内容正文:
2026
第35讲 神经冲动的产生和传导
选必一
第九单元 动物和人体生命活动的调节
课标要求 1. 阐明神经细胞膜内外在静息状态下具有电位差,受到外界刺激后形成动作电位,并沿神经纤维传导。
2. 阐明神经冲动在突触处的传递通常通过化学传递方式完成。
目录
PART 01
神经冲动的产生和传导
PART 02
膜电位测量与电表指针偏转
PART 03
兴奋传导和传递的实验探究
真题精练
PART 04
神经冲动的产生、传导和传递
01
4
一、静息电位和动作电位
1、静息电位
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 40 150 4
①形成原因:
内负外正
②电位表现:
膜主要对K+有通透性,造成K+外流,使膜外阳离子浓度高于膜内
神经冲动的产生、传导和传递
考点一
一、静息电位和动作电位
1、动作电位
①形成原因:
内正外负
②电位表现:
受到刺激时,细胞膜对Na +的通透性增加,Na+内流,使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧
神经冲动的产生、传导和传递
考点一
兴奋部位:
未兴奋部位:
刺激
局部电流(传导形式)
新的刺激
电位差
K+外流
静息电位: 外正内负
Na+内流
动作电位: 外负内正
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
二、兴奋在神经纤维上的传导
1. 传导过程
神经冲动的产生、传导和传递
考点一
二、兴奋在神经纤维上的传导
2. 传导形式:
电信号(或局部电流),也称神经冲动
3. 传导特点
双向传导
①在膜外,局部电流方向与兴奋传导方向_____。
②在膜内,局部电流方向与兴奋传导方向_____。
相反
相同
4. 兴奋在神经纤维上的传导方向与局部电流方向的关系
神经冲动的产生、传导和传递
考点一
三、兴奋在神经元之间的传递
1. 结构基础:突触
(1)结构:突触前膜、突触间隙、突触后膜
(2)类型
轴突--细胞体
轴突--树突
神经冲动的产生、传导和传递
考点一
①结构组成不同:
突触小体是一个神经元轴突末端的膨大部分,其上的膜构成突触前膜,是突触的一部分;
突触涉及两个神经元,包括突触前膜、突触间隙和突触后膜。
②信号转换不同:
在突触小体上的信号变化为电信号→化学信;在突触中完成的信号变化为电信号→化学信号→电信号。
突触小体与突触的区别
拓展延伸
2.兴奋在神经元之间的传递过程
神经冲动到达突触小体,Ca2+内流
突触前膜
突触间隙
突触后膜
突触后神经元产生神经冲动
突触小泡与突触前膜融合
神经递质被释 放到突触间隙
细胞内Ca2+↑
神经递质与突触 后膜上受体结合
钠离子通道 开放
电信号
化学信号
电信号
神经冲动的产生、传导和传递
考点一
电信号→化学信号→电信号
4. 传递特点:
①单向传递
神经递质只存在于突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜上
②传递速度比在神经纤维上传导慢(突触延搁)
突触前膜:电信号→化学信号
突触后膜:化学信号→电信号
3. 兴奋在突触的信号转化
三、兴奋在神经元之间的传递
③对内环境的变化、某些药物敏感
神经冲动的产生、传导和传递
考点一
5. 神经递质与受体
三、兴奋在神经元之间的传递
兴奋性神经递质 抑制性神经递质
乙酰胆碱、谷氨酸等 甘氨酸、氨基丁酸等
①递质种类:
胞吐
③递质分泌方式:
同一种神经递质,可能在不同的突触中所起的作用不同,如去甲肾上腺素。原因是:突触后膜上的递质受体可能不同
糖蛋白
②受体
化学本质
位置
突触后膜上
特异性识别神经递质并与之结合
特点
神经冲动的产生、传导和传递
考点一
5. 神经递质与受体
④递质作用:
