神经细胞的生物电现象(竞赛辅导)

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机体（活组织或细胞）对刺激发生反应的能力，或细胞受到刺激后产生动作电位的能力。,2、兴奋（excitement） 机体（活组织或细胞）由安静状态变为活动状态或活动加强过程，或机体产生动作电位的过程。,兴奋性的高低是指兴奋反应发生的难易程度（兴奋性高，易发生兴奋；兴奋性低不易发生兴奋）,9,3、衡量指标,（1）兴奋的指标：,（2）兴奋性的指标：,刺激三要素：强度、持续时间、变化率（强度/时间）。,常用刺激强度作为兴奋性指标。刚能引起组织产生反应的最小刺激称阈刺激，其强度称_。阈值大小和兴奋性成_。,动作电位,阈值,10,二、神经、骨骼肌细胞生物电现象,1、理想的实验材料：枪乌贼的巨大神经纤维，直径达1mm。,2、理想实验工具：玻璃微电极，是一个尖端约为0.5um的毛细玻管，管内充以饱和KCl溶液，可直接插入轴突中。而几乎不影响其正常机能。可以测定神经纤维的静息电位和动作电位。,11,静息电位,静息时K+的外流是静息电位形成的最主要原因。,当细胞外K+浓度降低时，静息电位增大，改变细胞外的Na+浓度不影响静息电位。,12,当达到K+平衡电位时（ ） A细胞膜两侧K+浓度梯度为零 B细胞膜外K+浓度大于膜内 C细胞膜两侧电位梯度为零 D细胞膜内较膜外电位相对较正 E细胞膜内侧K+的净外流为零,E,13,动作电位,A：去极化 Na+的电压门控通道被激活开放， Na+内流。,B：超射 Na+内流。,C：复极化 K+通道逐被激活开放，Na+内流停止，K+快速外流。,产生机制,14,下列有关神经细胞离子通透性和膜电位变化的叙述，其中正确的是( ),ANa+通透性增大时会造成去极化现象,BK+流入细胞时有利于膜极化状态的恢复,C神经细胞的静息膜电位为零,D神经细胞膜对K+的通透没有限制,巩固练习,A,15,外加刺激引起细胞兴奋的必要条件是（ ）,A刺激达到一定的程度,B刺激达到一定的持续时间,C膜去极化达到阈电位,D局部兴奋必须发生总和,C,解析：刺激必须使膜去极化达到阈电位，才能引发膜去极化及Na+电流之间的正反馈。是否兴奋及刺激的强度、刺激持续的时间和是否发生总和没有明确的量化关系。,16,（2016全国卷 32）关于电压门控离子通道，下列描述正确的是（单选） （ ）,A. 这类通道都是由细胞膜去极化激活的,B. 这通道是产生可兴奋细胞动作电位的基础,C. 这类通道可以逆电化学梯度转运离子,D. 这类通道都是ATP酶,B,17, AP的大小及刺激强度无关，刺激太小时不能引发，一旦产生即达到最大。, AP不仅出现在受刺激的局部，它也可向周围,膜传播，且大小不因传播距离而改变,3. 动作电位的 “全或无”现象,18,二 兴奋在同一个细胞上的传导,无髓纤维连续传导 有髓纤维-跳跃式传导,有髓纤维传导是相邻朗飞氏结区发生的局部电流。,神经髓鞘出现是进化的表现，既能增加神经纤维传,导速度，又能减少能耗。,特点,本质：,局部电流流动（兴奋部位及未兴奋部位之间产生的外向电流使未兴奋部位兴奋）。,可双向， 不衰减（AP产生能量来自离子浓度势能）相对不疲劳；,3 影响传导速度的因素,19,三 细胞产生兴奋时的兴奋性变化,1、兴奋性变化 当组织、细胞受到一次刺激发生兴奋时该组织细胞的兴奋性会立即产生一系列有规律的变化：绝对不应期（ARP）-相对不应期（RRP）-超常期（SNP）-低常期。以上各期的时间长短在不同细胞有很大差异，如神经纤维、骨骼肌ARP约0.5-2ms，但心肌约200-400ms。