资源简介

(共33张PPT)
温故知新
反射
非条件反射
条件反射
维持
先天性、终身性，不需大脑皮层参与，数量有限
后天性、可建立、可消退，需大脑皮层参与，数量几乎是无限的
消退
非条件刺激强化
反复 条件刺激，无非条件刺激
学习和训练
第2章 神经调节
第3节 神经冲动的产生和传导
a
b
+
+
-
本节聚焦
兴奋是如何在神经纤维上传导的？
兴奋在突触处是如何传递的？
为什么不能滥用兴奋剂和吸食毒品？
亚洲飞人
苏炳添
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。
1.运动员从听到发令枪响到做出起跑反应，信号的传导经过了哪些结构？
2.短跑比赛中判定运动员“抢跑”的依据是什么？
问题探讨 P27
问题探讨 P27
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？
耳蜗（感受器）
传入神经
神经中枢
（大脑皮层）
神经中枢
（脊髓）
传出神经
效应器
（传出神经末梢和它支配的肌肉）
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。
思考：兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？
2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么 ？
根据图解写出膝跳反射具体的反射弧
感受器→传入神经→神经中枢(脊髓)→传出神经→效应器
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递
思考：兴奋在神经纤维上是以什么形式传导的呢？
一、兴奋在神经纤维上的传导
伽尔瓦尼
（L.Galvani）
一、兴奋在神经纤维上的传导
1.蛙坐骨神经-腓肠肌实验
18世纪，意大利医生和生理学家伽尔瓦尼意外发现，用两种金属导体在离体的蛙的肌肉和神经之间建立回路，肌肉就会收缩。他认为这种收缩是肌肉内部流出来并沿着神经到达肌肉表面的电流刺激引起的，即动物的组织可以产生生物电。
坐骨神经
腓肠肌
思考：电流表偏转情况如何？说明了什么？
科学家做过如下实验：在蛙的坐骨神经上放置两个微电极，并将它们连接到一个电表上。
a
b
+
—
+
—
静息时,电表 测出电位变化,说明神经
表面各处电位 。
在图示神经的左侧一端给予刺激时，靠近刺激端
的电极处（a处）先变为 电位，接着 。
然后，另一电极（b处）变为 电位。
接着又 。
没有
相等
恢复正电位
负
负
恢复为正电位
（1）实验现象：
说明：在神经系统中，兴奋是以_______的形式沿着神经纤维传导的。这种电信号也叫做___________。
电信号
神经冲动
思考：神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？
（2）实验结论：电流表共发生了两次方向相反的偏转
情景材料:
静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度
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 10 140 150 4
1、静息时神经细胞膜内外Na+、K+分布特点？
神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。
2、什么原因导致Na+和K+浓度不平衡的？
Na+内低外高
K+内高外低，
膜内
膜外
Na +通道
K +通道
只在特殊时段开放，
只允许Na+内流。
协助扩散
持续开放，
只允许K+外流。
协助扩散
Na+-K +泵
小知识：膜上三种通道蛋白
每消耗1分子ATP，泵出3个Na+的同时泵入2个K+，结果：细胞内K+始终高于膜外，细胞外Na+始终高于膜内。
主动运输
膜内
膜外
K+高
K+低
Na+高
Na+低
K+通道
Na +通道
在未受到刺激时，即静息状态下，神经细胞外的Na+浓度比膜内高，K+浓度比膜内低。
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。
2. 静息电位的形成
①
静息电位
内负外正
细胞膜主要对K+有通透性，造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内。
协助扩散
（1）概念：
未受刺激时，神经细胞膜两侧电位表现为内负外正，称为静息电位。
（2）特点：
（3）原因：
（4）K+运输方式：
注：静息电位的形成与大小，取决于K+的浓度差，与Na+无关！
一、兴奋在神经纤维上的传导
膜内
膜外
K+通道
当神经纤维某部位受到刺激时，细胞膜对Na+离子通透性增加，Na+内流，使膜内阳离子浓度高于膜侧，
这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化。
刺激
表现为外负内正的兴奋状态，称为动作电位，
K+高
K+低
Na+高
Na+低
3. 动作电位的形成
①
②
动作电位
刺激
内正外负
当受到刺激时，细胞膜对Na+离子通透性增加，使Na+内流
协助扩散
（1）概念：
当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+内流，这个部位的膜两侧出现暂时性的电位变化，表现为内正外负的兴奋状态，此时的膜电位称为动作电位。
（2）特点：
（3）原因：
（4）Na+运输方式：
注：此时K+还在外流，但是Na+内流的量远比K+外流的量多，因此膜电位由“内负外正”变为“外负内正”。
1、兴奋部位的电位表现为________，而邻近的未兴奋部位仍然是________，
2、在兴奋部位和未兴奋部位之间由于_______的存在而发生__________，这样就形成了_________。
内正外负
内负外正
电位差
电荷移动
局部电流
Na＋
Na＋
- - - -
++++
++++
++++
++++
++++
++++
++++
++++
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
- - - -
++++
++++
- - - -
- - - -
++++
++++
- - - -
- - - -
Na＋
Na＋
++++
++++
- - - -
- - - -
Na＋
Na＋
Na＋
Na＋
Na＋
Na＋
局部电流动画视频演示
1、兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差发生电荷移动，形成局部电流。
2、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，如此进行下去，将兴奋向前传导，后方又恢复为静息电位。
