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2.3 神经冲动的产生与传导
目
录
神经元内（神经纤维）的传导
神经元之间的传递
兴奋
有人做过如下实验：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。
蛙坐骨神经-腓肠肌标本
坐骨神经
腓肠肌
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
静息时,电表没有测出电位差,说明神经表面各处电位相等
左侧给予刺激，靠近刺激端的电极处（a处）先变为负电位
然后，另一电极（b处）变为负电位
接着又恢复为正电位
兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号叫做神经冲动。
接着恢复正电位
思考：神经冲动在神经纤维上时怎样产生和传导的呢？
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
+ +
+ +
- -
- -
+ +
- -
+ +
- -
神经元未受刺激时，神经纤维的膜电位
A
B
D
C
① A组和B组实验说明了什么？
说明膜外各点电位相等，膜内各点电位也相等
② C组和D组实验说明了什么？
说明在神经元未受刺激时，膜外电位高于膜内
神经元未受刺激时的膜电位——静息电位
（特点：内负外正）
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
①静息状态
未受刺激时，神经纤维处于静息状态，
神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，
神经细胞外的K+浓度比膜内低。
静息时，膜对K+通透性较高，造成K+外流，使膜外阳离子浓度高于膜内。
使得膜两侧的电位表现为内负外正，
这称为静息电位。
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
②产生兴奋
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，造成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；即产生兴奋。
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
兴奋的传导
兴奋（外负内正）部位电位发生变化，与未兴奋（外正内负）部位间由于电位差的存在而发生电荷移动，这样就形成了局部电流。
如此进行下去，将兴奋向前传导，后方又恢复为静息电位。
膜内局部电流方向：兴奋部位→未兴奋部位
膜外局部电流方向：未兴奋部位→兴奋部位
兴奋传导与膜内局部电流传导方向一致
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
思考：若将神经纤维离体，刺激中部，则兴奋的传导方向是什么样的？
++++
- - - -
适宜刺激
++++
- - - -
++++
- - - -
++++
- - - -
++++
- - - -
++++
- - - -
++++
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++++
- - - -
++++
- - - -
++++
- - - -
++++
- - - -
++++
- - - -
++++
- - - -
++++
- - - -
膜内电流方向
膜外电流方向
兴奋的传导方向
①在反射过程中，传导方向是单向传导
②在离体的神经纤维上，传导方向是双向传导
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
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
哺乳动物肌肉细胞 10 140 150 4
静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度
01
思考：静息电位和动作电位产生的离子基础是什么？
静息电位时K+外流、受刺激后Na+内流，分别是哪种跨膜运输方式
兴奋过后，谁来重新建立钠钾离子梯度呢？
协助扩散
膜两侧Na+和K+分布不平衡
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
钠钾泵
兴奋细胞每发生一次动作电位，膜内外的Na+、K+比例都会发生变化，于是钠-钾泵加速转运，在膜上边，存在一个钠钾泵，每水解一个ATP释放能量，会逆浓度梯度向外泵出三个Na+，同时向内泵入两个K+，正是因为钠钾泵【载体蛋白】的辛勤工作，成功建立了钠钾离子浓度梯度，从而恢复静息时内外的离子分布，维持细胞的兴奋性。
主动运输
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
重点：膜电位的测定与解读
记录电极
参考电极