,20,即使给予连续快速刺激，也不会出现两个AP同一时间的重合。,（1）AP（兴奋）不能融合；,（2）决定了细胞在单位时间内兴奋最大的次数。,2 绝对不应期的意义,21,主要的神经递质,神经,递质,外周递质,中枢递质,主要是乙酰胆碱,谷氨酸，天冬氨酸等,22,主要的神经递质及其受体,1 ACh(乙酰胆碱),N型受体：促离子型受体，神经元的突触后膜和终,板膜上，ACH及N型受体结合使骨胳肌,收缩。,M型受体：促代谢型受体，副交感神经节后纤维支配的效应器上。ACH及这类受体结合，引起心脏活动抑制，支气管平滑肌、胃肠壁平滑肌、膀胱逼尿肌、瞳孔括约肌收缩，以及消化腺分泌增加。,23,2 儿茶酚胺类,儿茶酚胺类递质包括多巴胺、肾上腺素和去甲肾上腺素。这类递质的受体均为促代谢型的G蛋白偶联受体。,肾上腺素的受体,受体,受体,主要存在于外围血管。去甲肾上腺素及平滑肌的受体结合后产生以兴奋为主的效应，但也有抑制，如引起小肠平滑肌舒张。,去甲肾上腺素及平滑肌的受体结合后产生以抑制为主的效应，但使心肌兴奋。,24,乙酰胆碱可以产生下列哪些现象？（多选）,A骨骼肌收缩 B心跳减慢,C小肠蠕动增强 D血压升高,（2012全国卷33）当去甲肾上腺素及受体结合时，下列哪一种肌肉收缩或收缩加强(单选1分),A心室肌 B子宫平滑肌 C小肠平滑肌,D血管平滑肌 E支气管平滑肌,(ABC),A,25,神经元突触,电突触,化学突触,26,突触后电位及突触总和,突触前神经释放的递质及突触后膜上的受体结合，使膜对某些离子的通透性发生改变，膜电位发生去极化或超极化，这种局部的电位变化叫突触后电位。但一个神经元的表面存在大量突触，因此这个神经元的活动状态的改变取决于这些突触后电位的总和。,27,兴奋性突触后电位(EPSP),突触前神经元释放兴奋性递质，及突触后膜上相应受体结合，提高了后膜对Na+、K+、Cl-，特别虽Na+的通透性，使膜电位极化状态减小，膜局部去极化。这种去极化状态使突触后神经元的膜电位接近更阈值，增强了突触后神经元的兴奋性。,兴奋性突触后电位属于_,A动作电位 B阈电位 C局部电位,D静息电位 E后电位,C,28,抑制性突触后电位（IPSP）,是突触前膜释放抑制性递质（抑制性中间神经元释放的递质），导致突触后膜主要对K+、Cl-通透性增加，Cl-内流产生局部超极化，这种超极化使突触后神经元膜电位远离阈值，兴奋性下降。这种电位变化称为抑制性突触后电位。,29,突触输入的总和,在中枢神经系统中，一次单独的突触后电位一般不会使突触后神经元达到兴奋的阈值。诱发一个突触后神经元产生动作电位，必须有多个神经产生动作电位，必须有多个兴奋性突触的共同作用。一个神经元常于其他多个神经构成突触联系，突触后膜上电位改变的总趋势取决于同时产生的EPSP及IPSP代数和的总和。,30,突触前抑制,突触前轴突末梢兴奋而抑制另一个突触前膜的递质释放，从而使突触后神经元呈现出抑制性效应。此时突触后神经元的兴奋并无变化，也不产生抑制性突触后电位，说明产生的抑制效应及突触后膜无关，而是发生在突触前轴突末梢。,31,神经元A及C形成突触联系，,但A又受抑制性神经元B的支配。单独刺激A，C能产生,EPSP，但同时刺激B，B抑制A的兴奋性递质的释放，因而神经元C不能产生EPSP。,32,关于突触前抑制，下列叙述正确的是： （1分）,A突触前抑制是通过改变突触后神经元IPSP来实现的,B突触前抑制是通过其它神经元的活动降低了突触前膜EPSP,C该处的抑制是指在突触后膜出现了IPSP,D该处的突触前是指抑制提前发生了,B,33,突触后抑制,抑制性中间神经元释放抑制性递质，作用于突触后膜上特异性受体，产生抑制性突触后电位，从而使突触后神经元出现抑制。