高中生物核心概念高考复习课件兴奋在神经元上产生传导和传递课件

1、 活的机体或组织细胞所生存的环境，条件复杂、活的机体或组织细胞所生存的环境，条件复杂、 多变，有一些环境条件变化与机体活动无关，有一多变，有一些环境条件变化与机体活动无关，有一 些能被机体或组织细胞所感受，并使它们的活动发些能被机体或组织细胞所感受，并使它们的活动发 生变化。生变化。 被称为刺激。被称为刺激。 根据性质不同可将刺激分为：机械的（包括振根据性质不同可将刺激分为：机械的（包括振 动、扩张、压力）、化学的、温度的、电的、声的、动、扩张、压力）、化学的、温度的、电的、声的、 光的，生物的、放射性的等等，都存在时间的阈值。光的，生物的、放射性的等等，都存在时间的阈值。 机体对刺激所产生的

2、反应是多种多样的，形式各异，但机体对刺激所产生的反应是多种多样的，形式各异，但 都属于各器官或组织细胞的特有功能表现，如肌肉收缩、神都属于各器官或组织细胞的特有功能表现，如肌肉收缩、神 经传导、腺体分泌、纤毛运动、变形运动等等。这些功能表经传导、腺体分泌、纤毛运动、变形运动等等。这些功能表 现若在感受有效刺激后明显加强（现若在感受有效刺激后明显加强（ ），生理学中称其为），生理学中称其为；感受有效刺激后功能表；感受有效刺激后功能表 现明显减弱，则称为现明显减弱，则称为。抑制并不是无反应，而是与兴奋。抑制并不是无反应，而是与兴奋 过程相对立的另一种主动过程。如在动物实验中，以电刺激过程相对立的另

3、一种主动过程。如在动物实验中，以电刺激 家兔颈部交感神经，动物的心跳加快、加强（兴奋）；若刺家兔颈部交感神经，动物的心跳加快、加强（兴奋）；若刺 激颈部迷走神经，心跳减慢、减弱，甚至停止（抑制）。激颈部迷走神经，心跳减慢、减弱，甚至停止（抑制）。 兴奋性是活机体的另一个重要特征，同时也说明了活机体与周兴奋性是活机体的另一个重要特征，同时也说明了活机体与周 围环境的另一种关系，即机体生存的环境条件改变时能引起机体活围环境的另一种关系，即机体生存的环境条件改变时能引起机体活 动的变化。这种特性不仅完整机体有，组成机体的每一种活组织或动的变化。这种特性不仅完整机体有，组成机体的每一种活组织或 活细胞

4、也具有这种特性。细胞直接生存的环境（称为内环境）条件活细胞也具有这种特性。细胞直接生存的环境（称为内环境）条件 改变时同样引起生活的组织或细胞发生活动的变化。刺激引起的机改变时同样引起生活的组织或细胞发生活动的变化。刺激引起的机 体或组织细胞活动的变化称为反应。反应是刺激引起的，反应本身体或组织细胞活动的变化称为反应。反应是刺激引起的，反应本身 又是生命活动的特征，因此，广义地说，又是生命活动的特征，因此，广义地说，兴奋性是指活机体或活组兴奋性是指活机体或活组 织细胞对刺激发生反应的能力织细胞对刺激发生反应的能力。近些年来，人们对兴奋性提出了更。近些年来，人们对兴奋性提出了更 本质的理解。认为

5、本质的理解。认为兴奋性的实质是细胞在受刺激时产生动作电位的兴奋性的实质是细胞在受刺激时产生动作电位的 能力能力。兴奋就是指产生了动作电位。兴奋就是指产生了动作电位。 反反 应应 神经、肌肉、腺体三种组织均能在接受刺激后神经、肌肉、腺体三种组织均能在接受刺激后 迅速产生特殊生物电反应，因此三者被称为可兴奋迅速产生特殊生物电反应，因此三者被称为可兴奋 组织。组织。 可被感受可被感受 正在变化正在变化 单极细胞单极细胞 双极细胞双极细胞 多极细胞多极细胞 根据功能分：根据功能分： 感觉神经元感觉神经元 （传入神经元）（传入神经元） 中间神经元中间神经元 （联络神经元）（联络神经元） 运动神经元运动神

