《【课件】 神经冲动的产生和传导（一）课件高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1.pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《【课件】 神经冲动的产生和传导（一）课件高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1.pptx（22页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、神经冲动的产生和传导（一）神经冲动的产生和传导（一）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。讨论讨论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？经过经过了耳蜗（了耳蜗（感受器）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层感受器）、传入神经（听觉神经）、神经中枢（大脑皮层脊髓）、传出神经、效应器脊髓）、传出神经、效应器（传出神经末梢和肌肉（传出神经末梢和肌肉）等结构。）等结构。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，人类从听到声音到作出
2、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完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1s。兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经元之间的传递兴奋在神经元之间的传递兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？它又是怎样传导的呢？它又是怎样传导的呢？2兴奋在神经元之间的传递1兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经纤维上的传导目目录录CONTENTS坐骨神经腓肠肌意大利医生、生理学家伽尔瓦尼（L.Galvani）1786年有一天，加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，
3、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“动物电动物电”。兴奋在神经纤维上的传导在蛙的坐骨神经上放置两个在蛙的坐骨神经上放置两个微电极微电极，并将它们连接到一个，并将它们连接到一个灵敏电流表灵敏电流表上。上。兴奋在神经纤维上的传导兴奋在神经纤维上的传导ab+静息时,电表 测出电位变化,说明神经 表面各处电位 。没有没有相等相等刺激-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 。靠近靠近恢复正电位恢复正电位负负-然后，另一电极（b处）变为 电位。负负接着又 。恢复为正电位恢复为正电位 在神经系统中，兴奋是以在神经系统中，兴奋是以电信号电信号电信号电
4、信号的形式沿着神经纤维传导的的形式沿着神经纤维传导的，这种这种电信号也叫电信号也叫神经冲动神经冲动神经冲动神经冲动。结论神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？共发生了两次方向相反的偏转共发生了两次方向相反的偏转兴奋在神经纤维上以电信号电信号传导静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度在未受到刺激时，神经纤维处于静息状态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5040046010蛙神经元151201201.5哺乳动物肌肉细胞101401504神经细胞外的神经细胞外的Na+浓度浓度比膜内要比膜内要
5、高高，K+浓度浓度比膜内比膜内低低。神经细胞神经细胞Na+、K+分布特点分布特点静息时膜内外离子浓度差形成的原因是什么静息时膜内外离子浓度差形成的原因是什么？K+通道通道Na+通道通道Na-K 泵泵“生生物物电电”发发生生的的膜膜学学说说：生生物物膜膜具具有有选选择择透透过过性性，神神经经兴兴奋奋的的产产生生可可能能是是细胞膜调节细胞膜调节K K+或者其他离子或者其他离子的透过性，进而调节的透过性，进而调节细胞膜两侧电位差细胞膜两侧电位差引发的。引发的。兴奋在神经纤维上以电信号电信号传导三种通道蛋白三种通道蛋白钠钾泵钠钾泵每消耗1分子ATP，就从细胞内泵出3个Na+，同时从细胞外泵入2个K+兴
6、奋在神经纤维上以电信号电信号传导KK+通道蛋白通道蛋白NaNa+通道蛋白通道蛋白兴奋在神经纤维上以电信号电信号传导静息状态静息状态Na+膜外膜外膜内膜内膜外膜外+-+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+K+Na+Na+Na+K+K+K+静息时，细胞膜主要对K+有通透性，即K+通道蛋白开放，K K+外流外流，膜电位表现为内负外正内负外正，称为静息电位静息电位。静息状态的电位是：静息状态的电位是：_；该电位形成的主要原因：该电位形成的主要原因：_；该电位的电位表现是：该电位的电位表现是：_；静息电位静息电位K+K+外流外流内负外正内负外正兴奋在神经纤维上以电信号电信号传导兴奋兴奋状态状态Na+
7、膜外膜外膜内膜内膜外膜外+-+K+K+K+K+Na+Na+Na+Na+K+Na+Na+Na+K+K+K+K+Na+Na+受到刺激时，细胞膜对Na+的通透性增加，Na+通道蛋白打开，Na+内流，使兴奋部位膜内侧阳离子浓度高于膜外侧，膜电位表现为内正外负内正外负，称为动作电位，并与相邻部位产生电位差。产生兴奋时的电位是产生兴奋时的电位是:_:_ _ _；该电位形成的主要原因：该电位形成的主要原因：_；该电位的电位表现是该电位的电位表现是:_；动作电位动作电位Na+Na+内流内流内正外负内正外负+-+-+-+-+-+-兴奋部位未兴奋部位未兴奋部位刺激刺激3.3.局部电流刺激邻近的局部电流刺激邻近的_
