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(共38张PPT)
第2章 第3节 神经冲动的产生和传导
【学习目标】
1.阐明兴奋在神经纤维上的产生及传导机制
2.说明突触传递的过程及特点
【学习重难点】
1.兴奋在神经纤维上的产生及传导机制
2.突触传递的过程及特点
3.神经冲动的产生及传导
问题探讨
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
1.从运动员听到枪响到做出起跑的反应，信号的传导经过了那些结构？
经过了感受器（耳）、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（传出神经末梢和它所支配的肌肉）
神经中枢
中枢神经系统
外周神经系统
效应器
感受器
传入神经
传出神经
2.短跑比赛规则中关于“抢跑”规定的科学依据是什么？
人类从听到声音到做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，兴奋在反射弧中是以什么形式以及如何传导的？
神经元之间
神经纤维
兴奋在神经纤维上的传导
一
兴奋在神经元之间的传递
二
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
共发生了两次方向相反的偏转
探究一：兴奋在神经纤维上的传导
请同学们阅读课本P27，完成下列问题
兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维来传导的，这种电信号也被称之为神经冲动。
结论：
神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的呢？
2.静息电位产生机制（阅读课本P28）
①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内K+浓度高。
②静息状态下，细胞膜上K+通道蛋白打开。
K+外流
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+
“生物电”发生的膜学说：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________；
(1)原因：
(2)结果：
一、兴奋在神经纤维上的传导
K+
K+外流
高
外正内负
静息电位
①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内K+浓度高。
②受到刺激时，细胞膜上Na+通道蛋白打开。
Na+内流
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+
K+
Na+
Na+
3.动作电位产生机制
(1)原因：
(2)结果：
一、兴奋在神经纤维上的传导
产生兴奋
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_______
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？
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＋
局部电流动画视频演示
4.局部电流的形成
在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？
一、兴奋在神经纤维上的传导
兴奋传导
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_________
内正外负
外正内负
电位差
电荷移动
局部电流
归纳：
兴奋部位和未兴奋部位之间会形成_________；
因此也可以说兴奋在神经纤维上的传导形式为_______；
局部电流
局部电流
（电信号、神经冲动）
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适宜刺激
思考：若将神经纤维离体，刺激中部，则兴奋的传导方向是什么样的？
兴奋部位
临近未兴奋部位
临近未兴奋部位
一、兴奋在神经纤维上的传导
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适宜刺激
思考：若将神经纤维离体，刺激中部，则兴奋的传导方向是什么样的？
未兴奋部位
兴奋部位
兴奋部位
兴奋
膜内电流方向
膜外电流方向
一、兴奋在神经纤维上的传导
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适宜刺激
思考：若将神经纤维离体，刺激中部，则兴奋的传导方向是什么样的？
兴奋
膜内电流方向
膜外电流方向
结论：
若刺激发生在神经纤维中部，则兴奋传导方向是____的；
兴奋的传导方向与膜___电流相同；
双向
内
一、兴奋在神经纤维上的传导
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。
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）