引起下一个神经元兴奋或抑制
⑤递质的作用机制
a. 递质与后膜上的受体结合会导致Na+通道开放, Na+内流,后膜膜电位发生反转(去极化)
b. 递质与后膜上的受体结合会导致Cl-通道开放(或K+通道开放), Cl-内流(或K+外流),后膜更稳定(超极化)
⑥递质作用后的去向
迅速被相应的酶降解或被突触前膜回收
神经冲动的产生、传导和传递
考点一
兴奋传递过程中出现异常的情况分析
15
1、作用位点:
突触
①促进神经递质的合成或释放速率
②干扰神经递质与受体的结合
③影响分解神经递质的酶的活性
2、作用机理
3、可卡因的危害
四、滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
①使转运蛋白失去回收多巴胺的功能,导致突触后膜上的多巴胺受体减少,影响机体正常的神经活动;②干扰交感神经的作用,导致心脏功能异常,还会抑制免疫系统的功能;③长期吸食易产生触幻觉和嗅幻觉等。
服药者必须服用可卡因来维持神经元的活动, 于是形成恶性循环,毒瘾难戒
神经冲动的产生、传导和传递
考点一
(2024·广东卷)轻微触碰时,兴奋经触觉神经元传向脊髓抑制性神经元,使其释放神经递质 GABA。正常情况下,GABA作用于痛觉神经元引起Cl-通道开放,Cl-内流,不产生痛觉;患带状疱疹后,痛觉神经元上Cl-转运蛋白(单向转运Cl-)表达量改变,引起Cl-的转运量改变,细胞内Cl-浓度升高,此时轻触引起GABA作用于痛觉神经元后,Cl-经Cl-通道外流,产生强烈痛觉。针对该过程(如图)的分析错误的是( )
A.触觉神经元兴奋时,在抑制性神经元上可记录到
动作电位
B.正常和患带状疱疹时,Cl-经Cl-通道的运输方式为
协助扩散
C.GABA作用的效果可以是抑制性的,也可以是兴奋性的
D.患带状疱疹后Cl-转运蛋白增多,导致轻触产生痛觉
D
真题精炼
02
膜电位测量与电表指针偏转
18
ms
考点二
膜电位测量与电表指针偏转
一、膜电位的测量及变化曲线分析
测量装置 电位变化曲线
若减小a、b两点间的距离,则d也随之减小,当ab=0时,两个波峰重叠,电流表指针偏转一次
两电极分别位于细胞膜两侧不同位置(a、b两点)
两电极分别位于细胞膜两侧相同位置
考点二
膜电位测量与电表指针偏转
一、膜电位的测量及变化曲线分析
测量装置 电位变化曲线
两电极分别位于细胞膜内侧不同位置
两电极分别位于细胞膜外侧不同位置
考点二
膜电位测量与电表指针偏转
膜电位曲线图解读
①a点之前
——静息电位
K+外流,使膜电位表现为内负外正
②ac段
——动作电位的形成
Na+大量内流,表现为内正外负
③ce段
——静息电位的恢复
K+大量外流,膜电位恢复为静息电位
④ef段
—— 一次兴奋完成后
钠钾泵活动增强,将流入的Na+泵出膜外,流出的K+泵入膜内,以维持细胞外Na+浓度高和细胞内K+浓度高的状态,为下一次兴奋做好准备。
拓展延伸
溶液中离子浓度变化 静息电位变化 动作电位变化
适当降低溶液中
Na+浓度
适当增加溶液中
Na+浓度
适当降低溶液中
K+浓度
适当增加溶液中
K+浓度
不变
峰值下降
不变
峰值上升
上升
不变
不变
下降
二、膜电位影响因素
考点二
膜电位测量与电表指针偏转
23
三、电流计指针的偏转问题——指针偏转原理
如图中a点受刺激产生动作电位“ ”,后面为该动作电位沿神经纤维传导依次通过“a→b→c→c右侧”时灵敏电流计的指针变化细化图:
考点二
膜电位测量与电表指针偏转
刺激1
a
b
c
d
bc=cd
刺激2
刺激1:刺激a点,b点先兴奋, d点后兴奋,电流计发生 方向 的偏转
刺激2:刺激c点,由于bc=cd,b点和d点同时兴奋,电流计 。
不发生偏转
两次
① 兴奋在神经纤维上传导时(双向传导)
三、电流计指针的偏转问题——指针偏转原理
相反
考点二