8、区发生同样的电位变化，兴奋向前传导。后方区发生同样的电位变化，兴奋向前传导。后方又恢复为又恢复为_。未兴奋未兴奋静息电位静息电位2.2.电流电流方向膜外方向膜外_-_-_ 膜内膜内_-_-_未兴奋部位未兴奋部位兴奋部位兴奋部位兴奋部位兴奋部位未兴奋部位未兴奋部位1.1.兴奋部位与相邻部位产生兴奋部位与相邻部位产生_而发生电荷移动，形成由正电位到负而发生电荷移动，形成由正电位到负电位的电位的_。电位差电位差局部电流局部电流兴奋在神经纤维上双向传导双向传导离体状态离体状态+-+-+-+-+-+-兴奋部位未兴奋部位未兴奋部位刺激刺激兴奋在神经纤维上双向传导双向传导离体状态离体状态4.由此可见，在神经
9、纤维上，兴奋传导的方向可以是_。双向传导离体离体5.5.神经冲动传导方向：神经冲动传导方向：与膜外局部电流方向相反与膜外局部电流方向相反与膜内局部电流方向与膜内局部电流方向一致一致注意：在生物体内在生物体内，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单向向传导传导。兴奋在神经纤维上传导的特点兴奋在神经纤维上传导的特点:(1)生理完整性:兴奋在神经纤维上顺利传导要求神经纤维在结构和生理功能上都必须是完整的。结构上的断裂或者是局部生理功能的改变(如局部麻醉、冷冻等)，都可以使兴奋的传导发生阻滞。(2)双向传导:离体神经纤维中的任何一点受到刺激，所产生的兴奋均可以向胞体和末梢两个方
10、向同时传导。(3)绝缘性:一条神经包含着许多条神经纤维，各条纤维上传导的兴奋基本互不干扰。(4)相对不疲劳性:神经纤维可以以每秒钟上百次的频率连续传导兴奋数十万次。兴奋在神经纤维上以电信号电信号传导(1)(1)静息电位表现为静息电位表现为 ,是是 外流形外流形成的。成的。(2)(2)动作电位表现为动作电位表现为 ,是是 内流形内流形成的。成的。(3)(3)兴奋部位与兴奋部位与 部位之间存在电位差部位之间存在电位差,形成了形成了 。(4)(4)局部电流刺激相近的未兴奋部位发生同样的局部电流刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化电位变化,兴奋向前传导兴奋向前传导,原兴奋部位又恢复为原兴奋部位又恢复
11、为 。内负外正内负外正K K+内正外负内正外负NaNa+未兴奋未兴奋局部电流局部电流静息电位静息电位【总结】兴奋的产生和传导【总结】兴奋的产生和传导1 1、兴奋传导的机制和过程、兴奋传导的机制和过程2 2、传导形式：、传导形式：5 5、传导特点、传导特点:局部电流(或电信号或神经冲动)离体神经纤维：双向传导生物体内：单向传导3 3、局部电流的方向、局部电流的方向膜外：未兴奋部位兴奋部位膜内：兴奋部位未兴奋部位4 4、兴奋传导方向、兴奋传导方向兴奋部位未兴奋部位(与膜内相同)6 6、传导速度：、传导速度：非常快K+在整个过程中都是由高浓度到低浓度运输在整个过程中都是由高浓度到低浓度运输,K+外流
12、外流需要需要通道蛋白通道蛋白的的 协助协助,属于属于被动运输被动运输(协助扩散协助扩散);Na+在动作电位产生时内流在动作电位产生时内流,Na+的内流的内流需要需要通道蛋白通道蛋白,同时从高浓度同时从高浓度到到 低浓度低浓度运输运输,故属于故属于被动运输被动运输(协助扩散协助扩散);兴兴奋奋细细胞胞每每发发生生一一次次动动作作电电位位，膜膜内内外外的的Na+、K+比比例例都都会会发发生生变变化化，于于是是钠钠-钾钾泵泵加加速速转转运运，钠钠钾钾泵泵每每水水解解一一个个ATP释释放放能能量量，会会逆逆浓浓度度梯梯度度向向外外泵泵出出三三个个Na+，同同时时向向内内泵泵入入两两个个K+，正正是是因
13、因为为钠钠钾钾泵泵【载载体体蛋蛋白白】的的辛辛勤勤工工作作，成成功功建建立立了了钠钠钾钾离离子子浓浓度度梯梯度度，从从而而恢恢复复静静息息时时内内外外的的离子分布，维持细胞的兴奋性。离子分布，维持细胞的兴奋性。属于主动运输属于主动运输,需消耗能量需消耗能量。【总结】【总结】测量方法测量方法测量图解测量图解测量结果测量结果电表两极分别置于神经纤维膜的内侧内侧和外侧和外侧电表两极均置于神经纤维膜的外侧外侧测量膜电位的两种方法测量膜电位的两种方法c-dc-d：此时为：此时为_电位，电位表现为电位，电位表现为_；b-db-d：此时细胞主要对：此时细胞主要对_有通透性，有通透性，离子运输方向为离子运输方
14、向为_，运输方式，运输方式为为_；a-ba-b：此时为此时为_电位，电位表现为电位，电位表现为_，此时细胞膜主要对，此时细胞膜主要对_有通有通透性，离子运输方向为透性，离子运输方向为_，运输，运输方式为方式为_；电位的高低取决于：；电位的高低取决于：_静息内负外正K+K+外流协助扩散Na+Na+内流协助扩散动作内正外负c c：此时为零电位，内外无电位差；：此时为零电位，内外无电位差；细胞内外K+浓度差。图析静息电位和动作电位的产生机制图析静息电位和动作电位的产生机制 d-ed-e：此时为此时为_电位的恢复，电位的恢复，_通通道打开，此时细胞膜主要对道打开，此时细胞膜主要对_有通透有通透性，离子
15、运输方向为性，离子运输方向为_，运输方，运输方式为式为_；d d：动作电位峰值，动作电位峰值，峰值大小（以及峰值大小（以及bdbd段斜率）与段斜率）与 _有有关。关。e-fe-f：_活动加强，消耗活动加强，消耗ATPATP分子，逆电化学梯度泵出分子，逆电化学梯度泵出3 3个个_和泵和泵入入2 2个个_，使膜内外离子分布恢复到初始静息水平；经钠钾泵的运输，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方式为_；静息K+K+K+外流协助扩散钠钾泵Na+K+主动运输膜内外Na+浓度差整个过程中，钠钾泵一直在发挥作用，并非只有整个过程中，钠钾泵一直在发挥作用，并非只有efef段；段；整个过程中，细胞膜内整个过程中，细胞膜内K K+始终比膜外多，始终比膜外多，NaNa+始终比膜外少；始终比膜外少；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，动作电位不变静息电位绝对值变大，动作电位不变