高中生物核心概念高考复习课件兴奋在神经元上产生、传导和传递
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根据性质不同可将刺激分为：机械的（包括振动、 扩张、压力）、化学的、温度的、电的、声的、光的， 生物的、放射性的等等，都存在时间的阈值。
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2
兴奋（excitation）
机体对刺激所产生的反应是多种多样的，形式各异，但 都属于各器官或组织细胞的特有功能表现，如肌肉收缩、神 经传导、腺体分泌、纤毛运动、变形运动等等。这些功能表 现若在感受有效刺激后明显加强（由相对静止状态变为显著 活跃状态），生理学中称其为兴奋；感受有效刺激后功能表 现明显减弱，则称为抑制。抑制并不是无反应，而是与兴奋 过程相对立的另一种主动过程。如在动物实验中，以电刺激 家兔颈部交感神经，动物的心跳加快、加强（兴奋）；若刺 激颈部迷走神经，心跳减慢、减弱，甚至停止（抑制）。
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9
静息电位及其形成原理
细胞膜两侧存在电位差，以及此电位差在某种条
件下会发生波动，使细胞膜处于不同的电学状态。
人们将细胞安静时膜两侧保持的内负外正的的状
态称为膜的极化；
当膜电位向膜内负值加大的方向变化时，称为膜
的超极化；
相反，膜电位向膜内负值减小的方向变化，称为
膜的去极化；
细胞受刺激后先发生去极化，再向膜内为负的静
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13
静息电位及其形成原理
细胞在静息状 态下存在于细 胞膜两侧的电 位差，称为静 息电位，也称 跨膜静息电位。
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14
动作电位及其形成原理
动作电位（action potential, AP）：指膜受刺 激后在原有的静息电位基础上发生的一次膜两侧电位 的快速而可逆的倒转和复原。由锋电位和后电位组成 的。锋电位是AP的主要成分，因此通常说AP时主要指 的是锋电位。 AP的幅度约为90～130mV，神经和骨骼 肌纤维的AP的去极化上升支超过0mV电位水平约35mV， 这一段称为超射。 神经纤维的AP一般历时0.5～ 2.0ms，可沿膜扩布，又称神经冲动。因此，兴奋和 神经冲动是动作电位的同意语。
（联络神经元）
运动神经元
（传出神经元）
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7
神经元的结构特点
神经纤维是神经元突起的延长部分，由轴突或树突以及 鞘状结构组成。其主要功能是传导动作电位。 神经纤维传导神经兴奋的特征：
1、生理完整性 2、绝缘性 3、双向性 4、不衰减性 5、相对不疲劳性
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8
静息电位及其形成原理
静息电位（resting potential，RP）：指细胞未受刺激 时存在于细胞膜内外两侧的电位差。将一对测量电极中的一个 放在细胞的外表面，另一个与微电极相连，准备刺入细胞膜内。 当两个电极都位于膜外时，电极之间不存在电位差。在微电极 尖端刺入膜内的一瞬间，示波器上显示一突然的电位跃变，表 明两个电极间出现电位差，膜内侧的电位低于膜外侧电位。该 电位差是细胞安静时记录到的，因此称为静息电位。 几乎所 有的动、植物细胞的静息电位都表现为膜内电位值较膜外为负， 如规定膜外电位为0，膜内电位可以负值表示，即大多数细胞 的静息电位在-10～-100mV之间。神经细胞的静息电位约为70mV，红细胞的约为-10mV。
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4
刺激、兴奋和兴奋性
有效刺激
可被感受 正在变化
可兴奋组织
兴奋
反 抑制应
神经、肌肉、腺体三种组织均能在接受刺激后迅 速产生特殊生物电反应，因此三者被称为可兴奋组织。
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5
神经元的结构特点
单极细胞
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双极细胞
多极细胞
6
神经元的结构特点
根据功能分：
感觉神经元
（传入神经元）
中间神经元
息电位水平恢复，称为膜的复极化。
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10
静息电位及其形成原理 细胞膜内、外的离子浓度差
离子 细胞内液（mmol/L） 细胞外液（mmol/L） 平衡电位（mV）
K+
400
20
-75
Na+
50
Cl-
52
A-
385
440
+55
560
-60
-
-
A- 表示带负电的蛋白质基团
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11
静息电位及其形成原理
