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(共42张PPT)
2.3 神经冲动的产生和传导
第一课时 兴奋在神经纤维上的传导
新课导入
神经冲动的产生
和传导
1. 从运动员听到枪响到做出起跑的反应，信号的传导经过了哪些结构？
新课导入
神经冲动的产生
和传导
听觉感受器→传入神经（听觉神经）→神经中枢（大脑皮层听觉中枢—脊髓）→传出神经→效应器（肌肉）
过程：
新课导入
神经冲动的产生
和传导
运动员听到信号后神经产生兴奋，兴奋的传导经过了反射弧一系列的结构。
兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？它又是怎样传导的呢？
反射弧至少需要2个神经元，兴奋要想沿着反射弧进行传播，就必定要经过两个不同的结构：
1. 神经纤维上
2. 神经元之间
Part
01
生物电的发现
蛙坐骨神经-腓肠肌实验
生物电的发现
神经冲动的产生
和传导
1786年有一天，伽尔瓦尼在实验室解剖青蛙，把剥了皮的蛙腿，用刀尖碰蛙腿上外露的神经时，蛙腿剧烈地痉挛。
经过反复实验，他认为痉挛起因于动物体上本来就存在的电，他还把这种电叫做“生物电”。
意大利
医生、生理学家
伽尔瓦尼
（L.Galvani）
01. 静息时
探究 · 实验
神经冲动的产生
和传导
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流表上。
+
+
b
a
电流表没有偏转
神经表面各处电位 。
相等
说 明
静息电位测定示意图
02. 受到刺激时
探究 · 实验
神经冲动的产生
和传导
非静息电位测定示意图
在神经的左侧 (a端) 给予刺激时，靠近刺激端的电极处先变为负电位，接着恢复正电位。
然后，另一电极处 (b端) 变为负电位，接着又恢复为正电位。
实 验 结 论
探究 · 实验
神经冲动的产生
和传导
说明在神经系统中，兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫神经冲动。
该实验证明了什么？
①
②
③
④
神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？
刺激
Part
02
生物电发生的膜学说
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
资料1：静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度
Na+浓度：神经细胞外的浓度高于细胞内
K +浓度：神经细胞外的浓度低于细胞内
“生物电”发生的膜学说
K +通道
K+通道
Na-K 泵
“生物电”发生的膜学说：生物膜具有选择透过性，神经兴奋的产生可能是细胞膜调节离子的透过性，进而调节细胞膜两侧电位差引发的。
“生物电”发生的膜学说
“生物电”发生的膜学说
神经冲动的产生
和传导
枪乌贼的神经中，单根神经的轴突异常粗大（肉眼可辨），是研究电生理学的优秀材料。
微电极快速发展，为实验提供了可能。
枪乌贼
微电极机器
毛细微电极插入枪乌贼的轴突
Part
03
兴奋
在神经纤维上的传导
电极刺穿细胞膜后
电极刺穿细胞膜前
静息电位的确认——外正内负
神经冲动的产生
和传导
结果
0 mV
结果
-70 mV
膜内电压比膜外电压低了70mV
＋
－
静息电位的确认——外正内负
神经冲动的产生
和传导
AB段：静息电位
膜未受刺激时，膜内电位低，膜外电位高，记作外正内负，称为静息电位。
理论上细胞内液和细胞外液都是
电中性的，为什么膜内外却存在电位差呢？
静息电位产生
神经冲动的产生
和传导
在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态。
已知神经细胞内外浓度比较
Na+ ：
K+ ：
膜外 膜内
膜外 膜内
>
<
什么情况可能导致膜外电位升高呢？
静息时，细胞膜主要对K +有通透性，即K +通道开放，K +外流，膜电位表现为外正内负，称为静息电位。
静息电位产生
协助扩散
静息电位产生
神经冲动的产生
和传导
产 生 原 因
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
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+
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+
+
+
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K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
电位：外正内负
机理：K+ 外流
K+
动作电位的确认——外负内正
神经冲动的产生
和传导
AB段：静息电位
BC段：动作电位
刺激
BC对应的时间里，膜内外的电位发生了什么变化？
膜内电位逐渐升高，C点膜内电位高于膜外。
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， 膜电位表现为外负内正，称为动作电位，并与相邻部位产生电位差。
动作电位产生
协助扩散
动作电位产生
神经冲动的产生
和传导
产 生 结 果
膜外
膜内
膜外
+
+
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K+
K+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
Na+
电位：外负内正
机理：Na+ 内流
Na+
刺激
静息电位的恢复
神经冲动的产生
和传导
AB段：静息电位
BC段：动作电位
刺激
CD对应的时间里，膜内外的电位发生了什么变化？