6、经元 （传出神经元）（传出神经元） 神经纤维是神经元突起的延长部分，由轴突或树突以及神经纤维是神经元突起的延长部分，由轴突或树突以及 鞘状结构组成。其主要功能是传导动作电位。鞘状结构组成。其主要功能是传导动作电位。 神经纤维传导神经兴奋的特征：神经纤维传导神经兴奋的特征： 1、生理完整性生理完整性 2、绝缘性绝缘性 3、双向性双向性 4、不衰减性不衰减性 5、相对不疲劳性相对不疲劳性 静息电位（静息电位（resting potentialresting potential，RPRP）：指细胞未受刺激）：指细胞未受刺激 时存在于细胞膜内外两侧的电位差。将一对测量电极中的一个时存在于细胞膜内外两侧

7、的电位差。将一对测量电极中的一个 放在细胞的外表面，另一个与微电极相连，准备刺入细胞膜内。放在细胞的外表面，另一个与微电极相连，准备刺入细胞膜内。 当两个电极都位于膜外时，电极之间不存在电位差。在微电极当两个电极都位于膜外时，电极之间不存在电位差。在微电极 尖端刺入膜内的一瞬间，示波器上显示一突然的电位跃变，表尖端刺入膜内的一瞬间，示波器上显示一突然的电位跃变，表 明两个电极间出现电位差，膜内侧的电位低于膜外侧电位。该明两个电极间出现电位差，膜内侧的电位低于膜外侧电位。该 电位差是细胞安静时记录到的，因此称为静息电位。电位差是细胞安静时记录到的，因此称为静息电位。 几乎所几乎所 有的动、植物细

8、胞的静息电位都表现为膜内电位值较膜外为负，有的动、植物细胞的静息电位都表现为膜内电位值较膜外为负， 如规定膜外电位为如规定膜外电位为0 0，膜内电位可以负值表示，即大多数细胞，膜内电位可以负值表示，即大多数细胞 的静息电位在的静息电位在-10-10-100mV-100mV之间。神经细胞的静息电位约为之间。神经细胞的静息电位约为- - 70mV70mV，红细胞的约为，红细胞的约为-10mV-10mV。 细胞膜两侧存在电位差，以及此电位差在某种条细胞膜两侧存在电位差，以及此电位差在某种条 件下会发生波动，使细胞膜处于不同的电学状态。件下会发生波动，使细胞膜处于不同的电学状态。 人们将细胞安静时膜两

9、侧保持的内负外正的的状人们将细胞安静时膜两侧保持的内负外正的的状 态称为膜的态称为膜的极化极化； 当膜电位向膜内负值加大的方向变化时，称为膜当膜电位向膜内负值加大的方向变化时，称为膜 的的超极化超极化； 相反，膜电位向膜内负值减小的方向变化，称为相反，膜电位向膜内负值减小的方向变化，称为 膜的膜的去极化去极化； 细胞受刺激后先发生去极化，再向膜内为负的静细胞受刺激后先发生去极化，再向膜内为负的静 息电位水平恢复，称为膜的息电位水平恢复，称为膜的复极化复极化。 细胞膜内、外的离子浓度差细胞膜内、外的离子浓度差 A A- 表示带负电的蛋白质基团表示带负电的蛋白质基团 安静时安静时K K+ +离子通

10、过细胞膜扩散的实质是因为膜上有非门控离子通过细胞膜扩散的实质是因为膜上有非门控 的的K K+ +离子通道。这种离子通道没有门，总是开着的。离子通道。这种离子通道没有门，总是开着的。K K+ +离子是离子是 否通过和通过多少是由膜两侧的离子浓度差和电位差决定的。否通过和通过多少是由膜两侧的离子浓度差和电位差决定的。 细胞内外存在细胞内外存在K+K+的浓度差（细胞内高钾），的浓度差（细胞内高钾）， K K+ +具有从膜内侧向膜外具有从膜内侧向膜外 侧扩散的趋势（侧扩散的趋势（ K K+ +外流）。虽然胞内外流）。虽然胞内A A- -的浓度也很高，但细胞膜对的浓度也很高，但细胞膜对A A- -不能不