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
图示：离体神经纤维某一部位受到适当刺激时，受刺激部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化，产生神经冲动。图示该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。(说出a、b、bc、cd、de含义)
K+通道
Na+通道
K+
ab段，膜静息电位时，一些K+通道开放
K+
Na+
b处一个刺激引发动作电位产生
K+
Na+
Na+
bd段，Na+通道打开，Na+扩散进入轴突（刺激要有一定强度才能引起兴奋）
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
K+
d点达到峰值后，Na+通道关闭，K+通道打开
K+通道
Na+通道
K+
K+
de段，随着K+扩散离开轴突，恢复到比静息电位稍低的状态（超极化）
K+
ef处，一些K+通道关闭，连续工作的Na+-K+泵使电位恢复到正常静息状态
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
a电位——静息电位，外正内负，此时K＋通道开放；K＋持续外流维持静息电位。
b点——0电位，动作电位形成过程中，Na＋通道开放；
bc段——动作电位，Na＋通道继续开放；
cd段——静息电位恢复形成；
de段——静息电位。
特别提醒：静息电位绝对值大于动作电位绝对值，说明膜内外钾离子浓度相差很大。
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
1.将电极都放在神经细胞外能测到动作电位吗？
请思考以下问题？
2.你能将此动作电位将指针摆动情况绘成曲线图（数学模型）吗？
+ 电位（mv)
－
该区段长短与什么有关？
时间（ms）
可以
测量方法 测量图解 测量结果
静息电位测量：电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
动作电位测量：电表两极均置于神经纤维膜的外侧
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
如图表示枪乌贼离体神经纤维在Na+浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况.下列描述错误的是（ ）
想一想：你能得出什么结论？为什么会出现这样的情况？
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
A. 曲线a代表正常海水中膜电位的变化
B. 两种海水中神经纤维的静息电位相同
C. 低Na+海水中神经纤维静息时，膜内Na+浓度高于膜外
D. 正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na+浓度高于膜内
C
当体内缺钾时，会造成肌肉兴奋性降低，出现全身无力、疲乏、心律不齐、头昏眼花，严重缺钾还会导致呼吸肌麻痹死亡。此外，低钾会使胃肠蠕动减慢。
从神经冲动的角度分析出现上述情况的原因。
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对电位的影响
项目 静息电位（绝对值） 动作电位峰值
Na＋增加
Na＋降低
K＋增加
K＋降低
不变
增大
不变
不变
不变
变小
变小
增大
Conduction of excitation across nerve fibers
兴奋在神经纤维上的传导
1
拓展：神经冲动传导特点
①双向性：刺激神经纤维上的任何一点，所产生的神经冲动均可沿神经纤维向两侧同时传导。
②生理完整性：神经传导要求神经纤维在结构上和生理功能上都是完整的。如果神经纤维被切断，破坏了结构的完整性，神经冲动就会在断口处中断。
③绝缘性：一条神经包含着许多神经纤维，在各条神经纤维上传导的兴奋基本上互不干扰。
④相对不疲劳性：有人在实验条件下，用每秒50~100次的电刺激神经9~12小时，观察神经纤维始终保持传导能力。
兴奋在神经纤维上的传导
4、传导特点：
1、传导形式：
2、传导方向：
3、电位变化：
静息状态：外正内负
刺激状态：外负内正
恢复状态：外正内负
双向传导
电信号（神经冲动）
①双向性；
②生理完整性；
③绝缘性；
④相对不疲劳性。
总结
课堂总结
Class summary
1、关于人体神经细胞的叙述，正确的是
A.神经细胞内的Na+含量往往多于细胞外
B.K+内流是产生和维持静息电位的主要原因
C.静息电位与细胞膜内外特异的离子分布有关
D.兴奋传导方向始终与膜外局部电流方向一致
C
随堂练习
In-class practice
2、在一条离体神经纤维的中段施加电刺激，使其兴奋。下图表示刺激时的膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向（横向箭头）。其中正确的是
C
随堂练习
In-class practice
