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(共24张PPT)
2.3神经冲动的产生和传导（第1课时）
问题探讨
讨论
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？
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。
短跑赛场
经过了耳（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（肌肉）等结构。
问题探讨
讨论
2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学
依据是什么？
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。
短跑赛场
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。
运动员听到信号后神经产生兴奋，兴奋的传导经过了一系列的结构。那么，兴奋在这些结构中是以什么形式以及如何传导的？
缩手反射
传入神经元
传出神经元
膝跳反射
传入神经元
传出神经元
中间神经元
①兴奋在神经纤维上的传导
②兴奋在神经元之间的传递
1.兴奋传导的形式
一、兴奋在神经纤维上的传导
静息时，电表未测出电位变化，说明神经表面各处电位相等 。
①
在神经左侧一端给与刺激时，靠近刺激端的电极a处先变为负电位，接着恢复正电位。
电极b处变为负电位。
刺激
②
③
④
接着恢复正电位。
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。
一、兴奋在神经纤维上的传导
早在1791年，意大利解剖学家伽伐尼怀疑兴奋传导是一种生物电现象。但是神经纤维都很细，做实验很困难。
到20世纪30年代英国科学家发现乌贼的轴突直径可达1毫米，使测量电位差的微电极易于插入，为开展实验提供了方便。
2.静息电位
一、兴奋在神经纤维上的传导
(1)概念
指细胞在安静状态下（未受刺激时），存在于细胞膜两侧的外正内负的电位差。该电位在安静状态始终保持不变。
若规定膜外电位为零，则膜内电位即为负值。大多数细胞的静息电位在-10~-100mV之间。
(2)数值
哺乳动物细胞的离子浓度梯度 膜外(mmol) 膜内(mmol) 膜外/膜内 ENernst(mV)
离子类型 骨骼肌
Na+ 145 12 12 +67
K+ 4.5 155 0.026 -95
Cl- 116 4.2 29 -89
Ca2+ 1.0 10-4 10000 +123
其它大多数细胞
Na+ 145 12 12 +61
K+ 4.5 120 0.038 -88
Cl- 116 20 5.8 -47
Ca2+ 1.0 10-4 10000 +123
2.静息电位
一、兴奋在神经纤维上的传导
(3)产生机制
钾离子
钠离子
膜内
膜外
钾离子高
钾离子低
钠离子高
钠离子低
钾低钠高
钾高钠低
②离子会受浓度梯度的影响，并将从高浓度区域流向低浓度区域。
①离子会受到与之电性相反的离子或分子的吸引；
膜内
膜外
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。
K+通道打开
Na+通道关闭
膜内
膜外
3.动作电位
一、兴奋在神经纤维上的传导
K+通道关闭
膜内
膜外
Na+通道打开
膜内
膜外
3.动作电位
一、兴奋在神经纤维上的传导
K+通道关闭
Na+通道打开
膜内
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。
思考1.兴奋部位的电位表现为内正外负，邻近的未兴奋部位仍然是内负外正，在兴奋部位和未兴奋部位之间会发生什么现象呢？
++++++--++
++++++--++
------++--
------++--
++++++++++
----------
----------
++++++++++
+++--+++++
+++--+++++
---++-----
---++-----
--++++++++
--++++++++
刺激
++--------
++--------
兴奋部位的电位表现为__________，而邻近的未兴奋部位仍然是_________，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___________。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。
内正外负
内负外正
电位差
电荷移动
局部电流
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
刺激
++++++++++
----------
----------
++++++++++
兴奋会沿着离体神经纤维双向传导。
刺激
++++--++++
----++----
----++----
++++--++++
刺激
+--++++--+
+--++++--+
-++----++-
-++----++-
缩手反射
传入神经元
传出神经元
膝跳反射
传入神经元
传出神经元
中间神经元
兴奋在反射弧中是单向传导的。
随堂练习
In-class practice
1.看清题干区别，回答下列问题：
①兴奋部位膜电位是：___________________________________
②兴奋部位膜电位变化是：_______________________________
③兴奋部位膜外电位是：_________________________________
④兴奋部位膜外电位变化是：_____________________________
内正外负
由外正内负变为内正外负
负电位
由正电位变为负电位
三、兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题
a b d
c
(bc=cd)
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
三、兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题
a b d
c
_____点先兴奋，_____点后兴奋，电表发生_____次相反偏转(即先向_____后向_____偏转)
3.刺激c点：
b
d
两
左
右
四、膜电位曲线解读
a
b
c
d
e
f
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。
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。
ac：Na+内流(协助扩散)
ce：K+外流(协助扩散)
ef：泵出Na+，泵入K+(主动运输)
a点之前：K+外流(协助扩散)
四、膜电位曲线解读
a
b
c
d
e
f
注意：
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。
2.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＋浓度时，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。
(2)如果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？
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。
①静息电位与神经元内的K+外流相关，与Na+无关；
②细胞外Na+浓度降低，细胞内外Na+浓度差减小，Na+内流减少，动作电位值下降。
随堂练习
In-class practice
(1)请对上述实验现象做出解释。
随堂练习
In-class practice
3.将一灵敏电流计电极置于蛙坐骨神经腓肠肌的神经上(如图1)，在①处给予一适宜强度的刺激，测得的电位变化如图2所示，若在②处给予同等强度的刺激，测得的电位变化是(　 　)
B

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