膜电位测量与电表指针偏转
② 兴奋在神经元之间传递时
刺激b点:ab=bd,兴奋在突触间的传递速率小于在神经纤维上的传导速率,所以 点先兴奋, 点后兴奋,电流计指针发生 方向 的偏转。
刺激c点:兴奋不能传至 点,
点不兴奋, 点可以兴奋,电流计指针发生 偏转。
两次
a
d
相反
a
a
d
一次
三、电流计指针的偏转问题——指针偏转原理
考点二
膜电位测量与电表指针偏转
考点二
膜电位测量与电表指针偏转
(2022.台州模拟)已知不同神经纤维的兴奋性和传导速率均存在差异;多条神经纤维同步兴奋时,其动作电位幅值(即大小变化幅度)可以叠加。某实验人员用新制的蛙坐骨神经-腓肠肌标本(注:保留坐骨神经与脊髓相连的结构)进行以下实验:依次用小于、等于和大于阈强度(阈强度是指能引发肌肉收缩或动作电位产生的最小刺激强度)的电极刺激坐骨神经,观察腓肠肌收缩情况和测量反射中枢处的膜电位变化情况。下列分析正确的是( )
A.进行小于阈强度刺激时,不能观察到腓肠肌收缩但能在反射中枢测量到动作电位
B.进行阈强度刺激时,既能观察到腓肠肌收缩又能在反射中枢测量到动作电位
C.进行大于阈强度刺激时,只能使腓肠肌收缩加强而不能使膜电位峰值加大
D.进行大于阈强度刺激时,在反射中枢测量到膜电位峰值始终只有一个
B
单根神经纤维上,单个阈下刺激不产生动作电位,多个阈下刺激可通过叠加达到阈值。一旦达到或超过阈值,动作电位幅度不再随刺激增强而增大。
真题精炼
(2024.浙江)坐骨神经可以支配包括腓肠肌在内的多块骨骼肌。取坐骨神经-腓肠肌标本,将电位表的两个电极置于坐骨神经表面Ⅱ、Ⅲ两处,如图甲。在坐骨神经Ⅰ处,给一个适当强度的电刺激,指针偏转情况如图乙,其中h1>h2,t1<t3。下列叙述错误的是( )
A.h1和h2反映Ⅱ处和Ⅲ处含有的神经纤维数量
B.Ⅱ处的神经纤维数量比Ⅲ处的多可导致h1>h2
C.神经纤维的传导速度不同可导致 t1<t3
D.两个电极之间的距离越远,t2的时间可能越长
A
动作电位峰值
真题精炼
03
兴奋传导与传递实验的探究
30
一、探究兴奋在神经纤维上的传导
思路:刺激神经纤维某点,检测刺激点两侧电位变化或效应器反应
方法设计:
电刺激图①处,观察A的变化,同时测量②处的电位有无变化。
结果分析:
若A有反应,且②处电位改变,则说明兴奋在神经纤维上的传导是双向的;若A有反应而②处无电位变化,则说明兴奋在神经纤维上的传导是单向的。
考点三
兴奋传导与传递实验的探究
二、探究兴奋在神经元之间的单向传递
思路:刺激反射弧中突触两侧某点,在刺激点另一侧检测电位变化。
方法设计:
先电刺激图①处,测量③处的电位变化;
再电刺激③处,测量①处的电位变化。
结果分析:若两次实验的检测部位均发生电位变化,说明兴奋在神经元之间的传递是双向的;若只有①处电位改变,则说明兴奋在神经元之间的传递是单向的。
考点三
兴奋传导与传递实验的探究
三、药物阻断实验
探究某药物(如麻醉药)的作用是阻断兴奋在神经纤维上传导,还是阻断在突触处传递,可分别将药物置于神经纤维上或置于突触处,依据其能否产生“阻断”效果作出合理推断
考点三
兴奋传导与传递实验的探究
(2020.北京模拟)在脊蛙脊柱下部打开脊椎骨,剥离出脊髓一侧的一对脊神经根(如图)。已知分别电刺激背根、腹根、脊神经均可引起蛙同侧后肢发生收缩。若利用上述实验材料设计实验,
以验证背根具有传入功能,
腹根具有传出功能,下列叙
述正确的是( )
选项 实验操作 预期结果
A 剪断背根中央处,分别电刺激背根向中段、外周段 刺激背根向中段蛙后肢收缩;刺激背根外周段不发生反应
B 剪断腹根中央处,分别电刺激腹根向中段、外周段 刺激腹根向中段蛙后肢收缩;刺激腹根外周段不发生反应
C 剪断脊神经,分别电刺激背根、腹根 蛙后肢均不收缩
D 剪断背根、腹根中央处,电刺激脊神经 蛙后肢收缩
A
真题精炼
$