通过神经系统的调节教学设计 江苏省怀仁中学袁亚梅 一、教学内容及分析 1.教材内容 本节的主要内容是神经调节的基本方式和兴奋的传导。关于兴奋的传导，包括神经纤维上的传导和细胞间的传递两部分内容。在神经纤维上的传导这一部分，教材结合插图讲述了神经纤维受到刺激时产生电位变化、电位差和局部电流的形成，以及兴奋在神经纤维上的传导方式。在细胞间的传递这一部分，介绍了突触的结构，然后讲述了兴奋怎样从一个神经元通过突触传递给另一个神经元，最后讲述了神经元之间兴奋只能单向传递的原因。为了更好地发挥互动式教学的最大优势，教师应适当补充关于研究兴奋传导的实验材料的选择，以及具体的实验方法，将这部分知识还原到科学史的研究背景中去认识。 2.学情分析 有关于神经调节的基本方式──反射，反射的结构基础──反射弧等相关的基础知识，学生在初中就已经学过，所以教师可以给出少量时间由学生快速阅读进行回忆，并通过提问及时深化。 兴奋在神经纤维上的传导和在神经元上的传递这些内容比较抽象，学生没有接触过，不容易理解，在学习上具有一定的难度。而这些既是教学重点又是教学难点，特别是兴奋传导时膜电位的变化和突触释放递质的过程。教师在这方面要多做指导、启发。 《通过神经系统的调节》一节的内容对于生物学科知识体系的建构，生物学科思维方法的形成，生物学科能力的培养都具有重要作用。 三、教学目标 1.知识目标 （1）描述神经调节的基本方式、结构基础及其完整性的必要。 （2）概述兴奋在神经纤维上的传导过程。 （3）概述兴奋在细胞间的传递过程。 （4）应用兴奋传导原理，辨别传导方向，解决实际问题。 2.能力目标 （1）通过观察兴奋传导的动态过程，培养学生分析、比较、归纳等逻辑推理能力。
第2章动物和人体生命活动的调节第1节通过神经系统的调节 一、教学目标 1.概述神经调节的结构基础和反射。 2.说明兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。 3.概述神经系统的分级调节和人脑的高级功能。 二、教学重点和难点 1．教学重点 （1）兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。 （2）人脑的高级功能。 2．教学难点 神经冲动的产生和传导。 三、教学课时 2 四、教学过程
级功能 〔思考与讨论3〕〔旁栏思考题〕 大脑皮层第一运动区代表区范围的大小与躯体大小无关，而与躯体运动的复杂精细程度有关。 2．言语区 （1）运动性失语症不能讲话——运动性失语症 （2）听觉性失语症听不懂——听觉性失语症 3．大脑皮层与内脏活动的联系 4．神经系统各部分的协调统一 神经系统是人和高等动物的主要的功能调节系统，各项生命活动一般都是在大脑皮层、下丘脑、植物性神经等共同调节作用下才得以协调进行。 （四）神经调节与体液调节的区别与联系 神经调节与体液调节在动物体内是同时存在的，都是机体调节生命活动的基本形式。二者这两种调节作用共同协调相辅相成，一方面体内大多数内分泌 腺都受中枢神经系统的控制，如性激素的分泌就是受中枢神经系统调节的；另一方面内分泌腺所分泌的激素也可以影响神经系统的功能，如甲状腺激素就是大脑的生长发育所必需的。在上述这两种调节作用中动物的各项生命活动主要受神经系统调节。 〔提示〕可能是H区出现了问题。 提示：记忆必须加以巩固才能持久，巩固的方法是复习。通过各种感觉器官进入人脑的信息量非常大，据估计仅有1%的信息能被较长期地记忆，大部分都将被遗忘。能被长期贮存的信息是反复被运用的。通过反复运用，信息在短期记忆中循环，从而延长信息在其中的停留时间，这样就使这些信息更容易转入长期记忆。 