静息电位和动作电位产生的离子基础1_精品文档.ppt
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神经调节,第一讲：
神经调节的基本方式及结构基础、神经系统的分级调节,第二讲：
静息电位和动作电位产生的离子基础,第三讲：
兴奋的产生、传导和传递,静息电位和动作电位产生的离子基础,作者：
汉水丑生,本课件依据笔者发表在生物学通报2012年第9期的教学设计制作而成。
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/,论文详见：
依据论文和课件制作而成的教学视频：
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/,完成反射的条件,反射弧的结构保持完整性,足够强度的刺激,枪乌贼的巨大神经纤维直径可达1mm，是研究生物电的理想材料。
兴奋的实质是电流，电流是如何产生的？
产生电流要求有电位差，所以需要测量神经细胞膜的电位变化。
直径小于0.5m,当将两个微电极都放在神经细胞膜外时，在示波器上没有记录到电位差，说明神经细胞膜外各处电位相等。
当将一个微电极的尖端刺穿细胞膜瞬间，便可通过示波器记录到70mV的电位差，表明膜内电位比膜外电位低了70mV。
再继续深插此电极，只要电极尖端还留在神经细胞内，则此电位值便不再改变。
由于此电位发生在静息状态的神经细胞膜的两侧，故称静息电位（外正内负）。
70mV,膜内电位比膜外电位低了70mV,规定：
膜外电位为零电位,依据资料，并结合细胞膜内K+浓度远高于膜外这一事实，提出合理假设来解释膜内电位比膜外低（外正内负）这一现象。
K+外流,K+高,K+低,如假设成立，K+是以何种方式流向膜外的？
K+外流的动力是什么？
协助扩散。
K+外流的动力则是细胞膜内外的K+浓度差。
后来科学家分离出了膜上的这种载体蛋白，称作K+通道蛋白。
K+高,K+低,如假设成立，增大神经细胞细胞外液的K+浓度，静息电位的数值会如何变化？
增大神经细胞细胞外液的K+浓度，则神经细胞内外K+浓度差变小，K+外流量减少，静息电位数值会变小。
科学家曾做了这样的实验，的确如此，从而验证了假设。
K+高,K+低,K+会一直外流吗？
K+外流后，神经细胞内外K+浓度差会变小，K+外流的动力减小。
另外由于K+外流，使细胞内外电位差加大，向内的电场力会阻止K+外流。
当向外的化学驱动力（K+浓度差）和向内的电场驱动力达到平衡时，K+停止外流，此时膜内外的电位稳定在70mV。
神经纤维受刺激后，示波器上显示的数字由70mV逐渐减小到0，并出现+35mV，这说明膜内外的电位发生了什么变化？
受刺激后，膜内外的电位差逐渐缩小至0，并出现反转。
静息时是膜外电位高于膜内，记做内负外正；发生反转后，膜内电位高于膜外，记做内正外负。
70mV,膜内电位比膜外低70mV,0mV,膜内电位等于膜外电位,+35mV,膜内电位比膜外高35mV,规定：
膜外电位为零电位,结合膜外Na+浓度远高于膜内这一事实，如何解释膜电位由70mV逐渐减小到0，并出现+35mV这一现象？
假设：
膜电位发生反转是由Na+内流引起的,K+高,K+低,Na+低,Na+高,如假设成立，Na+是以何种方式通过神经细胞膜流向膜内的？
Na+会一直内流吗？
协助扩散。
Na+不会一直内流，因为Na+内流后，神经细胞内外Na+浓度差会变小，Na+内流的动力减小。
K+高,K+低,Na+低,Na+高,如上述假设成立，减小神经细胞细胞外液的Na+浓度，动作电位的峰值会如何变化？
。
K+高,K+低,Na+低,Na+高,如何解释动作电位由+35mV下降到0，最后恢复为70mV的静息电位？
。
K+外流,K+高,K+低,Na+低,Na+高,K+高,K+低,资料：
在神经细胞兴奋的过程中，有部分K+流到了膜外，部分Na+流到膜内，但恢复静息后，经测定，细胞内的K+浓度和细胞外的Na+浓度与静息时几乎相同，这说明必然存在某种机制将流入细胞内的Na+重新转运到细胞外，否则随着兴奋次数的增多，膜外的Na+浓度会越来越低。
同理，也必然存在某种机制将流出细胞的K+重新转运到细胞内，否则细胞内K+浓度会越来越低。
K+高,K+低,Na+低,Na+高,K+高,K+低,请问上述资料中，将流入细胞内的Na+重新转运到细胞外以及将流出细胞的K+重新转运到细胞内是通过何种方式？
是否消耗能量？
主动运输,K+高,K+低,Na+低,Na+高,K+高,K+低,丹麦生理学家斯科（JensC.Skou）等人发现了细胞膜上存在钠钾泵，并因此获得了1997年的诺贝尔化学奖。
科学家发现，钠钾泵是一种钠钾依赖的ATP酶，能分解ATP释放能量，用于将膜外的K+运进细胞，同时将膜内的Na+运出细胞。
