高中生物核心概念高考復習興奮在神經元上產生傳導和傳遞

刺激（stimulus）活的機體或組織細胞所生存的環(huán)境，條件復雜、多變，有一些環(huán)境條件變化與機體活動無關，有一些能被機體或組織細胞所感受，并使它們的活動發(fā)生變化。這種正在變化的并能被機體所感受的內外環(huán)境條件被稱為刺激。

根據性質不同可將刺激分為：機械的（包括振動、擴張、壓力）、化學的、溫度的、電的、聲的、光的，生物的、放射性的等等，都存在時間的閾值。興奮（excitation）機體對刺激所產生的反應是多種多樣的，形式各異，但都屬于各器官或組織細胞的特有功能表現，如肌肉收縮、神經傳導、腺體分泌、纖毛運動、變形運動等等。這些功能表現若在感受有效刺激后明顯加強（由相對靜止狀態(tài)變?yōu)轱@著活躍狀態(tài)），生理學中稱其為興奮；感受有效刺激后功能表現明顯減弱，則稱為抑制。抑制并不是無反應，而是與興奮過程相對立的另一種主動過程。如在動物實驗中，以電刺激家兔頸部交感神經，動物的心跳加快、加強（興奮）；若刺激頸部迷走神經，心跳減慢、減弱，甚至停止（抑制）。興奮性（excitability）興奮性是活機體的另一個重要特征，同時也說明了活機體與周圍環(huán)境的另一種關系，即機體生存的環(huán)境條件改變時能引起機體活動的變化。這種特性不僅完整機體有，組成機體的每一種活組織或活細胞也具有這種特性。細胞直接生存的環(huán)境（稱為內環(huán)境）條件改變時同樣引起生活的組織或細胞發(fā)生活動的變化。刺激引起的機體或組織細胞活動的變化稱為反應。反應是刺激引起的，反應本身又是生命活動的特征，因此，廣義地說，興奮性是指活機體或活組織細胞對刺激發(fā)生反應的能力。近些年來，人們對興奮性提出了更本質的理解。認為興奮性的實質是細胞在受刺激時產生動作電位的能力。興奮就是指產生了動作電位。刺激、興奮和興奮性

反應神經、肌肉、腺體三種組織均能在接受刺激后迅速產生特殊生物電反應，因此三者被稱為可興奮組織。有效刺激可興奮組織興奮抑制可被感受正在變化神經元的結構特點單極細胞雙極細胞多極細胞根據功能分：感覺神經元（傳入神經元）中間神經元（聯絡神經元）運動神經元（傳出神經元）神經元的結構特點神經纖維是神經元突起的延長部分，由軸突或樹突以及鞘狀結構組成。其主要功能是傳導動作電位。神經纖維傳導神經興奮的特征：1、生理完整性2、絕緣性3、雙向性4、不衰減性5、相對不疲勞性

神經元的結構特點靜息電位及其形成原理靜息電位（restingpotential，RP）：指細胞未受刺激時存在于細胞膜內外兩側的電位差。將一對測量電極中的一個放在細胞的外表面，另一個與微電極相連，準備刺入細胞膜內。當兩個電極都位于膜外時，電極之間不存在電位差。在微電極尖端刺入膜內的一瞬間，示波器上顯示一突然的電位躍變，表明兩個電極間出現電位差，膜內側的電位低于膜外側電位。該電位差是細胞安靜時記錄到的，因此稱為靜息電位。幾乎所有的動、植物細胞的靜息電位都表現為膜內電位值較膜外為負，如規(guī)定膜外電位為0，膜內電位可以負值表示，即大多數細胞的靜息電位在-10～-100mV之間。神經細胞的靜息電位約為-70mV，紅細胞的約為-10mV。靜息電位及其形成原理細胞膜兩側存在電位差，以及此電位差在某種條件下會發(fā)生波動，使細胞膜處于不同的電學狀態(tài)。人們將細胞安靜時膜兩側保持的內負外正的的狀態(tài)稱為膜的極化；當膜電位向膜內負值加大的方向變化時，稱為膜的超極化；相反，膜電位向膜內負值減小的方向變化，稱為膜的去極化；細胞受刺激后先發(fā)生去極化，再向膜內為負的靜息電位水平恢復，稱為膜的復極化。靜息電位及其形成原理細胞膜內、外的離子濃度差離子細胞內液（mmol/L）細胞外液（mmol/L）平衡電位（mV）K+

40020-75Na+

50440+55Cl-

52560-60A-

385--A-表示帶負電的蛋白質基團靜息電位及其形成原理安靜時K+離子通過細胞膜擴散的實質是因為膜上有非門控的K+離子通道。這種離子通道沒有門，總是開著的。K+離子是否通過和通過多少是由膜兩側的離子濃度差和電位差決定的。細胞內外存在K+的濃度差（細胞內高鉀），K+具有從膜內側向膜外側擴散的趨勢（K+外流）。雖然胞內A-的濃度也很高，但細胞膜對A-不能通透，它只能因正負電荷的相互吸引作用，排列于細胞的內側面。而擴散出細胞的K+也不能遠離膜，而排列在膜的外側面。這樣在膜的內外兩側就形成了外正內負的電位差。K+的這種外向擴散不能無限制的進行，因為K+外流造成的外正內負的電場力，將阻礙帶正電的K+繼續(xù)外流，而且K+外流愈多，這種電勢的阻礙就會愈大。當促使K+外流的膜兩側K+濃度差勢能，與阻礙K+外流的電位差勢能相等時，即膜兩側電-化學勢的代數和為零時，K+外流量與回收（回到胞內）的量達到了動態(tài)平衡，K+的跨膜凈移動為零，此時膜兩側電位差就穩(wěn)定在某一不再增大的數值，即靜息電位。靜息電位及其形成原理K+Na+Cl-Na+Cl-K+膜內膜外281111330離子濃度差=電位差