3、 如图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列叙述错误的是
A.乙区发生了Na+内流
B.甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态
C.乙区与丁区膜内局部电流的方向是从乙到丁
D.据图可判断神经冲动的传导方向是从左到右
D
随堂练习
In-class practice
4.以枪乌贼的粗大神经纤维做材料，图中箭头表示电流方向，下列说法不正确的是（　）
A．在a点左侧刺激，依次看到现象的顺序是4、2、3、4
B．在b点右侧刺激，依次看到现象的顺序是4、3、2、4
C．在a、b两点中央刺激会出现1或4现象
D．在a、b两点中央偏左刺激，依次看到现象的顺序是4、3、2、4
D
随堂练习
In-class practice
当兴奋传导到一个神经元的末端时，它是如何传递到另一个神经元的呢？
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
神经元的轴突末梢经过多次分枝，最后每个小枝末端膨大，呈杯状或球状，叫作突触小体。
突触小体
突触小体≠突触！！
突触小体是神经元轴突末端膨大部分，其上的膜可以构成突触前膜，是突触的一部分；突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
1.突触
突触小泡
突触小泡
线粒体
神经递质受体
神经递质
02
突触前膜
突触间隙
突触后膜
上一个神经元的轴突末梢（突触小体）部分细胞膜
下一个神经元的树突或细胞体的部分细胞膜
充满了组织液
突触
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
1.突触
2.突触的类型
（1）轴突——细胞体型
（2）轴突——树突型
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
强调：突触后膜有两种：
②树突膜
① 细胞体膜简称胞体膜
（1）兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质。
（2）神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。
（3）神经递质与突触后膜上的受体结合。
（4）突触后膜上的离子通道发生变化，引发电位变化。
（5）神经递质被降解或回收。
02
3.兴奋神经元之间的传递过程
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
3.兴奋神经元之间的传递过程
a.单向传递
b.传递速度比在神经纤维上慢
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
A 突出小泡的形成与（ ）有关
B 神经递质释放的方式（ ），需要（ ）提供能量
C 神经递质与突出后膜的（ ）结合，特异性受体的本质是（ ）
D 突触间隙的液体属于内环境中的（ ）
高尔基体
胞吐
线粒体
特异性的受体
糖蛋白
组织液
③线粒体——供能；②高尔基体——与突触小泡形成相关
①兴奋在神经元之间是单向的还是双向的？为什么？
单向的，只能从神经元的轴突传向另一个神经元的树突或细胞体。因为神经递质只存在于突触前膜的突触小泡中，只能由 突触前膜释放，作用于突触后膜。
②兴奋在神经元之间信号的转换？
电信号
化学信号
电信号
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
4.神经递质
（1）主要种类：乙酰胆碱、氨基酸类（如谷氨酸、甘氨酸）、5-羟色胺、多巴胺、去甲肾上腺素、肾上腺素等。
（2）供体：轴突末端突触小体内的突触小泡。
产生：与高尔基体、线粒体有关。
（3）释放方式：胞吐。只能由突触前膜释放，作用于突触后膜
（4）作用机理：与突触后膜上的受体结合，形成递质-受体复合物，改变突触后膜对离子的通透性，引发突触后膜电位变化。
（5）作用效果：使后膜兴奋或抑制。
（6）去向：a.被相应的酶降解 b.被突触前膜回收
（7）递质受体：突触后膜上的受体蛋白，形成递质-受体复合物
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
兴奋传导和传递过程中电流计指针偏转问题
刺激图1中a、c点，电流指针发生几次偏转？方向是否相同？
刺激图2中b、c点，电流指针发生几次偏转？方向是否相同？
a点：指针发生两次方向不同的偏转
c点：指针不偏转
b点：指针发生两次方向不同的偏转
c点：指针只发生一次偏转
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
结果：使膜内外的电位差变得更大，突触后膜更难产生动作电位。
电位变化示意图
产生机制
突触前神经元轴突末梢兴奋，引起突触小泡释放抑制性递质，抑制性递质与后膜受体结合后，提高了后膜对Cl-、K+的通透性，Cl-进细胞或K+出细胞（抑制性突触后电位产生，主要与Cl-内流有关）
