2.3 神经冲动的产生和传导 第一课时课件（共19张PPT）
文档属性
| 名称 | 2.3 神经冲动的产生和传导 第一课时课件（共19张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 4.6MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-12-03 22:48:57 | ||
图片预览
文档简介
(共19张PPT)
第2章第3节神经冲动的产生和传导(第一课时)
问题探讨：
1.运动员从听到
发令枪响到做出起跑
反应，信号的传导经
过了那些结构
2.短跑比赛中如
何判定运动员抢跑
传出神经
外周神经系统
中枢神经系统
神经中枢
传入神经
高中生物学
感受器
效应器
意大利
医生、生理学家
伽尔瓦尼
(L.Galvani)
1.两种金属导体在蛙的肌
肉和神经之间建立回路，
肌肉会收缩。
2.使用蛙坐骨神经-腓肠
肌标本进行“无金属收缩
实验” ,验证生物存在
电信号。
生物电的发现
高中生物学
兴奋在神经纤维上以电信号传导
刺激
位置 T
+ +
1
a b
高中生物学
4
兴奋在神经纤维上以电信号传导
高中生物学
5
兴奋在神经纤维上以电信号传导
大
2
a
3
高中生物学
刺激
位置
+
V±
b
+
a
一
b
+
b
a
1
6
兴奋在神经纤维上以电信号传导
高中生物学
1.神经在静息状态下电位高于兴奋状态
下的电位。
2.K+在细胞内液的含量远高于细胞外液。
细胞膜具有选择透过性，神经兴奋的产
生是否是细胞膜调节K+或者其他离子的
通过性，进而调节细胞膜两侧电位差引
发的呢
高中生物学
插入枪乌贼
“生物电”发生的膜学说
轴突的微电极
-45 mV
电极刺穿
细胞膜后
插入枪乌贼轴突的微电极
局部放大图片
可见微电极内部中空，充
满生理盐水
0 mV
电极刺穿 细胞膜前
赫胥黎和霍奇金 研究装置示意图
静息电位的确认
高中生物学
(a)
未受刺激时：
Na+浓度：神经细胞膜外的
浓度高于细胞膜内。
K+ 浓度：神经细胞膜外的
浓度低于细胞膜内。
细胞膜两侧电位表现为内
负外正， 称为静息电位。
高中生物学
静息电位的维持
动作电位的发现
“膜学说”: 静息时细胞膜只对 K+有通透性。由
于带正电荷的 K+顺浓度差向细胞外扩散，相应的
负电荷仍留在细胞内，形成了“外正内负“的静
息电位。 神经受到刺激兴奋时， 细胞膜对所有离
子都通透，膜两侧电位差瞬间消失形成兴奋。
如果“膜学说”成立，赫胥黎和霍奇金在刺激枪
乌贼轴突后，应观察到怎样的电位变化
Andrew Huxley Alan Hodgkin
赫胥黎 霍奇金
高中生物学
MEASUREMENT OF CURRENT-VOLTAGE RELATIONS IN THE MEMBRANE OF THE GIANT AXON OF LOLIGO
By A.L.HODGKIN,A.F.HUXLEY AND B.KATZ
From the Laboratory of the Marine Biological Association,Plygmouth, and the Physiological Laboratory,University of Cambridge
(Received 24 October 1951)
The importance of ionic movements in excitable tissues has been emphasized by a number of recent experiments.On the one hand,there is the finding that the nervous impulse is associated with an inflow of sodium and an outflow of potassium(e.g.Rothenberg,1950;Keynes &Lewis,1951).On the other, there are experiments which show that the rate of rise and amplitude of the
action potential are determined by the concentration of sodium in the external
medium(e.g.Hodgkin &Katz,1949a;Huxley &Stempfli,1961).Both groups of experiments are consistent with the theory that nervous conduction depends on a specific increase in permeability which allows sodium ions to move from
the more concentrated solution outside a nerve fibre to the more dilute
Bolution inside it.This movement of charge makes the inside of the fibre
positive and provides a satisfactory explanation for the rising phase of the spike.Repolarization during the falling phase probably depends on an outfow of potassium ions and may be accelerated by a process which increases the potassium permeability after the action potential has reached its crest (Hodgkin,Huxley &Katz,1949).
