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2.3 神经冲动的产生和传导
第1课时
1.生命观念——通过思考讨论“兴奋在神经纤维上的传导”说明了兴奋的产生及传导过程。
2.科学探究——通过分析电位产生的机理及相关曲线的解读，养成科学思维的习惯。
3.科学思维——通过反射弧中兴奋传导和传递特点的分析，提升实验设计及对实验结果分析的能力。
4.社会责任——关注滥用兴奋剂和吸食毒品的危害，能够向他人宣传这些危害，拒绝毒品。
学习目标
亚洲飞人——苏炳添
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。
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？
2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？
3.兴奋在反射弧中是以什么形式传导的呢？
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？
2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？
3.兴奋在反射弧中是以什么形式传导的呢？
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。
耳蜗（感受器）
传入神经
传出神经
神经中枢（大脑皮层）
神经中枢（脊髓）
问题探讨
坐骨神经
腓肠肌
(意大利)伽尔瓦尼
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，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”。
寻找答案，还得从实验开始：
一、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
实验证明：兴奋在神经纤维上以 的形式传导，这种电信号也叫 。
电信号
神经冲动
1.蛙坐骨神经表面电位差实验
一、兴奋在神经纤维上的传导
神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？
静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度
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
在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态
1.静息时神经细胞Na+、K+分布特点？
神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。
2.什么原因导致Na+和K+浓度不平衡的？
一、兴奋在神经纤维上的传导
神经细胞膜对不同离子的_______各不相同:静息时，膜主要对___有通透性，造成________，使膜外阳离子浓度___于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点，细胞膜两侧的电位表现为_________，这称为___________。
2.静息电位
通透性
K+
K+外流
高
内负外正
静息电位
3.动作电位
当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对____的通透性增加，造成___________，这个部位的膜两侧出现________的电位变化，表现为__________的兴奋状态，此时的膜电位称为_________。即产生兴奋。
Na+
Na+内流
暂时性
内正外负
动作电位
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
Na＋
Na＋
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++++
++++
++++
++++
++++
++++
++++
++++
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++++
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++++
++++
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Na＋
Na＋
++++
++++
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Na＋
Na＋
Na＋
Na＋
Na＋
Na＋
4.兴奋的传导——局部电流
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+
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兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
从兴奋部位传导到未兴奋部位
（1）兴奋传导方向：
4.兴奋的传导——局部电流
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+
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
（2）局部电流方向：
①膜外从未兴奋部位传导到兴奋部位，与兴奋传导方向相反
②膜内从兴奋部位传导到未兴奋部位，与兴奋传导方向相同
4.兴奋的传导——局部电流
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+
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+
兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
4.兴奋的传导——局部电流
（3）兴奋传导形式：
电信号（局部电流、神经冲动）
（4）兴奋传导特点：
双向传导
图1 反射弧中的某一神经
图2 离体的枪乌贼某一神经
观察分析：这两个图有什么不一样？为什么？
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，在离体的神经纤维中间任意一点，兴奋沿神经纤维双向传导
思考讨论
神经细胞每兴奋一次，会有部分Na+内流和部分K+外流，长此以往，神经细胞膜内高K+膜外高Na+的状态将不复存在。这个问题是如何解决的呢？
丹麦生理学家斯科（Jens C.Skou）等人发现，钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶，能分解ATP释放能量，将膜外的K+运进细胞，同时将膜内的Na+运出细胞。细胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高，正是由钠钾泵维持的。
离子运输
Na+进细胞，K+出细胞
1
Na+出细胞，K+进细胞
2
（钠钾泵）
协助扩散
主动运输
神经纤维上膜电位差变化曲线解读
刺激
①a点之前
——静息电位
K+外流，使膜电位表现为内负外正。
②ac段
——动作电位的形成
Na+大量内流，表现为内正外负。
③ce段
——静息电位的恢复
K+大量外流，膜电位恢复为静息电位。
④ef段
——一次兴奋完成后
钠钾泵活动增强，将流入的Na+泵出膜外,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。
思考讨论
(1)静息电位主要是K+的平衡电位，就是K+向胞外扩散达到平衡时的膜电位。由于此时细胞膜对Na+等离子的通透性极小，所以Na+浓度的改变不会影响静息电位。
(2)动作电位主要是Na+的平衡电位，就是Na+向胞内扩散达到平衡时的电位。由于此时细胞膜对K+等离子的通透性极小，所以K+浓度的改变不会影响动作电位。
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 静息电位绝对值 动作电位峰值
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
不变
不变
变小
增大
不变
不变
增大
变小
细胞外液中Na＋、K＋浓度改变对电位的影响
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
膜电位的测量方法
内负外正
K+外流
内正外负
Na+内流
小结
1．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.甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态
B.乙区发生了Na＋内流
C.乙区与丁区间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
理解巩固
2．如图是某神经纤维动作电位的模式图，下列叙述错误的是（ ）
A.a点时膜两侧的电位表现为外正内负
B.ac段Na＋大量内流，需要转运蛋白的协助
C.改变细胞外液中的Na＋浓度可使c点数值发生变化
D.ce段Na＋通道多处于开放状态，Na＋大量外流
D
理解巩固

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