靜息電位和動(dòng)作電位形成原因及相關(guān)練習(xí).ppt

《靜息電位和動(dòng)作電位形成原因及相關(guān)練習(xí).ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《靜息電位和動(dòng)作電位形成原因及相關(guān)練習(xí).ppt（15頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

靜息電位和動(dòng)作電位的測(cè)定 1 靜息電位和動(dòng)作電位 靜息電位 在神經(jīng)未受到刺激時(shí) 神經(jīng)纖維處于靜息狀態(tài) 這時(shí) 由于細(xì)胞膜內(nèi)外特異的離子分布特點(diǎn) 細(xì)胞膜兩側(cè)的電位表現(xiàn)為內(nèi)負(fù)外正 稱為靜息電位 動(dòng)作電位 當(dāng)神經(jīng)纖維某一部位受到刺激時(shí) 這個(gè)部位的膜兩側(cè)出現(xiàn)暫時(shí)性的電位變化 由內(nèi)負(fù)外正變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正 這就是動(dòng)作電位 2 基本原理 神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)K 明顯高于膜外 而膜外Na 明顯高于膜內(nèi) 靜息時(shí) 由于膜主要對(duì)K 有通透性 造成K 外流 使膜外陽(yáng)離子多于膜內(nèi) 所以外正內(nèi)負(fù) 受到刺激時(shí) 細(xì)胞膜對(duì)Na 的通透性增加 鈉離子內(nèi)流 使膜內(nèi)陽(yáng)離子濃度高于外側(cè) 所以表現(xiàn)為內(nèi)正外負(fù) 之后 在膜上由于存在鈉鉀泵 在其作用下 將外流的鉀離子運(yùn)輸進(jìn)膜內(nèi) 將內(nèi)流的鈉離子運(yùn)出膜外 從而成膜電位又慢慢恢復(fù)到靜息狀態(tài) 3 神經(jīng)電位差測(cè)定的常見(jiàn)類型 1 靜息電位測(cè)定方式 靜息電位常見(jiàn)的測(cè)定方式是將電流表的兩個(gè)電極一個(gè)放在神經(jīng)纖維的外側(cè) 另一個(gè)放在神經(jīng)纖維的內(nèi)側(cè) 如右上圖 由于內(nèi)外兩側(cè)存在電勢(shì)差 因此電流表指針會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) 2 動(dòng)作電位測(cè)定方式 在一個(gè)神經(jīng)纖維上的測(cè)定 是指將電流表的兩個(gè)電極放在同一個(gè)神經(jīng)纖維的外側(cè) A處和B處 來(lái)測(cè)定兩個(gè)電極處是否有電位差 其放置方式如圖 對(duì)于一個(gè)神經(jīng)纖維上電位的測(cè)定 如電流表指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn) 則說(shuō)明AB兩點(diǎn)存在電勢(shì)差 一般的做法是在該神經(jīng)纖維上C點(diǎn)給一個(gè)足夠強(qiáng)度的刺激 從而觀察電流表發(fā)生幾次偏轉(zhuǎn) 方向是否一致 當(dāng)刺激點(diǎn)C到達(dá)A B兩點(diǎn)距離相等時(shí) 神經(jīng)沖動(dòng)同時(shí)到達(dá)A B兩點(diǎn) 兩點(diǎn)雖然均產(chǎn)生了動(dòng)作電位 但是仍然不存在電勢(shì)差 因此電流表不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) 只要刺激點(diǎn)C與A B點(diǎn)在同一神經(jīng)元上 且CA與CB不相等 