霍奇金和赫胥黎记录 的枪乌贼动作电位
高中生物学
动作电位的发现
the nervous impulse is associated with an infow of sodium and an outdow of
potassium(e.g.Rothenberg,1950;Keynes &Lewis,1951).On the other,
兴奋的形成依赖于Na+ 内流和K+ 外流。
there are experiments which show that the rate of rise and amplitude of the action potential are determined by the concentration of sodium in the external medium(e.g.Hodgein k Katz,I949a;Huxley &Stampfti,1961).Both groups
动作电位发生时细胞膜内电位迅速升高由Na+ 内流决定。
on a specific increase in permeability which allows sodium ions to move from the more concentrated solution outside a nerve fibre to the more dilute solution inside it.This movement of charge makes the inside of the fibre
Na+ 由细胞外向细胞内的大量内流决定细胞膜 内的电位变化，并导致膜内电位为正。
spike.Repolarization during the falling phase probably depends on an outfow of potassium ions and may be accelerated by a process which increases the
动作电位恢复为静息电位时， K+ 外流具有关 键作用。
霍奇金和赫胥黎记录
的枪乌贼动作电位
高中生物学
动作电位的发现
1963年，霍奇金和赫胥黎因
在动作电位发生机制上的卓
越工作与另一位神经生理学
家埃克尔斯共同过得诺贝尔
生理学与医学奖。
霍奇金-赫胥黎方程
John Eccles Alan Hodgkin
高中生物学
动作电位的发现
埃克尔斯 霍奇金
Andrew Huxley
赫胥黎
神经纤维未受 神经纤维受到 细胞膜内电位
动作电位形成
到刺激，细胞 刺激， Na+ 离 到达阈电位，
后 ，K+ 离子
膜两侧电位表 子通道开放， 大量Na+ 离子
通道大量开放，
现为内负外正 细胞膜内电位 通道开放，形
恢复为内负外
的静息电位。 升高。 成动作电位。
正的静息电位。
高中生物学
动作电位的形成
十 + + 十 + 十 + + 十 + + + + +
—
+ 十 + + + 十 + + + + + + + 十
一
— —
一
十
十
十
+
+
动作电位发生后：大量Na+ 内流；大量K+ 外流。
这些过程消耗能量吗 我们如何进行验证
高中生物学
静息电位下细胞膜内外Na+和K+浓度差如何维持
处于静息电位时：膜外的Na+ 浓度高于细胞膜内；
膜外的K+ 浓度低于细胞膜内。
Na+ 和K+ 在神经兴奋中的跨膜运输
ATP ADP+Pi
细胞内 K+
钠钾泵示意图
细胞外 Na+
K+结合点
9AN
如何恢复静息电位下细胞膜内外Na+ 和K+ 浓度 WN
Na+结合点
神经冲动在神经纤维上的传导
轴突 神经纤维上，兴奋部位与未兴奋
部位形成电位差， 产生局部电流， 将兴奋在神经纤维上传导。
高中生物学
问题探讨：
1.兴奋在感受器
如何产生
2.短跑比赛中如
何判定运动员抢跑
效应器
高中生物学
外周神经系统 中枢神经系统
传入神经
传出神经
神经中枢
感受器
小结
1.反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。
2.神经元受到刺激会产生兴奋。静息电位表现为内负外正
3.兴奋在神经纤维上以神经冲动(电信号)的形式传导，
刺激离体的神经纤维上任意一点兴奋可双向传导。
高中生物学
第2章第3节神经冲动的产生和传导(第一课时)
问题探讨：
1.运动员从听到
发令枪响到做出起跑
反应，信号的传导经
过了那些结构
2.短跑比赛中如
何判定运动员抢跑
传出神经
外周神经系统
中枢神经系统
神经中枢
传入神经
高中生物学
感受器
效应器
意大利
医生、生理学家
伽尔瓦尼
(L.Galvani)
1.两种金属导体在蛙的肌
肉和神经之间建立回路，
肌肉会收缩。
2.使用蛙坐骨神经-腓肠
肌标本进行“无金属收缩
实验” ,验证生物存在
电信号。
生物电的发现
高中生物学
兴奋在神经纤维上以电信号传导
刺激
位置 T
+ +
1
a b
高中生物学
4
兴奋在神经纤维上以电信号传导
高中生物学
5
兴奋在神经纤维上以电信号传导
大
2
a
3
高中生物学
刺激
位置
+
V±
b
+
a
一
b
+
b
a
1
6
兴奋在神经纤维上以电信号传导
高中生物学
1.神经在静息状态下电位高于兴奋状态
下的电位。
2.K+在细胞内液的含量远高于细胞外液。
细胞膜具有选择透过性，神经兴奋的产
生是否是细胞膜调节K+或者其他离子的
通过性，进而调节细胞膜两侧电位差引
发的呢
高中生物学
插入枪乌贼
“生物电”发生的膜学说
轴突的微电极
-45 mV
电极刺穿
细胞膜后
插入枪乌贼轴突的微电极
局部放大图片
可见微电极内部中空，充
满生理盐水
0 mV
电极刺穿 细胞膜前
赫胥黎和霍奇金 研究装置示意图
静息电位的确认
高中生物学
(a)
未受刺激时：
Na+浓度：神经细胞膜外的
浓度高于细胞膜内。
K+ 浓度：神经细胞膜外的
浓度低于细胞膜内。
细胞膜两侧电位表现为内
负外正， 称为静息电位。
高中生物学
静息电位的维持
动作电位的发现
“膜学说”: 静息时细胞膜只对 K+有通透性。由
于带正电荷的 K+顺浓度差向细胞外扩散，相应的
负电荷仍留在细胞内，形成了“外正内负“的静
息电位。 神经受到刺激兴奋时， 细胞膜对所有离
子都通透，膜两侧电位差瞬间消失形成兴奋。
如果“膜学说”成立，赫胥黎和霍奇金在刺激枪
乌贼轴突后，应观察到怎样的电位变化
Andrew Huxley Alan Hodgkin
赫胥黎 霍奇金
高中生物学
MEASUREMENT OF CURRENT-VOLTAGE RELATIONS IN THE MEMBRANE OF THE GIANT AXON OF LOLIGO
By A.L.HODGKIN,A.F.HUXLEY AND B.KATZ
From the Laboratory of the Marine Biological Association,Plygmouth, and the Physiological Laboratory,University of Cambridge
