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(共37张PPT)
第3节 神经冲动的产生和传导
(第一课时)
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？
第2章 神经调节
【问题探讨】
赛场上，发令枪一响，运动员会像离弦的箭一样冲出。现在世界田径比赛规则规定，在枪响后0.1s内起跑被视为抢跑。
讨论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？
经过了耳蜗（感受器）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层－脊髓）、传出神经、效应器（传出神经末梢和肌肉）等结构。
讨论2：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0.1s。
讨论3：兴奋在反射弧中是以什么形式传导的呢？
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经元之间的传递
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？
2
兴奋在神经元之间的传递
1
兴奋在神经纤维上的传导
目
录
CONTENTS
坐骨神经
腓肠肌
意大利
医生、生理学家
伽尔瓦尼
（L.Galvani）
1786年有一天，加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，同时出现电火花。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“动物电”。
兴奋在神经纤维上的传导
在蛙的坐骨神经上放置两个微电极，并将它们连接到一个灵敏电流表上。
兴奋在神经纤维上的传导
a
b
+
+
①静息时,电表 测出电位变化,说明神经表面各处电位 。
没有
相等
刺激
-
②在图示神经的左侧一端给予刺激时， 刺激端
的电极处（a处）先变为 电位，接着 。
靠近
恢复正电位
负
-
③然后，另一电极（b处）变为 电位。
负
④接着又 。
恢复为正电位
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。（P27）
结论
神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？
——蛙坐骨神经表面电位差实验
共发生了两次方向相反的偏转
问1：共发生了几次偏转？方向如何？
兴奋在神经纤维上的传导
静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度
在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态
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
神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。
神经细胞Na+、K+分布特点
兴奋在神经纤维上的传导
兴奋在神经纤维上以电信号传导——静息状态
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
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-
-
-
-
-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
静息时，细胞膜主要对K +有通透性，即K +通道蛋白开放，K +外流，膜电位表现为内负外正，称为静息电位。
静息状态的电位是：_________________；
该电位形成的主要原因：_________________；
该电位的电位表现是：__________________；
静息电位
K+外流
内负外正
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
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-
-
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-
-
-
-
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-
-
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+通道蛋白打开，Na+内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧， 膜电位表现为内正外负，称为动作电位，并与相邻部位产生电位差。
产生兴奋时的电位是:_ _________；
该电位形成的主要原因：______________；
该电位的电位表现是: __________；
动作电位
Na+内流
内正外负
兴奋在神经纤维上以电信号传导——兴奋状态
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
2 .局部电流方向膜外____________------____________
膜内____________------_____________
未兴奋部位
兴奋部位
兴奋部位
未兴奋部位
1.兴奋部位与相邻部位产生_________而发生电荷移动，形成由正电位到负电位的___________。
电位差
局部电流
兴奋在神经纤维上双向传导——离体状态
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
3.局部电流刺激邻近的_______区发生同样的电位变化，兴奋向前传导。后方又恢复为__________。
未兴奋
静息电位
4.由此可见，在神经纤维上，兴奋传导的方向可以是__________。
双向传导
离体
兴奋在神经纤维上双向传导——离体状态
②在反射过程中
①在离体的神经纤维上
传导方向：________
传导方向：_________
单向传导
双向传导
以上是用蛙的坐骨神经实验，是离体生物神经纤维。那么兴奋在生物体内的反射弧上的传导是也双向传导的吗？
在反射过程中，兴奋只能从感受器传到效应器。
②在反射过程中
①在离体的神经纤维上
传导方向：________
传导方向：_________
单向传导
双向传导
以上是用蛙的坐骨神经实验，是离体生物神经纤维。那么兴奋在生物体内的反射弧上的传导是也双向传导的吗？
在反射过程中，兴奋只能从感受器传到效应器。
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
膜内局部电流方向与兴奋传导方向______，
膜外局部电流方向与兴奋传导方向_______。
相同
相反
兴奋在神经纤维上双向传导——离体状态
(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 。
内负外正
K+
内正外负
Na+
未兴奋
局部电流
静息电位
【总结】兴奋的产生和传导
1、兴奋传导的机制和过程
2、传导形式：
5、传导特点:
