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1、1,“神经系统的结构与功能”专题培训 神经冲动的产生、传导与传递,浙江温州二中 赵沛荣,2010年7月 于衢州二中,2,一、教学指导意见与考试说明要求 二、基础知识概述 三、教学建议,3,一、“神经系统的结构与功能”教学指导意见,4,“神经系统的结构与功能”考试说明要求,高考命题重点： 选择题神经纤维传导和突触的传递（与图结合） 简答题神经冲动传导实验探究及其综合,5,1.神经元类型,二、基础知识概述,如何分布？,6,神经元,神经元细胞体,树突,轴突,郎飞氏结,髓鞘(神经纤维),神经末梢,7,轴突,髓鞘,神经,血管,成束的神经纤维,神经纤维,神经结构,8,RM6240C微机生物信号处理系统,S
2、+ S- E R1 - R1+ R2- R2+,2、细胞跨膜电位的产生及其机制,（1）细胞外记录,9,蛙坐骨神经腓肠肌标本电刺激实验,10,蛙坐骨神经腓肠肌标本电刺激实验,兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫做神经冲动。,11,今年的高考题刺激在右侧,P20,12,剑桥大学Hodgkin和Huxley用金属微电极对枪乌贼巨神经纤维电活动进行系统研究， Hodgkin和 Katz提出离子假说。 K+、Na+离子通道特殊蛋白的离子跨膜被动转运。可被一些毒物或药物选择性阻断。,用玻璃微电极做细胞电生理实验,尖端直径0.5m的玻璃微电极,(2）细胞内记录,13,以枪乌贼巨大神经纤维为
3、实验材料 刺激仪器 示波器记录仪器 玻璃微电极,（2）细胞内记录,14,（3）静息电位（resting potential，RP）,静息时神经细胞膜内外离子浓度,静息电位：细胞未受刺激时，即细胞处于“静息”状态下细胞膜两侧存在的电位差（-70mv) 。 极性：外正内负。即极化状态（polarization) 静息电位的的产生机制 离子学说（ionic theory ）对静息电位的解释,15,16,膜内钾离子向膜外扩散到维持膜内外动态平衡的水平是形成静息电位的离子基础，所以静息电位主要决定于钾离子的平衡电位。,17,（4）动作电位（action potential，AP）,动作电位 ：指可兴奋细
4、胞在受到刺激而发生兴奋时所产生的外负内正的扩布性电位（负电）变化。,P22,反极化过程,18,峰电位和后电位,19,刺激 膜去极化 膜对Na+离子通透性增加膜内正电位阻 止Na+内流 Na+离子内流 钾离子外流 钾钠泵活动,恢复静息电位,20,河豚毒素是Na+通道的特异性阻断剂,21,22,动作电位产生过程中膜内外状态变化情况,打开,打开,流向膜外,关闭,不扩散,流向膜内,内正外负,流向膜外,流向膜外,关闭,不扩散,外正内负,打开,打开,P21倒数第二行,23,P22,24,动作电位主要特点,（1）“全或无”性质：就单条神经纤维来说，如果刺激未达到阈值，则不引起动作电位，而动作电位一经引起，其
5、幅度就可达最大值。 增加刺激强度对动作电位幅度和频率有和影响？ （ 2）非衰减性传导 动作电位的主要生理功能 （1）作为快速、长距离传导的电信号； （2）调控神经递质的释放、肌肉的收缩和腺体的分泌。,。,25,动作电位的产生机制离子学说（ionic theory ）对动作电位的解释,1）某种刺激使细胞膜产生较缓慢的去极化（从a b） 2）当膜电位达到阈电位，膜上的钠通道开放，允许Na+顺着浓度梯度流进细胞。 3）Na+流入细胞引起膜进一步去极化，从而引起新的钠通道开放，进一步加快Na+内流，形成循环，产生膜的再生性去极化。这个过程产生动作电位的上升相。 4）当膜电位上升趋近于ENa时，内流的N
