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5. 突触后电位

神经调节的结构基础和调节过程 · 高二
先确认一下:这一关能不能学
上面这几节是它的地基 —— 没通的话,补完再回来,比硬啃快得多。
讲清楚它是什么

定义 神经递质与突触后膜受体结合,引起突触后膜离子通透性改变而产生的局部电位变化。

从哪来 建立在“1. 内环境的组成”之上。突触间隙属于组织液(内环境的一部分),神经递质释放后需扩散通过这一内环境介质才能到达突触后膜,这是信号传递的物理基础。

为什么 突触后电位本质是膜电位的局部变化,其产生机制遵循离子跨膜运输原理。 1. 兴奋性突触后电位(EPSP):兴奋性递质(如谷氨酸)与受体结合,导致突触后膜对Na⁺通透性增加,Na⁺顺浓度梯度内流,使膜内负电位减小(去极化)。 2. 抑制性突触后电位(IPSP):抑制性递质(如GABA)与受体结合,导致突触后膜对Cl⁻通透性增加,Cl⁻顺浓度梯度内流(或K⁺外流),使膜内负电位增大(超极化)。 3. 局部性:这种电位变化只发生在突触后膜局部,不沿膜传导,而是通过电紧张扩布影响邻近区域,最终在轴突始段整合决定是否产生动作电位。

适合:逻辑推理型、喜欢机制分析的学生** **讲法:离子通道开关模型** 将突触后膜想象成一道“智能门”。 1. **钥匙(递质)
兴奋性递质是“开门钥匙”,打开Na⁺通道,正电荷(Na⁺)涌入,室内(膜内)电压升高(去极化);抑制性递质是“锁门钥匙”,打开Cl⁻通道,负电荷(Cl⁻)涌入,室内(膜内)电压降低(超极化)。 2. 局部效应:强调这只是“门口”的电压变化,不是整栋楼(整个神经元)都亮了。只有门口电压变化足够大,才能触发“报警系统”(动作电位)。 3. 核心逻辑:递质种类决定通道类型 → 通道类型决定离子流向 → 离子流向决定电位变化方向。
适合:形象思维型、喜欢类比的学生** **讲法:水池水位模型** 1. **静息电位
水池水位在标准线(-70mV)。 2. EPSP:往水池里倒水(Na⁺内流),水位上升(去极化),接近溢出口(阈值)。 3. IPSP:从水池里抽水(Cl⁻内流或K⁺外流),水位下降(超极化),远离溢出口。 4. 关键点:突触后电位是“水位波动”,动作电位是“水溢出”。多个EPSP叠加可能让水位溢出,但单个IPSP会让水位更低,更难溢出。
适合:考试导向型、需要快速记忆的学生** **讲法:口诀+对比表格** **口诀
“兴奋钠内流,去极化变浅; 抑制氯内流,超极化变深; 局部不传导,整合在轴突。” 对比表: | 特征 | EPSP (兴奋性) | IPSP (抑制性) | | :--- | :--- | :--- | | 递质 | 谷氨酸等 | GABA、甘氨酸等 | | 离子 | Na⁺内流为主 | Cl⁻内流或K⁺外流 | | 电位变化 | 去极化(膜内负值减小) | 超极化(膜内负值增大) | | 结果 | 易产生动作电位 | 难产生动作电位 | | 性质 | 局部电位 | 局部电位 |
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练一道
基础题
某神经元突触后膜上存在对Na⁺和Cl⁺的离子通道。当兴奋性神经递质与受体结合后,突触后膜电位由-70mV变为-60mV。请分析: (1) 此时哪种离子跨膜运输? (2) 该电位变化属于EPSP还是IPSP? (3) 这种电位变化能否沿突触后膜传导?
变式
若某突触前神经元释放抑制性递质,导致突触后膜Cl⁻通道开放。已知该细胞内Cl⁻浓度低于细胞外。 (1) Cl⁻将如何跨膜运输? (2) 突触后膜电位如何变化? (3) 若此时该神经元同时受到一个EPSP刺激,最终是否一定能产生动作电位?为什么?
看解答过程
(1) 电位由-70mV变为-60mV,膜内负电位减小,发生去极化。根据离子平衡电位原理,Na⁺平衡电位约为+60mV,Cl⁻平衡电位约为-70mV。去极化通常由Na⁺内流引起。因此,Na⁺内流。 (2) 去极化使膜电位更接近阈值,有利于产生动作电位,故属于EPSP(兴奋性突触后电位)。 (3) 突触后电位是局部电位,其幅度随距离增加而衰减,不能沿突触后膜传导(区别于动作电位的“全或无”传导)。
试试手自己判
检测题
在突触传递过程中,若突触前神经元释放的递质导致突触后膜K⁺通道开放,且细胞内K⁺浓度高于细胞外。 (1) K⁺将如何跨膜运输? (2) 突触后膜电位发生什么变化? (3) 该突触后电位属于兴奋性还是抑制性? (4) 若此时突触后神经元同时接受另一个突触的EPSP刺激,最终产生动作电位的概率是增大还是减小?
看答案和判分标准
答案:(1) K⁺外流 (2) 超极化(膜内负电位增大) (3) 抑制性(IPSP) (4) 减小
判对标准:
- (1) 答“K⁺外流”得1分;答“内流”不得分。
- (2) 答“超极化”或“膜内负值增大”得1分;答“去极化”不得分。
- (3) 答“抑制性”或“IPSP”得1分;答“兴奋性”不得分。
- (4) 答“减小”得1分;需结合IPSP的抑制作用解释,仅答“减小”无解释得0.5分。
- 全部正确且逻辑清晰得满分。
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