〔小结〕总结总结能力 〔作业〕一二题。 〔提示〕一、1.B。2.大脑、小脑和脑干。 二、拓展题 1．b、c、d、e。 2．提示：都表现为电位差，但电流在导线中的传导是自由电子的定向移动形成的，而神经冲动的传导主要是靠细胞膜两侧带电粒子的跨膜运动形成的。 典型例题 例1．电在生物学研究中用途广泛。右图是突触的亚显微结构模式图。现在E处施加电剌激，使其兴奋。受到剌激后，E处膜内外电位变 化及其所产生的神经冲动的传导方向是（） A．内负外正，向下B．内负外正，向上
酶的作用机制和酶的调节 重点综述 1. 酶作用机制：有专一性机理(锁与钥匙学说和诱导契和假说)和高效性的机理，以后者出现偏多，而且考查的题型上也是多样化(填写、选择、判断、问答等)。 （1)酶作用机理的两种学说，可以只作一般性的了解。 (2)酶作用高效性的机理要重点掌握。体现在以下5个方面：①靠近与定向；②变形与扭曲；③共价催化；④酸碱催化；⑤酶活性部位的低介电区。 在这一部分中，还要了解某些酶的作用原理： ①溶菌酶：活性部位有Clu3，和ASP52典型的酸碱催化。 ②胰凝乳蛋白酶：活性部位有ASPl02、His57和Serl95组成的电荷拉力网。 ③羧肽酶A：含金属离子zn2＋的酶。 2. 酶的调节：酶调节的类型(共价调节，化学修饰，酶原激活，酶含量在分子水平的调节)。 几个概念也很重要：别构酶，调节酶等。 （一）名词解释 1.变构酶（allosteric enzyme）；2．同工酶（isozyme）；3．活性中心（active center）；4. 酶原的激活（activation of zymogen）； 5. 别构效应（allosteric effect）； 6. 正协同效应（positive cooperative effect） （二）选择题（在备选答案中选出1个或多个正确答案） 1. 酶原激活的实质是 A. 激活剂与酶结合使酶激活 B. 酶蛋白的变构效应 C. 酶原分子一级结构发生改变从而形成或暴露出酶的活性中心 D. 酶原分子的空间构象发生了变化而一级结构不变 E. 以上都不对 2. 同工酶的特点是 A. 催化相同的反应，但分子结构和理化性质不同的一类酶 B. 催化相同反应，分子组成相同，但辅酶不同的一类酶 C. 催化同一底物起不同反应的酶的总称 D. 多酶体系中酶组分的统称 E. 催化作用，分子组成及理化性质相同，但组织分布不同的酶 3. 乳酸脱氢酶（LDH）是一个由两种不同的亚基组成的四聚体。假定这些亚基随机结合成四聚体，这种酶有多少种同工酶？ A. 两种 B. 三种 C. 四种 D. 五种 E. 六种 4．下列关于酶活性中心的叙述哪些是正确的 A.是由一条多肽链中若干相邻的氨基酸残基以线状排列而成 B．对于整个酶分子来说，只是酶的一小部分 C．仅通过共价键与作用物结合
第十章神经系统的功能 一、选择题: 1．神经纤维传导兴奋的特征不包括 A．双向性B．相对不疲劳性C．绝缘性D．对内环境变化敏感E．生理完整性2．关于兴奋在中枢的扩布特征的描述，错误的是 A．有中枢延搁B．总和C．不衰减D．单向扩布E．兴奋节律的改变 3．参与神经-肌接头处兴奋传递的受体属于 A．毒蕈碱受体B．N型ACh门控通道C．M型ACh门控通道 D．促代谢型受体E．突触前受体 4．兴奋性化学突触的传递过程不包括 A．突触前膜的Ca2+内流B．兴奋性神经递质的释放C．突触后膜的超极化D．突触后膜产生去极化电位E．突触后膜的兴奋性升高 5．突触前抑制的产生是由于 A．突触前膜的预先超极化B．突触前膜的预先去极化 C．突触前抑制性递质释放过多D．