6、a+在膜内形成的正电位足以阻止Na+的净内流，从而达到动作电位的顶点d。其数值可用电位平衡方程计算。（从b d ） 5）开放的钠通道失活、关闭。而此时延迟性钾通道开放，K+在强大的电动势（Vm-Ek）作用下迅速外流，使膜复极化，回到静息水平（从d e ）。,26,钠钾泵结构:含有、两种亚基，在膜中形成（22）四聚体；大亚基是多次跨膜的整合膜蛋白，具有ATP酶活性，小亚基是糖蛋白。,27,（钾钠泵）,28,3、动作电位的传导 （Conduction of AP）,动作电位以局部电流的形式传导,由于电位差的存在而使电荷产生移动,29,神经冲动传导的特点：,1）生理完整性 2）双向传导 3）非衰减性
7、 4）绝缘性 5）相对不疲劳性,30,例1、（07全国理综）下图表示一段离体神经纤维的S点受到到刺激而兴奋时，局部电流和神经兴奋的传导方向（弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向，直箭头表示兴奋传导方向）。其中正确的是,C,主干、覆盖,31,例2、（09年样题2）当神经纤维处于静息状态时，下列能正确表示并能测量出静息电位的示意图是（ ）,B,例3、（09年样题5）与新鲜血液相比，长期低温贮存的人血液中，血浆的离子浓度变化是（ ） A、K+浓度升高、Na+浓度降低 B、K+浓度升高、Na+浓度升高 C、K+浓度降低、Na+浓度降低 D、K+浓度降低、Na+浓度升高,A,32,例4、（09上海）神经
8、电位的测量装置如右上图所示，其中箭头表示施加适宜刺激，阴影表示兴奋区域。用记录仪记录A、B两电极之间的电位差，结果如右侧曲线图。若将记录仪的A、B两电极均置于膜外，其它实验条件不变，则测量结果是,C,33,例5、右图表示将刺激强度逐渐增加(S1S8)，一个神经细胞膜电位的变化规律，下列叙述正确的是 （ ） A刺激要达到一定的强度才能诱导神经细胞产生动作电位 B刺激强度达到S5以后，随刺激强度增加动作电位逐渐增强 C在S1S4期间，细胞膜上没有离子的进出 D在S5S8期间，细胞膜的电位是外正内负,A,34,例6、取出枪乌贼完整无损的粗大神经纤维并置于适宜环境中，进行如下图所示的实验,G表示灵敏电
9、流计,a、b为两个微型电极，阴影部分表示开始发生局部电流的区域。请据图分析，回答下列各题：,（1）静息时，神经纤维膜内外的电位状况是 。 （2）如果将a、b两电极置于神经纤维膜外，同时在c处给以一个强刺激（如图），电流计的指针会发生两次方向 （填“相同”或“相反”）的偏转。若将b电极置于d处膜外，a电极位置不变，则刺激C处后，电流计是否偏转？ 。 （3）另取一完整无损的粗大神经纤维，置于纯氮环境中，数小时后仍可完成兴奋的传导，然后才逐渐丧失兴奋性和传导性。恢复氧供应，兴奋性和传导性则立即恢复。上述现象说明： 。,神经纤维上兴奋传导的直接能源可来自无氧代谢，而兴奋后的恢复过程需要O2,外正内负,
10、相反,偏转,35,例7、下图甲是测量神经纤维膜内、外电位的装置，图乙是测得的膜电位变化情况。请据图回答： （1）用图甲装置A测得的电位相当于图乙中的_点的电位，该电位称为_电位。装置B测得的电位相当于图乙中的_点的电位。 （2）当神经受到适当刺激后，在兴奋部位，膜对离子的_性发生变化，_离子大量流向膜_，引起电位逐步变化，此时相当于图乙中的_段。,A,静息,C,通透,钠,内,BC,36,（3）将离体神经置于不同钠离子浓度的生理盐水中，给予一定刺激。下图能正确表示膜电位变化与钠离子浓度关系的是（纵轴表示膜电位，横轴表示钠离子浓度的对数值）。,D,37,例8、离体神经纤维某一部位受到适当刺激时，受