電流表就會(huì)發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn) 在兩個(gè)神經(jīng)纖維上的測(cè)定 是指將電流表的兩個(gè)電極放在兩個(gè)相鄰神經(jīng)元的外側(cè) 來(lái)測(cè)定兩個(gè)電極處是否有電位差 其放置方式如右圖 在A點(diǎn)給一個(gè)足夠強(qiáng)度的刺激 觀察電流表發(fā)生幾次偏轉(zhuǎn) 方向是否一致 若這個(gè)刺激發(fā)生在上游神經(jīng)元上 則電流表會(huì)發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn) 若這個(gè)刺激發(fā)生在下游神經(jīng)元上 則電流表只能發(fā)生一次偏轉(zhuǎn) 4 常見(jiàn)題型 例1 右圖表示槍烏賊離體神經(jīng)纖維在Na 濃度不同的兩種海水中受刺激后的膜電位變化情況 下列描述錯(cuò)誤的是 A 曲線a代表正常海水中膜電位的變化B 兩種海水中神經(jīng)纖維的靜息電位相同C 低Na 海水中神經(jīng)纖維靜息時(shí) 膜內(nèi)Na 濃度高于膜外D 正常海水中神經(jīng)纖維受刺激時(shí) 膜外Na 濃度高于膜內(nèi)解析 從圖中可看出 起始階段兩曲線重合 故其靜息電位相同 B正確 正常海水中含有大量Na 神經(jīng)纖維受刺激后 大量的Na 內(nèi)流 使膜內(nèi)成為正電位 膜外成為負(fù)電位 若海水中Na 濃度較低 Na 內(nèi)流少 產(chǎn)生的動(dòng)作電位就較低 所以A是正確的 神經(jīng)纖維靜息電位時(shí) 外界Na 濃度高于內(nèi)部 內(nèi)部K 濃度高于外部 因此C是錯(cuò)誤的 當(dāng)神經(jīng)纖維受到刺激時(shí) 盡管Na 濃度內(nèi)流 導(dǎo)致內(nèi)部Na 濃度升高 但內(nèi)部電位高是Na 和K 共同作用的結(jié)果 膜外仍存在大量Na 膜外的Na 濃度仍高于膜內(nèi)Na 濃度 D也是正確的 C 例2 根據(jù)下圖分析神經(jīng)細(xì)胞 敘述錯(cuò)誤的是 A 此圖可表示突觸小泡膜B 靜息電位的形成可能與膜上的 等載體有關(guān)C 若此圖為突觸后膜 則突觸間隙位于圖示膜的A面D 若將神經(jīng)細(xì)胞膜的磷脂層平展在空氣 水界面上 與水面接觸解析 本題考查了與興奮在神經(jīng)纖維上的神經(jīng)傳導(dǎo)以及興奮在神經(jīng)元之間的傳遞有關(guān)的一些知識(shí) 突觸小泡為細(xì)胞器 來(lái)源于高爾基體 其膜上一般不含多糖 此圖不可能是突觸小泡膜 電位的產(chǎn)生與離子運(yùn)輸有關(guān) 離子的運(yùn)輸與載體蛋白有關(guān) 而突觸后膜的識(shí)別則與糖蛋白有關(guān) 有糖蛋白一側(cè)則位于細(xì)胞外側(cè)面 磷脂分子 部分為親水端 能與水接觸 A 例3 在蛙的坐骨神經(jīng)表面放置兩個(gè)電極 連接到一個(gè)電表上 電表指針偏轉(zhuǎn)方向代表電流方向 靜息時(shí) 電表沒(méi)有測(cè)出電位差 如下圖中 所示 若在圖 所示神經(jīng)右側(cè)的相應(yīng)位置給予一適當(dāng)?shù)拇碳?則電流表指針偏轉(zhuǎn)的順序依次為B 解析 在圖 所示神經(jīng)右側(cè)的相應(yīng)位置給予一適當(dāng)?shù)拇碳?