生理学教案Word格式.docx

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二、教学重点、难点：

重点：

1.机体的内环境2.生理功能的调节3.反馈控制系统

难点：

1.反馈控制系统2.前馈控制系统

三、教学方法设计：

1.介绍反射的要领，回顾反射的结构基础，反射弧的五个组成部分及反射

的种类，结合实例讲授神经调节的特点

2.介绍体液调节的概念和神经-体液调节概念并联系实际分析其调节特

点。

3.从人体功能调节具有自动控制的特征入手，分析人体内的控制部分和受

控部分，然后分别以排尿反射和血压的调节为例着重介绍正反馈和负反馈的概念及其特点。

4.对全章内容进行简要小结。

四、教具和教学手段：

多媒体课件及投影仪

五、教学过程和板书设计：

第一节生理学的研究对象和任务

一、生理学的概念及任务

1、什么是生理学?

生理学（Physiology）是生物科学的一个分支，是研究生物机体功能（function）的科学。

包括细菌生理学、植物生理学、动物生理学、人体生理学等。

生理学是一门实验性的科学。

一切生理学的理论都来自实验。

3．生命活动的基本表现

蛋白质和核酸是一切生命活动的物质基础。

生命活动至少包括以下三种基本活动。

⑴新陈代谢（Metabolism）

⑵生物体对外界环境变化的反应及兴奋性

具有对刺激产生生物电反应的能力称为兴奋性（excitability）。

凡能引起某种组织产生兴奋的最弱（最小）刺激强度称阈刺激（thresholdstimulation）。

阈刺激的倒数（1/thresholdstimulation）可以作为测定兴奋性高低的指标。

⑶生殖（Reproduction）生物体能产生与自己相类似的个体称为生殖。

一个单细胞经过分裂成为两个子代细胞，就是生殖。

因此，生殖也是生命活动的基本表现之一。

二、生理学研究的三个水平

（一）细胞和分子水平的研究

在这个水平上进行研究的对象是细胞和构成细胞的分子，这方面的知识称为细胞生理学（cellphysiology）或普通生理学（generalphysiology）。

（二）器官和系统水平的研究

要了解一个器官或系统的功能，它在机体中所起的作用，它的功能活动的内在机制，以及各种因素对它活动的影响，这都需要从器官和系统的水平上送行现察和研究。

（三）整体水平的研究

从整体水平上的研究，就是以完整的机体为研究对象，观察和分析在各种生理条件下不同的器官、系统之间互相联系、互相协调的规律。

上述三个水平的研究，它们相互间不是孤立的，而是互相联系、互相补充的。

要阐明某一生理功能的机制，一般需要对细胞和分子、器官和系统，以及整体三个水平的研究结果进行分析和综合，得出比较全面的结论。

近年来随着物理、化学、数学、电子计算机等的发展，应用这些科学成果，研究生理功能活动，发展出很多新兴的研究领域，如数学模型、系统分析、计算机模拟等等。

相信随着各学科领域的发展，对生理学的研究会越来越深入。

第二节机体的内环境

成人液体占身体重量的约60％。

分为两大类：

约2／3的液体（约占体重的40％）分布在细胞内——为细胞内液。

其余1／3的液体（约占体重的20％）分布在细胞外——细胞外液。

约1／4（约占体重的5％）分布在心血管系统内，也就是血浆。

约3／4（约占体重的15％）分布在心血管系统之外，即组织液。

细胞直接接触的外界环境称为外环境（externalenvironment）。

例如环境的温度、

湿度、阳光、空气等等（人类不仅接触自然环境．还有社会环境）。

人体的细胞一般不能直接与外界环境发生接触，直接生存的环境是细胞外液。

所以，细胞外液是机体中细胞所处的内环境（internalenvironment）。

只有保持内环境相对稳定，复杂的多细胞动物才有可能生存。

内环境各种理化因素经常保持相对的恒定——稳态（homeostasis）。

机体的一切调节活动最终的生物学意义在于维持内环境的恒定。

第三节 

生理功能的调节

机体对各种功能活动的调节的方式主要有三种，即神经调节（nervousregulation）、体液调节（humoralregulation）和自身调节（autoregulation）。