突触后膜的兴奋性降低 E．突触后膜的超极化 6．脊髓内由Renshaw细胞构成的回返性抑制使用的神经递质是 A．乙酰胆碱B．去甲肾上腺素C．γ-氨基丁酸 D．多巴胺E．5-羟色胺 7．抑制性突触后电位的产生过程不包括 A．突触前膜的预先去极化B．突触后膜超极化C．突触后膜的兴奋性降低D．抑制性中间神经元兴奋E．有抑制性神经递质的释放 8．抑制性突触后电位的产生，是由于突触后膜对下列哪些离子的通透性增高？A．Na+B．K+C．Na+和K+D．Ca2+E．Cl- 9．兴奋性突触后电位的产生，是由于突触后膜对下列哪些离子的通透性增高？A．Na+、K+、Ca2+尤其是Ca2+B．Na+、K+、Cl-尤其是Na+ C．K+、Ca2+、Na+尤其是K+ D．Na+、K+、Cl-尤其是Cl- E．K+、Ca2+、Cl-尤其是Ca2+
10．突触后神经元的动作电位首先产生于下列哪个部位？ A．胞体B．树突起始处C．轴突起始处D．轴突分支处E．树突棘 11．脊髓前角运动神经元的轴突侧枝与Renshaw细胞间的突触传递使用的递质是A．乙酰胆碱B．去甲肾上腺素C．γ-氨基丁酸 D．多巴胺E 5-羟色胺 12．反射活动的简单与复杂关键在于反射弧的哪个部分？ A．感受器B．传入神经纤维C．反射中枢 D．传出神经纤维E．效应器 13．中枢活动的后放效应主要是由于神经元池中存在着哪种联系方式？ A．辐散式联系B．聚合式联系C．单突触联系D．平行式联系E．震荡式联系14．与丘脑的感觉接替无关的感觉传导道是 A．视觉传导道B．听觉传导道C．嗅觉传导道 D．本体感觉传导道E．浅感觉传导道 15．来自特异投射系统的神经纤维主要终止于 A．大脑皮层中央后回的第四层B．中央前回的第四层C．中央后回的各层 D．中央前回的各层E．丘脑腹后外侧核 16．丘脑非特异投射系统的特点不包括 A．主要起自丘脑髓板内核群B．点对点地投射到大脑皮层特定区域 C．失去了特异性感觉传导功能D．是各种不同感觉的共同上传途径 E．进入大脑皮层后分布在各个层次 17．网状结构上行激动系统的特征不包括 A．多突触接替B．易受药物的影响而发生传导阻滞 C．刺激该系统脑电波呈现去同步化快波D．主要是通过丘脑特异投射系统而发挥作用E．是上行唤醒作用的功能系统 18．大脑皮层第一体感区的功能特征不包括 A．位于中央后回B．代表区的大小与体表部位的面积大小有关 C．上行感觉纤维交叉投射D．投射区的总体安排是倒置的 E．头面部代表区的内部安排是正立的 19．传导慢痛和内脏痛的神经纤维主要是 A ．Aα纤维B．Aγ纤维C．Aδ纤维D． B 类纤维E．C类纤维
一、教学目标 知识方面 1.概述神经调节的结构基础和反射。 2.说明兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。 3.概述神经系统的分级调节和人脑的高级功能。 二、教学重点和难点 1．教学重点 （1）兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。（2）人脑的高级功能。 2．教学难点 神经冲动的产生和传导。 三、教学方法：讲述与学生练习、讨论相结合 四、教学用具：幻灯片 五、课前准备： 六、教学课时：2 七、教学过程