局部电流(或电信号或神经冲动)
离体神经纤维：双向传导
生物体内：单向传导
3、局部电流的方向
膜外：未兴奋部位
兴奋部位
膜内：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
(与膜内相同)
6、传导速度：
非常快
[现学现用]
△一定要看清题干中问的是什么！
问：兴奋部位膜电位是____________。
内正外负
问：兴奋部位膜电位变化是_______________________。
问：兴奋部位膜外电位是_________________________。
问：兴奋部位膜外电位变化是_____________________。
由“内负外正”变为“内正外负”
负电位
由正电位变为负电位
兴奋在神经纤维上是怎样产生和传导的？
主动运输
静息电位
外正内负
受到刺激
动作电位
动作电位消失后，恢复静息电位钠钾泵加强
协助扩散
外负内正
协助扩散
未受刺激
“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K+或者其他离子的透过性，进而调节细胞膜两侧电位差引发的。
三种转运蛋白
①钠钾泵
每消耗1分子ATP，就从细胞内泵出3个Na+，同时从细胞外泵入2个K +
兴奋在神经纤维上以电信号传导
②K+通道蛋白
③Na+通道蛋白
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_____和_____
动作电位测量：电表两极均置于神经纤维膜的外侧
内侧
外侧
检流计
坐骨神经
a
b
膜电位的测量
（膜电位为膜内电位减去膜外电位）
c-d：此时为_____电位，电位表现为________；
b-d：此时细胞主要对____有通透性，离子运输方向为_______，运输方式为________；
a-b：此时为_____电位，电位表现为________，此时细胞膜主要对___有通透性，离子运输方向为______，运输方式为________；电位的高低取决于： _________________
静息
内负外正
K+
K+外流
协助扩散
Na+
Na+内流
协助扩散
动作
内正外负
c：此时为零电位，内外无电位差；
细胞内外K+浓度差
图析静息电位和动作电位的产生机制
d：动作电位峰值,峰值大小(以及bd段斜率)与______________有关。
膜内外Na+浓度差
d-e：此时为_____电位的恢复，__通道打开，此时细胞膜主要对___有通透性，离子运输方向为______，运输方式为________；
e-f：________活动加强，消耗ATP分子，逆电化学梯度泵出3个_____和泵入2个___，使膜内外离子分布恢复到初始静息水平；经钠钾泵的运输方式为_________；
静息
K+
K+
K+外流
协助扩散
钠钾泵
Na+
K+
主动运输
①整个过程中，钠钾泵一直在发挥作用，并非只有ef段；
②整个过程中，细胞膜内K+始终比膜外多，Na+始终比膜外少；
a-c:
c-e:
e-f:
静息电位，K+外流
（协助扩散）
形成动作电位，Na+内流
(协助扩散)
恢复静息电位，K+外流
(协助扩散)
Na+—K+泵，吸Na+，排K+（Na+内流，K+外流）
(主动运输)
a点:
【总结】神经纤维膜电位差变化曲线解读
膜电位变化曲线
去极化
Na+
K+
极化状态
复极化
K+外流
反极化
过程
适宜刺激
同一位点不同时刻
Na+通道打开
Na+快速扩散进膜内
K+快速扩散至膜外
刺激
去极化
反极化
内负外正
静息电位
内正外负
动作电位
K+通道打开
Na+通道关闭
复极化
测量方法 测量图解 测量结果
电表两极分别置于神经纤维膜的内侧和外侧
电表两极均置于神经纤维膜的外侧
测量膜电位的两种方法
思考：细胞外液中Na+和K+浓度变化对静息电位和动作电位有影响吗？
有影响
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 静息电位或动作电位的变化
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
静息电位不变，动作电位的峰值变大
静息电位不变，动作电位的峰值变小
静息电位绝对值变小，动作电位不变
静息电位绝对值变大，动作电位不变
利用不同的处理使神经纤维上膜电位产生不同的变化，处理方式及作用机理如下：①利用药物I阻断Na+通道；②利用药物Ⅱ阻断K+通道；③将神经纤维置于低Na+溶液中。
上述处理方式与下列可能出现的结果对应正确的是( )
A．甲一①，乙一②，丙一③ B．甲一④，乙一①，丙一②
C．甲一③，乙一①，丙一④ D．甲一④，乙一②，丙一③
B
只要有刺激就能产生动作电位吗？
不是，达到阈值。
如图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述正确的是
A. K+的大量内流是神经纤维形成静息电位的主要原因
B. bc段Na+大量内流，需要载体蛋白的协助，并消耗能量
C. cd段Na+通道多处于关闭状态，K+通道多处于开放状态
D. 动作电位大小随有效刺激的增强而不断加大
C
如图表示刺激强度逐渐增加(S1～S8)时下一个神经元膜电位的变化规律，下列叙述正确的是
A.刺激强度达到S5以后，随刺激强度增加兴奋逐渐增强
B.刺激要达到一定强度才能诱导神经细胞产生兴奋
C.在S1～S4期间，细胞膜上没有离子的进出
D.在S5～S8期间，细胞膜的电位是外正内负
B
1.(2020山东)听毛细胞是内耳中的一种顶端具有纤毛的感觉神经细胞。声音传递到内耳中引起听毛细胞的纤毛发生偏转,使位于纤毛膜上的K+通道打开,K+内流而产生兴奋。兴奋通过听毛细胞底部传递到听觉神经细胞,最终到达大脑皮层产生听觉。下列说法错误的是(　　)
A.静息状态时纤毛膜外的K+浓度低于膜内
B.纤毛膜上的K+内流过程不消耗ATP
C.兴奋在听毛细胞上以电信号的形式传导
D.听觉的产生过程不属于反射
【现学现用】
A
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
b、d点 ，电表 发生偏转。
点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次相反偏转(即先向 后向 偏转)
1.刺激a点:
2.刺激c点:
b
d
两
同时兴奋
不
左
右
兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题
哪儿兴奋，往哪偏
3.刺激c点:
点先兴奋， 点后兴奋，电表发生 次相反偏转(即先向 后向 偏转)
b
d
两
左
右
兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题
4.刺激c点:
b处电流表先向 后向 偏转 次，肌肉发生收缩。
左
右
两
以枪乌贼的粗大神经纤维做材料,测定其受刺激后的电位变化过程。图中箭头表示电流方向,下列说法错误的是 ( )。
A. 在a点左侧刺激,依次看到的现象的顺序是4、2、4、3、4
B. 在b点右侧刺激,依次看到的现象的顺序是4、3、4、2、4
C. 在a、b两点中央刺激,依次看到的现象的顺序是4、1、4
D. 在a、b两点中央偏左刺激,依次看到的现象的顺序是4、3、4、2、4
D

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