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？
一、兴奋在神经纤维上的传导
小结
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Na+
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Na+
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Na+
静息状态
未兴奋部位
兴奋状态
兴奋部位
刺激
K+外流
Na+内流
静息电位
(外正内负)
动作电位
(外负内正)
局部电流
未兴奋部位
刺激
Na+内流
3、兴奋传导的特点
1、生理完整性
2、双向传导
3、绝缘性
4、相对不疲劳性
△一定要看清题干中问的是什么！
问：兴奋部位膜电位是：
问：兴奋部位膜电位变化：
问：兴奋部位膜外电位是：
问：兴奋部位膜外电位变化：
答：内正外负
答：由“内负外正”变为“内正外负”
答：负电位
答：由正电位变为负电位
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________；
b-c：此时细胞主要对____有通透性，离子运输方向为_______，运输方式为________；
c：此时为零电位，内外无电位差；
c-d：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________；
静息
外正内负
K+
K+外流
协助扩散
Na+
Na+内流
协助扩散
动作
内正外负
Na+
Na+内流
协助扩散
归纳2：电位变化曲线的解读
d：动作电位峰值，峰值大小（以及bd段斜率）与_______________有关
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，每消耗一个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
特殊强调：
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；
膜内外Na+浓度差
归纳2：电位变化曲线的解读
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
静息电位绝对值变大
归纳2：电位变化曲线的解读
现学现用1：
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
这一段表示什么？
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
现学现用2：兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题
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
归纳1：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
归纳1：兴奋在神经纤维上传导与电流表指针偏转问题
神经元之间
伸肌
屈肌
肌梭
神经纤维
思考？在完成一个反射的过程中，兴奋要经过多个神经元。一般情况下，相邻的两个神经元并不是直接接触的。
当兴奋传导到一个神经元的末端时，它是如何传递到另一个神经元的呢 通过什么结构呢？
电信号
探究二：阅读课本P28请思考：
1.突触概念、类型、结构、组成
2.兴奋在突触结构（神经元之间）传递的过程？
（1）兴奋在此处是否仍然能以电信号的形式传导到下一个神经元吗？
（2）神经元之间的信号传递也是双向？
（3）兴奋在神经纤维上的传导与神经
元之间的信号传递速度一样吗？
（4）神经递质作用于突触后膜，引起
突触后膜的电位变化，该变化一定是兴奋吗？
（5）神经递质发挥后还有活性吗？
这样有何意义？
突触
1.概念:
二、兴奋在神经元之间的传递
神经元的________经过多次分支，最后每个小枝末端_____，呈___状或___状，叫做_______；
轴突末梢
膨大
杯
球
突触小体
突触小体可以与其他神经元的______或
_____等相接近，共同形成突触；
树突
细胞体
突触有哪些类型
（一）结构基础--突触
B：轴突(突触前膜)——树突(突触后膜)
A：轴突(突触前膜)——胞体(突触后膜)
常见
C：轴突——轴突
D：树突——树突
（一）结构基础--突触
2.突触类型
二、兴奋在神经元传递间
思考：突触的后半部分一定是神经元的一部分吗？
不一定，也可能是肌肉细胞或某些腺体细胞
3.突触的结构
突触的结构包括__________、__________与__________；
突触前膜
突触间隙
突触后膜
兴奋传导的方向
突触前膜
突触间隙
突触后膜
二、兴奋在神经元传递间
（一）结构基础--突触
突
触
4.突触各部分的组成
兴奋传导的方向
①突触前膜
②突触间隙
③突触后膜
突触前神经元__________的膜，还可以说是____________的膜
轴突末梢
突触小体
突触间隙中充满了________
组织液
一般为突触后神经元________或__________的膜，在效应器的突触中，也可能为_________膜或某些__________的膜；
