2.3 神经冲动的产生和传导ppt课件-(新教材)2019新人教版高中生物选择性必修一.pptx
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1、第第3节节 神经冲动的产生和传导神经冲动的产生和传导第第2 2章章 神经调节神经调节 短跑赛场上,发令枪一响,短跑赛场上,发令枪一响,运动员会像离弦的箭一样冲运动员会像离弦的箭一样冲出,现在世界短跑比赛规则出,现在世界短跑比赛规则规定,规定,在枪响后在枪响后0.1s0.1s内起跑内起跑被视为抢跑被视为抢跑。1.1.从运动员听到枪响到做出起跑的反应,信号的传导经过了从运动员听到枪响到做出起跑的反应,信号的传导经过了那些结构?那些结构?2.2.短跑比赛规则中关于短跑比赛规则中关于“抢跑抢跑”规定的科学依据是什么?规定的科学依据是什么? 经过了感受器经过了感受器(耳耳)、)、传入神经传入神经(听觉神
2、经听觉神经)、)、神神经中枢经中枢(大脑皮层大脑皮层- -脊髓脊髓)、)、传出神经、效应器传出神经、效应器(传出传出神经末梢和它所支配的肌肉神经末梢和它所支配的肌肉)。)。 人类从听到声音到做出反应起跑需要经过反射弧的各人类从听到声音到做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个结构,完成这一反射活动所需的时间至少需要0.1s0.1s。讨论讨论 运动员听到信号后神经产生兴奋,兴运动员听到信号后神经产生兴奋,兴奋的传导经过了一系列的结构;奋的传导经过了一系列的结构; 那么,兴奋在反射弧中是以什么形式那么,兴奋在反射弧中是以什么形式以及如何传导的?以及如何传导的?+
3、+ + + + + + + + +- - - - - - - - - - + +- -+ +- -ABDCA、B不偏转,不偏转, C、D指针的偏转指针的偏转能说明什么问题?偏转方向又能能说明什么问题?偏转方向又能说明什么问题?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,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。偏转方向说明而内外之间存在电位差。偏转方向说明神经纤维外面神经纤维外面为正电荷,里面为负电荷,称为静息电位为正电荷,里面为负电荷,称为静息电位膜内膜内膜外膜外神经纤维神经纤维实验一实验一然后,另一电极(然后,另一电极(b b处)变为处)变为_电电
4、位位实验现象实验现象+-图1图4图2图3abababab刺刺激激-+静息时静息时, ,电表电表_测出电位差测出电位差, ,说明说明静息时神经表面各处静息时神经表面各处电位电位_没有没有相等相等在图示神经的左侧的一端给予刺激在图示神经的左侧的一端给予刺激时,时,_刺激端的电极处(刺激端的电极处(a a处)处)先变为先变为_电位,接着电位,接着_靠近靠近恢复正电位恢复正电位负负负负接着又接着又_恢复为正电位恢复为正电位实验现象实验现象实验结论实验结论 在神经系统中,兴奋是以在神经系统中,兴奋是以_的形式沿着神经纤维的形式沿着神经纤维传导的,传导的,这种电信号也叫做这种电信号也叫做_。电信号电信号神
5、经冲动神经冲动因此,兴奋在神经纤维上的传递形式为:因此,兴奋在神经纤维上的传递形式为:_神经冲动神经冲动(或电信号)(或电信号)ab+坐骨神经坐骨神经+ 神经冲动在神经纤维上时怎神经冲动在神经纤维上时怎样产生和传导的呢?样产生和传导的呢?一一、兴奋在神经纤维上的传导、兴奋在神经纤维上的传导 未受刺激时,神经纤未受刺激时,神经纤维处于维处于_状态,细状态,细胞膜两侧的电位表现胞膜两侧的电位表现为为_,这称为,这称为_; 该电位形成的主要该电位形成的主要原因:原因:_;静息静息外正内负外正内负静息电位静息电位K K+ +外流外流K K+ +外流的原因:外流的原因:神经细胞外的神经细胞外的NaNa+
6、 +浓度比膜内要浓度比膜内要_,K K+ +浓度浓度比膜内比膜内_,而神经细胞膜对不同离子的,而神经细胞膜对不同离子的_各不相同:各不相同:静息时,膜主要对静息时,膜主要对_有通透性,造成有通透性,造成_,使膜外阳,使膜外阳离子浓度离子浓度_于膜内。于膜内。由于细胞膜内外这种特异的离子分布由于细胞膜内外这种特异的离子分布特点,细胞膜两侧的电位表现为特点,细胞膜两侧的电位表现为外正内负外正内负;细胞外细胞外细胞内细胞内高高低低通透性通透性K K+ +K K+ +外流外流高高1 1、静息状态与静息电位静息状态与静息电位( (一) )传导过程:传导过程:静静息息电电位位产产生生原原因因K+Na+K通
