2.3 神经冲动的产生和传导 课件（25张PPT）

(共25张PPT)
第2章 第三节 神经冲动的产生和传导
教学目标
1.学生通过合作学习阐明神经细胞膜内外在静息状态具有电位差，受到刺激后形成动作电位，并沿神经纤维传导
2.学生通过合作探究体味科学的生命观念
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
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？
经过了耳蜗（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（传出神经末梢和肌肉）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，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
兴奋在反射弧中是以什么形式传导的？它又是怎样传导的呢？
+ + + + +
+ + + + +
- - - - - -
- - - - -
+ +
- -
+ +
- -
A
B
D
C
A、B不偏转， C、D指针的偏转能说明什么问题？偏转方向又能说明什么问题？
神经纤维表面各处、神经纤维内各处电位是相等的，而内外之间存在电位差。偏转方向说明神经纤维外面为正电荷，里面为负电荷，称为静息电位
思考
膜内
膜外
A
B
C
D
兴奋在神经纤维上的传导
③然后，另一电极（b处）变为____电位
+
+
+
+
+
-
图1
图2
图3
a
b
a
b
a
b
刺激
-
+
+
蛙坐骨神经表面电位差实验
共发生了两次方向相反的偏转
①静息时,电表_____测出电位差,说明
静息时神经表面各处电位______
没有
相等
②在图示神经的左侧的一端给予刺激时，______
刺激端的电极处（a处）先变为___电位，接着____________，同①
靠近
恢复正电位
负
负
④接着又_____________,同①
恢复为正电位
a
b
+
—
坐骨神经
+
—
神经冲动在神经纤维上是怎样产生和传导的？
蛙的坐骨神经电位变化实验
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。
实验结论：
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 50 400 460 10
蛙神经元 15 120 120 1.5
哺乳动物肌肉细胞 10 140 150 4
神经细胞外的Na+浓度比膜内要高，K+浓度比膜内低。
①神经细胞Na+、K+分布特点
(1)概念：
人体内的 或 都存在复杂的电活动，这种电活动称为生物电现象。
(2)产生原因：
由细胞质膜两侧的 或电位差的变化引起的。
(3)细胞生物电的产生原因：
是质膜内外两侧带电离子的 分布和 移动的结果。
活细胞
电位差
组织
不均匀
跨膜
生物电现象
放大
静息状态与静息电位
Na+
膜外
膜内
膜外
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
-
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+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
+
静息时
K+
K+
K+
K+
Na+
Na+
Na+
Na+
K+
静息电位：
电位：内负外正
Na+
Na+
Na+
K+
K+
K+
静息时：膜的通透性对K+大，对Na+小，出去的K+多于进来的K+，
所以膜电位是内负外正。
机理：K+外流
放大
刺激
+++
+++
---
---
兴奋的产生与动作电位
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+
K+
Na+
Na+
兴奋时：膜的通透性改变，进来的Na+多于出去的K+。
即兴奋部位膜电位是内正外负。
动作电位：
电位：外负内正
机理：Na+外流
兴奋部位
末兴奋部位
局部电流
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
内负外正
电位差
电荷移动
局部电流
局部电流的方向:
膜外:
膜内:
未兴奋部位→兴奋部位
兴奋部位→未兴奋部位
局部电流的产生
兴奋在神经纤维上的传导方向
兴奋传导的方向与膜内电流的方向一致。
兴奋的传导
图1
图2
局部电流又刺激相近的_______部位产生_____的电位变化，如此进行下去（图1-图2），将兴奋向前传导，后方又_______________；
未兴奋
同样
恢复静息电位
兴奋在神经纤维上的传导方向解析
②在反射过程中
①在离体的神经纤维上
传导方向：________
传导方向：_________
单向传导
双向传导
在反射过程中，总是从感受器一端接受刺激产生兴奋然后传向另一端，再加上反射弧中的突触也决定兴奋在反射弧中的传导方向是单向的。
原因：
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，都可以产生电荷移动，形成局部电流，因此可以双向传导
原因
兴奋传导的机制和过程
(1)静息电位表现为 ,是 外流形成的。
(2)动作电位表现为 ,是 内流形成的。
(3)兴奋部位与 部位之间存在电位差,形成了 。
(4)局部电流刺激相近的未兴奋部位发生同样的电位变化,兴奋向前传导,原兴奋部位又恢复为 。
内负外正
K+
内正外负
Na+
未兴奋
局部电流
静息电位
1、传导形式：
4、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
2、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
3、兴奋传导方向
兴奋部位
未兴奋部位
(与膜内相同)
5、传导速度：
非常快
（绝缘性、无衰减性、相对不疲劳性）
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。
补充拓展
①K+在整个过程中都是由高浓度到低浓度运输,K+外流需要通道蛋白的
协助,属于被动运输(协助扩散);
②Na+在动作电位产生时内流,Na+的内流需要通道蛋白,同时从高浓度到
低浓度运输,故属于被动运输(协助扩散);
③一次兴奋完成后,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,属于主动运输,需消耗能量。
刺激
膜电位变化
未刺激部位膜电位变化
形成局部电流
静息状态
膜电位：__________
1、兴奋区域的膜电位：___________
2、未兴奋区域的膜电位__________
兴奋区域与未兴奋区域形成电位差
兴奋因此向前传导
产生兴奋
电流方向——
膜外:________________________
膜内:________________________
外正内负
外负内正
外正内负
未兴奋区域流向兴奋区域
兴奋区域流向未兴奋区域
总结
1、神经纤维在静息时具有静息电位，受到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作电位，这两种电位可通过仪器测量。下列示意图能正确表示测量神经纤维静息电位的是(　　)
A
课堂练习
D
2、下列能正确表示神经纤维受刺激时，刺激点膜电位由静息电位转为动作电位的过程的是(　　)
A．①→④　　　　　　　　 B．②→③
C．③→② D．④→①
3、关于人体神经细胞的叙述，正确的是（ ）
A.神经细胞内的Na+含量往往多于细胞外
B.K+内流是产生和维持静息电位的主要原因
C.静息电位与细胞膜内外特异的离子分布有关
D.兴奋传导方向始终与膜外局部电流方向一致
4、 如图所示，当神经冲动在轴突上传导时，下列叙述错误的是（ ）
A.乙区发生了Na+内流
B.甲区与丙区可能刚恢复为静息电位状态
C.乙区与丁区膜内局部电流的方向是从乙
到丁
D.据图可判断神经冲动的传导方向是从左
到右
C
D