树突
细胞体
肌肉细胞
腺细胞
二、兴奋在神经元传递间
（一）结构基础--突触
兴奋在此处是否仍然能以电信号的形式传导到下一个神经元吗？
兴奋传导的方向
①兴奋到达突触前膜所在的___________，引起___________向___________移动并释放_________；
轴突末梢
突触小泡
突触前膜
神经递质
（二）兴奋通过突触的传递过程
二、兴奋在神经元传递间
神经递质释放的运输方式是_____，_____消耗能量，_______转运蛋白，体现了细胞膜__________________；
胞吐
需要
不需要
具有一定的流动性
突触小泡的形成与_________(细胞器)有关，胞吐过程中需要的能量主要来自_______(细胞器)
高尔基体
线粒体
电信号
化学信号
兴奋传导的方向
②神经递质通过__________， _____到________________附近
突触间隙
扩散
突触后膜的受体
（二）兴奋通过突触的传递过程
二、兴奋在神经元传递间
①兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质（化学物质）。
电信号
化学信号
神经递质通过突触间隙的运到突触后膜的方式为_____，_______消耗能量,其快慢与__________________和______等有关。
扩散
不需要
神经递质的浓度
温度
兴奋传导的方向
②神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。
（二）兴奋通过突触的传递过程
二、兴奋在神经元传递间
①兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质（化学物质）。
电信号
化学信号
③神经递质与______________结合，形成_____________
突触后膜的受体
递质-受体复合物
神经递质与受体的结合具有_____性；
受体的化学本质是_______________；
神经递质与受体结合，体现了细胞膜的功能:______________________。
特异
蛋白质(糖蛋白)
进行细胞间的信息交流
兴奋传导的方向
②神经递质通过突触间隙扩散到突触后膜的受体附近。
（二）兴奋通过突触的传递过程
二、兴奋在神经元传递间
①兴奋到达突触前膜所在的神经元的轴突末梢，引起突触小泡向突触前膜移动并释放神经递质（化学物质）。
电信号
化学信号
③神经递质与突触后膜上的受体结合，形成递质-受体复合物。
④突触后膜上的离子通道发生变化，引发电位变化。
电信号
⑤神经递质被_____或_____
降解
回收
神经元之间的信号传递也是双向？
二、兴奋在神经元传递间
（二）兴奋通过突触的传递过程的特点
1.传递方式：
电信号 → 化学信号 → 电信号
突触前膜：电信号 → 化学信号
突触后膜：化学信号 → 电信号
2.单向传递：
神经递质只存在于突触小泡中，只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜上，因此神经元之间的兴奋的传递只能是单方向的
兴奋在神经纤维上的传导与神经元之间的信号传递速度一样吗？
轴突
突触小泡
突触前膜
突触间隙
突触后膜
电信号
化学信号
电信号
突触处的信号传递需要通过化学信号的转换。
神经递质作用于突触后膜，引起突触后膜的电位变化，该变化一定是兴奋吗？
二、兴奋在神经元传递间
（二）兴奋通过突触的传递过程的特点
1.传递方式：
电信号 → 化学信号 → 电信号
2.单向传递：
3.突触延搁：
即兴奋在突触处的传递比在神经纤维上的传导要慢
突触后膜
乙酰胆碱、胺类（多巴胺、5-羟色胺）、氨基酸类（谷氨酸、甘氨酸）、激素类（肾上腺素）、NO等。
兴奋性递质：
抑制性递质：
Na+通道打开，Na+内流，后膜产生动作电位，后神经元兴奋
Cl-通道打开，Cl-内流后，强化外正内负的静息电位，使后膜难以兴奋，表现为抑制作用
（1）化学本质：
（2）种类和作用：
化学物质
（三）神经递质
二、兴奋在神经元传递间
拓展：突触小泡的运动机理
看图，试着简述突触小泡的运动机理：
当神经冲动沿着轴突传导至轴突末梢时，突触前膜对Ca2+的通透性会增加，大量的Ca2+进入突触小体内，Ca2+会促进突触小泡向突触前膜靠近，以胞吐的方式将其中神经递质释放到突触间隙中
除此之外，这个图还能得到什么信息：
神经递质发挥完作用后，会被回收；
神经递质的释放是胞吐，回收通过转运蛋白的运输；
突触后膜兴奋；
拓展：抑制的形成机理
①看图，试着简述抑制的形成机理：
突触前膜释放神经递质，神经递质与受体结合后，突触后膜的Cl-离子通道打开（细胞膜对Cl-的通透性增加）,Cl-内流，使静息电位更静息，形成抑制
②抑制的电位表现最准确的描述是：
静息电位的绝对值增大
类型 神经纤维上的传导 神经元之间的传递
方向
形式
结构基础
速度
信号
总结：兴奋在神经纤维上的传导和在神经元上的传递
双向
局部电流的形式
神经纤维
快
在同一细胞内电信号的传导，不能间断
单向
突触
慢
在不同细胞间，依靠于电信号与化学信号的转换
神经递质
课下作业
完成课本P31练习与应用
完成2.3课后案

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