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2.4 兴奋在神经纤维上的传导

动物和植物的生命活动调节 · 高三
讲清楚它是什么

定义 兴奋以电信号(局部电流)形式在神经纤维膜内外快速传导的过程。

从哪来 本节为图谱记录的起点,无前置知识点。

为什么 神经纤维膜处于静息电位时,膜外正内负。当某点受刺激产生动作电位时,该点膜电位变为外负内正。此时,兴奋部位与相邻未兴奋部位之间产生电位差,导致电荷移动(局部电流)。局部电流刺激相邻未兴奋部位,使其去极化产生新的动作电位,从而将兴奋向前传导。本质是膜电位的局部变化引发的连锁反应。

类比法
适合形象思维强、抽象逻辑较弱的学生。 将神经纤维比作一条长跑道,兴奋是“接力棒”。静息时跑道平整(电位差稳定);兴奋部位像突然被踩塌的坑(电位反转),坑边(未兴奋区)因为高度差(电位差)产生“坡度”(局部电流),这个坡度推动下一段跑道也塌下去,从而让“坑”沿着跑道移动。强调“移动的是状态,不是物质”。
物理机制法
适合理科逻辑强、喜欢探究原理的学生。 从离子通道角度切入。静息时K⁺通道开放,膜外正内负。刺激后Na⁺通道开放,Na⁺内流,膜电位反转(外负内正)。此时,膜外电流从正电位(未兴奋区)流向负电位(兴奋区),膜内电流从负电位(兴奋区)流向正电位(未兴奋区)。这种局部电流使未兴奋区膜内电位升高,达到阈电位后触发Na⁺通道再次开放,形成动作电位。强调“电位差驱动离子流动,离子流动改变电位”。
动态图示法
适合视觉学习者、需要直观过程的学生。 用动态图或分步动画展示: 1. 静息:膜外+,膜内-。 2. 刺激点A:膜外-,膜内+。 3. 电流方向:膜外B→A,膜内A→B。 4. B点受刺激:膜外-,膜内+。 5. 兴奋传导至B,A恢复静息。 强调“兴奋传导方向与膜内电流方向一致,与膜外电流方向相反”。
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练一道
基础题
神经纤维某点受刺激产生兴奋,该点膜电位变为外负内正。此时,兴奋部位与相邻未兴奋部位之间形成的局部电流方向是? A. 膜外:兴奋部位→未兴奋部位;膜内:未兴奋部位→兴奋部位 B. 膜外:未兴奋部位→兴奋部位;膜内:兴奋部位→未兴奋部位 C. 膜外和膜内均为:兴奋部位→未兴奋部位 D. 膜外和膜内均为:未兴奋部位→兴奋部位
变式
若将神经纤维置于高K⁺溶液中,静息电位绝对值会如何变化?对兴奋传导有何影响?
试试手自己判
检测题
在离体神经纤维上,a点受刺激产生兴奋,b、c点未兴奋。若a点膜电位为外负内正,b点膜电位为外正内负,则a、b两点之间的局部电流方向是? A. 膜外:a→b;膜内:a→b B. 膜外:b→a;膜内:b→a C. 膜外:b→a;膜内:a→b D. 膜外:a→b;膜内:b→a
看答案和判分标准
答案:C
判对标准:
- 正确识别a点(兴奋)膜外负、膜内正;b点(未兴奋)膜外正、膜内负。
- 正确应用“电流由正流向负”原则:膜外电流b→a,膜内电流a→b。
- 选择C选项。若选错,需检查是否混淆了膜内外电位极性或电流方向规则。
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