“神经系统的结构与功能”专题讲座

“神经系统的结构与功能”专题培训—神经冲动的产生、传导与传递一、《教学指导意见》与《考试说明》要求二、基础知识概述三、教学建议一、“神经系统的结构与功能”教学指导意见基本要求1．辨别神经调节与体液调节2．简述神经系统的作用3．简述神经元及其主要结构4．说明神经冲动的产生及其在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递5．阐明神经系统活动的基本形式——反射6．简述大脑皮层的功能7．描述体温调节发展要求说明1．“人的神经系统”及“大脑的结构”不作要求2．神经元的主要结构是指胞体、树突与轴突三部分，其它不作要求。3“大脑皮层的功能”只要求掌握运动区、体觉区与语言区，其它不作要求。4．小资料：“神经冲动的传导速度”、“突触的种类”、“左、右大脑半球的功能特点”只作为背景材料供学生阅读，不要求记忆和掌握的内容。5．活动：“接受刺激，发生反应”不作要求。“神经系统的结构与功能”《考试说明》要求（2）神经、体液调节在维持稳态中的作用Ⅱ（3）人体神经调节的结构基础和调节过程Ⅱ（4）神经冲动的产生、传导与传递Ⅱ（5）大脑皮层的功能Ⅰ（6）体温调节Ⅰ高考命题重点：选择题——神经纤维传导和突触的传递（与图结合）简答题——神经冲动传导实验探究及其综合1.神经元类型二、基础知识概述如何分布？神经元神经元细胞体树突轴突郎飞氏结髓鞘(神经纤维)神经末梢轴突髓鞘神经血管成束的神经纤维神经纤维神经结构RM6240C微机生物信号处理系统S+S-ER1-R1+R2-R2+2、细胞跨膜电位的产生及其机制（1）细胞外记录蛙坐骨神经腓肠肌标本电刺激实验蛙坐骨神经腓肠肌标本电刺激实验兴奋是以电信号的形式沿着神经纤维传导的，这种电信号也叫做神经冲动。损伤今年的高考题刺激在右侧P20剑桥大学Hodgkin和Huxley用金属微电极对枪乌贼巨神经纤维电活动进行系统研究，Hodgkin和Katz提出离子假说。K+、Na+离子通道——特殊蛋白的离子跨膜被动转运。可被一些毒物或药物选择性阻断。用玻璃微电极做细胞电生理实验尖端直径0.5m的玻璃微电极(2）细胞内记录以枪乌贼巨大神经纤维为实验材料刺激仪器示波器记录仪器玻璃微电极（2）细胞内记录测量仪示波器（3）静息电位（restingpotential，RP）细胞外液离子浓度(×10-3mol/L)细胞内液离子浓度(×10-3mol/L)Na+120K+5Cl-125Na+12K+125Cl-5A-108静息时神经细胞膜内外离子浓度静息电位：细胞未受刺激时，即细胞处于“静息”状态下细胞膜两侧存在的电位差（-70mv)。极性：外正内负。即极化状态（polarization)静息电位的的产生机制—离子学说（ionictheory）对静息电位的解释膜内钾离子向膜外扩散到维持膜内外动态平衡的水平是形成静息电位的离子基础，所以静息电位主要决定于钾离子的平衡电位。（4）动作电位（actionpotential，AP）◆动作电位：指可兴奋细胞在受到刺激而发生兴奋时所产生的外负内正的扩布性电位（负电）变化。哺乳动物有髓神经纤维的动作电位示意图Na+内流+300-60-70跨膜电位/mV时间/ms锋电位(反极化状态)静息电位(极化状态)(超极化状态)去极化过程复极化过程上升相下降相超射去极化复极化外流K+局部去极化阈电位P22反极化过程峰电位和后电位刺激→膜去极化→膜对Na+离子通透性增加→膜内正电位阻止Na+内流Na+离子内流钾离子外流钾钠泵活动,恢复静息电位河豚毒素是Na+通道的特异性阻断剂极化状态去极化过程反极化状态复极化过程极化状态K+通道行为Na+通道行为动作电位产生过程中膜内外状态变化情况打开打开流向膜外关闭不扩散流向膜内内正外负流向膜外流向膜外关闭不扩散外正内负打开打开P21倒数第二行P22◆动作电位主要特点（1）“全或无”性质：就单条神经纤维来说，如果刺激未达到阈值，则不引起动作电位，而动作电位一经引起，其幅度就可达最大值。