(Received 24 October 1951)
The importance of ionic movements in excitable tissues has been emphasized by a number of recent experiments.On the one hand,there is the finding that the nervous impulse is associated with an inflow of sodium and an outflow of potassium(e.g.Rothenberg,1950;Keynes &Lewis,1951).On the other, there are experiments which show that the rate of rise and amplitude of the
action potential are determined by the concentration of sodium in the external
medium(e.g.Hodgkin &Katz,1949a;Huxley &Stempfli,1961).Both groups of experiments are consistent with the theory that nervous conduction depends on a specific increase in permeability which allows sodium ions to move from
the more concentrated solution outside a nerve fibre to the more dilute
Bolution inside it.This movement of charge makes the inside of the fibre
positive and provides a satisfactory explanation for the rising phase of the spike.Repolarization during the falling phase probably depends on an outfow of potassium ions and may be accelerated by a process which increases the potassium permeability after the action potential has reached its crest (Hodgkin,Huxley &Katz,1949).
霍奇金和赫胥黎记录 的枪乌贼动作电位
高中生物学
动作电位的发现
the nervous impulse is associated with an infow of sodium and an outdow of
potassium(e.g.Rothenberg,1950;Keynes &Lewis,1951).On the other,
兴奋的形成依赖于Na+ 内流和K+ 外流。
there are experiments which show that the rate of rise and amplitude of the action potential are determined by the concentration of sodium in the external medium(e.g.Hodgein k Katz,I949a;Huxley &Stampfti,1961).Both groups
动作电位发生时细胞膜内电位迅速升高由Na+ 内流决定。
on a specific increase in permeability which allows sodium ions to move from the more concentrated solution outside a nerve fibre to the more dilute solution inside it.This movement of charge makes the inside of the fibre
Na+ 由细胞外向细胞内的大量内流决定细胞膜 内的电位变化，并导致膜内电位为正。
spike.Repolarization during the falling phase probably depends on an outfow of potassium ions and may be accelerated by a process which increases the
动作电位恢复为静息电位时， K+ 外流具有关 键作用。
霍奇金和赫胥黎记录
的枪乌贼动作电位
高中生物学
动作电位的发现
1963年，霍奇金和赫胥黎因
在动作电位发生机制上的卓
越工作与另一位神经生理学
家埃克尔斯共同过得诺贝尔
生理学与医学奖。
霍奇金-赫胥黎方程
John Eccles Alan Hodgkin
高中生物学
动作电位的发现
埃克尔斯 霍奇金
Andrew Huxley
赫胥黎
神经纤维未受 神经纤维受到 细胞膜内电位
动作电位形成
到刺激，细胞 刺激， Na+ 离 到达阈电位，
后 ，K+ 离子
膜两侧电位表 子通道开放， 大量Na+ 离子
通道大量开放，
现为内负外正 细胞膜内电位 通道开放，形
恢复为内负外
的静息电位。 升高。 成动作电位。
正的静息电位。
高中生物学
动作电位的形成
十 + + 十 + 十 + + 十 + + + + +
—
+ 十 + + + 十 + + + + + + + 十
一
— —
一
十
十
十
+
+
动作电位发生后：大量Na+ 内流；大量K+ 外流。
这些过程消耗能量吗 我们如何进行验证
高中生物学
静息电位下细胞膜内外Na+和K+浓度差如何维持
处于静息电位时：膜外的Na+ 浓度高于细胞膜内；
膜外的K+ 浓度低于细胞膜内。
Na+ 和K+ 在神经兴奋中的跨膜运输
ATP ADP+Pi
细胞内 K+
钠钾泵示意图
细胞外 Na+
K+结合点
9AN
如何恢复静息电位下细胞膜内外Na+ 和K+ 浓度 WN
Na+结合点
神经冲动在神经纤维上的传导
轴突 神经纤维上，兴奋部位与未兴奋
部位形成电位差， 产生局部电流， 将兴奋在神经纤维上传导。
高中生物学
问题探讨：
1.兴奋在感受器
如何产生
2.短跑比赛中如
何判定运动员抢跑
效应器
高中生物学
外周神经系统 中枢神经系统
传入神经
传出神经
神经中枢
感受器
小结
1.反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。
2.神经元受到刺激会产生兴奋。静息电位表现为内负外正
3.兴奋在神经纤维上以神经冲动(电信号)的形式传导，
刺激离体的神经纤维上任意一点兴奋可双向传导。
高中生物学