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(共37张PPT)
第2章 第3节
人教版 选择性必修1
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。
问题探讨
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？
问题探讨
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）
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。
兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？
它又是怎样传导的？
问题探讨
一
兴奋在神经纤维上的传导
1786年一天，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，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”。
坐骨神经
腓肠肌
一
兴奋在神经纤维上的传导
一
兴奋在神经纤维上的传导
a
b
+
+
静息
指针不发生偏转
说明：神经表面各处点位相等
一
兴奋在神经纤维上的传导
a
b
+
+
左侧
刺激
指针向左偏转
说明：a处为负电位，电流方向为
指针偏转方向
-
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一
兴奋在神经纤维上的传导
a
b
+
+
左侧
刺激
指针恢复
说明：无电流，a处恢复为正电位，
a、b两处电位差为零
-
一
兴奋在神经纤维上的传导
a
b
+
+
-
左侧
刺激
指针向右偏转
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说明：b处为负电位，电流方向为
指针偏转方向
一
兴奋在神经纤维上的传导
a
b
+
+
-
左侧
刺激
指针恢复
说明：无电流，b处恢复为正电位，
a、b两处电位差为零
一
兴奋在神经纤维上的传导
a
b
+
+
a
b
+
+
-
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a
b
+
+
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a
b
+
+
-
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。
一
兴奋在神经纤维上的传导
a
b
+
+
a
b
+
+
-
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a
b
+
+
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a
b
+
+
-
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。
神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？
一
兴奋在神经纤维上的传导
我们先补充一点知识
你知道Na+和K+分别是膜内更高还是膜外更高吗？
Na+膜外更高，K+膜内更高。正常细胞膜外Na 浓度约为膜内Na 浓度的12倍。膜内K+的浓度约为膜外的30倍。
什么原因导致Na+和K+浓度不平衡的？
钠钾泵！每消耗一个ATP分子,逆电化学梯度泵出3个钠离子和泵入2个钾离子。保持膜内高钾,膜外高钠的不均匀离子分布。
一
兴奋在神经纤维上的传导
我们先补充一点知识
你知道Na+和K+分别是膜内更高还是膜外更高吗？
Na+膜外更高，K+膜内更高。正常细胞膜外Na 浓度约为膜内Na 浓度的12倍。膜内K+的浓度约为膜外的30倍。
什么原因导致Na+和K+浓度不平衡的？
钠钾泵！每消耗一个ATP分子,逆电化学梯度泵出3个钠离子和泵入2个钾离子。保持膜内高钾,膜外高钠的不均匀离子分布。
一
兴奋在神经纤维上的传导
我们先补充一点知识
钠钾泵通过什么运输方式运输Na+和K+？还有其他运输Na+和K+的通道吗？
主动运输；
有，钠离子和钾离子通道。
它们是怎么运输的？这些通道是怎么配合的？接下来我们来分析。
膜内
膜外
钾离子
钠离子
钠钾泵
钾离子高
钾离子低
钠离子高
钠离子低
膜内
膜外
钾离子
钠离子
钠钾泵
钾离子高
钾离子低
钠离子高
钠离子低
在未受到刺激时，神经细胞外的Na+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，出现外正内负的现象，叫静息电位。
膜内
膜外
钾离子高
钾离子低
钠离子高
钠离子低
K+通道1一直打开
Na +通道
关闭
在未受到刺激时，神经细胞外的Na+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，出现外正内负的现象，叫静息电位。
K+通道2
关闭
膜内
膜外
钾离子高
钾离子低
钠离子高
钠离子低
K+通道1
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。
刺激
Na +通道
打开
K+通道2
还未打开
膜内
膜外
刺激
膜内
膜外
刺激
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+++++
+++++
兴奋部位
未兴奋部位
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
+++++
+++++
+++++
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膜内
膜外
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+++++