4.局部电流的形成
思考：在兴奋传导过程中膜内外电流方向一致吗？
与兴奋传导方向有什么关系呢？
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
内同外反
（1）局部电流方向：
膜内：兴奋部位（+）→未兴奋部位（-）
膜外：未兴奋部位（+）→兴奋部位（-）
（2）兴奋传导的方向：
与膜内局部电流方向一致，
与膜外局部电流方向相反。
兴奋部位（+）→未兴奋部位（-）
膜外
膜外
膜内
②在反射过程中
①在离体的神经纤维上，刺激中间
传导特点：________
传导特点：_________
单向传递
双向传导
以上是用蛙的坐骨神经做实验，是离体生物神经纤维，兴奋传导方向有何特点？那么兴奋在人体内（反射弧上）的传导有何特点？
在反射过程中，兴奋只能从感受器传到效应器。
++++
++++
+++++
- - - -
- - - -
- - - - -
++++
++++
+++++
- - - -
- - - -
- - - - -
①
- - - -
++++
+++++
++++
- - - -
- - - - -
- - - -
++++
+++++
++++
- - - -
- - - - -
②
++++
- - - -
+++++
- - - -
++++
- - - - -
++++
- - - -
+++++
- - - -
++++
- - - - -
③
++++
++++
- - - - +
- - - -
- - - -
++++ -
++++
++++
- - - - +
- - - -
- - - -
++++ -
④
Na＋
Na＋
Na＋
兴奋状态
静息状态
兴奋传导方向
静息电位
刺激
动作电位
局部电流
电位差
1、兴奋部位的膜电位：
___________
2、未兴奋部位的膜电位：
__________
3、局部电流方向——
膜外:________________________
膜内:_______________________
【知识小结】
内正外负
内负外正
未兴奋部位→兴奋部位
兴奋部位→未兴奋部位
4、兴奋传导方向：
___________
兴奋部位→未兴奋部位
5．兴奋在神经纤维上的传导形式是：
电信号（神经冲动）
思考: 神经细胞每兴奋一次，会有部分Na+内流和部分K+外流，长此以往，神经细胞膜内高K+膜外高Na+的状态将不复存在。这个问题是如何解决的呢？
丹麦生理学家斯科（Jens C.Skou）等人发现，钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶，能分解ATP释放能量，将膜外的K+运进细胞，同时将膜内的Na+运出细胞。细胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高，正是由钠钾泵维持的。
离子运输
Na+进细胞，K+出细胞
1
Na+出细胞，K+进细胞
2
（钠钾泵）
协助扩散
主动运输
膜电位的测量方法
【知识拓展】
静息电位测量：
动作电位测量：
刺激
①a点之前
——静息电位
主要表现为K+外流, 使膜电位表现为外正内负。
②ac段
——动作电位的形成
Na+内流,导致膜电位迅速逆转,表现为外负内正。
③ce段
——静息电位的恢复
K+外流,膜电位恢复为静息电位后,K+通道关闭。
④ef段
——一次兴奋完成后
Na+-K+泵将流入的Na+泵出膜外,将流出的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。（吸钾排钠）
a-c:Na+内流(协助扩散)
c-e:K+外流(协助扩散)
e-f:泵出Na+，泵入K+(主动运输)
膜电位变化曲线解读
细胞外液中Na+、K+浓度变化对电位峰值的影响
(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。
Na+浓度只影响动作电位的峰值，K+浓度只影响静息电位的绝对值
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
兴奋传导与电流表指针偏转问题
刺激位点 电流计指针偏转方向及次数
①刺激a点
②刺激c点（bc=cd）
③刺激bc之间的一点，
④刺激cd之间的一点
发生2次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋）
不偏转（因为b点和d点同时兴奋）
发生2次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋）
发生2次方向相反的偏转（因为d点先兴奋，b点后兴奋）
①先左后右
③先左后右
④先右后左
验证兴奋在神经纤维上的双向传导
兴奋在神经纤维上的传导
膜电位
传导方式
特 点：
静息电位
动作电位
成因：钾离子外流
表现：外正内负
影响因素：钾离子的浓度差
协助扩散
成因：钠离子内流
表现：外负内正
影响因素：钠离子的浓度差
电信号（神经冲动）
局部电流方向
膜内：
膜外：
在离体的神经纤维上双向传导
注：在反射弧中，兴奋是单向传递的
无需能量，需载体蛋白
课堂小结
未兴奋部位
兴奋部位
兴奋部位
未兴奋部位
传导方向
兴奋部位
未兴奋部位
1. 有些地方的人们有食用草乌炖肉的习惯，但草乌中含有乌头碱，乌头碱可与神经元上的钠离子通道结合，使其持续开放，从而引起呼吸衰竭、心律失常等症状，严重可导致死亡。下列判断不合理的是( )
A.食用草乌炖肉会影响身体健康
B.钠离子通道打开可以使胞外的Na+内流
C.钠离子通道持续开放会使神经元持续处于静息状态
D.阻遏钠离子通道开放的药物可以缓解乌头碱中毒症状
C
练习与运用 P31
？
一、概念检测
（教材P31 拓展应用1）枪乌贼的神经元是研究神经兴奋的好材料。研究表明,当改变神经元轴突外Na+浓度的时候，静息电位并不受影响，但动作电位的幅度会随着Na+浓度的降低而降低。
（1）请对上述实验现象作出解释。
联系实际
要测定枪乌贼神经元的正常电位，应在钠钾离子浓度与内环境相同的环境中进行。因为体内的神经元处于内环境之中，其钠钾离子具有一定的浓度， 要使测定的电位与体内的一致，也就必须将神经元放在钠钾离子浓度与体内相同的环境中。
静息电位与神经元内的K+外流相关而与Na+无关，故神经元轴突外Na+浓度的改变不影响静息电位。动作电位与神经元外的Na+内流相关，细胞外Na+浓度降低，细胞内外Na+浓度差变小，Na+内流减少，动作电位值下降。
（2）若要测定枪乌贼神经元的正常电位，应该在何种溶液中测定？为什么？

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