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文檔簡介
第一章
人體穩(wěn)態(tài)維持的生理基礎(chǔ)
第一節(jié)
神經(jīng)調(diào)節(jié)
第2課時
動作電位的產(chǎn)生和傳導(dǎo)蘇教版2019選擇性必修11.通過比較法區(qū)分神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)外在靜息狀態(tài)具有電位差,受到外界刺激后形成動作電位,培養(yǎng)科學(xué)思維。2.用結(jié)構(gòu)和功能觀以及穩(wěn)態(tài)與平衡觀認(rèn)識興奮在神經(jīng)纖維上的產(chǎn)生及傳導(dǎo)機(jī)制,滲透生命觀念。3.通過了解神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用,培養(yǎng)學(xué)生的社會責(zé)任。核心素養(yǎng)一生物電現(xiàn)象二動作電位的產(chǎn)生三動作電位以電信號的形式在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)1.概念:一、生物電現(xiàn)象
放眼社會
人體生物電現(xiàn)象及其應(yīng)用2.產(chǎn)生:
3.細(xì)胞生物電的產(chǎn)生:
人體內(nèi)的活細(xì)胞或組織都存在復(fù)雜的電活動,這種電活動稱為生物電現(xiàn)象。
是由細(xì)胞質(zhì)膜兩側(cè)的電位差或電位差的變化引起的。是質(zhì)膜內(nèi)外兩側(cè)帶電離子的不均勻分布和跨膜移動的結(jié)果。二、動作電位的產(chǎn)生1.什么是靜息電位?2.靜息電位是如何產(chǎn)生的?閱讀教材12頁內(nèi)容,回答以下問題:
在細(xì)胞未受刺激時,神經(jīng)細(xì)胞膜內(nèi)外兩側(cè)存在外正內(nèi)負(fù)的電位差。細(xì)胞處于安靜狀態(tài)時,膜外的Na+濃度比膜內(nèi)高,K+濃度比膜內(nèi)低,而神經(jīng)細(xì)胞質(zhì)膜對不同離子的通透性各不相同。
靜息狀態(tài)下,K+通道開放,K+大量外流,形成膜外為正電位、膜內(nèi)為負(fù)電位的電位差,形成靜息電位,此時細(xì)胞質(zhì)膜的狀態(tài)為“極化”。協(xié)助擴(kuò)散積極思維動作電位是怎樣產(chǎn)生的?1.概括
神經(jīng)細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)、外兩側(cè)的Na+濃度和K+濃度與動作電位的產(chǎn)生有什么關(guān)系?2.分析
動作電位的產(chǎn)生與神經(jīng)細(xì)胞膜上Na+通道和K+通道的開閉有什么關(guān)系?3.分析在整個過程中,K+通道的開閉情況如何?這對膜電位的平衡有什么意義?4.如果Na+-K+泵活動受到抑制,靜息電位將發(fā)生怎樣的變化?閱讀積極思維,結(jié)合教材12-13頁內(nèi)容,小組討論后回答以下問題:積極思維動作電位是怎樣產(chǎn)生的?1.概括
神經(jīng)細(xì)胞質(zhì)膜內(nèi)、外兩側(cè)的Na+濃度和K+濃度與動作電位的產(chǎn)生有什么關(guān)系?當(dāng)細(xì)胞受到適宜刺激時,細(xì)胞質(zhì)膜上Na+的通道打開,Na+迅速大量內(nèi)流,形成膜外為負(fù)電位,膜內(nèi)為正電位的電位變化,即產(chǎn)生動作電位。此過程稱為“去極化”。此時膜內(nèi)Na+增加,仍有一些K+通道是開放的,膜內(nèi)K+濃度降低。協(xié)助擴(kuò)散項目(細(xì)胞外液)靜息電位動作電位峰值Na+增加不變增大Na+降低不變變小K+增加變小不變K+降低增大不變2.分析
動作電位的產(chǎn)生與神經(jīng)細(xì)胞膜上Na+通道和K+通道的開閉有什么關(guān)系?在①時,Na+通道關(guān)閉和K+通道打開,K+外流形成外正內(nèi)負(fù)的靜息電位——極化。2.分析
動作電位的產(chǎn)生與神經(jīng)細(xì)胞膜上Na+通道和K+通道的開閉有什么關(guān)系?在②時,給予適宜刺激Na+通道打開,Na+內(nèi)流,達(dá)到閾值,開始去極化。2.分析
動作電位的產(chǎn)生與神經(jīng)細(xì)胞膜上Na+通道和K+通道的開閉有什么關(guān)系?在③時,更多Na+內(nèi)流,進(jìn)一步“去極化”。2.分析
動作電位的產(chǎn)生與神經(jīng)細(xì)胞膜上Na+通道和K+通道的開閉有什么關(guān)系?
在④時,去極化達(dá)到最大值,Na+通道關(guān)閉。2.分析
動作電位的產(chǎn)生與神經(jīng)細(xì)胞膜上Na+通道和K+通道的開閉有什么關(guān)系?
在⑤時,更多的K+通道開放,細(xì)胞質(zhì)膜復(fù)極化。2.分析
動作電位的產(chǎn)生與神經(jīng)細(xì)胞膜上Na+通道和K+通道的開閉有什么關(guān)系?