7、通道道Na通通道道膜外膜外膜内膜内外正内负外正内负K+外流外流 当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对当神经纤维某一部位受到刺激时,细胞膜对_的通透的通透性增加,造成性增加,造成_,这个部位的膜两侧出现,这个部位的膜两侧出现_的电位变化,表现为的电位变化,表现为_的的兴奋状态兴奋状态,此时的膜电位,此时的膜电位称为称为_。归纳:归纳: 处于兴奋状态的处于兴奋状态的电位是:电位是:_;表现是:;表现是:_;该电位形成的主要原因:该电位形成的主要原因:_;NaNa+ +NaNa+ +内流内流暂时性暂时性内正外负内正外负动作电位动作电位动作电位动作电位NaNa+ +内流内流内正外负内正外负2 2、兴
8、奋的产生与动作电位、兴奋的产生与动作电位刺激刺激动动作作电电位位产产生生原原因因K+Na+K通通道道Na通通道道膜外膜外膜内膜内兴奋部位的电位表现为兴奋部位的电位表现为_,而邻近的未兴奋部位为而邻近的未兴奋部位为_,在兴奋部位和未兴奋部位之间由于在兴奋部位和未兴奋部位之间由于_的存在而发生的存在而发生_,这样就形成了这样就形成了_内正外负内正外负外正内负外正内负电位差电位差电荷移动电荷移动局部电流局部电流局部电流刺激局部电流刺激相近的相近的_部位产部位产生生_的电位变化,如此进行下的电位变化,如此进行下去(去(- -),),将兴奋向前传导,将兴奋向前传导,后方又后方又_;3 3、局部电流的产生
9、、局部电流的产生4 4、兴奋传导、兴奋传导未兴奋未兴奋同样同样恢复静息电位恢复静息电位+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + +- - -+静息电位:外正内负静息电位:外正内负未受刺激时未受刺激时(静息状态)(
10、静息状态)+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + +- - -+受刺激时受刺激时(兴奋状态)(兴奋状态)动作电位:外负内正动作电位:外负内正?+ + + + + + + + + + + + + + + + +
11、+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + +- - -+受刺激时受刺激时(兴奋状态)(兴奋状态)动作电位:外负内正动作电位:外负内正+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +-
12、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + +- - - - -+ + +- - - - - -+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
13、 - - - - - - + + + + + +- - - - - - -+ + + + + + + + + + +- - -+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + +- - - - + + +- - - - -+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +
14、 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + +- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -+ + + + + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - 静息电位静息电位动作电位动作电位局部电流局部电流兴奋的传导:兴奋的传导: (未兴奋状态)(未兴奋状态)(兴奋状态)(兴奋状态)兴奋部位与未兴奋部位之间兴奋部位与未兴奋部位之间(电信号
15、、神经冲动)(电信号、神经冲动)+ + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - -+ + + - - -+ + + - - -+ + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - -+ + + - - -+ + + - - -兴奋在神经纤维上的传导方向解析兴奋在神经纤维上的传导方向解析在反射过程中在反射过程中在离体的神经纤维上在离体的神经纤维上传导方向:传导方向:_传导方向:传导方向:_单向传导单向
16、传导双向传导双向传导 在反射过程中,总是从感在反射过程中,总是从感受器一端接受刺激产生兴奋然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突触也决定兴奋在反射弧中的传导方向是单向的。中的传导方向是单向的。原因:原因: 在中部刺激神经纤维,会在中部刺激神经纤维,会形成兴奋区,而两侧临近的形成兴奋区,而两侧临近的未兴奋区与该兴奋区都存在未兴奋区与该兴奋区都存在电位差,都可以产生电荷移电位差,都可以产生电荷移动,形成局部电流,因此可动,形成局部电流,因此可以双向传导以双向传导原因原因看清题干区别,回答下列问题:看清题干区别,回答下列问题:
17、兴奋部位膜电位是:兴奋部位膜电位是:_兴奋部位膜电位变化是:兴奋部位膜电位变化是:_兴奋部位膜外电位是:兴奋部位膜外电位是:_兴奋部位膜外电位变化是:兴奋部位膜外电位变化是:_内正外负内正外负由外正内负变为内正外负由外正内负变为内正外负负电位负电位由正电位变为负电位由正电位变为负电位现学现用:现学现用:下图是兴奋在神经纤维上的传导下图是兴奋在神经纤维上的传导, ,下列叙述错误的是(下列叙述错误的是( )A A. .甲区域主要发生的是甲区域主要发生的是K K+ +外流外流B B. .甲区与丙区可能是刚恢复为静息电位状态甲区与丙区可能是刚恢复为静息电位状态C C. .乙区与丁区之间膜内局部电流的方
18、向是从丁到乙乙区与丁区之间膜内局部电流的方向是从丁到乙D D. .图中神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左图中神经冲动的传导方向有可能是从左到右或从右到左C C现学现用:现学现用: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_有通有通透性,离子运输方向为透性,离子运输方向为_,运输方式为运输方式为_;a-ba-b:此时为此时为_电位,电位表电位,电位表现为现为_,此时细胞膜主要,此时细胞膜主要对对_有通透性,离子运输方向为有通透性,离子运输方向为_,运输方式为,运输方式为_;电位的高低取决于:电位的高低取决于: _静息静息外
19、正内负外正内负K K+ +K K+ +外流外流协助扩散协助扩散NaNa+ +NaNa+ +内流内流协助扩散协助扩散动作动作内正外负内正外负( (二二) )电位变化曲线的解读电位变化曲线的解读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;细胞内外细胞内外K K+ +浓度差。浓度差。d-ed-e:此时为此时为_电位的恢复,电位的恢复,_通道打开,此时细胞膜主要对通道打开,此时细胞膜主要对_有通透性,离子运输方向为有通透性,离子运输方向为_,运输方式为,运输方式为_;d d:动作电位峰值,动作电位峰值,峰值大小(以峰值大小(以及及bdbd段斜率)与段斜率)与_有关。有关。e-fe-
20、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_和泵入个和泵入个_,使膜内外离子分布恢复到初始静息水平;经钠,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钾泵的运输方式为_;静息静息K K+ +K K+ +K K+ +外流外流协助扩散协助扩散钠钾泵钠钾泵NaNa+ +K K+ +主动运输主动运输特殊强调:特殊强调:整个过程中,整个过程中,钠钾泵一直在发挥作用钠钾泵一直在发挥作用,并非只有,并非只有efef段;段;整个过程中,细胞整个过程中,细胞膜内膜内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;膜内外膜内
21、外NaNa+ +浓度差浓度差( (二二) )电位变化曲线的解读电位变化曲线的解读( (三三) )用电流计测量膜电位的两种方法用电流计测量膜电位的两种方法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电表两极分别置于神经纤维置于神经纤维膜的膜的内侧和外内侧和外侧侧电表两极均置电表两极均置于神经纤维膜于神经纤维膜外侧外侧 如果用左图装置测量膜电位,得到的一定如果用左图装置测量膜电位,得到的一定是右边的图吗?是右边的图吗?不一定不一定思考:思考:现学现用:现学现用: 将一灵敏电流计电极置于蛙坐将一灵敏电流计电极置于蛙坐骨神经腓肠肌的神经上骨神经腓肠肌的神经上( (如图如图1)1),在处
22、给予一适宜强度的刺激,在处给予一适宜强度的刺激,测得的电位变化如图测得的电位变化如图2 2所示,若在所示,若在处给予同等强度的刺激,测得处给予同等强度的刺激,测得的电位变化是的电位变化是( () )B B( (四四) )兴奋传导与电流表指针偏转问题兴奋传导与电流表指针偏转问题刺激刺激a a点点, ,电流计指针如何偏转?电流计指针如何偏转?刺激刺激c c点(点(bc=cdbc=cd),),电流计指针如何偏转?电流计指针如何偏转?刺激刺激bcbc之间的一点,之间的一点,电流计指针如何偏转?电流计指针如何偏转?刺激刺激cdcd之间的一点,之间的一点,电流计指针如何偏转?电流计指针如何偏转?上述上述电
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