八、板书设计 第1节通过神经系统的调节 一、神经调节的结构基础和反射 （一）神经调节的基本方式 1．反射：非条件反射（先天的）；条件反射（后天的）。 2．反射弧——感受器、传入神经、神经中枢、传出神经、效应器（缺一不可）。 二、兴奋在神经纤维上的传导 1．神经纤维上传导（双向性） （1）未受刺激时：膜外——正电位；膜内——负电位 （2）某部位受刺激生兴奋时，该部位膜外由“正”→“负”膜内由“负”→“正” （3）电位差→电荷移动→局部电流→局部电流回路 （4）兴奋以电流的方式沿着神经纤维迅速向前传导 三、兴奋在神经元之间的传递 （1）突触的定义：一个神经元与另一个神经元相接触的部位叫做突触。 （2）突触的结构：突触前膜突触间隙突触后膜 ①突触前膜——突触小体的膜； ②突触后膜——与突触前膜相对应的胞体膜或树突膜； ③突触间隙——突触前膜与突触后膜之间存在的间隙。 （3）突触小泡内递质的释放作用 （4）兴奋在细胞间的传递是单向的 四、神经系统的分级调节 五、人脑的高级功能 1．中央前回第一运动区 中央前回皮层代表区的位置与躯体各部分的关系是倒置的。 大脑皮层第一运动区代表区范围的大小与躯体大小无关，而与躯体运动的复杂精细程度有关。 2．言语区 （1）运动性失语症：不能讲话——运动性失语症
考点一神经调节的结构基础和反射 1.神经系统的结构和功能的基本单位是__________。神经元分为__________和__________，其中，数量多且较短的突起叫__________，一或两个较长的突起叫__________，轴突外包着髓鞘，合成为__________，其末端细小的分支叫__________。神经纤维集聚成束，构成周围神经系统的__________神经和__________神经，神经元细胞密集，构成了中枢神经系统的__________和__________。 2.神经调节的基本方式是__________。 3.反射的结构基础是__________，包括__________(起感受作用)、__________(把兴奋向中枢传递)、__________(对信息进行分析处理)、__________(把兴奋传递出去)、__________(由运动神经末梢及其所支配的__________或腺体等所组成)五个部分组成 探究思考： 反射是对动物而言，是否所有的动物都存在反射现象？它们的结构基础是什么？ 特别说明： 1.在反射弧中兴奋的传导是单向的。 2.反射弧只有保持完整性，才能完成反射。 3.有反射就必有反射弧，但有反射弧不一定就有反射，还要有一定的刺激。 4.一个反射活动的完成,必须依赖于反射弧的完整性。 归纳整理 一、神经元的分类及其功能拓展 1.感觉神经元(又叫传入神经元)：接受刺激，产生兴奋，并传导兴奋至神经中枢。 2.中间神经元：连接感觉神经元和运动神经元。 3.运动神经元(又叫传出神经)：传导兴奋到效应器，支配肌肉和腺体的活动。 二、概念区别——神经元、神经纤维和神经 神经元即神经细胞，由突起和细胞体两部分组成，突起分树突和轴突两种。 神经纤维是指神经元的轴突，包括套在轴突外面的髓鞘或感觉神经元的长树突。 许多神经纤维集结成束，外面包裹着由结缔组织形成的膜，构成一条神经。 四、概念区别——神经元、神经纤维和神经 神经元即神经细胞，由突起和细胞体两部分组成，突起分树突和轴突两种。 神经纤维是指神经元的轴突，包括套在轴突外面的髓鞘或感觉神经元的长树突。 许多神经纤维集结成束，外面包裹着由结缔组织形成的膜，构成一条神经。 练习 1. 人突然受到寒冷刺激时，引起骨骼肌收缩而打寒颤。下列关于该反射的叙述，错误的是( ) A.该反射的效应器是骨骼肌
中国海洋大学海洋生命学院
生物化学讲义
2007 年
第十章
酶的作用机制和酶的调节