在靜息狀態(tài)下，細胞膜內K+的高濃度和安靜時膜主要對K+的通透性，是大多數細胞產生和維持靜息電位的主要原因。（K+的平衡電位）靜息電位及其形成原理細胞在靜息狀態(tài)下存在于細胞膜兩側的電位差，稱為靜息電位，也稱跨膜靜息電位。動作電位及其形成原理動作電位（actionpotential,AP）：指膜受刺激后在原有的靜息電位基礎上發(fā)生的一次膜兩側電位的快速而可逆的倒轉和復原。由鋒電位和后電位組成的。鋒電位是AP的主要成分，因此通常說AP時主要指的是鋒電位。AP的幅度約為90～130mV，神經和骨骼肌纖維的AP的去極化上升支超過0mV電位水平約35mV，這一段稱為超射。神經纖維的AP一般歷時0.5～2.0ms，可沿膜擴布，又稱神經沖動。因此，興奮和神經沖動是動作電位的同意語。動作電位及其形成原理第一階段：動作電位上升支的形成（去極化相的形成）產生原因：由于刺激引起膜對Na+的通透性瞬間增大（Na離子通道被激活），膜外的Na+內流，使膜電位由-70mV增加至0mV，進而上升為+35mV，Na+通道隨之失活。動作電位及其形成原理第二階段：動作電位下降支形成：

Na+通道失活后，膜恢復了對K+的通透性，大量的K+外流。使膜電位由正值向負值轉變，形成了動作電位的下降支。動作電位是在極短的時間內產生的，因此，在體外描記的圖形為一個短促而尖銳的脈沖圖形，似山峰般，稱為峰電位。動作電位及其形成原理第三階段：后電位的形成：當膜電位接近靜息電位水平時，K+的跨膜轉運停止。隨后，膜上的Na+-K+泵（Na+-K+-ATP酶）被激活，將膜內的Na+離子向膜外轉運，同時，將膜外的K+向膜內運輸，形成了負后和正后電位。動作電位及其形成原理河豚毒素能阻斷鈉通道，對鉀通道無影響。用河豚毒素處理，影響的是曲線哪一段？四乙胺能阻斷鉀通道,而不影響鈉通道。用四乙胺處理，影響的是曲線哪一段？abcdef“局部電流學說”——

細胞膜上任何一個部位受刺激后所產生的動作電位，都可以沿著細胞膜向周圍擴布，使興奮部位與未興奮部位之間形成局部電流，導致整個細胞膜都經歷一次跨膜離子移動，實現動作電位在膜上的傳導。動作電位的傳導興奮性的變化1、絕對不應期：鋒電位上升支與下降支初期

特點：對任何刺激均不產生反應。2、相對不應期：鋒電位下降支的后期

特點：對閾上刺激反應。3、超常期：負后電位

特點：對閾下刺激產生反應。4、低常期：正后電位

特點：對閾上刺激產生反應。神經元與神經元之間無原生質相連，但是，信息可由一個神經元傳遞給另一個神經元，信息的傳遞依靠它們之間的特殊部位——突觸進行傳遞。突觸及其信息傳遞突觸的分類：（2）按對繼后神經元的影響分：（3）根據突觸信息傳遞的方式分：（1）按突觸形成部位分：興奮性突觸和抑制性突觸化學性突觸和電突觸軸-樹、軸-軸、軸_體、樹-樹突觸突觸及其信息傳遞突觸及其信息傳遞突觸的分類：突觸及其信息傳遞化學性突觸電突觸突觸的結構：化學性突觸電突觸突觸前膜（有無囊泡）突觸間隙（距離大小）突觸后膜（有無受體）突觸及其信息傳遞突觸及其信息傳遞突觸及其信息傳遞神經遞質與受體：神經遞質指是指突觸前末梢處釋放，能特異性作用于突觸后膜受體，并產生突觸后電位的信號物質。突觸及其信息傳遞突觸及其信息傳遞外周遞質：乙酰膽堿（Ach）去甲腎上腺素（NE）嘌呤或肽類絕大多數交感節(jié)后纖維。主要存在于胃腸道。全部植物性神經節(jié)前纖維；絕大多數副交感神經節(jié)后纖維；全部軀體運動神經；支配汗腺和舒血管平滑肌的交感節(jié)后纖維。中樞遞質：乙酰膽堿（Ach）單氨類——肽類——NE，5-HT，多巴胺。神經肽。多數為興奮作用。氨基酸——谷氨酸、天冬氨酸；GABA、甘氨酸細胞膜或細胞膜內能與某些化學物質（神經遞質或化學激素）發(fā)生特異性結合并誘發(fā)產生生物學效應的特殊生物分子——受體膽堿能受體：M受體，N受體腎上腺素能受體：α受體，β受體突觸前受體中樞遞質的受體煙堿型受體（nicotinicreceptor）毒蕈堿型受體（muscarinicreceptor）突觸及其信息傳遞遞質的代謝合成：主要在胞體