2.3課時1興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)感受器效應(yīng)器神經(jīng)纖維神經(jīng)元之間一樣嗎？神經(jīng)中樞

短跑賽場上，發(fā)令槍一響，運動員會像離弦的箭一樣沖出?，F(xiàn)在世界田徑比賽規(guī)則規(guī)定，在槍響后0.1s內(nèi)起跑被視為搶跑。1、從運動員聽到槍響到作出起跑的反應(yīng)，信號的傳導(dǎo)經(jīng)過了哪些結(jié)構(gòu)？思考：興奮在反射弧中以什么形式傳導(dǎo)？它又是怎么傳導(dǎo)的呢？2、為什么要以槍響后0.1s內(nèi)起跑被視為搶跑？

人類從聽到聲音到作出反應(yīng)起跑，興奮需要經(jīng)過反射弧的各個結(jié)構(gòu)時間至少需要0.1s。問題·探討資料1：18世紀，伽爾瓦尼意外地發(fā)現(xiàn)，用兩種金屬導(dǎo)體在蛙的肌肉和神經(jīng)之間建立回路，蛙腿劇烈地痙攣。經(jīng)過反復(fù)實驗，他認為痙攣起因于蛙體內(nèi)存在的電，他還把這種電叫做“生物電”。神經(jīng)通過生物電使肌肉收縮。(意大利)伽爾瓦尼（1738-1798）

使肌肉收縮起因真的是生物電嗎？這個電可測嗎？資料2：意大利物理學家伏特認為這只是一種純物理現(xiàn)象，是兩種金屬的電位差引起的，而不是所謂的生物電。一、電信號的發(fā)現(xiàn)資料3：蛙的坐骨神經(jīng)表面電位變化實驗原理：只要存在電位差，電流表指針就會偏轉(zhuǎn),從正電荷一極向負電荷一極偏轉(zhuǎn)。

思考：無刺激時，電表指針怎么偏轉(zhuǎn)？這又說明什么？當給予刺激，又發(fā)生了怎樣變化？這又說明什么？ab+—坐骨神經(jīng)+—結(jié)論：資料3：蛙的坐骨神經(jīng)表面電位變化實驗靜息時，電表沒有測出電位差，說明神經(jīng)表面各處電位相等左側(cè)給予刺激，靠近刺激端的電極處（a處）先變?yōu)樨撾娢唤又謴?fù)正電位

然后，另一電極（b處）變?yōu)樨撾娢唤又只謴?fù)為正電位電表偏轉(zhuǎn)了多少次？2次

在神經(jīng)系統(tǒng)中，興奮是以電信號的形式沿著神經(jīng)纖維傳導(dǎo)的，這種電信號也叫神經(jīng)沖動。

興奮的實質(zhì)是電流，電流是如何產(chǎn)生的？

思考：蛙的神經(jīng)由許多神經(jīng)纖維構(gòu)成，如何研究單個神經(jīng)纖維上的神經(jīng)沖動？600μm槍烏賊巨軸突槍烏賊的巨大神經(jīng)纖維直徑可達1mm，是研究生物電的理想材料。將電位計的一個電極刺入細胞膜內(nèi)，而另一個電極留在細胞膜外。瞬間記錄儀上出現(xiàn)了一個電位躍變。說明：神經(jīng)細胞未受到刺激時，細胞膜內(nèi)外存在

，且_______比_______低

70mV。當微電極都插在細胞膜外時，電位計無示數(shù)，隨意調(diào)整電極位于膜外的位置，電位計均無示數(shù)，說明：____________________________神經(jīng)細胞外各處的電位相等。電位差膜內(nèi)膜外當膜未受刺激時：膜未受刺激時，膜內(nèi)電位低，膜外電位高，細胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負外正，稱為靜息電位。理論上細胞內(nèi)液和外液都是電中性的，為什么膜內(nèi)外卻存在電位差呢？1.靜息電位的形成＋－二、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)生物電是如何產(chǎn)生的？生物體內(nèi)什么物質(zhì)帶電？舉例說明。如何解釋膜未受刺激時，膜內(nèi)外就存在電位差（靜息電位）？假設(shè)1：靜息電位是K+外流導(dǎo)致的。假設(shè)2：靜息電位是Cl-內(nèi)流導(dǎo)致的。細胞外液中主要的陽離子和陰離子是

；細胞內(nèi)液中主要的陽離子是

，

帶負電的主要是

。膜內(nèi)外離子分布不均衡是

運輸所致。理想神經(jīng)元分析：細胞外液單位：mmol/L3K+117Na+120Cl-0A-細胞內(nèi)液90K+30Na+4Cl-116A-—————+++++Na+和Cl-K+

蛋白質(zhì)（A-）主動【資料4】

科學家通過實驗發(fā)現(xiàn)：改變細胞外液K＋濃度，靜息電位會發(fā)生顯著變化。例如增大膜外K＋濃度，靜息電位會由-70mV變?yōu)?60mV。改變Cl-濃度，未受刺激時膜電位基本沒有變化。據(jù)以上資料可知：靜息電位形成的原因是