★增加刺激强度对动作电位幅度和频率有和影响？（2）非衰减性传导◆动作电位的主要生理功能（1）作为快速、长距离传导的电信号；（2）调控神经递质的释放、肌肉的收缩和腺体的分泌。。◆动作电位的产生机制—离子学说（ionictheory）对动作电位的解释1）某种刺激使细胞膜产生较缓慢的去极化（从a→b）2）当膜电位达到阈电位，膜上的钠通道开放，允许Na+顺着浓度梯度流进细胞。3）Na+流入细胞引起膜进一步去极化，从而引起新的钠通道开放，进一步加快Na+内流，形成循环，产生膜的再生性去极化。这个过程产生动作电位的上升相。4）当膜电位上升趋近于ENa时，内流的Na+在膜内形成的正电位足以阻止Na+的净内流，从而达到动作电位的顶点d。其数值可用电位平衡方程计算。（从b→d）5）开放的钠通道失活、关闭。而此时延迟性钾通道开放，K+在强大的电动势（Vm-Ek）作用下迅速外流，使膜复极化，回到静息水平（从d→e）。钠钾泵结构:含有α、β两种亚基，在膜中形成（α2β2）四聚体；α大亚基是多次跨膜的整合膜蛋白，具有ATP酶活性，β小亚基是糖蛋白。（钾钠泵）3、动作电位的传导（ConductionofAP）动作电位以局部电流的形式传导＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－＋＋＋＋＋＋＋＋－－－－局部电流由于电位差的存在而使电荷产生移动神经冲动传导的特点：1）生理完整性2）双向传导3）非衰减性4）绝缘性5）相对不疲劳性例1、（07全国理综Ⅰ）下图表示一段离体神经纤维的S点受到到刺激而兴奋时，局部电流和神经兴奋的传导方向（弯箭头表示膜内、外局部电流的流动方向，直箭头表示兴奋传导方向）。其中正确的是C主干、覆盖例2、（09年样题2）当神经纤维处于静息状态时，下列能正确表示并能测量出静息电位的示意图是（）B例3、（09年样题5）与新鲜血液相比，长期低温贮存的人血液中，血浆的离子浓度变化是（）A、K+浓度升高、Na+浓度降低B、K+浓度升高、Na+浓度升高C、K+浓度降低、Na+浓度降低D、K+浓度降低、Na+浓度升高A例4、（09上海）神经电位的测量装置如右上图所示，其中箭头表示施加适宜刺激，阴影表示兴奋区域。用记录仪记录A、B两电极之间的电位差，结果如右侧曲线图。若将记录仪的A、B两电极均置于膜外，其它实验条件不变，则测量结果是C例5、右图表示将刺激强度逐渐增加(S1～S8)，一个神经细胞膜电位的变化规律，下列叙述正确的是（）A．刺激要达到一定的强度才能诱导神经细胞产生动作电位B．刺激强度达到S5以后，随刺激强度增加动作电位逐渐增强C．在S1～S4期间，细胞膜上没有离子的进出D．在S5～S8期间，细胞膜的电位是外正内负A例6、取出枪乌贼完整无损的粗大神经纤维并置于适宜环境中，进行如下图所示的实验,G表示灵敏电流计,a、b为两个微型电极，阴影部分表示开始发生局部电流的区域。请据图分析，回答下列各题：（1）静息时，神经纤维膜内外的电位状况是。（2）如果将a、b两电极置于神经纤维膜外，同时在c处给以一个强刺激（如图），电流计的指针会发生两次方向（填“相同”或“相反”）的偏转。若将b电极置于d处膜外，a电极位置不变，则刺激C处后，电流计是否偏转？。（3）另取一完整无损的粗大神经纤维，置于纯氮环境中，数小时后仍可完成兴奋的传导，然后才逐渐丧失兴奋性和传导性。恢复氧供应，兴奋性和传导性则立即恢复。上述现象说明：。神经纤维上兴奋传导的直接能源可来自无氧代谢，而兴奋后的恢复过程需要O2外正内负相反偏转例7、下图甲是测量神经纤维膜内、外电位的装置，图乙是测得的膜电位变化情况。请据图回答：（1）用图甲装置A测得的电位相当于图乙中的__点的电位，该电位称为_____电位。装置B测得的电位相当于图乙中的____点的电位。