在⑥時,細(xì)胞質(zhì)膜由超極化恢復(fù)至靜息狀態(tài)。2.分析
動作電位的產(chǎn)生與神經(jīng)細(xì)胞膜上Na+通道和K+通道的開閉有什么關(guān)系?在①時,Na+通道關(guān)閉和K+通道打開,K+外流形成外正內(nèi)負(fù)的靜息電位——極化。在②時,給予適宜刺激Na+通道打開,Na+內(nèi)流,達(dá)到閾值,開始去極化。在③時,更多Na+內(nèi)流,進(jìn)一步“去極化”。
在④時,去極化達(dá)到最大值,Na+通道關(guān)閉。
在⑤時,更多的K+通道開放,細(xì)胞質(zhì)膜復(fù)極化。
在⑥時,細(xì)胞質(zhì)膜由超極化恢復(fù)至靜息狀態(tài)。4.如果Na+-K+泵活動受到抑制,靜息電位將發(fā)生怎樣的變化?
在細(xì)胞質(zhì)膜上的Na+-K+泵對
Na+和K+
進(jìn)出細(xì)胞也發(fā)揮一定的作用,在動作電位發(fā)生后的恢復(fù)期間,Na+-K+泵活動增強(qiáng),在將3個Na+泵出細(xì)胞的同時,將2個K+泵入細(xì)胞,恢復(fù)了原先的離子濃度梯度,重建膜的靜息電位。如果Na+-K+泵活動受到抑制,靜息電位將不能維持外正內(nèi)負(fù)的狀態(tài)。3.分析在整個過程中,K+通道的開閉情況如何?這對膜電位的平衡有什么意義?
一直開放,當(dāng)細(xì)胞受到的刺激較弱時,適量的K+通道的開放可以發(fā)揮平衡作用,不引發(fā)動作電位。只有當(dāng)細(xì)胞受到適宜強(qiáng)度的刺激(即達(dá)到閾值)時,才能引發(fā)去極化過程和動作電位的產(chǎn)生。主動運輸需要能量三、動作電位以電信號的形式在神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)1.動作電位在無髓神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)觀察圖1-1-8,思考動作電位的形成及在無髓神經(jīng)纖維上傳導(dǎo)的特點:未受刺激,細(xì)胞質(zhì)膜主要對K+有通透性,造成K+外流,使膜外陽離子濃度高于膜內(nèi),從而使膜兩側(cè)電位為外正內(nèi)負(fù)——靜息電位。Na+(多)K+(多)Na+(多)----------++++++++++Na+受刺激部位細(xì)胞質(zhì)膜對Na+通透性增大,Na+迅速內(nèi)流,形成動作電位,使膜兩側(cè)電位暫時變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正。
膜內(nèi)(Na+濃度低)膜外(Na+濃度高)未興奮部位興奮部位未興奮部位膜外(Na+濃度高)興奮的傳導(dǎo)方向動作電位在神經(jīng)纖維(離體)上的傳導(dǎo)特點:以電信號的形式雙向傳導(dǎo)和連續(xù)傳導(dǎo)傳導(dǎo)方向與膜內(nèi)電流的方向一致2.動作電位在有髓神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)1)相關(guān)名詞①閾電位:②郎飛結(jié):特點:2)傳導(dǎo)方式跳躍式傳導(dǎo):特點:兩段髓鞘之間有一個無髓鞘裸露區(qū)的結(jié)構(gòu)稱為郎飛結(jié)。離子通道密集,容易形成跨膜電流并達(dá)到閾電位。動作電位在有髓神經(jīng)纖維上從一個郎飛結(jié)跨越節(jié)間區(qū)后“跳躍”到下一個郎飛結(jié)的傳導(dǎo)方式。多個郎飛結(jié)可同時產(chǎn)生動作電位,從而加快了神經(jīng)沖動的傳導(dǎo)速度。細(xì)胞質(zhì)膜對Na+通透性突然增大的臨界膜電位。社會責(zé)任1.冷凍麻醉的原理?2.臨床應(yīng)用:當(dāng)溫度降低至0℃時,神經(jīng)沖動傳導(dǎo)會終止,痛覺信號不能達(dá)到大腦皮層的感覺中樞,從而起到麻醉的作用。利用肌電圖測定神經(jīng)纖維的傳導(dǎo)速度,有助于診斷某些神經(jīng)疾?。∪缰車窠?jīng)損傷和斷裂,還可以判斷神經(jīng)損傷的部位,神經(jīng)再生及恢復(fù)情況。拓展思考研究表明,無髓神經(jīng)纖維外也有一層很薄的膜包裹。這層膜可能有什么作用?有髓鞘及神經(jīng)膜呈鞘狀包裹在軸突的周圍構(gòu)成了有髓神經(jīng)纖維;若只被神經(jīng)膜所包裹則是無髓神經(jīng)纖維。神經(jīng)膜由一種神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞——施萬細(xì)胞(又名施旺細(xì)胞、雪旺細(xì)胞)的一部分和其外圍的基膜組成,呈薄膜狀,包在有髓神經(jīng)纖維的髓鞘外或連續(xù)地包在無髓神經(jīng)纖維外,具有保護(hù)和再生的作用。若神經(jīng)纖維受到損傷,在有施旺細(xì)胞包裹的情況下,細(xì)胞體能再生出新的軸突。
二、動作電位的產(chǎn)生
1.靜息電位
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