K+通道2打开
+++++
+++++
+++++
+++++
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K+外流
膜内
膜外
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+++++
+++++
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未兴奋部位
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K+通道2打开
K+外流
膜内
膜外
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+++++
+++++
+++++
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未兴奋部位
+++++
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兴奋部位
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
K+通道2关闭
钠钾泵继续发挥作用
恢复原状
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
+ + + + + + + + + + - - - - + + + + + + + + + + +
- - - - - - - - - - - - - -+ + + + - - - - - - - - - - - - - -
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
神经冲动传导方向：
与膜外局部电流方向相反
与膜内局部电流方向一致
注意：在生物体内，通常兴奋来自感受器，因此，兴奋在生物体内的反射弧上的传导是单向传导。
一
兴奋在神经纤维上的传导
②兴奋在反射弧中传导方向：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，因此，在生物体内的反射弧上，兴奋在神经纤维上的传导方向是单向的。
双向传导的前提：
a.神经纤维需离体
b.刺激发生在神经元中部
一
兴奋在神经纤维上的传导
1．未受到刺激时（静息状态）的膜电位：_______
兴奋区域的膜电位： ____________
3．电流方向在膜外由____________流向__________
在膜内由____________流向_____________
4．兴奋传导方向与膜外电流方向　　　　，
　　与膜内电流方向_____________
内负外正
内正外负
未兴奋部位
兴奋部位
兴奋部位
未兴奋部位
电信号
5．兴奋在神经纤维上的传导方式：_____________
相反
相同
2．兴奋状态时膜电位变化　　　　　　　　　　　　
由内负外正变为内正外负
一
兴奋在神经纤维上的传导
6、膜电位曲线解读
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+大量内流，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+大量外流，膜电位恢复为静息电位后，K+通道关闭。
一
兴奋在神经纤维上的传导
④ef段
——一次兴奋完成后
钠钾泵将流入的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。
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+，钠钾泵（主动运输）
一
兴奋在神经纤维上的传导
6、膜电位曲线解读
刺激
7.膜电位的测量方法
一
兴奋在神经纤维上的传导
8、膜电位的影响因素
溶液中离子浓度变化 静息电位（绝对值）变化 动作电位变化
适当降低溶液中Na+浓度
适当增加溶液中Na+浓度
适当降低溶液中K+浓度
适当增加溶液中K+浓度
不变
峰值下降
不变
峰值上升
上升
不变
不变
下降
一
兴奋在神经纤维上的传导
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
钾离子外流
外正内负
影响因素：钾离子的浓度差
协助扩散
钠离子内流
外负内正
影响因素：钠离子的浓度差
电信号
电流方向
膜内：与兴奋传导方向相同
膜外：与兴奋传导方向相反
双向传导
注：在反射弧中，兴奋是单向传递的
本课小结
随堂练习
1．蛙的神经元内、外Na＋浓度分别是15mmol/L和120mmol/L。在膜电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na＋流入细胞，膜电位恢复过程中有Na＋排出细胞。下列判断正确的是（ ）
A．Na＋流入是被动运输，排出是主动运输
B．Na＋流入是主动运输，排出是被动运输
C．Na＋流入和排出都是被动运输
D．Na＋流入和排出都是主动运输
【答案】A
随堂练习
2．关于神经兴奋的叙述，错误的是 （ ）
A．刺激神经纤维中部，产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导
B．兴奋在神经纤维上的传导方向是由兴奋部位至未兴奋部位
C．神经纤维的兴奋以局部电流的方式在神经元之间单向传递
D．在神经纤维膜外，局部电流的方向与兴奋传导的方向相反
【答案】C
随堂练习
3．关于细胞内外K+、Na+和Cl-的叙述，错误的是（ ）
A．Na+与神经细胞膜上兴奋传导有关
B．人体血浆中K+的浓度比红细胞中的高
C．神经细胞静息电位形成的主要原因是K+外流
D．Na+和Cl-是形成哺乳动物血浆渗透压的主要物质
【答案】B

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