11、刺激 部位细胞膜两侧会出现暂时性的电位变化，产生神经冲动。图示 该部位受刺激前后，膜两侧电位差的变化。请回答： （1）图中a线段表示 _电位；b点膜两侧的电位差为 ，此时Na+ （内、外）流。 （2）神经冲动在离体神经纤维上以局部电流的方式双向传导，但在动物体内，神经冲动的传导方向是单向的，总是由胞体传向 。 （3）神经冲动在突触的传递受很多药物的影响。某药物能阻断突触传递，如果它对神经递质的合成、释放和降解（或再摄取）等都没有影响，那么导致神经冲动不能传递的原因可能是该药物影响了神经递质与 _的结合。,静息电位,零,内,神经末梢,特定的受体,38,5）乙酰胆碱脂酶（AChE）：接点褶中有AC
12、hE，可以分解ACh。,3、突触的信号传递,（1）神经肌肉接点的结构 1）突触前膜：神经末梢的细胞膜与肌肉细胞接触的部分。,2）终膜（终板膜）：肌肉细胞膜 (肌膜) 与神经末梢接触的部分。,3）突触间隙：10-50 nm,4）突触小泡（囊泡）：直径约40 nm。 每个轴突末梢内含几千甚至上万个突触小泡。 每个突触小泡内含上万个乙酰胆碱（ ACh）分子（神经递质）。,39,P23,40,41,42,Ach受体,43,44,运动神经末梢传来AP 接头前膜去极化 钙离子通道开放 钙离子内流入神经末梢 囊泡与接头前膜融合，通过突触小胞释放ACh ACh与后膜上受体结合 激活受体的离子通道 终板膜对Na
13、+、K+通透性增高 终板电位 引发肌膜产生AP 肌肉收缩 AChE分解ACh,（2） 神经肌肉接点突触传递过程,45,（3）神经肌肉间兴奋传递的特点,1）单向性传递：兴奋只能由神经传向肌肉，而不能由肌肉传向神经,2）时间延搁（突触延搁）：传递需0.51ms,3）易疲劳：,4）易感性 ：易受物理、化学、温度等因素的影响 箭毒（curare）:阻断神经肌肉的兴奋传递 -银环蛇毒可特异性阻断ACh受体通道，使兴奋传递功能丧 失，肌肉松弛。 毒扁豆碱（eserine）:可增强兴奋的传递 神经冲动的传导和传递的区别？,46,4、神经元间的化学突触类型,化学突触通过释放神经递质，实现兴奋传递。 化学突触的
14、兴奋传递的单向的。 轴突轴突突触是突触前抑制的结构基础。 有的化学递质引起后膜反应是去极化，也有的是超极化。,P19,P25,47,例9、科学家破解了神经元“沉默突触”的沉默之迷。此前发现，在脑内有一类突触只有突触结构而没有信息传递功能，被称为“沉默突触”。请你推测科学家对此项研究所取得的成果： 突触小体中没有细胞核 突触后膜缺乏相应的受体 突触前膜缺乏相应的受体 突触前膜不能释放相应的神经递质 ,D,信息获取分析推理,48,例10、（08宁夏卷）刺激某一个神经元引起后一个神经元兴奋。当给予某种药物后，再刺激同一个神经元，发现神经冲动的传递被阻断，但检测到突触间隙中神经递质的量与给予药物之前相
15、同。这是由于该药物 A.抑制了突触小体中递质的合成 B.抑制了突触后膜的功能 C.与递质的化学结构完全相同 D.抑制了突触前膜递质的释放,B,49,反射弧的结构模式图,如何判断神经冲动的传导方向？ 如何通过脊蛙实验证明反射弧五部分结构缺一不可？,50,例11、某种药物可以阻断蟾蜍屈肌反射活动。下图为该反射弧的模式图。A、B为神经纤维上的实验位点，C为突触间隙。下列实验结果中，能够证明这种药物“在神经系统中仅对神经细胞间的兴奋传递有阻断作用”的是 将药物放在A，刺激B，肌肉收缩 将药物放在B，刺激A，肌肉收缩 将药物放在C，刺激B，肌肉不收缩 将药物放在C，刺激A，肌肉收缩 A B C D,A,联系图表,51,例12、下图是反射弧、突触和神经纤维的结构示意图，根据图示信息回答下列问题： （1）图1的a、b中为感受器的是 。缩手反射属于非条件反射，当我们取指血进行化验时，针刺破手指的皮肤，但我们并未将手指缩回。这说明一个反射弧中的低级中枢要接受 的控制。 （2）图2为突触的亚显微结构模式，图中的1表示 ，1中物质的释放依赖细胞膜的 特性。 （3）图3的、中的兴奋部位是 ，间的兴奋传导方向为 （用箭头和序号表示），该方向与膜 （填“外”或“内”）的电流方向一致。,a,大脑皮层,流动,突触小泡,内,52,（4）下图为实验人员
