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课件网) 神经冲动的产生和传导 参考:头发丝直径约0.2mm 1936年,英国解剖学家杨(J.Z,Yonng)发现一种软体动物枪乌贼的神经中单根轴突的直径异常粗大,该神经具有直径可达1mm的轴突,这与一般脊椎动物轴突直径最大不超过0.02mm比起来,无疑是研究跨膜电位极好材料(同时,微电极和膜片钳技术的发展使得科学将微电极直接插入神经纤维成为可能) 情境导入 霍奇金 赫胥黎 1963年,霍奇金和赫胥黎获得诺贝尔生理学奖 霍奇金和赫胥黎从枪乌贼体内剥取出单根神经轴突,将其保存于适当浓度的氯化钠溶液中以模拟海洋环境。他们将一个微电极插入神经纤维内部来记录跨膜电位即静息电位,随后刺激神经引起兴奋,并记录神经轴突膜两侧存在的微弱电位差。这个实验获得了成功,他们第一次在枪乌贼的巨轴突上精确记录到了动作电位并研究发现了受到刺激后神经冲动产生的原理———离子变化机制。 静息时 静息电位:外正内负 (d=1mm,L=10cm) -70mv 静息电位产生原因 2.胞内的大分子负离子(蛋白质)_____透过细胞膜到细胞外; 3.神经细胞对不同离子通透性不同,静息时对____的通透性大,_____不断外流;对_____的通透性小 不能 (易化扩散) K+ K+ Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ 1.膜外_____浓度大,膜内_____浓度大 Na+ K+ K+ 极化状态(静息电位)———外正内负 K+ Na+ Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ 极化状态(静息电位) Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ K+通道 外正内负 静息电位产生原因 K+外流 (易化扩散) 静息时 静息电位:外正内负 (d=1mm,L=10cm) -70mv +35mv 刺激后,分析膜内外电位情况? -70mv 去极化产生原因 Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ 适宜刺激 Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+通道 反极化状态 (动作电位) 外负内正 Na+内流 (易化扩散) Na+通道开放 受到刺激后,神经细胞膜对离子通透性改变,Na+通道开放, Na+短时间内不断内流 复极化产生原因 Na+ 膜外 膜内 膜外 + + + + + + + + + + + + + + - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - + + + + + + + + + + + + + + K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ K+ Na+ Na+ K+外流 (易化扩散) 复极化状态 (静息电位) 外正内负 静息电位:膜外_____电位,膜内____电位。 刺激 恢复 动作电位:膜外_____电位,膜内____电位。 (极化状态) (反极化状态) 去极化(Na+内流) (复极化状态) 复极化(k+外流) 静息电位:膜外_____电位,膜内____电位。 神经冲动的产生 动作电位产生和恢复 (数毫秒) 正 负 负 正 正 负 k+外流 维持细胞内外的离子浓度差; 使细胞内始终保持钾离子浓度高, 细胞外始终钠离子浓度高 钠钾泵的功能? Na+ -K+泵每消耗1个ATP,泵____3个钠离子,泵_____2个钾离子; (主动转运) 出 入 K+不断外流,Na+不断内流,会不会形成细胞外K+浓度高,细胞内Na+浓度高? 例 某哺乳动物神经细胞内外的K+和Na+浓度见下表。下列属于主动转运的是 ( ) A.K+经钾离子通道排出细胞 B.K+与有关载体蛋白结合排出细胞 C.Na+经钠离子通道排出细胞 D.Na+与有关载体蛋白结合排出细胞 D 若规定膜外电位为零,则膜内电位即为负值。大多数细胞的静息电位在-10~-100mV之间。已知蛙坐骨神经纤维的静息电位为-70mv,动作电位峰值为+30mV。设计一个坐标,以时间为横坐标,膜电 ... ...