向膜

(填“內(nèi)”或“外”)跨膜轉(zhuǎn)運，跨膜運輸?shù)姆绞绞?/p>

。K＋外協(xié)助擴散K+順濃度梯度向膜外擴散（K+外流）膜電位變現(xiàn)為：內(nèi)負外正

①神經(jīng)細胞膜內(nèi)K+濃度比膜外高。②靜息狀態(tài)下，細胞膜上K+通道蛋白打開。靜息電位形成的原因：2.動作電位的形成槍烏賊巨軸突槍烏賊巨軸突刺激靜息電位

：神經(jīng)纖維未受刺激時的狀態(tài)動作電位

：神經(jīng)纖維受刺激時的狀態(tài)①②①為

電位，電位表現(xiàn)為

。原因是

。K+外流靜息內(nèi)負外正（1）②對應(yīng)的時間里，膜內(nèi)外的電位發(fā)生了什么變化？膜內(nèi)電位逐漸

，膜外電位逐漸

。d點的電位表現(xiàn)為

。升高降低（2）如何解釋刺激神經(jīng)細胞膜時，膜內(nèi)電位逐漸升高，膜外電位逐漸降低（動作電位）？內(nèi)正外負假設(shè)：動作電位是Na+內(nèi)流導(dǎo)致的。K+外流【資料5】科學家用不含Na＋的等滲透壓的右旋糖代替海水，在兩分鐘之內(nèi)，動作電位消失，而加含Na＋的海水后，在一分半鐘左右恢復(fù)了原有的動作電位。據(jù)以上資料可知：動作電位形成的原因是

向膜

(填“內(nèi)”或“外”)跨膜轉(zhuǎn)運，跨膜運輸?shù)姆绞绞?/p>

。Na＋內(nèi)協(xié)助擴散Na+順濃度梯度向膜內(nèi)擴散（Na+內(nèi)流）膜電位變現(xiàn)為：內(nèi)正外負

①神經(jīng)細胞膜外Na+濃度比膜外高。②受到刺激時，細胞膜上Na+通道蛋白打開。動作電位形成的原因：①②③3.靜息電位的恢復(fù)④（1）③對應(yīng)的時間里，膜電位發(fā)生了什么變化？可能是什么原因引起的？逐漸恢復(fù)為

，原因是

。靜息電位K+外流（協(xié)助擴散）（2）神經(jīng)細胞每興奮一次，會有部分Na+內(nèi)流和部分K+外流，長此以往，神經(jīng)細胞膜內(nèi)高K+膜外高Na+的狀態(tài)將不復(fù)存在。如何恢復(fù)最開始的的膜內(nèi)K+濃度高，膜外Na+濃度高的狀態(tài)？K+外流Na+內(nèi)流鈉鉀泵：能分解ATP釋放能量，將膜外的K+運進細胞，同時將膜內(nèi)的Na+運出細胞。維持細胞內(nèi)K+濃度高，細胞外Na+濃度高。K+外流鈉鉀泵（主動運輸）4.局部電流的形成

興奮部位的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負，而鄰近的未興奮部位仍然是內(nèi)負外正，在興奮部位和未興奮部位之間由于_______的存在而發(fā)生__________，這樣就形成了_________。電位差電荷移動局部電流

興奮部位的電位表現(xiàn)為內(nèi)正外負,鄰近的未興奮部位仍然是內(nèi)負外正，在興奮部位和未興奮部位之間會發(fā)生什么現(xiàn)象呢？Na＋

Na＋

----++++++++++++++++++++++++++++++++------------------------++++++++--------++++++++--------Na＋

Na＋

++++++++--------Na＋

Na＋

Na＋

Na＋

Na＋

Na＋

-+-------------------------------------------------+++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++興奮部位未興奮部位未興奮部位刺激局部電流方向：①膜外:

部位→

部位，與興奮傳導(dǎo)方向

。

②膜內(nèi):

部位→

部位，與興奮傳導(dǎo)方向

。未興奮興奮興奮未興奮相反相同電位表現(xiàn)：__________原因：_________原因：_______電位表現(xiàn)：__________小結(jié)：興奮的產(chǎn)生和傳導(dǎo)內(nèi)負外正K+外流內(nèi)正外負Na+內(nèi)流傳導(dǎo)形式：__________傳導(dǎo)過程：_________________局部電流靜息電位→刺激→動作電位→電位差→局部電流問：以上是用蛙的離體坐骨神經(jīng)做實驗，那么興奮在反射弧上的傳導(dǎo)是雙向傳導(dǎo)，但在生物體內(nèi)呢？原因：_______電位表現(xiàn)：__________二、興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)

在中部刺激神經(jīng)纖維，兩側(cè)臨近的未興奮區(qū)與該興奮區(qū)都存在電位差，都可以產(chǎn)生電荷移動，形成局部電流，所以雙向傳導(dǎo)①在離體的神經(jīng)纖維上②在反射過程中