則刺激處電位發(fā)生變化 由外正內(nèi)負(fù)變?yōu)橥庳?fù)內(nèi)正 向周圍傳導(dǎo)到b點(diǎn) 首先出現(xiàn)A圖所示現(xiàn)象 當(dāng)興奮傳導(dǎo)過(guò)了b點(diǎn) 又未到達(dá)a點(diǎn) 則現(xiàn)象為B圖所示 興奮繼續(xù)向a傳導(dǎo) 到達(dá)a點(diǎn)后 a點(diǎn)的電位發(fā)生改變 現(xiàn)象為C圖所示 興奮經(jīng)過(guò)a點(diǎn)后 又恢復(fù)B圖所示 A B C B 例4 如圖是一個(gè)反射弧的部分結(jié)構(gòu)圖 甲 乙表示連接在神經(jīng)纖維上的電流表 當(dāng)在A點(diǎn)以一定的電流刺激 甲 乙電流表的指針發(fā)生的變化正確的是 A 甲 乙都發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)B 甲發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn) 乙不偏轉(zhuǎn)C 甲不偏轉(zhuǎn) 乙發(fā)生兩次方向相反的偏轉(zhuǎn)D 甲發(fā)生一次偏轉(zhuǎn) 乙不偏轉(zhuǎn)解析 A點(diǎn)給予一個(gè)刺激 產(chǎn)生興奮 向細(xì)胞體傳導(dǎo) 電流表指針發(fā)生一次偏轉(zhuǎn) 但當(dāng)興奮傳導(dǎo)到細(xì)胞體后 無(wú)法傳遞到另外一個(gè)神經(jīng)元 無(wú)法引起其興奮 因此只有甲能發(fā)生一次偏轉(zhuǎn) 乙不會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn) D 例5電位變化曲線解讀 圖示 09年安徽理綜題圖 離體神經(jīng)纖維某一部位受到適當(dāng)刺激時(shí) 受刺激部位細(xì)胞膜兩側(cè)會(huì)出現(xiàn)暫時(shí)性的電位變化 產(chǎn)生神經(jīng)沖動(dòng) 圖示該部位受刺激前后 膜兩側(cè)電位差的變化 解讀 a線段 靜息電位 外正內(nèi)負(fù) K 通道開(kāi)放 b點(diǎn) 0電位 動(dòng)作電位形成過(guò)程中 Na 通道開(kāi)放 bc段 動(dòng)作電位 Na 通道繼續(xù)開(kāi)放 cd段 靜息電位恢復(fù)形成 Na 內(nèi)流停止 K 迅速外流 de段 靜息電位 提醒 1 在膜外 興奮傳導(dǎo)方向與局部電流方向相反 2 在膜內(nèi) 興奮傳導(dǎo)方向與局部電流方向相同 3 在一個(gè)神經(jīng)元內(nèi)有一處受到刺激產(chǎn)生興奮 迅速傳至整個(gè)神經(jīng)元細(xì)胞 即在該神經(jīng)元的任何部位均可測(cè)到生物電變化 整個(gè)過(guò)程 K 膜外 膜內(nèi) Na 膜外 膜內(nèi) 解析 本題是考查必修3神經(jīng)調(diào)節(jié)的有關(guān)知識(shí) 神經(jīng)細(xì)胞在靜息狀態(tài)下 有外正內(nèi)負(fù)的靜息電位 外鈉內(nèi)鉀 當(dāng)受到刺激后 細(xì)胞膜上少量鈉通道激活開(kāi)放 鈉離子順著濃度差少量?jī)?nèi)流 膜內(nèi)外電位差逐漸減小 發(fā)生局部電位 當(dāng)膜內(nèi)電位變化到達(dá)閾電位時(shí) 鈉離子通道大量開(kāi)放 膜電位發(fā)生去極化 激發(fā)動(dòng)作電位 隨著鈉離子的進(jìn)入 外正內(nèi)負(fù)逐漸變成外負(fù)內(nèi)正 從變成正電位開(kāi)始 鈉離子通道逐漸關(guān)閉 鈉離子內(nèi)流停止 同時(shí)鉀離子通道激活開(kāi)放 鉀離子從細(xì)胞內(nèi)流到細(xì)胞外 膜內(nèi)少了鉀離子 變得不那么負(fù)了 膜電位逐漸減小 恢復(fù)到靜息電位 即外正內(nèi)負(fù) 的水平 1 1形成過(guò)程ab段 閾刺激或閾上刺激使Na 少量?jī)?nèi)流 細(xì)胞部分去極化至閾電位水平bc段 Na 內(nèi)流達(dá)到閾電位水平后 與細(xì)胞去極化形成正反饋 Na 爆發(fā)性內(nèi)流 達(dá)到Na 平衡電位 膜內(nèi)為正膜外為負(fù) 形成動(dòng)作電位上升支 