1、第2章 第3节 神经冲动的产生和传导（第一课时）年年 级级：高二高二 学学 科：生物学（人教版）科：生物学（人教版）问题探讨：1.运动员从听到发令枪响到做出起跑反应，信号的传导经过了那些结构？2.短跑比赛中如何判定运动员抢跑？神经中枢中枢神经系统外周神经系统效应器感受器传入神经传出神经生物电的发现意大利医生、生理学家伽尔瓦尼（L.Galvani）蛙坐骨神经-腓肠肌标本1.两种金属导体在蛙的肌肉和神经之间建立回路，肌肉会收缩。2.使用蛙坐骨神经-腓肠肌标本进行“无金属收缩实验”，验证生物存在电信号。坐骨神经腓肠肌4兴奋在神经纤维上以电信号传导刺激位置5兴奋在神经纤维上以电信号传导刺激位置6兴奋在
2、神经纤维上以电信号传导刺激位置7兴奋在神经纤维上以电信号传导刺激位置“生物电”发生的膜学说枪乌贼插入枪乌贼轴突的微电极1.神经在静息状态下电位高于兴奋状态下的电位。2.K+在细胞内液的含量远高于细胞外液。细胞膜具有选择透过性，神经兴奋的产生是否是细胞膜调节K+或者其他离子的通过性，进而调节细胞膜两侧电位差引发的呢？静息电位的确认赫胥黎和霍奇金研究装置示意图插入枪乌贼轴突的微电极局部放大图片可见微电极内部中空，充满生理盐水0 mV-45 mV电极刺穿细胞膜前电极刺穿细胞膜后静息电位的维持未受刺激时：Na+浓度：神经细胞膜外的浓度高于高于细胞膜内。K+浓度：神经细胞膜外的浓度低于低于细胞膜内。细胞
3、膜两侧电位表现为内内负外正负外正，称为静息电位。大分子不能出细胞K+离子通道Na+离子通道细胞外液细胞内液K+150 mmol/LNa+12 mmol/LK+4 mmol/LNa+145 mmol/L动作电位的发现霍奇金Alan Hodgkin赫胥黎Andrew Huxley“膜学说”：静息时静息时细胞膜只对 K+有通透性。由于带正电荷的 K+顺浓度差向细胞外扩散，相应的负电荷仍留在细胞内，形成了“外正内负“的静息电位。神经受到刺激兴奋时神经受到刺激兴奋时，细胞膜对所有离子都通透，膜两侧电位差瞬间消失形成兴奋。如果“膜学说”成立，赫胥黎和霍奇金在刺激枪乌贼轴突后，应观察到怎样的电位变化？霍奇金
4、和赫胥黎记录的枪乌贼动作电位动作电位的发现霍奇金和赫胥黎记录的枪乌贼动作电位动作电位的发现兴奋的形成依赖于Na+内流和K+外流。动作电位发生时细胞膜内电位迅速升高由Na+内流决定。Na+由细胞外向细胞内的大量内流决定细胞膜内的电位变化，并导致膜内电位为正。动作电位恢复为静息电位时，K+外流具有关键作用。动作电位的发现霍奇金Alan Hodgkin赫胥黎Andrew Huxley1963年，霍奇金和赫胥黎因在动作电位发生机制上的卓越工作与另一位神经生理学家埃克尔斯共同过得诺贝尔生理学与医学奖。霍奇金-赫胥黎方程埃克尔斯John Eccles动作电位的形成神经纤维未受到刺激，细胞膜两侧电位表现为内
5、负外正的静息电位。神经纤维受到刺激，Na+离子通道开放，细胞膜内电位升高。细胞膜内电位到达阈电位，大量Na+离子通道开放，形成动作电位。动作电位形成后，K+离子通道大量开放，恢复为内负外正的静息电位。Na+和K+在神经兴奋中的跨膜运输静息电位下细胞膜内外Na+和K+浓度差如何维持？处于静息电位时：膜外的Na+浓度高于细胞膜内；膜外的K+浓度低于细胞膜内。如何恢复静息电位下细胞膜内外Na+和K+浓度？动作电位发生后：大量Na+内流；大量K+外流。这些过程消耗能量吗？我们如何进行验证？钠钾泵示意图细胞内细胞外Na+结合点K+结合点Na+K+ADP+PiATP轴突神经冲动在神经纤维上的传导神经纤维上，兴奋部位与未兴奋部位形成电位差电位差，产生局部电流局部电流，将兴奋在神经纤维上传导。问题探讨：1.兴奋在感受器如何产生？2.短跑比赛中如何判定运动员抢跑？神经中枢中枢神经系统外周神经系统效应器感受器传入神经传出神经小结1.反射的完成以神经元上兴奋的传导为基础。2.神经元受到刺激会产生兴奋。静息电位表现为内负外正 3.兴奋在神经纤维上以神经冲动（电信号）的形式传导，刺激离体的神经纤维上任意一点兴奋可双向传导。
