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2.3 课时1 兴奋在神经纤维上的传导
1.阐明静息电位和动作电位产生的机制。
2.说出兴奋在神经纤维上的传导机制。
一、兴奋在神经纤维上的传导
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”。
蛙坐骨神经表面电位差实验
科学家做过如下实验：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表上。
阅读教材27页并解决以下问题，小组代表展示讨论成果：
无刺激时（静息），指针如何偏转？这说明什么？
当在图示神经的左侧一端给予刺激时，指针如何偏转？这又说明什么？
小组活动一：探讨蛙坐骨神经表面电位差实验中神经冲动引起的电现象
a
b
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+
刺激
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无刺激时,指针无偏转,说明神经表面各处电位相等。
指针先向左偏转然后回位，接着向右偏转然后回位，共发生了两次方向相反的偏转。说明靠近刺激端的电极处（a处）先变为负电位，接着恢复正电位。然后，另一电极处（b处）变为负电位，接着又恢复为正电位。
说明：在神经系统中，兴奋是以_______的形式沿着神经纤维传导的。
电信号
这种电信号也叫做___________。
神经冲动
思考：神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？
细胞类型 细胞内液浓度（mmol/L） 细胞外液浓度（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
静息时神经元细胞膜内、外某些离子的浓度
神经细胞中Na+、K+分布特点？
思 考
神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。
静息时膜内外离子浓度差形成的原因是什么呢？
小组活动二：阅读教材P28,探究神经冲动在神经纤维上的产生过程
和传导机理。
注意：Na+-K+泵每消耗一个ATP，会把3个Na+泵出细胞外， 把2个K+泵入细胞内，以维持细胞内外Na+ 、K+的浓度差。
补充知识-------钠钾泵
静息电位和动作电位的离子基础
膜内
膜外
Na +通道
K +通道
只在特殊时段开放，
只允许Na+内流，协助扩散
持续开放，
只允许K +外流，
协助扩散
Na+-K +泵
膜上三种通道蛋白
每消耗1分子ATP，就泵出3个Na+的同时泵入2个K +，结果：细胞内K +始终高于膜外，细胞外Na+始终高于膜内，主动运输
Na+进细胞，K+出细胞：协助扩散
Na+出细胞，K+进细胞：主动运输（钠钾泵）
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未受刺激时：
膜内外电位变化：
膜外
膜内
K +通道
内负外正
K+外流
当神经纤维某一部位受到刺激时，细胞膜对离子的通透性是怎样的呢？
1.静息电位的形成
注：静息电位的形成与大小取决于K +的浓度差，与Na+无关！
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受到刺激时：
膜内外电位变化：
膜外
膜内
内正外负
Na+内流
2.动作电位的形成
Na +通道
+
+
+
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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？
兴奋部位
末兴奋部位
小组活动三：探讨神经冲动的传导机理
局部电流的形成
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。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，如此依次进行下去，兴奋不断地向前传导，后方恢复静息电位。
Na＋
Na＋
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++++
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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＋
兴奋传导方向：
兴奋传导特点：
从兴奋部位传导到未兴奋部位。
在神经纤维上双向传导。
2.在神经纤维上，兴奋传导的方向是什么样的？兴奋传导具有什么特点？
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兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
①膜外：
②膜内：
局部电流方向
3.兴奋传导过程中膜内外电流方向一致吗 与兴奋传导方向有什么关系呢？
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兴奋部位
未兴奋部位
未兴奋部位
刺激
从未兴奋部位传导到兴奋部位，与兴奋传导方向相反。
从兴奋部位传导到未兴奋部位，与兴奋传导方向相同。
电流计测量膜电位方法
小组活动四：探究电表指针偏转问题
①a点之前
——静息电位
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。
1.曲线分析
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。
2.细胞外液Na+、K+浓度对电位峰值的影响
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
静息电位绝对值变大
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。
3.电流计指针偏转问题
①刺激a点，电流计指针如何偏转？
②刺激c点（bc=cd），电流计指针如何偏转？
发生两次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋，即先向左后向右偏转)
不偏转（因为b点和d点同时兴奋）
兴奋在神经纤维上传导
④刺激cd之间的一点，电流计指针如何偏转？
发生两次方向相反的偏转（因为d点先兴奋，b点后兴奋，即先向右后向左偏转)
③刺激bc之间的一点，电流计指针如何偏转？
发生两次方向相反的偏转（因为b点先兴奋，d点后兴奋，即先向左后向右偏转)
1.将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液(溶液S)中，可测得静息电位。给予细胞一个适宜的刺激，膜两侧出现一个暂时性的电位变化，这种膜位变化称为动作电位。适当降低溶液S中的Na＋浓度，测量该细胞的静息电位和动作电位，可观察到(　　)
A．静息电位值减小
B．静息电位值增大
C．动作电位峰值升高
D．动作电位峰值降低
D
2.在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如下，正
确的（ ）
A．a－b的的Na+内流是需要消耗能量的
B．b－c段的Na+外流是不需要消耗能量的
C．c－d段的K+外流是不需要消耗能量的
D．d－e段的K+内流是不需要消耗能量的
C

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