（2）当神经受到适当刺激后，在兴奋部位，膜对离子的____性发生变化，___离子大量流向膜____，引起电位逐步变化，此时相当于图乙中的____段。A静息C通透钠内BC（3）将离体神经置于不同钠离子浓度的生理盐水中，给予一定刺激。下图能正确表示膜电位变化与钠离子浓度关系的是（纵轴表示膜电位，横轴表示钠离子浓度的对数值）。D例8、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。（2）神经冲动在离体神经纤维上以局部电流的方式双向传导，但在动物体内，神经冲动的传导方向是单向的，总是由胞体传向。（3）神经冲动在突触的传递受很多药物的影响。某药物能阻断突触传递，如果它对神经递质的合成、释放和降解（或再摄取）等都没有影响，那么导致神经冲动不能传递的原因可能是该药物影响了神经递质与_的结合。静息电位零内神经末梢特定的受体5）乙酰胆碱脂酶（AChE）：接点褶中有AChE，可以分解ACh。3、突触的信号传递（1）神经肌肉接点的结构1）突触前膜：神经末梢的细胞膜与肌肉细胞接触的部分。2）终膜（终板膜）：肌肉细胞膜(肌膜)与神经末梢接触的部分。3）突触间隙：10-50nm4）突触小泡（囊泡）：直径约40nm。每个轴突末梢内含几千甚至上万个突触小泡。每个突触小泡内含上万个乙酰胆碱（ACh）分子（神经递质）。P23胆碱酯酶Ach受体经典突触的兴奋传递过程ABC静息电位-70mV++++++++++－－－－－－－－－－突触前过程突触后电位-60mV++++++++++－－－－－－－－－－突触后过程DEF突触后电位-55mV－+++－－－+++－－－++++－－－突触后过程Ca2+静息电位-70mV++++++++++－－－－－－－－－－突触前过程Ca2+静息电位-70mV++++++++++－－－－－－－－－－突触前过程突触后电位-55mV－－－－－－－－－－++++++++++突触后过程动作电位110mV运动神经末梢传来AP接头前膜去极化钙离子通道开放钙离子内流入神经末梢囊泡与接头前膜融合，通过突触小胞释放AChACh与后膜上受体结合激活受体的离子通道终板膜对Na+、K+通透性增高终板电位引发肌膜产生AP肌肉收缩AChE分解ACh（2）神经肌肉接点突触传递过程（3）神经肌肉间兴奋传递的特点1）单向性传递：兴奋只能由神经传向肌肉，而不能由肌肉传向神经2）时间延搁（突触延搁）：传递需0.5~1ms3）易疲劳：4）易感性：易受物理、化学、温度等因素的影响●箭毒（curare）:阻断神经肌肉的兴奋传递●α-银环蛇毒可特异性阻断ACh受体通道，使兴奋传递功能丧失，肌肉松弛。●毒扁豆碱（eserine）:可增强兴奋的传递★神经冲动的传导和传递的区别？4、神经元间的化学突触类型●化学突触通过释放神经递质，实现兴奋传递。●化学突触的兴奋传递的单向的。●轴突—轴突突触是突触前抑制的结构基础。●有的化学递质引起后膜反应是去极化，也有的是超极化。P19P25例9、科学家破解了神经元“沉默突触”的沉默之迷。此前发现，在脑内有一类突触只有突触结构而没有信息传递功能，被称为“沉默突触”。请你推测科学家对此项研究所取得的成果：①突触小体中没有细胞核②突触后膜缺乏相应的受体③突触前膜缺乏相应的受体④突触前膜不能释放相应的神经递质Ａ．①②Ｂ．①④Ｃ．②③Ｄ．②④D信息获取分析推理例10、（08宁夏卷）刺激某一个神经元引起后一个神经元兴奋。当给予某种药物后，再刺激同一个神经元，发现神经冲动的传递被阻断，但检测到突触间隙中神经递质的量与给予药物之前相同。这是由于该药物A.抑制了突触小体中递质的合成B.抑制了突触后膜的功能C.与递质的化学结构完全相同D.抑制了突触前膜递质的释放B反射弧的结构模式图如何判断神经冲动的传导方向？如何通过脊蛙实验证明反射弧五部分结构缺一不可？例11、某种药物可以阻断蟾蜍屈肌反射活动。下图为该反射弧的模式图。A、B为神经纤维上的实验位点，C为突触间隙。下列实验结果中，能够证明这种药物“