_______________________
由外正内负变为外负内正
负电位
由正电位变为负电位
外负内正
总结答题技巧
△一定要看清楚题干中问的是什么!
+
-
0
电位差/mV
时间/s
+
-
0
电位差/mV
时间/s
1.画出下列两个测量膜电位的方式所得的测量结果
a
b
c
d
距离近
膜电位的测量及膜电位曲线解读
图甲是记录蛙坐骨神经动作电位的实验示意图。在图示位置给予一个适宜电刺激,可通过电极1和2在电位记录仪上记录到如图乙所示的电位变化。如果在电极1和2之间的M点阻断神经动作电位的传导,给予同样的电刺激时记录到的电位变化图是( )
2024年甘肃
B
① a点之前——静息电位
② ac段——动作电位的形成
Na+内流,协助扩散
K+外流,协助扩散
③ce段——恢复静息电位
K+外流,协助扩散
④ ef段—— 兴奋完成后,钠钾泵将Na+泵出,将K+泵入,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做准备。
吸K+排Na+,主动运输
拓展2
膜电位变化曲线解读
刺激
静息电位值(-70):由细胞内外K+浓度差决定,浓度差越大,静息电位绝对值越大
峰值:由细胞内外Na+浓度差决定,浓度差越大,动作电位峰值越大
a:极化
ab:去极化
bc:反极化
de:复极化
ef:超极化
考向一 静息电位与动作电位的特点与成因
C
A
(2024年湖南卷)12.细胞所处的内环境变化可影响其兴奋性、膜电位达到阈电位(即引发动作电位的临界值)后,才能产生兴奋。如图所示,甲、乙和丙表示不同环境下静息电位或阈电位的变化情况。下列叙述错误的是( )
A.正常环境中细胞的动作电位峰值受膜内外钠离子浓度差影响
B.环境甲中钾离子浓度低于正常环境
C.细胞膜电位达到阈电位后,钠离子通道才开放
D.同一细胞在环境乙中比丙中更难发生兴奋
C
2.已知一个鲜活的神经细胞在小白鼠体内的静息电位和因某适宜刺激而发生的一次动作电位如图甲所示。将这一完整的神经细胞置于某一等渗溶液E中(其成分能确保神经元正常生活),其静息电位和因某适宜刺激而发生的一次动作电位可能会呈乙、丙、丁图所示。与小鼠的组织液相比,下列叙述错误的是
B
动作电位增大
动作电位减小
静息电位绝对值变大
A.甲图,组织液中K+浓度比细胞内的低,Na+浓度比细胞内的高
B.乙图,E液中Na+浓度比组织液的低,K+浓度和组织液的相等。
C.丙图,E液中K+浓度与组织液的相等,Na+浓度比组织液的低。
D.丁图,E液中K+浓度比组织液的低,Na+浓度与组织液的相等。
E 液中 Na +浓度比组织液的高
静息电位值(-70):由细胞内外K+浓度差决定
峰值:由细胞内外Na+浓度差决定
动作电位不变,静息电位绝对值变大,K+外流增多,E 液中 K+浓度比组织液的低
2.心肌细胞与神经细胞类似,均具有生物电现象。两者静息电位的形成机制相似,但动作电位明显不同,心肌细胞的动作电位分为0~4五个时期,其膜电位变化及形成机制如图所示:
下列说法正确的是( )
A.若适当增大细胞外溶液的K+浓度,则静息电位的绝对值增大
B.神经递质作用于心肌后,一定引起Na+通道介导的Na+内流,出现0期
C.在2期中,Ca2+内流和K+外流相当,所以膜电位变化非常平缓
D.在4期中,Ca2+通过Na+—Ca2+交换逆浓度排出细胞的动力直接来自ATP
C
静息电位值(-70):由细胞内外K+浓度差决定
峰值:由细胞内外Na+浓度差决定
29.(2025·贵州·高考真题)心脏通过节律性的搏动(收缩和舒张)完成泵血功能,心脏每分钟搏动的次数称为心率。在正常生理范围内,心率的变动范围较大,如人的心率一般为60~100次/分。心率快慢主要受自主神经系统的调节。回答下列问题:
(2)心室肌细胞受刺激产生动作电位的过程如下图所示,a点膜内电位为负,原因是 。受到足够强度刺激后,引起ab段电位变化的离子主要是 ,该离子的通道有静息、激活和失活三种功能状态。在bc段,无论心室肌受到多强刺激都不能引发新的动作电位,也不会发生新的收缩和舒张,此时该离子通道的状态是
(3)为探究在一次心脏搏动中bc段持续的时长,现以蛙心为实验材料,写出实验思路 。
(3)①取活蛙,破坏其脑和脊髓后暴露心脏,用任氏液持续灌流以维持蛙心体外节律性搏动;
②将蛙心与记录装置连接,记录正常搏动曲线,确定心室收缩的起始时间;
③在一次心室收缩开始后,每隔一定时间给予一次阈上刺激,观察是否引发额外收缩;
④重复实验 3~5 次,统计从心室收缩起始到第一次引发额外收缩的最短时间,即为 bc 段持续时长
静息时细胞膜对 K⁺的通透性较大,K⁺外流
Na⁺
失活
(1)兴奋在神经纤维上传导时(双向传导)
(1)电表两极同时兴奋,不发生偏转
(2)电表两极均兴奋且不同时兴奋,发生2次方向相反的偏转
(3)电表两极只有一极兴奋,发生1次偏转
归类二、电流指针偏转类问题的分析
1.刺激a处后,指针 的偏转;
2.刺激c点且bc=cd。由于bc=cd,指针 偏转。
3.刺激c点且bc<cd。电流计指针 的偏转。
发生两次方向相反
不
发生两次方向相反
2、在神经元之间
①刺激b点,电流计指针发生 的偏转。
②刺激c点,电流计发生 的偏转。
发生两次方向相反
发生一次
先左再右
向右
Lavf58.33.100
$