细胞内K+浓度高，细胞外Na+浓度高，正是由钠钾泵维持的。
人体处于静息状态时，细胞25%的ATP被钠钾泵消耗掉，神经细胞70%的ATP被钠钾泵消耗掉。
AB段，神经细胞静息时，非门控的K+渗漏通道一直开放，K+外流，膜两侧的电位表现为外正内负；,BC段，神经细胞受刺激时，受刺激部位的膜上门控的Na+通道打开，Na+大量内流，膜内外的电位出现反转，表现为外负内正；,CD段，门控的Na+通道关闭，门控的K+通道打开，K+大量外流，膜电位恢复为静息电位后，门控的K+通道关闭；,一次兴奋完成后，钠钾泵将细胞内的Na+泵出，将细胞外的K+泵入，以维持细胞内K+浓度高和细胞外Na+浓度高的状态，为下一次兴奋做好准备。
高中生物一轮复习全套教学视频：
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/,（2011年浙江4）在离体实验条件下单条神经纤维的动作电位示意图如下，下列叙述正确的（）,Aab的Na+内流是需要消耗能量的Bbc段的Na+外流是不需要消耗能量的Ccd段的K+外流是不需要消耗能量的Dde段的K+内流是不需要消耗能量的,（2009年山东7）图五表示枪乌贼离体神经纤维在Na+浓度不同的两种海水中受刺激后的膜电位变化情况。
下列描述错误的是（）A曲线a代表正常海水中膜电位的变化B两种海水中神经纤维的静息电位相同C低Na+海水中神经纤维静息时，膜内Na+浓度高于膜外D正常海水中神经纤维受刺激时，膜外Na+浓度高于膜内,48右表是哺乳动物神经元内外两种主要阳离子的浓度。
a、b代表的离子分别是和。
从细胞膜的结构分析，维持这种离子浓度不均匀分布的机制是。
Na+、K+通过细胞膜上的Na+、K+运输载体，以主动运输方式进出细胞,Na+,K+,145mmol/L,（2012海南15）关于人体神经细胞的叙述，正确的是A.神经细胞轴突末梢可形成多个突触小体B.兴奋通过神经递质在突触处进行双向传递C.神经细胞外Na+内流是产生静息电位的基础D.静息状态的神经细胞膜两侧的电位表现为内正外负,A,（2007新课标广东）25.神经细胞在静息时具有静息电位，受到适宜刺激时可迅速产生能传导的动作电位，这两种电位可通过仪器测量。
A、B、C、D均为测量神经纤维静息电位示意图，正确的是（）,“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：
历年高考题PPT版制作。
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2012年1月15日，汉水丑生标记。
AC,（2008上海）22、下列能正确表示神经纤维受刺激时，刺激点膜电位由静息电位转为动作电位的过程是（）ABCD,D,“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：
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2012年1月15日，汉水丑生标记。
D,（2009江苏2）下列有关神经兴奋的叙述，正确的是（）A静息状态时神经元的细胞膜内外没有离子进出B组织液中Na+浓度增大，则神经元的静息电位减小C突触间隙中的神经递质经主动运输穿过突触后膜而传递兴奋D神经纤维接受刺激产生的兴奋以电信号的形式传导,（2009安徽30）离体神经纤维某一部位受到适当刺激时，受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。
静息,0mV,内,“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动：
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2012年1月15日，汉水丑生标记。
（2010新课标5）将神经细胞置于相当于细胞外液的溶液（溶液S）中，可测得静息电位。
给予细胞一个适宜的刺激，膜两侧出现一个暂时性的电位变化，这种膜电位变化称为动作电位。
适当降低S溶液中的Na+浓度，测量该细胞的静息电位和动作电位，可观察到（）A静息电位值减小B静息电位值增大C动作电位峰值升高D动作电位峰值降低,D,（2009宁夏5）下列关于神经兴奋的叙述，错误的是（）A兴奋部位细胞膜两侧的电位表现为膜内为正、膜外为负B神经细胞兴奋时细胞膜对Na+通透性增大C兴奋在反射弧中以神经冲动的方式双向传递D细胞膜内外K+、Na+分布不均匀是神经纤维兴奋传导的基础,C,D,
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