第3节 神经冲动的产生和传导
第1课时 兴奋在神经纤维上的传导
【课前案】
1.兴奋沿着神经纤维传导的形式是?
2.什么是静息电位?形成原因?
3.什么是动作电位?形成原因?
4.神经细胞胞内K+浓度高于胞外,胞外Na+高于胞内,如何来实现这一离子梯度呢?
5.什么是局部电流?
6.兴奋传导方向和电流方向一致吗?
【课中案】
资料:研究人员制备出了直径小于0.5μm的玻璃微电极,这种极细的玻璃微电极可以横向插入高等动物的神经纤维,测量其膜电位。研究人员将两个玻璃微电极都置于神经纤维的外表面时,没有测量到电位差;将一个玻璃微电极置于神经纤维外表面,另一个横向插入神经纤维时,测量到了膜外为正、膜内为负的电位差(如图)。一般将细胞膜外的电位定位零电位,静息电位用负的数值来表示。
活动一:构建静息电位模型
据视频及教材内容,分析静息电位形成原因,并完善上述模型
1、神经细胞内外Na+、K+分布特点: 浓度细胞外高于细胞内, 浓度细胞外低于细胞内。
2、静息时,膜主要对 有通透性,表现为 ,运输方式: 。
活动二:构建动作电位模型
资料:如果对神经纤维施以适宜的电刺激,则膜电位发生急剧倒转,然后又很快恢复到初始水平,并且在神经纤维的不同部位均可记录到同样的电位变化。
根据教材内容分析动作电位形成原因,并构建模型
1、神经细胞膜外 浓度细胞外高于细胞内, 浓度细胞外低于细胞内。
2、神经纤维某部位收到刺激时,细胞膜对 的通透性增加,即 开放,表现为 ,运输方式: 。
活动三:构建兴奋在神经纤维上传导模型
兴奋部位与未兴奋部位之间由于电位差发生 ,形成 。 刺激相近未兴奋部位发生同样的 ,如此进行下去,将兴奋向前传导,后方恢复 。
【课后案】
一、右图是动作电位产生示意图,刺激之前是 电位,
表现为 ,形成原因 。
①为 电位形成中,此时 大量开放,
②是恢复 电位中,此时 关闭, 开放。
由于膜内Na+和膜外K+的聚集,钠钾泵的活动增强,将 泵出膜外,同时将 泵入膜内。
积极思维
1、决定静息电位大小的主要因素是什么?
2、不同强度的刺激都能产生动作电位吗?
3、神经细胞内K+浓度高,细胞外Na+浓度高,这一状态是由钠钾泵维持的,钠钾泵运输Na+和K+的方式: ,特点: 。
二、有人做过如下实验: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表上。静息时,电表没有测出电位变化(图①)。当在图示神经的左侧一端给予刺激时,电流计指针先迅速向左偏转一次,然后迅速向右偏转一次,最后指针停在中央,如下图②~④所示。(本实验中,电流方向与电流计指针偏转方
向一致)
(1)静息时,电流计的指针为何指向中央?试从神经细胞膜电位分布的角度进行解释。
(2)在神经纤维的a处左侧给予刺激时,为什么电流计指针先向左偏转一次,再向右偏转一次?
(3)结合神经纤维的结构与功能,分析并预测在神经纤维的右端给予刺激时,电流计的指针将如何偏转。如果在b、c两点的中间点给予刺激,电流计的指针如何偏转呢?