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课件网) 第2章 第3节 神经冲动的产生和传导 1 静息电位 3 兴奋在神经纤维上的传导 2 动作电位 兴奋在神经纤维上的传导 复习反射弧 (意大利)伽尔瓦尼 1786年，伽尔瓦尼在实验室解剖青蛙时，发现两种不同的金属接触到青蛙的神经时，蛙腿剧烈地痉挛。经过反复实验，他认为痉挛起因于动物体上本来就存在的电，他还把这种电叫做“生物电”。 静息电位 枪乌贼 神经 a b 枪乌贼 神经 b a 神经纤维外表面或内侧电位是一样的 静息电位 枪乌贼 神经 静息电位 a b + - 未兴奋时（安静状态）时，神经细胞内外存在电位差，表现为外正内负，称为静息电位 Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 内 外 外 — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ Na+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ K+ 静息电位 位置 Na+ (mmol/L) K+ (mmol/L) Cl- (mmol/L) 带负电荷的 蛋白质(mmol/L) 细胞内浓度 50 400 50 高 细胞外浓度 460 10 420 低 — — — — 大量的K+ 大量的带负电荷的蛋白质 大量的Na+ 大量的Cl- 请思考：根据表格数据，请推测哪种离子移动导致外正内负？ + + + + + 静息电位 1、Cl-内流导致外正内负 2、K+外流导致外正内负 …… 位置 Na+ (mmol/L) K+ (mmol/L) Cl- (mmol/L) 带负电荷的 蛋白质(mmol/L) 细胞内浓度 50 400 50 高 细胞外浓度 460 10 420 低 静息电位 资料1：1942年美国科学家Cole和Curtis发现当细胞外液K+浓度提高时，静息电位减少；当细胞外液K+ 浓度等于细胞内K+浓度时，静息电位为0；继续提高细胞外K+浓度会逆转静息电位。 资料2：无机盐离子是细胞生活必需的，但是这些无机盐离子带有电荷，不能通过自由扩散穿过磷脂双分子层。 结论：静息电位产生原因是K+外流； 跨膜方式为协助扩散 静息电位 膜外 膜内 静息电位 未受刺激时（静息状态）： K+外流 细胞膜两侧电位为“外正内负” ———协助扩散 神经纤维受到刺激后，表现为外负内正的膜电位称为动作电位 a b - - 刺激 + 动作电位 请思考：哪种离子移动才能由外正内负（静息电位）变为外负内正（动作电位）？ 请设计实验（实验思路），证明你的推测？ + + + + + 大量的K+ 大量的带负电荷的蛋白质 大量的Na+ 大量的Cl- — — — — 动作电位 + + + + + 大量的K+ 大量的带负电荷的蛋白质 大量的Na+ 大量的Cl- — — — — 思路： 同位素标记法 改变细胞外Na+浓度 动作电位 资料3：1949年霍奇金和卡茨把神经纤维放到没有钠离子的等渗溶液时，则不能产生动物电位，如果溶液中的钠离子浓度很低，那么神经动作电位也小，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。 资料4：1951年和1950年剑桥大学和哥伦比亚大学的科学家分别用同位素(42K和24Na)验证了钾和钠离子的分布，并证明动作电位是钠离子内流引起的。 结论： 动作电位的形成原因是Na+内流 动作电位 膜外 膜内 动作电位 受刺激时（兴奋状态）： Na+内流 ———协助扩散 兴奋部位细胞膜两侧电位为“内正外负” 状态 原因 膜两侧电位 离子运输方式 静息电位 动作电位 静息电位和动作电位比较 Na+内流 协助扩散 外负内正 K+外流 外正内负 协助扩散 + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + + 内 外 外 K+ — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — — K+外流 ———协助扩散 K+通道打开 兴奋在神经纤维上的传导 Na+ Na+ + + + + + + + ... ...