小积累
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
5.滥用兴奋剂、吸食毒品的危害
①某些化学物质对突触的影响
（1）有些物质能促进神经递质的合成和释放速率；
（2）有些会干扰神经递质与受体的结合；
（3）有些会影响分解神经递质的酶的活性。
兴奋剂和毒品等也大多是通过突触来起作用的。
某些化学物质能够对神经系统产生影响，其作用位点往往是突触
突触小泡
神经递质
突触前膜
突触后膜
突触间隙
神经递质
受体
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
1.兴奋剂原是指能提高中枢神经系统机能活动的一类药物，如今是运动禁用药物的统称。兴奋剂具有增强人的兴奋程度、提高运动速度等作用。
2.毒品是指鸦片、海洛因、甲基苯丙胺（冰毒）、吗啡、大麻、可卡因以及国家规定管制的其他能够使人形成瘾癖的麻醉药品和精神药品。
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
鸦片、吗啡、海洛因等阿片类毒品：诱导突触前膜一次性释放大量多巴胺，突触间隙多巴胺浓度显著增加。
可卡因：与突触前膜回收多巴胺的多巴胺转运蛋白具有极高的亲和性，多巴胺回收受阻，突触间隙多巴胺浓度显著增加。
冰毒 、摇头丸、麻古等新型毒品：诱导突触前膜一次性释放大量多巴胺；抑制多巴胺在突触前膜的重吸收，，突触间隙多巴胺浓度显著增加。
②毒品的成瘾机制
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
③ 毒品的成瘾的危害
脑部以及全身病变
强烈的戒断反应
心瘾难除，复吸率极高
艾滋病等疾病传播
严重的社会影响
吸毒致死者病变的脑组织和心脏
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
戒断反应较弱，接触门槛低。
容易伪装。公安机关查获大量伪装成糖果、咖啡、饮料、饼干、邮票的毒品。
④警惕新型毒品的危害
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
毒品注射流行地图
颜色越深毒品流行越严重
大麻使用率地图
颜色越深大麻使用率越高
⑤防控毒品的严峻形势
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
知晓毒品的巨大危害
自觉抵制毒品侵害。不接触陌生人给予的食物和饮料。
生命只有一次，少年更应珍惜！
对毒品说不！
我们能做的
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
《中华人民共和国刑法》
第三百四十七条 走私、贩卖、运输、制造毒品，无论数量多少，都应当追究刑事责任，予以刑事处罚。走私、贩卖、运输、制造毒品，有下列情形之一的，处十五年有期徒刑、无期徒刑或者死刑，并处没收财产：
第三百四十八条 非法持有鸦片一千克以上、海洛因或者甲基苯丙胺五十克以上或者其他毒品数量大的，处七年以上有期徒刑或者无期徒刑，并处罚金。
第三百五十一条 非法种植罂粟、大麻等毒品原植物的，一律强制铲除。
第三百五十二条 非法买卖、运输、携带、持有未经灭活的罂粟等毒品原植物种子或者幼苗，数量较大的，处三年以下有期徒刑、拘役或者管制，并处或者单处罚金。
第三百五十四条 容留他人吸食、注射毒品的，处三年以下有期徒刑、拘役或者管制，并处罚金。
鸦片是如何上瘾的？为什么那么难戒？
The transmission of excitement through synapses
兴奋在突触上的传导
2
反射弧(组成？)
产生
机
理
信号
信号→ 信号→ 信号
结构基础
兴奋的传导（或传递）
在神经纤维上传导
不同神经元之间传递
向传导
向传递
神经调节
基本方式
反射
双
单
电
信号
化学
电
化学
电
课堂总结
Class summary
1.（2021·1月浙江选考）当人的一只脚踩到钉子时，会引起同侧腿屈曲和对侧腿伸展，使人避开损伤性刺激，又不会跌倒。其中的反射弧示意图如下，“＋”表示突触前膜的信号使突触后膜兴奋，“－”表示突触前膜的信号使突触后膜受抑制。甲~丁是其中的突触，在上述反射过程中，甲~丁突触前膜信号对突触后膜的作用依次为（　　）
A．＋、－、＋、＋
B．＋、＋、＋、＋
C．－、＋、－、＋
D．＋、－、＋、－
A
随堂练习
In-class practice
　例2　下图是反射弧的局部结构示意图,刺激a点(a点为两接线端之间的中点),检测各位点电位变化。下列说法错误的是(　　)。
A.若检测到b、d点有电位变化,说明兴奋在同一神经元上是双向传导的
B.兴奋由c点传导到e点时,发生电信号→化学信号→电信号的转换
C.若c处无电位变化,可能是由于突触前膜释放的是抑制性神经递质
D.电流表①不偏转,电流表②可能偏转两次
A
随堂练习
In-class practice

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