2.3 神经冲动的产生和传导课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1.pptx

第二章神经调节第三节神经冲动的产生和传导1

“生物电”的发现1786年加尔瓦尼意外发现，用两种金属导体把蛙的神经和肌肉连接起来，会使肌肉收缩，他指出这是因为神经肌肉组织具有内在形式的电流。他把这种现象归因于“动物电”。伏特重复了加尔瓦尼的实验，认为这纯属物理现象。是因为连接神经和肌肉的是不同种类的导体。（伏特因此发明了世界上第一个直流电池）21820年电流计发明后提出“静息电位”和“动作电位”概念。

1902年朱利叶斯·伯恩斯坦（JuliusBernstein）提出生物电发生的“膜学说”，认为静息电位的形成与细胞膜对K+的通透性有关。静息时，神经元膜两侧电位为内负外正，此时膜电位被称为静息电位。但由于当时科技限制，该学说未被实验证实。(一是由于未找到有效的实验材料；二是要想测量膜两侧的电位差，必须要将一个电极插入细胞内，这就要求插入的记录电极直径很细，不能损伤细胞，插入处也不能漏电。)3“生物电”的发现

“生物电”的发现1936年英国两位科学家艾伦·霍奇金和安德鲁·赫胥黎发现了枪乌贼的神经（轴突直径可达1mm，而一般脊椎动物的轴突直径不超过0.02mm）4

“生物电”的发现1939年两位科学家将直径为0.1mm，内部充满海水的毛细玻璃管纵向插入枪乌贼大神经轴突的断端，作为细胞内电极，而将另一电极置于浸泡细胞的海水中。于是在毛细管尖端和细胞外电极之间记录到约50mV的电位差，胞质为负。这样，他们便利用枪乌贼巨大轴突首次记录到膜两侧的静息电位。更令人惊喜的是，两人还第一次记录到了动作电位（跨膜电位超过零电位而呈瞬时的内正外负的现象）。5

6“生物电”的发现1945年赫胥黎听了奧古斯特·克罗（AugustKrogh）有关离子穿越生物膜的一个报告。他讲到细胞膜两侧的钠离子也能进行交换。1947年霍奇金和卡茨发现，当把神经纤维放到没有钠离子的溶液里时，就不能产生神经冲动。如果溶液中的钠离子浓度很低，那么神经冲动时的动作电位也小，而如果钠离子浓度很高，动作电位也大，并且这些效应都是可逆的。1949年开始了一系列电压钳位的实验测定了神经冲动时的钠离子流和钾离子流。约翰·卡鲁·埃克尔斯爵士，艾伦劳·埃德·霍奇金，安德鲁·赫胥黎1963年诺贝尔生理学奖或医学奖“发现在神经细胞膜的外围和中心部位与神经兴奋和抑制有关的离子机理”

北京时间8月5日凌晨，巴黎奥运男子100米决赛上演，比赛的竞争非常惨烈，8名选手全部打开10秒大关，莱尔斯以0.005秒的微弱优势，力压牙买加选手汤普森夺冠。

问题探讨赛场上，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。

一、兴奋在神经纤维上的传导①实验方法在蛙的坐骨神经上放置两个微电极，并将它们连接到一个电流表上：脊柱腓肠肌坐骨神经9(1)蛙的坐骨神经表面电位变化实验1.传导形式：神经冲动

②实验现象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当刺激到达a处时，a处先变为___电位，接着____________恢复正电位负③然后，另一电极（b处）变为____电位负④接着又_____________恢复为正电位刺激不偏转向左偏转向右偏转不偏转不偏转10

③实验结论在神经系统中，兴奋是以_________的形式沿着神经纤维传导的电信号这种电信号也叫做_____________神经冲动11兴奋传导时，神经表面会出现电位变化，神经细胞内部电位是否也会有变化？

(1)静息电位①概念：静息时，神经元膜两侧电位为内负外正，此时膜电位被称为静息电位。②产生机理：细胞膜主要对K+有通透性，造成K+外流。2.神经冲动的产生静息时神经元和肌肉细胞膜内、外某些离子的浓度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5040046010蛙神经元151201201.5哺乳动物肌肉细胞101401504细胞外的Na+浓度比膜内高，K+浓度比膜内低神经细胞Na+、K+分布特点:

兴奋在神经纤维上以电信号传导——静息状态①神经细胞膜外的Na+浓度高，膜内K+浓度高。②静息状态下，细胞膜上K+通道蛋白打开。K+外流Na+膜外膜内膜外++++++++++++++----------------------------++++++++++