高二生物同步課堂課件-神經沖動的產生和傳導（第1課時）

神經調節(jié)第2章第3節(jié)神經沖動的產生和傳導本節(jié)聚焦興奮是如何在神經纖維上傳導的？興奮在突觸處是如何傳遞的？為什么不能濫用興奮劑和吸食毒品？因個人精力和能力有限，課件百分百有錯誤，歡迎批評指正！問題探討短跑賽場上，發(fā)令槍一響，運動員會像離弦的箭一樣沖出?，F(xiàn)在世界短跑比賽規(guī)則規(guī)定，在槍響后0.1s內起跑被視為搶跑。討論

1.從運動員聽到槍響到作出起跑的反應，信號的傳導經過了哪些結構？經過了耳(感受器)、傳入神經(聽覺神經)、神經中樞(大腦皮層-脊髓)、傳出神經、效應器(肌肉)等結構。2.短跑比賽規(guī)則中關于“搶跑”規(guī)定的科學依據(jù)是什么？人類從聽到聲音到作出起跑需要經過反射弧的各個結構，完成這一反射活動所需的時間至少需要0.1s。一

興奮在神經纖維上的傳導坐骨神經腓腸肌伽爾瓦尼在實驗室解剖青蛙，把剝了皮的蛙腿，用刀尖碰蛙腿上外露的神經時，蛙腿劇烈地痙攣，同時出現(xiàn)電火花。經過反復實驗，他認為痙攣起因于動物體上本來就存在的電，他還把這種電叫做“動物電”。意大利醫(yī)生、生理學家伽爾瓦尼（L.Galvani）

科學家做過如下實驗：在蛙的坐骨神經上放置兩個微電極，并將它們連接到一個電表上。一

興奮在神經纖維上的傳導1.興奮與神經沖動的概念

興奮是指動物體或人體內的某些組織或細胞感受外界刺激后，由相對靜止狀態(tài)變?yōu)轱@著活躍狀態(tài)的過程。興奮是以電信號的形式沿著神經纖維傳導的，這種電信號也叫作神經沖動。2.興奮產生的條件:①取決于組織本身的機能狀態(tài)，興奮的引起和興奮的維持依賴于可產生興奮的組織的新陳代謝；②興奮的產生需要有適宜的刺激，這里的適宜既包括刺激的強度適宜，也包括刺激的時間適宜。

有人做過如下實驗：在蛙的坐骨神經上放置兩個微電極，并將它們連接到一個電表上。靜息時，電表沒有測出電位變化（圖2-6,①）,說明神經表面各處電位相等。當在圖示神經的左側一端給予刺激時，靠近刺激端的電極處（a處）先變?yōu)樨撾娢?，接著恢復正電位（圖2-6,②、③）;然后，另一電極處（b處）變?yōu)樨撾娢?，接著又恢復為正電位（圖2-6,③、④）。這說明在神經系統(tǒng)中，興奮是以電信號的形式沿著神經纖維傳導的，這種電信號也叫神經沖動（neuralimpulse)。神經電信號的發(fā)現(xiàn)++-++-++①②③④abababab圖2-6神經表面電位差的實驗示意圖ab++①靜息時,電表

測出電位變化,說明神經表面各處電位

。沒有相等刺激-②在圖示神經的左側一端給予刺激時，

刺激端

的電極處（a處）先變?yōu)?/p>

電位，接著

。靠近恢復正電位負-③然后，另一電極（b處）變?yōu)?/p>

電位。負④接著又

?；謴蜑檎娢灰?/p>

興奮在神經纖維上的傳導++-++-++①②③④abababab圖2-6神經表面電位差的實驗示意圖興奮是以電信號的形式沿著神經纖維來傳導的，這種電信號也被稱之為神經沖動。神經沖動在神經纖維上是怎樣產生和傳導的？一

興奮在神經纖維上的傳導1.靜息狀態(tài)在未受到刺激時，神經細胞外的Na+比膜內高，K+濃度比膜內低。靜息時，膜對K+的通透性大，造成K+外流，使膜外的陽離子濃度高于膜內，出現(xiàn)內負外正的現(xiàn)象，叫靜息電位。一

興奮在神經纖維上的傳導在受到刺激時，細胞膜對Na+的通透性增加，造成Na+內流，使膜內的陽離子濃度高于膜外，出現(xiàn)內正外負的現(xiàn)象，叫動作電位，此部位稱為興奮部位。2.動作電位一

興奮在神經纖維上的傳導3.傳導與恢復在興奮部位與未興奮部位之間由于電位差的存在，而發(fā)生了電荷移動，這樣就形成的局部電流。局部電流刺激相鄰未興奮部位發(fā)生同樣的電位變化，如此進行下去，將興奮向前傳導，后方又恢復為靜息電位。一

興奮在神經纖維上的傳導

靜息狀態(tài)未興奮部位興奮狀態(tài)興奮部位刺激刺激興奮傳導方向興奮傳導方向K+外流Na+內流靜息電位(外正內負)動作電位(外負內正)局部電流未興奮部位刺激Na+內流一

興奮在神經纖維上的傳導刺激興奮傳導方向興奮傳導方向②興奮在反射弧中傳導方向：單向傳導①興奮在離體的神經纖維上傳導方向：雙向傳導在反射過程中，興奮只能從感受器傳到效應器，因此，在生物體內的反射弧上，興奮在神經纖維上的傳導方向是單向的。雙向傳導的前提除神經纖維需離體之外，刺激還不能發(fā)生在神經元的端點；在中部刺激神經纖維，會形成興奮區(qū)，而兩側臨近的未興奮區(qū)與該興奮區(qū)都存在電位差，形成局部電流，因此可以雙向傳導。神經鞘的絕緣性，跳躍式傳導膜內局部電流方向：興奮部位→未興奮部位膜外局部電流方向：未興奮部位→興奮部位一