11、能 通透，它只能因正负电荷的相互吸引作用，排列于细胞的内侧面。而扩散通透，它只能因正负电荷的相互吸引作用，排列于细胞的内侧面。而扩散 出细胞的出细胞的K K+ +也不能远离膜，而排列在膜的外侧面。这样在膜的内外两侧就也不能远离膜，而排列在膜的外侧面。这样在膜的内外两侧就 形成了外正内负的电位差。形成了外正内负的电位差。K K+ +的这种外向扩散不能无限制的进行，因为的这种外向扩散不能无限制的进行，因为K K+ + 外流造成的外正内负的电场力，将阻碍带正电的外流造成的外正内负的电场力，将阻碍带正电的K K+ +继续外流，而且继续外流，而且K K+ +外流外流 愈多，这种电势的阻碍就会愈大。当促使

12、愈多，这种电势的阻碍就会愈大。当促使K K+ +外流的膜两侧外流的膜两侧K K+ +浓度差势能，浓度差势能， 与阻碍与阻碍K K+ +外流的电位差势能相等时，即膜两侧电外流的电位差势能相等时，即膜两侧电- -化学势的代数和为零时，化学势的代数和为零时， K K+ +外流量与回收（回到胞内）的量达到了动态平衡，外流量与回收（回到胞内）的量达到了动态平衡，K K+ +的跨膜净移动为零，的跨膜净移动为零， 此时膜两侧电位差就稳定在某一不再增大的数值，即静息电位。此时膜两侧电位差就稳定在某一不再增大的数值，即静息电位。 K+ Na+Cl-Na+Cl- K+ 膜内膜内膜外膜外 281 111330 离子

13、浓度差离子浓度差= =电位差电位差 在静息状态下，在静息状态下，细细 胞膜内胞膜内K K+ +的高浓度的高浓度和和 安静时膜主要对安静时膜主要对K K+ +的的 通透性通透性，是大多数细，是大多数细 胞产生和维持静息电胞产生和维持静息电 位的主要原因位的主要原因。（。（K K+ + 的平衡电位）的平衡电位） 细胞在静息状细胞在静息状 态下存在于细态下存在于细 胞膜两侧的电胞膜两侧的电 位差，称为位差，称为静静 息电位，息电位，也称也称 跨膜静息电位跨膜静息电位。 动作电位（动作电位（action potential, APaction potential, AP）：指膜受刺）：指膜受刺 激后在

14、原有的静息电位基础上发生的一次膜两侧电位激后在原有的静息电位基础上发生的一次膜两侧电位 的快速而可逆的倒转和复原。由的快速而可逆的倒转和复原。由锋电位锋电位和和后电位后电位组成组成 的。锋电位是的。锋电位是APAP的主要成分，因此通常说的主要成分，因此通常说APAP时主要指时主要指 的是锋电位。的是锋电位。 APAP的幅度约为的幅度约为9090130mV130mV，神经和骨骼，神经和骨骼 肌纤维的肌纤维的APAP的去极化上升支超过的去极化上升支超过0mV0mV电位水平约电位水平约35mV35mV， 这一段称为超射。这一段称为超射。 神经纤维的神经纤维的APAP一般历时一般历时0.50.5 2.

15、0ms2.0ms，可沿膜扩布，又称神经冲动。因此，兴奋和，可沿膜扩布，又称神经冲动。因此，兴奋和 神经冲动是动作电位的同意语。神经冲动是动作电位的同意语。 第一阶段：动作电位上升第一阶段：动作电位上升 支的形成（去极化相的形支的形成（去极化相的形 成）成） 产生原因产生原因：由于刺激引起：由于刺激引起 膜对膜对NaNa+ +的通透性瞬间增大的通透性瞬间增大 （NaNa离子通道被激活），离子通道被激活）， 膜外的膜外的NaNa+ +内流，使膜电位内流，使膜电位 由由-70mV-70mV增加至增加至0mV0mV，进而，进而 上升为上升为+35mV+35mV，NaNa+ +通道随通道随 之失活。之失