目的和要求：理解、掌握酶活性部位的相关概念和特点；掌握酶催化高效性的相关机理；了解 几种酶的催化机制，理解结构和功能的适应性；了解酶活性的调节方式，掌握酶活性的别构调 节、可逆共价调节和酶原激活调节方式及生物代谢中的作用。 一、酶的活性部位 ㈠ 酶的活性部位的特点 1、概念：三维结构上比较接近的少数特异的氨基酸残基参与底物的结合与催化作用，这一与酶活力直 接相关的区域称酶的活性部位。 结合部位：专一性 催化部位：催化能力，对需要辅酶的酶分子，辅酶或其一部分就是活性中心的组成部分；组成酶活 性部位的氨基酸数目对不同酶而言存在差异，占整个酶氨基酸残基小部分 酶活性部位的基团：亲核性基团，丝氨酸的羟基，半胱氨酸的巯基和组氨酸的咪唑基。酸碱性基团： 天冬氨酸和谷氨酸的羧基，赖氨酸的氨基，酪氨酸的酚羟基，组氨酸的咪唑基和半胱氨酸的巯基等。 2、特点 ⑴ 活性部位在酶分子的总体中只占相当小的部分（1%～2%） ⑵ 酶的活性部位是一个三维实体 ⑶ 酶的活性部位并不是和底物的形状互补的 ⑷ 酶的活性部位是位于酶分子表面的一个裂隙内 ⑸ 底物通过次级键结合到酶上 ⑹ 酶活性部位具有柔性 ㈡ 研究酶活性部位的方法 1、酶分子基团的侧链化学修饰 ⑴ 非特异性共价修饰：活力丧失程度与修饰剂浓度有正比关系；底物或可逆的抑制剂可保护共价修饰 剂的修饰作用。 ⑵ 特异性共价修饰：分离标记肽段，可判断活性部位的氨基酸残基，如二异丙基氟磷酸（DFP）专一 性与胰凝乳蛋白酶活性部位丝氨酸残基的羟基结合。 ⑶ 亲和标记： 利用底物类似物和酶活性部位的特殊亲和力将酶加以修饰标记来研究酶活性部位的方法。 修饰剂的特点：①结构与底物类似，能专一性引入到酶活性部位；②具活泼化学基团，能与活性部 位某一氨基酸共价结合，相应的试剂称“活性部位指示剂” 。 胰凝乳蛋白酶和胰蛋白酶，TPE 是酶的底物，TPCK 是酶的亲和试剂，当酶与 TPCK 温浴后，酶活 性丧失，这种结合具有空间结构的需求，同时也阻止其他试剂如 DFP 结合。对酶活性中心的组氨酸 咪唑环进行修饰。 ⑷ 自杀性底物标记：底物与酶结合并被催化所生成的产物可以与活性部位的基团专一性结合从而抑制 酶的催化活性。 2、动力学参数测定法：通过动力学方法求得相关参数，作出相应判断。 3、X-射线晶体衍射法：如溶菌酶和胰蛋白酶活性中心的测定
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神经系统的功能概述 「考纲」 1.神经系统的功能：①经典突触的传递过程，兴奋性突触后电位与抑制性突触后电位； ②突触传递的特征；③外周神经递质和受体：乙酰胆碱及其受体；去甲肾上腺素及其受体。 2.神经反射：①反射与反射弧的概念；②非条件反射和条件反射；③反射活动的反馈调节：负反馈和正反馈。 3.神经系统的感觉分析功能：①感觉的特异投射系统和非特异投射系统；②内脏痛的特征与牵涉痛。 4.脑电活动：正常脑电图的波形及其意义。 5.神经系统对姿势和躯体运动的调节：①牵张反射；②低位脑干对肌紧张的调节；③小脑的主要功能；④基底神经节的运动调节功能。 6.神经系统对内脏活动的调节：①交感和副交感神经系统的功能；②脊髓和低位脑干对内脏活动的调节。 7.脑的高级功能：大脑皮层的语言中枢。 「考点」 1.突触传递过程：当突触前神经元兴奋传到神经末梢时，突触前膜对Ca2+通透性增强，Ca2+进入末梢，引起突触前膜以出胞方式释放神经递质。如果前膜释放的是兴奋性递质，与突触后膜对应受体结合，使后膜对Na+的通透性，Na+内流，使突触后膜发生去极化，产生兴奋性突触后电位（EPSP），EPSP大，可使突触后神经元兴奋，EPSP小，可使突触后神经元兴奋性增高。如果前膜释放的是抑制性递质，与突触后膜对应受体结合，使后膜对Cl-的通透性，Cl-内流，使突触后膜发生超极化，产生抑制性突触后电位（IPSP），IPSP使突触后神经元抑制。 