在反射過程中，興奮總是從感受器一端接受刺激產(chǎn)生興奮然后傳向另一端，所以興奮傳導(dǎo)方向一般單向傳導(dǎo)。問：以上是用蛙的離體坐骨神經(jīng)做實驗，那么興奮在反射弧上的傳導(dǎo)是雙向傳導(dǎo)，但在生物體內(nèi)呢？1、如圖所示,當神經(jīng)沖動在軸突上傳導(dǎo)時,下列敘述錯誤的是(

)A.丁區(qū)發(fā)生K+外流和Na+內(nèi)流B.甲區(qū)與丙區(qū)可能剛恢復(fù)為靜息電位狀態(tài)C.乙區(qū)與丁區(qū)間膜內(nèi)局部電流的方向是從乙到丁D..圖示神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)方向有可能是從左到右或從右到左A三、拓展——膜電位的測量資料6：烏賊神經(jīng)細胞軸突電活動實驗艾倫·勞埃德·霍奇金英國生理學家直徑可達1mm

霍奇金和朋友科爾用100微米的玻璃毛細管從斷端縱向插入槍烏賊的巨大神經(jīng)纖維，并在細胞外安置參考電極用以測定靜息電位和動作電位。是研究生物電的理想材料如何操作？

思考：若想通過實驗測量槍烏賊神經(jīng)纖維的靜息電位和動作電位。請在下圖的電壓表選擇合適的實驗位點（a、b、c點）連接。圖1：測量靜息電位和動作電位圖2：只能測量動作電位連接a、c，無刺激性，可測靜息電位。刺激時可測動作電位連接a、b，無刺激時，指針不偏轉(zhuǎn)，刺激時可測動作電位1.膜電位的測量方法及膜電位差變化曲線膜內(nèi)外存在離子濃度差，可測量靜息電位，起點不為0兩電極位于膜同側(cè)，存在離子濃度相等，測量動作電位起點為0電位變化與膜內(nèi)外離子濃度有什么關(guān)系？？2.根據(jù)膜電位曲線變化圖，回答下列問題。(2)ac段是動作電位產(chǎn)生的過程，其產(chǎn)生的原因是什么？離子進出方式？是否耗能？(3)ce段是靜息電位恢復(fù)的過程，其產(chǎn)生的原因是什么？(1)a點之前代表靜息電位，產(chǎn)生的原因是什么？離子進出方式？是否耗能？K＋外流不需要消耗能量協(xié)助擴散Na＋離子通道內(nèi)流，協(xié)助擴散，不消耗能量。注：當膜電位大于-55mV（閾電位），Na＋離子通道打開，K＋離子通道關(guān)閉，膜電位大于+30mV（鋒電位），K＋離子通道打開，Na＋離子通道關(guān)閉。K＋外流，協(xié)助擴散，不需要消耗能量。(4)ef段是靜息電位恢復(fù)的過程，其產(chǎn)生的原因是什么？鈉鉀泵排鈉吸鉀，主動運輸，消耗能量，恢復(fù)膜內(nèi)外離子分布刺激①a點之前——靜息電位②ac段——動作電位的形成③ce段——靜息電位的恢復(fù)3.靜息電位和動作電位的產(chǎn)生機制總結(jié)

K+外流：協(xié)助擴散Na+內(nèi)流：協(xié)助擴散

Na+-K+泵將流入的Na+泵出膜外，將流出的K+泵入膜內(nèi)，以維持細胞外Na+濃度高和細胞內(nèi)K+濃度高的狀態(tài)排鈉吸鉀屬于主動運輸，需消耗能量K+外流：協(xié)助擴散④ef段——一次興奮完成后，為下次興奮

做準備2.將神經(jīng)細胞置于相當于細胞外液的溶液S中，可測得靜息電位。給予細胞一個適宜的刺激，膜兩側(cè)出現(xiàn)一個暫時性的電位變化，這種膜電位變化稱為動作電位。適當升高溶液S中的Na+濃度，測量該細胞的靜息電位和動作電位，可觀察到（

）A．靜息電位值減小B．靜息電位值增大C．動作電位峰值升高D．動作電位峰值降低C正常海水低Na+海水

將神經(jīng)元分別置于正常海水和低Na+海水中，分別測得其靜息電位和動作電位如右圖靜息電位與Na+無關(guān)3、如圖A所示為某一神經(jīng)元游離的一段軸突，圖B是該段軸突神經(jīng)纖維產(chǎn)生動作電位的模式圖，下列敘述正確的是（

）A.無刺激時，電流表甲、乙測量的是靜息電位B.刺激圖A中的C處，甲、乙電流表指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)時間不同，但偏轉(zhuǎn)的次數(shù)相同C.圖B中ab段由Na+內(nèi)流引起，該過程需要載體蛋白和ATPD.如果某種藥物能使突觸后膜上某陰離子通道打開內(nèi)流，圖B中b點值會更高B有影響Na+濃度只影響動作電位的峰值，K+濃度只影響靜息電位的絕對值。濃度變化靜息