興奮在神經纖維上的傳導

丹麥生理學家斯科（JensC.Skou）等人發(fā)現(xiàn)，鈉鉀泵是一種鈉鉀依賴的ATP酶，能分解ATP釋放能量，將膜外的K+運進細胞，同時將膜內的Na+運出細胞。細胞內K+濃度高，細胞外Na+濃度高，正是由鈉鉀泵維持的。Na+進細胞，K+出細胞：協(xié)助擴散Na+出細胞，K+進細胞：主動運輸

（鈉鉀泵）神經細胞每興奮一次，會有部分Na+內流和部分K+外流，長此以往，神經細胞膜內高K+膜外高Na+的狀態(tài)將不復存在。這個問題是如何解決的呢？一

興奮在神經纖維上的傳導4.膜電位的測量＋－軸突接膜電位記錄裝置刺激參考電極（相當于負接線柱）記錄電極（相當于正接線柱）一

興奮在神經纖維上的傳導4.膜電位的測量①a點之前——靜息電位主要表現(xiàn)為K+外流,使膜電位表現(xiàn)為外正內負。②ac段——動作電位的形成Na+大量內流,導致膜電位迅速逆轉,表現(xiàn)為外負內正。③ce段——靜息電位的恢復K+大量外流,膜電位恢復為靜息電位后,K+通道關閉。了解：為什么e點比a點低而不是持平？恢復靜息電位的力道比較大，會使膜電位的恢復超過靜息電位值，產生一個比靜息電位還要負的電位，這種現(xiàn)象叫超極化。一

興奮在神經纖維上的傳導④ef段——一次興奮完成后Na+-K+泵將流入的Na+泵出膜外,將流出的K+泵入膜內,以維持細胞外Na+濃度高和細胞內K+濃度高的狀態(tài),為下一次興奮做好準備。課堂小結興奮在神經纖維上的傳導膜電位傳導方式特點：靜息電位動作電位鉀離子外流外正內負影響因素：鉀離子的濃度差協(xié)助擴散鈉離子內流外負內正影響因素：鈉離子的濃度差電信號電流方向膜內：與興奮傳導方向相同膜外：與興奮傳導方向相反雙向傳導注：在反射弧中，興奮是單向傳遞的拓展

膜電位的測量方法拓展槍烏賊的神經元是研究神經興奮的好材料。研究表明,當改變神經元軸突外Na+濃度的時候，靜息電位并不受影響，但動作電位的幅度會隨著Na+濃度的降低而降低。（1）請對上述實驗現(xiàn)象作出解釋。靜息電位與神經元內的K+外流相關而與Na+無關，故神經元軸突外Na+濃度的改變不影響靜息電位。動作電位與神經元外的Na+內流相關，細胞外Na+濃度降低，細胞內外Na+濃度差變小，Na+內流減少，動作電位值下降。（2）若要測定槍烏賊神經元的正常電位，應該在何種溶液中測定？為什么？要測定槍烏賊神經元的正常電位，應在鈉鉀離子濃度與內環(huán)境相同的環(huán)境中進行。因為體內的神經元處于內環(huán)境之中，其鈉鉀離子具有一定的濃度，要使測定的電位與體內的一致，也就必須將神經元放在鈉鉀離子濃度與體內相同的環(huán)境中。拓展溶液中離子濃度變化靜息電位變化動作電位變化適當降低溶液中Na+濃度適當增加溶液中Na+濃度適當降低溶液中K+濃度適當增加溶液中K+濃度不變峰值下降不變峰值上升上升不變不變下降拓展【例】請回答以下有關電流表指針偏轉的問題。(1)未受刺激時,電流表指針

。

(2)若在d處給予適宜刺激,電流表指針

。

(3)若在ab中點c處給予適宜刺激,電流表指針

。不偏轉發(fā)生兩次方向不同的偏轉先左后右不偏轉練習鞏固下圖是測量神經纖維膜電位變化情況的示意圖,相關敘述錯誤的是()A.圖甲中指針偏轉說明膜內外電位不同,測出的是動作電位B.圖甲中的膜內外電位不同,主要是由K+外流形成的C.圖乙中刺激神經纖維會引起指針發(fā)生兩次方向相反的偏轉D.圖乙中產生的興奮會以局部電流的形式向兩側快速傳導A(2022·山東名校聯(lián)考)耳蝸中的毛細胞能感知聲音，其基底部浸浴在外淋巴液中，頂部浸浴在內淋巴液中。外淋巴液和一般細胞外液的成分類似；內淋巴液卻相反，其中含有較高濃度的K＋(高于毛細胞細胞內液的K＋濃度)和較低濃度的Na＋。下列敘述正確的是(

)A.未受刺激時毛細胞基底部和頂部膜兩側的電位差相等B.毛細胞受到刺激時內淋巴液中的Na＋內流進入毛細胞C.內淋巴液中含有較高濃度的K＋與主動運輸無關D.K＋可以通過毛細胞基底部外流進入外淋巴液D解析

毛細胞基底部浸浴在外淋巴液中，此處膜兩側的電位差是外淋巴液和毛細胞細胞內液的電位差，毛細胞頂部浸浴在內淋巴液中，此處膜兩側的電位差是內淋巴液和毛細胞細胞內液的電位差，由于內淋巴液和外淋巴液的成分不同，因此兩處