静息电位和动作电位产生的离子基础

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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。, mV,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,70 mV,逐渐减小到,0,，并出现,+35 mV,，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,。,70 mV,膜内电位比膜外低,70 mV,0 mV,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,70 mV,逐渐减小到,0,，并出现,+35 mV,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,+35 mV,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（,Jens,C.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：, ）,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,+,离子,神经元内,神经元外,a,5-15mmol/L,b,140mmol/L,5mmol/L,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。本课件为公益作品，版权所有，未经允许不得擅自修改或用于任何形式的商业用途。,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（,）,A B,C D,D,“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。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。,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：历年高考题,PPT,版制作。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。,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,（,2010,浙江,5,）下图,-,依次表示蛙坐骨神经受到刺激后的电位变化过程。下列分析正确的是,( ),A.,图表示甲乙两个电极处的膜外电位的大小与极性不同,B.,图表示甲电极处的膜处于去极化过程，乙电极处的膜处于极化状态,C.,图表示甲电极处的膜处于复极化过程，乙电极处的膜处于反极化状态,D.,图表示甲乙两个电极处的膜均处于极化状态,“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。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。,2012,年,1,月,15,日，汉水丑生标记。,D,“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。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。,2012,年,1,月,15,日，汉水丑生标记。,“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。本课件为公益作品，版权所有，不得以任何形式用于商业目的。,2012,年,1,月,15,日，汉水丑生标记。,