一、興奮在神經元上的傳導
科學家在自然界中找到一種槍烏賊,用其粗大的神經細胞做實驗材料,驗證了興奮在神經元上傳導是一種電信號。
圖一 槍烏賊
圖二 槍烏賊電極實驗
圖三 局部電流的傳導
在神經細胞的膜外,興奮傳導的方向與局部電流傳導的方向相反;在膜內興奮傳導的方向與局部電流傳導的方向相同。
(三)產生局部電流的機理(如下圖四)
1、靜息狀態:鈉離子通道關閉,鉀離子通道打開,鉀離子外流,表現為外正內負;
2、動作電位:當在某處施加刺激後,鈉離子通道打開,鉀離子通道關閉,鈉離子瞬間局部外流,造成外負內正。
3、鈉離子內流和鉀離子外流都是通過協助擴散的方式實現的。
圖四 局部電流的產生
(四)興奮在神經元上傳導的過程(如下圖五)
圖五 興奮傳導的過程
1、膜電位差在-70mV時,為極化狀態(外正內負),此時是靜息電位。
2、當膜電位差從﹣70mV—+30mV,為去極化過程(鈉離子內流),當到達+30mV時,是反極化狀態(外負內正)。
3、當膜電位差從+30mV—-70mV,為復極化的過程(鉀離子外流),又回到靜息電位﹣70mV。
4、過程:極化狀態去極化過程反極化狀態復極化過程超極化狀態
二、興奮在神經元間的傳遞(如圖六所示)
1、興奮在神經元間傳遞的結構基礎:突觸
圖六 興奮在神經元間傳遞
圖七 突觸的結構
2、興奮在神經元間傳遞的過程
當對神經纖維施加刺激,興奮以電信號的形式在神經元上傳導,當傳遞到軸突末端時,刺激鈣離子內流,使突觸小泡開始向突觸前膜移動,並且與前膜融合,以胞吐的形式把神經遞質釋放到突觸間隙(組織液)中,神經遞質就會與突觸後模的特異性受體結合。如果特異性受體是由鈉通道蛋白控制,那麼鈉通道打開,會使鈉離子內流,造成外負內正,形成局部電流,電信號最終向下傳導,如果是肌肉就收縮了,是腺體它就分泌了,如果是另一個神經纖維的胞體或樹突,它就興奮了。
3、興奮在神經元間傳遞的方向:只能由突觸前膜向突觸後模傳遞,而不能由突觸後模向突觸前膜傳遞。(單方向的)
4、興奮在神經元間傳遞的特點:
可興奮亦可抑制,是由神經遞質的種類決定的,比如,乙醯膽鹼、去甲腎上腺素等都是興奮型遞質,而氨基丁酸就屬於抑制型的遞質。
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