2.突触传递的特征：单向传布；突触延搁；总和；兴奋节律的改变；对内环境变化敏感和易疲劳性。 3.末梢释放乙酰胆碱作为递质的神经纤维称为胆碱能纤维。胆碱能纤维主要包括：①全部交感和副交感节前纤维；②大多数副交感节后纤维（除去少数肽能纤维）；③少数交感节后纤维，如支配汗腺的交感神经和支配骨骼肌血管的交感舒血管纤维；④躯体运动神经纤维。胆碱能受体包括两种：M受体和N受体，M受体阻断剂为阿托品；N受体阻断剂为筒箭毒。 4.肾上腺素能受体包括：α受体、β受体。α受体阻断剂是酚妥拉明；β受体阻断剂是普萘洛尔。 5.神经调节的基本方式是反射，反射是指在中枢神经系统参与下，机体对内外环境刺激的规律性应答。反射的结构基础为反射弧。反射弧包括感受器、传人神经、神经中枢、传出神经和效应器五部分。 6.反馈调节分为负反馈和正反馈。负反馈指调节结果反过来使调节原因或调节过程减弱的调节方式，如内环境稳态的维持，降压反射等。正反馈指调节结果反过来使调节原因或调节过程加强的调节方式。 7.特异投射系统的功能是引起特定的感觉，并激发大脑皮层发出神经冲动。特点是点对点投射。非特异投射系统不具有点对点的投射。其主要功能是维持与改变大脑皮层的兴奋状态。 8.内脏病的特征：①发生缓慢、疼痛持久、定位不精确；②对切割、烧灼不敏感，对机械性牵拉、缺血、痉挛和炎症等刺激敏感；③常伴有不愉快或不安等精神感觉和出汗、恶心、血压降低等自主神经反应。 9.正常脑电波有α波、β波、θ波和δ波四种。α波在清醒、安静、闭目时出现；β波在睁眼和接受其他刺激时出现；θ波在困倦时出现；δ波在睡眠时出现。
通过神经系统的调节 【知识点】 1．神经调节的结构基础和反射2．兴奋在神经纤维上的传导 ３.兴奋在神经元之间的传递４.神经系统的分级调节和人脑的高级功能 【基础知识】 1、神经调节的基本方式是____＿,其结构基础是＿__＿___。 2、反射弧包括__＿______、＿__＿＿_＿__＿_、_＿___＿__、__＿__＿＿__和____＿__＿。 兴奋在反射弧上的传递是＿___向的。 3、兴奋在神经纤维上的传导是_____向的，在神经元之间的传递是_____向的。 4、未受刺激时,神经纤维细胞膜两侧的电位表现为_＿＿__＿＿。受到刺激产生兴奋时,电位 表现为____＿_____＿。 5、神经纤维某处受到刺激产生兴奋时，细胞膜外侧局部电流的方向是:从____＿_部位流向 _____部位;细胞膜内侧局部电流的方向是:从＿＿___＿部位流向________部位。6、突触是由前一个神经元的_＿__＿＿＿__,与后一个神经元的_＿_＿__＿__＿_相接触而形 成。其组成包括:＿__＿_＿_、____＿_、___＿_＿___。 7、由于________只存在于＿___＿___的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于＿ ____＿__＿上,因此神经元之间奋的传递只能是___＿_向的。 8、一般来说,位于_____的低级中枢受＿____中相应的高级中枢的调控。 ９、当大脑皮层的＿_＿_区受损伤,患运动性失语症。 10、饮酒过量的人表现为语无伦次、走路不稳、呼吸急促，在小脑、脑干和大脑中,与有关 生理功能相对应的结构分别是_＿___＿＿___＿__＿___。 １1、图甲为反射弧的结构示意图,图乙、图丙为图甲中某一结构的亚显微结构模式图。据图分析: (１)甲图字母A～E代表反射弧的各部分，其中B表示__＿,Ｄ表示___。(2）乙表示的结构名称是,由组成,在此结