安静时K+离子通过细胞膜扩散的实质是因为膜上有非门控的 K+离子通道。这种离子通道没有门，总是开着的。K+离子是否 通过和通过多少是由膜两侧的离子浓度差和电位差决定的。
细胞内外存在K+的浓度差（细胞内高钾）， K+具有从膜内侧向膜外 侧扩散的趋势（ K+外流）。虽然胞内A-的浓度也很高，但细胞膜对A-不能
通透，它只能因正负电荷的相互吸引作用，排列于细胞的内侧面。而扩散 出细胞的K+也不能远离膜，而排列在膜的外侧面。这样在膜的内外两侧就 形成了外正内负的电位差。K+的这种外向扩散不能无限制的进行，因为K+ 外流造成的外正内负的电场力，将阻碍带正电的K+继续外流，而且K+外流 愈多，这种电势的阻碍就会愈大。当促使K+外流的膜两侧K+浓度差势能， 与阻碍K+外流的电位差势能相等时，即膜两侧电-化学势的代数和为零时， K+外流量与回收（回到胞内）的量达到了动态平衡，K+的跨膜净移动为零，
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3
兴奋性（excitability）
兴奋性是活机体的另一个重要特征，同时也说明了活机体与周 围环境的另一种关系，即机体生存的环境条件改变时能引起机体活 动的变化。这种特性不仅完整机体有，组成机体的每一种活组织或 活细胞也具有这种特性。细胞直接生存的环境（称为内环境）条件 改变时同样引起生活的组织或细胞发生活动的变化。刺激引起的机 体或组织细胞活动的变化称为反应。反应是刺激引起的，反应本身 又是生命活动的特征，因此，广义地说，兴奋性是指活机体或活组 织细胞对刺激发生反应的能力。近些年来，人们对兴奋性提出了更 本质的理解。认为兴奋性的实质是细胞在受刺激时产生动作电位的 能力。兴奋就是指产生了动作电位。
此时膜两侧电位差就稳定在某一不再增大的数值，即静息电位。
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静息电位及其形成原理
28
1
K+
K+
Cl- Na+ 11
膜内
Na+ Cl13 30 膜外
离子浓度差=电位差
在静息状态下，细 胞膜内K+的高浓度和 安静时膜主要对K+的 通透性，是大多数细 胞产生和维持静息电 位的主要原因。（K+ 的平衡电位）
刺激、兴奋和兴奋性的关系；
静息电位及其形成原理 ；
动作电位及其形成原理
动作电位的传导；
突触及其信息传递 。
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1
刺激（stimulus）
活的机体或组织细胞所生存的环境，条件复杂、 多变，有一些环境条件变化与机体活动无关，有一些 能被机体或组织细胞所感受，并使它们的活动发生变 化。这种正在变化的并能被机体所感受的内外环境条 件被称为刺激。
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兴奋（excitation）
机体对刺激所产生的反应是多种多样的，形式各异，但 都属于各器官或组织细胞的特有功能表现，如肌肉收缩、神 经传导、腺体分泌、纤毛运动、变形运动等等。这些功能表 现若在感受有效刺激后明显加强（由相对静止状态变为显著 活跃状态），生理学中称其为兴奋；感受有效刺激后功能表 现明显减弱，则称为抑制。抑制并不是无反应，而是与兴奋 过程相对立的另一种主动过程。如在动物实验中，以电刺激 家兔颈部交感神经，动物的心跳加快、加强（兴奋）；若刺 激颈部迷走神经，心跳减慢、减弱，甚至停止（抑制）。
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静息电位及其形成原理
细胞膜两侧存在电位差，以及此电位差在某种条
件下会发生波动，使细胞膜处于不同的电学状态。
人们将细胞安静时膜两侧保持的内负外正的的状
态称为膜的极化；
当膜电位向膜内负值加大的方向变化时，称为膜
的超极化；
相反，膜电位向膜内负值减小的方向变化，称为
膜的去极化；
细胞受刺激后先发生去极化，再向膜内为负的静
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静息电位及其形成原理
细胞在静息状 态下存在于细 胞膜两侧的电 位差，称为静 息电位，也称 跨膜静息电位。
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动作电位及其形成原理
动作电位（action potential, AP）：指膜受刺 激后在原有的静息电位基础上发生的一次膜两侧电位 的快速而可逆的倒转和复原。由锋电位和后电位组成 的。锋电位是AP的主要成分，因此通常说AP时主要指 的是锋电位。 AP的幅度约为90～130mV，神经和骨骼 肌纤维的AP的去极化上升支超过0mV电位水平约35mV， 这一段称为超射。 神经纤维的AP一般历时0.5～ 2.0ms，可沿膜扩布，又称神经冲动。因此，兴奋和 神经冲动是动作电位的同意语。
（联络神经元）
运动神经元
（传出神经元）
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神经元的结构特点
神经纤维是神经元突起的延长部分，由轴突或树突以及 鞘状结构组成。其主要功能是传导动作电位。 神经纤维传导神经兴奋的特征：
