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- 2023-03-15 02:45:05 发布
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第一节 神经冲动的产生和传导
情景导入
课标导航
课程标准
1.理解膜电位的产生。
2.掌握动作电位在神经纤维上的传导。
3.了解生物电的发现。
关键术语
生物电 膜电位 静息电位 动作电位 神经冲动
生物电的发现与膜电位的产生
基础梳理
1．生物电的发现
(1)1786年，伽伐尼发现，若电击刚解剖出来的蛙坐骨神经—腓肠肌标本，肌肉会收缩。
(2)伏打得知以上结果后多次重复该实验。
(3)英国剑桥大学的霍奇金和他的同事们，利用枪乌贼巨大神经纤维为材料，成功地测量了单个细胞膜内外的电位差及其变化，证明了生物电存在的事实。这种存在于细胞膜内外的电位差，称为膜电位。
2．膜电位的产生
(1)产生原因
细胞膜内外的离子浓度不同，以及离子的跨膜运输。
(2)静息电位的产生
当神经细胞处于静息状态时，K＋通道开放(Na＋通道关闭)，这时K＋会从浓度高的膜内向浓度低的膜外运动，使膜外带正电，膜内带负电。膜外正电的产生阻止了膜内K＋的继续外流，使膜电位不再发生变化，产生静息电位。
(3)动作电位的产生
当神经细胞受到刺激后，Na＋通道会立即开放，Na＋大量涌入细胞内，使细胞处于膜内带正电、膜外相对带负电的兴奋状态，此时的电位为动作电位。
[思维激活1]膜电位产生时离子进出细胞的方式如何？
提示 Na＋、K＋顺浓度梯度进出细胞时是协助扩散，逆浓度梯度时是主动运输。
合作探究
静息电位和动作电位的产生
正常情况下神经细胞的膜内外存在着离子差异。
1．静息电位的形成
2．动作电位的形成——受刺激时兴奋产生
[巩固1]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过程的是( )。
A．①→④ B．②→③
C．③→② D．④→①
解析 静息状态下神经纤维膜外为正电位，膜内为负电位，受刺激后，电荷分布变为外负内正。
答案 D
动作电位的传导
基础梳理
1．神经冲动的传导：细胞的动作电位一旦产生，就会向该细胞的其他部位不衰减地传送或扩展。
2．传导的过程
膜内，兴奋区的正电荷向邻近的静息区流动；膜外，电流流动方向与膜内方向相反。两者共同作用，使静息区的膜电位上升而产生动作电位。
3．一般特征：生理完整性、双向传导、非递减性传导、绝缘性、相对不疲劳性。
[思维激活2]兴奋在神经纤维上的传导方向与电流方向有怎样的关系？
提示 兴奋的传导方向与膜外电流方向相反，与膜内电流方向一致。
合作探究
1．兴奋：是指动物体或人体内的某些组织(如神经组织)或细胞感受外界刺激后由相对静止状态变为显著活跃状态的过程。
(1)可以兴奋的组织包括神经、肌肉和腺体。
(2)引起兴奋的刺激可以来自生物体内，也可来自外界环境，但必须是适宜刺激。
2．兴奋在神经纤维上的传导
(1)传导形式：局部电流。
(2)传导过程：静息电位→刺激→动作电位→电位差→局部电流。
(3)传导特点：双向传导。
3．电位的测量与变化曲线
测量方法
测量图解
测量结果
电表两极分
别置于神经
纤维膜的内
侧和外侧
电表两极均
置于神经纤
维膜的外侧
特别提醒①在膜外，兴奋的传导方向与局部电流的方向相反。
②在膜内，兴奋的传导方向与局部电流的方向相同。
③在一个神经元内有一处受到刺激产生兴奋，迅速传至整个神经元细胞，即在该神经元的任何部位均可测到生物电变化。
[巩固2]在一条离体神经纤维的中段施加电刺激，使其兴奋。下图表示受刺激时，膜内外电位变化和所产生的神经冲动传导方向(横向箭头表示传导方向)。其中正确的是( )。
解析 神经纤维在未受刺激时，细胞膜电位表现为膜外正电位，膜内负电位。当神经纤维的某一部位受到刺激产生兴奋时，膜外由正电位变为负电位，膜内由负电位变为正电位，但是邻近的静息区仍然是膜外正电位膜内负电位。这样，细胞膜内外的兴奋区与邻近的静息区之间形成了电位差，就有了电荷移动，形成了局部电流。该电流在膜外由静息区流向兴奋区，在膜内则由兴奋区流向静息区，从而形成了局部电流回路。
答案C
静息电位和动作电位的形成机理
【例1】(山东高考)如图表示枪乌贼离体神经纤维在Na＋浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况。下列描述错误的是( ...