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人教版 高二选择性必修1
第2章 第3节
神经冲动的产生和传导
第一课时
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。
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?
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?
耳蜗(感受器)
传入神经
神经中枢
(大脑皮层)
神经中枢
(脊髓)
传出神经
效应器
(传出神经末梢和它支配的肌肉)
问题探讨
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,
完成这一反射活动所需的时间
至少需要0.1s。
兴奋在反射弧中是以什么形式传导的?
它又是怎样传导的?
问题探讨
一
兴奋在神经纤维上的传导
一
兴奋在神经纤维上的传导
一
兴奋在神经纤维上的传导
a
b
+
+
静息
指针不发生偏转
说明:神经表面各处点位相等
神经表面电位差的实验示意图
一
兴奋在神经纤维上的传导
a
b
+
+
左侧
刺激
指针向左偏转
说明:a 处为负电位,
电流方向为指针偏转方向
-
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神经表面电位差的实验示意图
一
兴奋在神经纤维上的传导
a
b
+
+
左侧
刺激
指针恢复
说明:无电流,a处恢复为正电位,
a、b两处电位差为零
-
神经表面电位差的实验示意图
一
兴奋在神经纤维上的传导
a
b
+
+
-
左侧
刺激
指针向右偏转
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●
说明:b处为负电位,电流方向为
指针偏转方向
神经表面电位差的实验示意图
一
兴奋在神经纤维上的传导
a
b
+
+
-
左侧
刺激
指针恢复
说明:无电流,b处恢复为正电位,
a、b两处电位差为零
神经表面电位差的实验示意图
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。
a
b
+
—
坐骨神经
+
—
神经表面电位差的实验示意图
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呢?
一
兴奋在神经纤维上的传导
补充知识点
1. 你知道Na+和K+分别是膜内更高还是膜外更高吗?
Na+膜外更高,K+膜内更高。
正常细胞膜外Na 浓度约为膜内Na 浓度
的12倍。膜内K+的浓度约为膜外的30倍。
2. 什么原因导致Na+和K+浓度不平衡的?
钠钾泵!
每消耗一个ATP分子,逆电化学梯度泵出3个钠离子和泵入2个钾离子。
保持膜内高钾,膜外高钠的不均匀离子分布。
一
兴奋在神经纤维上的传导
一
兴奋在神经纤维上的传导
3. 钠钾泵通过什么运输方式运输Na+和K+?
还有其他运输Na+和K+的通道吗?
主动运输
有,钠离子和钾离子通道。
它们是怎么运输的?
这些通道是怎么配合的?接下来我们来分析。
补充知识点
膜内
膜外
钾离子
钠离子
钠钾泵
钾离子高
钾离子低
钠离子高
钠离子低
表现:________
原因:________
方式:________
适宜 刺激
Na+
神经细胞膜内外各种离子浓度不同。
细胞膜对不同离子的通透性不同。
膜
外
膜
内
膜
外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
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+
+
+
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+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
静息时
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
(内K+高 外Na+高)
兴奋时
+
+
+
+
+
+
-
-
-
-
-
-
静息电位
内负外正
K+外流
协助扩散
(离子通道)
动作电位
表现:_________
原因:_________
方式:_________
内正外负
Na+内流
协助扩散
(离子通道)
+++++++++++++++++++++++
+++++++++++++++++++++++
+++++
+++++
局部电流方向
细胞膜上的电位
膜 外
膜 内
静息时
兴奋时
+
―
膜 外
膜 内
―
+
未兴奋 → 兴 奋
兴 奋 → 未兴奋
刺激
+++++ +++++ +++++++++
++++ ++++ ++++++++++
+++++ +++
+++++++++
+++
+++
刺激
局部电流方向
细胞膜上的电位
膜 外
膜 内
静息时
兴奋时
+
―
膜 外
膜 内
―
+
未兴奋 → 兴 奋
兴 奋 → 未兴奋
++--++++++++++++++++++++
++--++++++++++++++++++++
++
++
++
++
兴奋的传导方向:
刺激
局部电流方向
细胞膜上的电位
膜 外
膜 内
静息时
兴奋时
+
―
膜 外
膜 内
―
+
未兴奋 → 兴 奋
兴 奋 → 未兴奋
++--++++++++++++++++++++
++--++++++++++++++++++++
++
++
++
++
兴奋的传导方向:
刺激
局部电流方向
细胞膜上的电位
膜 外
膜 内
静息时
兴奋时
+
―
膜 外
膜 内
―
+
未兴奋 → 兴 奋
兴 奋 → 未兴奋
神经冲动传导方向
与膜外局部电流方向相反
与膜内局部电流方向一致
② 兴奋在反射弧中传导方向:单向传导
① 兴奋在离体的神经纤维上传导方向:双向传导
在反射过程中,兴奋只能从感受器传到效应器,
因此,在生物体内的反射弧上,兴奋在神经纤维上的
传导方向是单向的。
双向传导的前提除神经纤维需离体之外,刺激还
不能发生在神经元的端点;在中部刺激神经纤维,会
形成兴奋区,而两侧临近的未兴奋区与该兴奋区都存
在电位差,形成局部电流,因此可以双向传导。
一
兴奋在神经纤维上的传导
1.未受到刺激时(静息状态)的膜电位:
兴奋区域的膜电位:
3.电流方向在膜外由 ____________ 流向 _____________
在膜内由 ____________ 流向 _____________
4.兴奋传导方向与膜外电流方向 ,
与膜内电流方向 _____________
内负外正
内正外负
未兴奋部位
兴奋部位
兴奋部位
未兴奋部位
电信号
5.兴奋在神经纤维上的传导方式:_____________
相反
相同
2.兴奋状态时膜电位变化:
由内负外正变为内正外负
一
课堂总结
兴奋在神经纤维上的传导
膜电位
传导方式
特 点:
静息电位
动作电位
钾离子外流
外正内负
影响因素:钾离子的浓度差
协助扩散
钠离子内流
外负内正
影响因素:钠离子的浓度差
电信号
电流方向
膜内:与兴奋传导方向相同
膜外:与兴奋传导方向相反
双向传导
注:在反射弧中,兴奋是单向传递的
课堂总结
随堂练习
1. 蛙的神经元内、外Na+浓度分别是15mmol/L和120mmol/L。在膜
电位由内负外正转变为内正外负过程中有Na+流入细胞,膜电位恢复
过程中有Na+排出细胞。下列判断正确的是
A.Na+流入是被动运输,排出是主动运输
B.Na+流入是主动运输,排出是被动运输
C.Na+流入和排出都是被动运输
D.Na+流入和排出都是主动运输
A
2. 关于神经兴奋的叙述,错误的是
A.刺激神经纤维中部,产生的兴奋沿神经纤维向两侧传导
B.兴奋在神经纤维上的传导方向是由兴奋部位至未兴奋部位
C.神经纤维的兴奋以局部电流的方式在神经元之间单向传递
D.在神经纤维膜外,局部电流的方向与兴奋传导的方向相反
C
随堂练习
谢谢
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