1、生理完整性 2、绝缘性 3、双向性 4、不衰减性 5、相对不疲劳性
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静息电位及其形成原理
静息电位（resting potential，RP）：指细胞未受刺激 时存在于细胞膜内外两侧的电位差。将一对测量电极中的一个 放在细胞的外表面，另一个与微电极相连，准备刺入细胞膜内。 当两个电极都位于膜外时，电极之间不存在电位差。在微电极 尖端刺入膜内的一瞬间，示波器上显示一突然的电位跃变，表 明两个电极间出现电位差，膜内侧的电位低于膜外侧电位。该 电位差是细胞安静时记录到的，因此称为静息电位。 几乎所 有的动、植物细胞的静息电位都表现为膜内电位值较膜外为负， 如规定膜外电位为0，膜内电位可以负值表示，即大多数细胞 的静息电位在-10～-100mV之间。神经细胞的静息电位约为70mV，红细胞的约为-10mV。
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刺激、兴奋和兴奋性
有效刺激
可被感受 正在变化
可兴奋组织
兴奋
反 抑制应
神经、肌肉、腺体三种组织均能在接受刺激后迅 速产生特殊生物电反应，因此三者被称为可兴奋组织。
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神经元的结构特点
单极细胞
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神经元的结构特点
根据功能分：
感觉神经元
（传入神经元）
中间神经元
息电位水平恢复，称为膜的复极化。
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静息电位及其形成原理 细胞膜内、外的离子浓度差
离子 细胞内液（mmol/L） 细胞外液（mmol/L） 平衡电位（mV）
K+
400
20
-75
Na+
50
Cl-
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A-
385
440
+55
560
-60
-
-
A- 表示带负电的蛋白质基团
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静息电位及其形成原理
安静时K+离子通过细胞膜扩散的实质是因为膜上有非门控的 K+离子通道。这种离子通道没有门，总是开着的。K+离子是否 通过和通过多少是由膜两侧的离子浓度差和电位差决定的。
细胞内外存在K+的浓度差（细胞内高钾）， K+具有从膜内侧向膜外 侧扩散的趋势（ K+外流）。虽然胞内A-的浓度也很高，但细胞膜对A-不能
通透，它只能因正负电荷的相互吸引作用，排列于细胞的内侧面。而扩散 出细胞的K+也不能远离膜，而排列在膜的外侧面。这样在膜的内外两侧就 形成了外正内负的电位差。K+的这种外向扩散不能无限制的进行，因为K+ 外流造成的外正内负的电场力，将阻碍带正电的K+继续外流，而且K+外流 愈多，这种电势的阻碍就会愈大。当促使K+外流的膜两侧K+浓度差势能， 与阻碍K+外流的电位差势能相等时，即膜两侧电-化学势的代数和为零时， K+外流量与回收（回到胞内）的量达到了动态平衡，K+的跨膜净移动为零，
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兴奋性（excitability）
兴奋性是活机体的另一个重要特征，同时也说明了活机体与周 围环境的另一种关系，即机体生存的环境条件改变时能引起机体活 动的变化。这种特性不仅完整机体有，组成机体的每一种活组织或 活细胞也具有这种特性。细胞直接生存的环境（称为内环境）条件 改变时同样引起生活的组织或细胞发生活动的变化。刺激引起的机 体或组织细胞活动的变化称为反应。反应是刺激引起的，反应本身 又是生命活动的特征，因此，广义地说，兴奋性是指活机体或活组 织细胞对刺激发生反应的能力。近些年来，人们对兴奋性提出了更 本质的理解。认为兴奋性的实质是细胞在受刺激时产生动作电位的 能力。兴奋就是指产生了动作电位。
此时膜两侧电位差就稳定在某一不再增大的数值，即静息电位。
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静息电位及其形成原理
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K+
K+
Cl- Na+ 11
膜内
Na+ Cl13 30 膜外
离子浓度差=电位差
在静息状态下，细 胞膜内K+的高浓度和 安静时膜主要对K+的 通透性，是大多数细 胞产生和维持静息电 位的主要原因。（K+ 的平衡电位）
刺激、兴奋和兴奋性的关系；
静息电位及其形成原理 ；
动作电位及其形成原理
动作电位的传导；
突触及其信息传递 。
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1
刺激（stimulus）
活的机体或组织细胞所生存的环境，条件复杂、 多变，有一些环境条件变化与机体活动无关，有一些 能被机体或组织细胞所感受，并使它们的活动发生变 化。这种正在变化的并能被机体所感受的内外环境条 件被称为刺激。