,传入侧枝性抑制,回返性抑制,抑制性中间神经元,34,回返性抑制是中枢神经元兴奋时，传出冲动沿轴突外传，同时又经轴突侧支兴奋另一抑制性中间神经元，后者释放抑制性递质，反过来抑制原先发生兴奋的神经元及同一中枢的其他神经元。,即时停止，并促使同一中枢内的多个神经元活动步调一致。,如脊髓前角运动神经元通过,闰绍细胞,所发生的抑制。,这种抑制可使神经元的兴奋能,35,以下关于突触后抑制，说法错误的是（ ）,A一个兴奋性神经元不能直接引起突触后神经元抑制,B突触后膜产生超极化变化,C突触后膜产生部分去极化变化,D由突触前末梢释放抑制性递质引起,E可分为回返性抑制和传入性抑制两种,C,36,下列有关突触前抑制的叙述，正确的是（ ）,A引起突触前膜部分的预先去极化,B引起突触前膜动作电位幅度减小,C引起突触前膜释放递质减少,D引起突触后膜产生EPSP(兴奋性突触后电位)幅度减小,E引起突触后膜产生IPSP(抑制性突触后电位)幅度增大,ABCD,37,骨骼肌的收缩功能,一、神经-肌肉接头处兴奋的传递,接头前膜：突触囊泡（含Ach）、膜上有Ca2+通道。,接头间隙：充满C外液，内含粘蛋白、多糖。,接头后膜（终板膜）：有Ach R、胆碱酯酶。Na+、,K+通道等 。,1 神经-肌接头的结构,38,39,AP到达神经末梢,Ca2+通道开放、 Ca2+内流,促进囊泡移动、融合、释放神经递质,神经递质终板上受体结合,Na+内流，K+外流、膜去极化,产生AP，完成神经肌接头兴奋的传递,神经肌接头,兴奋传递过程,40,3 神经-骨骼肌接头传递的信号阻断,箭毒,及N型Ach受体有极强的结合力，但不引起离子通道的开放。可作肌肉松驰剂。,毒扁豆碱,新斯的明,有机磷农,药,及胆碱酯酶结合，终板膜及邻近肌膜持续处于去极化状态，离子通道不能重新被激活，因而不能产生新的动作电位。,肉杆毒素,阻止神经末梢释放Ach。,41,1.肌细胞收缩时肌原纤维的缩短,并不是肌丝本身缩短,而是细肌丝向肌节中央(粗肌丝内)滑行。,肌丝滑行学说:,明带和H带变窄。,暗带长度不变,相邻Z线靠近,即肌节缩短；,42,43,肌丝滑行理论的直接证据是骨骼肌收缩时( ),A.明带、暗带和H带长度均缩短,B.明带缩短，暗带和H带长度不变,C.暗带长度缩短，明带和H带不变,D.明带和H带缩短，暗带长度不变,巩固练习,D,44,（2014全国卷104）引起肌肉兴奋收缩偶联的最关键因素是（单1）( ),AATP酶的活性,B肌钙蛋白的状态,CNa+内流的速度,D横桥的运动,E胞浆内Ca2+的浓度,E,45,1、单收缩, 单收缩曲线：,可分为潜伏期，收缩期，,舒张期。, 含义：肌肉受到一,次刺激，产生一个AP，,引起一次收缩。,单收缩和强直收缩,骨骼肌的动作电位持续约1-2ms，但一个单收缩约100ms。,46,2、强直收缩,含义：在连续刺激下，肌肉产生单收缩的复合。,不完全强直收缩：连续刺激频率较低，后一个刺激落在前一次收缩的舒张期内，产生的曲线是锯齿状。, 完全强直收缩：刺激频率高，落在前一次收缩的收缩期内，曲线呈平直。,47,（2015全国卷37）骨骼肌可发生完全强直收缩是因为：(单选) ( ),A动作电位时程短于肌肉收缩的收缩期,B动作电位时程长于肌肉收缩的收缩期,C动作电位时程长于肌肉收缩的舒张期,D动作电位时程短于肌肉收缩的舒张期,A,48,当蟾蜍离体腓肠肌标本受到适当的连续电刺激时，当刺激的时间间隔大于肌肉单收缩的收缩期，而小于其舒张期，则肌肉发生：,(,单选,),（ ）,A,一次单收缩,B,一串单收缩,C,不完全强直收缩,D,完全强直收缩,巩固练习,49,