c點(diǎn) 膜去極化達(dá)一定電位水平 峰值 Na 內(nèi)流停止 K 開(kāi)始迅速外流 cd段 K 迅速外流 形成動(dòng)作電位下降支 此時(shí)不需耗能 de段 K 外流使膜外大量堆積K 產(chǎn)生負(fù)后電位 阻止K 繼續(xù)外流 ef段 在Na K 泵的作用下 泵出3個(gè)Na 和泵入2個(gè)K 產(chǎn)生正后電位 恢復(fù)興奮前的離子分布的濃度 靜息電位 這一過(guò)程逆濃度梯度進(jìn)行 需要ATP供能 1 3影響動(dòng)作電位的因素動(dòng)作電位的超射值 Overshoot 就是Na 平衡電位 故動(dòng)作電位的幅度決定于細(xì)胞內(nèi)外的Na 濃度差 細(xì)胞外液Na 濃度降低動(dòng)作電位幅度也相應(yīng)降低 而阻斷Na 通道 河豚毒 則能阻礙動(dòng)作電位的產(chǎn)生 低溫 缺氧或代謝障礙等因素抑制Na K 泵活動(dòng)時(shí) 靜息電位會(huì)減小 動(dòng)作電位幅度也會(huì)減小 靜息電位主要是由K 向膜外擴(kuò)散而造成的 如果人工改變細(xì)胞膜外K 的濃度 當(dāng)K 濃度增高時(shí)測(cè)得的靜息電位值減小 當(dāng)K 濃度降低時(shí)測(cè)得的靜息電位值增大 例6 神經(jīng)細(xì)胞在靜息時(shí)具靜息電位 受到適宜刺激時(shí)可迅速產(chǎn)生能傳導(dǎo)的動(dòng)作電位 這兩種電位可通過(guò)儀器測(cè)量 以下4圖中為測(cè)量靜息電位示意圖 正確的是 A B C D B 例7神經(jīng)電位的測(cè)量裝置如右上圖所示 其中箭頭表示施加適宜刺激 陰影表示興奮區(qū)域 用記錄儀記錄A B兩電極之間的電位差 結(jié)果如右側(cè)曲線圖 若將記錄儀的A B兩電極均置于膜外 其它實(shí)驗(yàn)條件不變 則測(cè)量結(jié)果是 C 對(duì)位訓(xùn)練8 將記錄儀 R 的兩個(gè)電極置于某一條結(jié)構(gòu)和功能完好的神經(jīng)表面 如右圖 給該神經(jīng)一個(gè)適宜的刺激使其產(chǎn)生興奮 可在R上記錄到電位的變化 能正確反映從刺激開(kāi)始到興奮完成這段過(guò)程中電位變化的曲線是 D 例9 下圖甲表示人體脊髓反射弧模式圖 乙表示人體神經(jīng)元結(jié)構(gòu)模式圖 據(jù)圖回答 1 甲圖中 刺激結(jié)構(gòu) 時(shí) 會(huì)產(chǎn)生具體效應(yīng)的結(jié)構(gòu)是 該結(jié)構(gòu)在組成上包括 2 乙圖中的C是下一個(gè)神經(jīng)元的 興奮不能從C傳到A的原因是 3 乙圖中 若刺激A點(diǎn) 電流計(jì)B將偏轉(zhuǎn)2次 若抑制該細(xì)胞的呼吸作用 發(fā)現(xiàn)神經(jīng)纖維在一次興奮后 其細(xì)胞膜不能再恢復(fù)到靜息狀態(tài) 所以帶電離子通過(guò)細(xì)胞膜的方式是 4 甲圖中 提供電刺激設(shè)備 電位測(cè)量?jī)x等必要的實(shí)驗(yàn)用具 驗(yàn)證興奮在神經(jīng)元之間進(jìn)行單向傳導(dǎo)的步驟 5 若按 4 步驟進(jìn)行 改為探究神經(jīng)元之間的方向 其結(jié)論為 效應(yīng)器 傳出神經(jīng)末梢及其所支配的肌肉或腺體等 樹(shù)突膜或胞體膜 遞質(zhì)只能從突觸前膜釋放 作用于突觸后膜 主動(dòng)運(yùn)輸 先電刺激 或 上一點(diǎn) 測(cè)量 上有無(wú)電位變化 再電刺激 或 上一點(diǎn) 測(cè)量 上有無(wú)電位變化 若兩次都測(cè)到電位變化 則為雙向傳導(dǎo) 若 上有電位變化而 上沒(méi)有 則為單向傳導(dǎo)且只能從 若 上有電位變化而 上沒(méi)有 則為單向傳導(dǎo)且只能從