1．神经调节（Nervousregulation）神经系统（Nervoussystem）是调节全身各种功能活动的系统。

通过nervous的调节称为nervousregulation。

神经调节的基本活动方式是反射（reflex）。

反射的通路包括五个组成部分（反射弧）：

感受器→传人神经→中枢→传出神经→效应器。

五部分中任何一部分结构被破坏或功能障碍都会使反射不能完成。

图1—1反射弧模式图（仿A·

C·

Guyton）

2．体液调节（Humoralregulation）一般是指由某一器官或组织分泌的化学物质（hormone，激素），通过血液循环，到达另一器官，调节它的功能活动。

很多内分泌腺并不是独立于神经系统的，它们也直接或间接受到神经系统的调节，因此，也可以将体液调节看成是神经调节的一个环节，成为“神经—体液调节”（nervous-humoralregulation）。

人体内的功能调节大多是这种复合式的调节。

图1—2神经-体液调节示意图

某些组织产生的一些化学物质，它们并不随血流流到其他器官起作用，而是在组织液中扩散，调节邻近组织的功能活动，称为局部体液因素和旁分泌调节（paracrineregulation）。

3．自身调节（Autoregulation）机体内有些调节既不依赖神经也不依赖体液，而由自身对刺激产生适应性反应，称为Autoregulation。

例如将心肌或骨骼肌拉长后，再刺激引起肌肉收缩，其收缩力明显加强。

第四节体内的控制系统

任何控制系统都由控制部分和受控部分组成。

从控制论的观点来分析，控制系统可分为非自动控制系统、反馈控制系统和前馈控制系统三大类。

一、非自动控制系统

非自动控制系统是一个开环系统，即系统内受控部分的活动不会影响控制部分的活动。

这种控制方式是单向的，即仅由控制部分对受控部分发出活动的指令。

这种控制方式使受控部分的活动实际上不能起调节作用。

在人体正常生理功能的调节中，这种方式是极少见的。

二、反馈控制系统

在整体，被调节的器官（效应器），在功能活动发生改变时，往往这一变化的信息又可以通过回路反映到调节系统，改变其调节的强度，形成一种调节回路。

人们常常用“反馈”（feedback）一词表示这种调节方式。

在反馈控制系统中，反馈信号对控制部分的活动可发生不同的影响：

如果它的终产物或结果降低这一过程的进展速度，称为负反馈（negativefeedback）；

如果是加速或加强这一过程的进展速度则称为正反馈（positivefeedback）。

（一）负反馈控制系统

负反馈控制系统的作用是使系统保持稳定。

机体内环境之所以能维持稳态，就是因为有许多负反馈控制系统的存在和发挥作用。

（二）正反馈控制系统

正反馈控制系统的活动使整个系统处于再生状态：

与负反馈相反，正反馈不可能维持系统的稳态或平衡，而是破坏原先的平衡状态。

正反馈控制系统数量很少，例如，血液凝固是正反馈控制、排尿反射、正常分娩过程等。

人体中的各种反馈调节回路中有的比较简单，有的则很复杂，它可以包括复杂的神经调节和体液调节综合完成调节某一生理功能活动。

三、前馈控制系统

在神经系统的调节控制中，除反馈控制外，还有前馈控制（feed-forward

contro1）

例如控制部分发出信号，指令受控部分进行某一活动，同时又通过另一快捷

途径向受控部分发出前馈信号，及时地调控受控部分的活动。

六、小结：

1、为什么要学习生理学?

2、归纳本章要点

3、怎样学好生理学?

七、作业：

1、反应、反射、反馈有何区别？

2、试比较神经调节、体液调节和自身调节的作用、特点及意义。

3、举例说明前馈控制的生物学意义是什么？

4、要引起组织或细胞反应，刺激必须具备哪些条件？

5、试述内环境、稳态及其意义。

6、试述生命活动的自动控制原理。

八、教学小结：

本章的讲解比较简单，因为有中学生理卫生的基础，学生更容易理解。

所不同的是，要比原来的生理卫生讲得更深入些。

这一章的内容不算多，主要是些概念性的东西，但是必须强调和务必使学生记住，如兴奋性、内环境、稳态等。

在上生理学的第一课即绪论时，首先要向学生介绍有关生理学的研究内容和方法，教师应当重视这一章的讲授。

通过这一章的教学，不但要使学生对生理学的研究内容有比较全面的了解，而且要使学生知道为什么要学习和学好生理学，即明了医学生学习生理学的目的，生理学在整个医学教育及实际工作中的地位及重要性，从而提高学生学习生理学的兴趣和自觉性，为学好本门课程打下良好的基础。