16、活。 第二阶段：动作电位下降支第二阶段：动作电位下降支 形成：形成： NaNa+ +通道失活后，膜恢复通道失活后，膜恢复 了对了对K K+ +的通透性，大量的的通透性，大量的K K+ +外外 流。使膜电位由正值向负值流。使膜电位由正值向负值 转变，形成了动作电位的下转变，形成了动作电位的下 降支。降支。 动作电位是在极短的时动作电位是在极短的时 间内产生的，因此，在体外间内产生的，因此，在体外 描记的图形为一个短促而尖描记的图形为一个短促而尖 锐的脉冲图形，似山峰般，锐的脉冲图形，似山峰般， 称为称为峰电位。峰电位。 第三阶段：后电位的形第三阶段：后电位的形 成：成： 当膜电位接近静息当膜电位

17、接近静息 电位水平时，电位水平时，K K+ +的跨膜转的跨膜转 运停止。随后，膜上的运停止。随后，膜上的 NaNa+ +-K-K+ +泵（泵（NaNa+ +-K-K+ +-ATP-ATP酶）酶） 被激活，将膜内的被激活，将膜内的NaNa+ +离离 子向膜外转运，同时，子向膜外转运，同时， 将膜外的将膜外的K K+ +向膜内运输，向膜内运输， 形成了负后和正后电位。形成了负后和正后电位。 河豚毒素能阻断钠通道，对钾通道无影响。用河豚河豚毒素能阻断钠通道，对钾通道无影响。用河豚 毒素处理，影响的是曲线哪一段？毒素处理，影响的是曲线哪一段？ 四乙胺能阻断钾通道四乙胺能阻断钾通道, ,而不影响钠通道。

18、用四乙胺处而不影响钠通道。用四乙胺处 理，影响的是曲线哪一段？理，影响的是曲线哪一段？ a a b b c c d d e e f f “局部电流学说局部电流学说” 细胞膜上任何一个细胞膜上任何一个 部位受刺激后所产生的部位受刺激后所产生的 动作电位，都可以沿着动作电位，都可以沿着 细胞膜向周围扩布，使细胞膜向周围扩布，使 兴奋部位与未兴奋部位兴奋部位与未兴奋部位 之间形成局部电流，导之间形成局部电流，导 致整个细胞膜都经历一致整个细胞膜都经历一 次跨膜离子移动，实现次跨膜离子移动，实现 动作电位在膜上的传导。动作电位在膜上的传导。 1、绝对不应期：绝对不应期： 锋电位上升支与下降支初期锋电位

19、上升支与下降支初期 特点特点：对任何刺激均不产生反应。：对任何刺激均不产生反应。 2、相对不应期：相对不应期： 锋电位下降支的后期锋电位下降支的后期 特点特点：对阈上刺激反应。：对阈上刺激反应。 3、超常期：超常期：负后电位负后电位 特点特点：对阈下刺激产生反应。：对阈下刺激产生反应。 4、低常期：低常期：正后电位正后电位 特点特点：对阈上刺激产生反应。：对阈上刺激产生反应。 突触的分类：突触的分类： （2）按对继后神经元的影响分：）按对继后神经元的影响分： （3）根据突触信息传递的方式分：）根据突触信息传递的方式分： （1）按突触形成部位分：）按突触形成部位分： 兴奋性突触和抑制性突触兴奋性

20、突触和抑制性突触 化学性突触化学性突触和和电突触电突触 轴轴-树、轴树、轴-轴、轴轴、轴_ _体、树体、树-树突触树突触 突触的分类：突触的分类： 化学性突触化学性突触 电突触电突触 突触的结构：突触的结构： 化学性突触化学性突触 电突触电突触 突触前膜突触前膜（有无囊泡）（有无囊泡） 突触间隙突触间隙（距离大小）（距离大小） 突触后膜突触后膜（有无受体）（有无受体） 神经递质与受体：神经递质与受体： 神经递质神经递质指是指突触前末梢处释放，能特异性作用于突触指是指突触前末梢处释放，能特异性作用于突触 后膜受体，并产生突触后电位的信号物质。后膜受体，并产生突触后电位的信号物质。 外周递质：外周递质： 乙酰胆碱（乙酰胆碱（Ach） 去甲肾上腺素（去甲肾上腺素（NE） 嘌呤或肽类嘌呤或肽类 绝大多数交感节后纤维。绝大多数交感节后纤维。 主要存在于胃肠道。主要存在于胃肠道。 全部植物性神经节前纤维；全部植物性神经节前纤维； 绝大多数副交感神经节后纤维；绝大多数副交感神经节后纤维； 全部躯体运动神经；全部躯体运动