膜内电位逐渐降低，D点膜内电位低于膜外，又恢复为静息电位。
CD段：动作电位恢复为静息电位
动作电位与静息电位的变化
神经冲动的产生
和传导
神经纤维未受到刺激，细胞膜两侧电位表现为外正内负的静息电位。
神经纤维受到刺激 Na+ 通道开放，细胞膜内电位升高。
细胞膜内电位升高，大量Na+通道开放，形成外负内正的动作电位。
动作电位形成后， K+ 通道大量开放，恢复为内负外正的静息电位。
注意： Na + - K +泵消耗ATP ，会把Na +泵出细胞外， 把K +泵入细胞内，以维持细胞内外Na + 、 K +的浓度差。
静息电位的恢复
持续多次兴奋之后，膜内外无法维持膜外高钠膜内高钾的状态，细胞如何进行调节？
主动运输，逆浓度梯度，需要消耗能量。
兴奋在神经纤维上的传导
-
+
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适宜刺激
兴奋传导方向
兴奋在神经纤维上的传导
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适宜刺激
兴奋传导方向
兴奋在神经纤维上的传导
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+
适宜刺激
兴奋传导方向
兴奋部位与 部位之间存在电位差，形成了 。
未兴奋
局部电流
兴奋在神经纤维上的传导
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+
适宜刺激
兴奋传导方向
兴奋在神经纤维上的传导方向：
膜内电流传导方向：
膜外电流传导方向：
a ← b → c
a → b ← c
a ← b → c
b
a
c
你能得出什么规律？
兴奋在神经纤维上的传导
-
+
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离体的神经纤维兴奋传导的方向：
从刺激部位向两侧双向传导
适宜刺激
兴奋传导方向
兴奋在神经纤维上的传导的本质：
膜电位变化形成局部电流。
01
兴奋在神经纤维上的传导
②兴奋在反射过程中传导方向：单向传导
①兴奋在离体的神经纤维上传导方向：双向传导
在反射过程中，兴奋只能从感受器传到效应器。
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。
兴奋传导方向
01
兴奋在神经纤维上的传导
2. 刺激c点指针 。
c
a
bc＝ce
1. 刺激a点指针 。
不偏转
先向左再向右，偏转2次
d
b
若分别刺激各箭头所指位置，描述电流表的偏转方向。
练习 ：
3. 刺激d点指针 。
先向右再向左，偏转2次
e
兴奋传导的机制和过程
神经冲动的产生
和传导
(1) 静息电位表现为 ，是 外流形成的。
(2) 动作电位表现为 ，是 内流形成的。
(3) 兴奋部位与 部位之间存在电位差，形成了 。
(4) 局部电流刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化，兴奋向前传导，原兴奋部位又恢复为 。
未兴奋
局部电流
静息电位
内负外正
K+
内正外负
Na+
思考回答
神经冲动的产生
和传导
短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？
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秒。
知识小结
神经冲动的产生
和传导
1.反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。
2.神经元受到刺激会产生兴奋。静息电位表现为内负外正。
3.兴奋在神经纤维上以神经冲动（电信号）的形式传导，刺激离体的神经纤维上任意一点，兴奋可双向传导。
4. 电流方向
膜外：未兴奋区域流向兴奋区域
膜内：兴奋区域流向未兴奋区域
5. 兴奋传导的方向与膜内电流的方向相同，与膜外电流方向相反。
知识小结
神经冲动的产生
和传导
神经纤维某一部位刺激
膜电位变化
未刺激部位膜电位变化
形成局部电流
静息状态
膜电位：外正内负
产生兴奋，形成电位差
兴奋因此向前传导
膜外：未兴奋区域流向兴奋区域
膜内：兴奋区域流向未兴奋区域
兴奋区域的膜电位：外负内正
未兴奋区域的膜电位：外正内负
Part
06
当堂检测
DANG TANG JIAN CE
当堂检测
神经冲动的产生
和传导
1. 神经纤维在静息时具有静息电位，受到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作电位，这两种电位可通过仪器测量。下列示意图能正确表示测量神经纤维静息电位的是(　 　)
A
当堂检测
神经冲动的产生
和传导
2. 下列能正确表示神经纤维受刺激时，刺激点膜电位由静息电位转为动作电位的过程的是 ( 　　)
A. ①→④
B. ②→③
C. ③→②
D. ④→①
D
当堂检测
神经冲动的产生
和传导
3. 右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(　　 )
C
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
当堂检测
神经冲动的产生
和传导
4. 判断
未受刺激时，膜电位为外负内正，受刺激后变为外正内负。( )
神经元细胞膜外Na+的内流是形成静息电位的基础。( )
刺激离体的神经纤维中部，产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导。( )
神经纤维上兴奋的传导方向与膜内局部电流的方向相同。( )
×
√
√
×

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