绪论最好由教研室主任或高年资老师上，而且最好教研室全体老师或青年教师参加听课，以增加课堂气氛。

第二章细胞的基本功能

（1）

第二章细胞的基本功能

第一节细胞膜的基本结构和跨膜物质转运功能

1.膜的化学组成和分子结构：

20分钟

2.细胞膜的跨膜物质转运功能：

单纯扩散，易化扩散，主动转运，继发性主

动转运，出胞入胞：

55分钟

3.总结：

5分钟

1.掌握：

跨膜物质转运的基本功能中的易化扩散；

主动转运机制。

2.熟悉：

单纯扩散；

通过具有特殊感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号转导。

由膜的特异受体蛋白质、G－蛋白质和膜效应器酶组成的跨膜信号转导系统。

3.了解：

细胞膜的化学组成和分子结构；

继发性主动转运、出胞与入胞式物质转运。

二、教学重点和难点：

跨膜物质转运的基本功能。

细胞的跨膜信号转导功能

首先指出生物体的结构和功能的基本单位是细胞，接着复习细胞的基本结构（重点是细胞膜），然后结合细胞膜的化学成分讲授各种物质转运方式，重点介绍易化扩散和主动转运。

讲授过程中结合启发性提问。

四、教具和教学手段：

五、教学过程和板书设计：

第一节细胞的跨膜物质转运和信号传递功能

细胞膜的基本结构

液态镶嵌模型（图）

组成：

脂质、蛋白质、糖类（图）

脂质双分子层：

细胞膜的基本骨架

含：

磷脂、胆固醇、鞘脂

磷脂：

磷脂酰胆碱、磷脂酰乙醇胺、磷脂酰丝氨酸、磷脂酰肌醇。

细胞膜的跨膜物质转运功能

单纯扩散

1．定义

扩散：

单纯扩散：

脂溶性小分子物质由高浓度向低浓度跨膜移动的过程

2．扩散通量：

Mmol/s.cm2

影响因素：

膜内外物质浓度差、电压差

膜的通透性

3．转运的物质：

O2　，CO2

4．特点：

①高浓度→低浓度

②不耗能

易化扩散

1．定义

非脂溶性小分子物质，在特殊膜蛋白质帮助下，由高浓度向低浓度一侧转运的过程。

2．特点

①高浓度→低浓度

②不需耗能

③具有选择性

④通透性可改变

3．通道介导的易化扩散--离子通道　

①转运的物质：

离子：

Na+、K+等

②特点：

a．通道蛋白功能状态可以改变　（图）

激活（开放）、失活（关闭）、备用（静息）

b．通过“闸门”进行调控

　　　　c．有选择性

③转运结果：

电化学势能平衡

分类：

化学门控通道：

N-Ach受体、

电压门控通道：

Na+通道、机械门控通道：

内耳毛细胞

4．载体介导的易化扩散（图）

转运的物质：

GS、AA进入一般细胞

共同特点：

①结构特异性、②饱和现象、③竞争性抑制

被动转运：

单纯扩散易化扩散

主动转运

1．定义：

指细胞膜将物质分子（或离子）逆浓度差和电位差转运的过程

2．生物泵：

实质就是ATP酶，如“钠-钾泵”、“质子泵”等

钠泵:

钠-钾泵或Na+-K+-ATP酶（图）

激活：

细胞内的[Na+]、细胞外的[K+]

作用：

3个Na+移到膜外,2个K+移入细胞内

生理作用：

形成细胞外高Na+、细胞内高K+

a．离子势能贮备是生物电产生的基础；

促进某些物质的逆浓度差的跨膜转运。

如GS

b．细胞内高K+是某些生化反应必需

c.防止细胞水肿

3．分类

原发性主动转运　继发性主动转运：

（图）

各种跨膜转运机制的特征

出胞和入胞

大分子物质进出细胞的方式：

1．出胞：

各种分泌活动、神经递质的释放

2．入胞：

受体介导式入胞（图）

1.细胞膜的跨膜物质转运功能

2.几种主要的跨膜信号转导方式

1.试述细胞膜的跨膜物质转运方式及特点。

2.简述钠-钾泵的生理意义。

八、教学体会：

本节教学要配合生物学中有关细胞知识的复习以及多媒体课件中动画效果的使用来讲解，可以提高学生的学习兴趣和课堂理解能力。

但从目前的动画效果来看，还不是很满意：

一是画面粗糙，二是动作太快，不易很好地观察，有待改进。

第二章细胞的基本功能

（2）

第二节细胞的跨膜信号转导功能

1.跨膜信号转导概念的提出5分钟

2.通过具有特殊感受结构的通道蛋白质完成的跨膜信号转导20分钟

3.由膜的特异性受体蛋白质、G蛋白和膜的效应器酶组成的跨膜信号转导系统20分钟

4.由酪氨酸激酶受体完成的跨膜信号转导，跨膜信号转导和原癌基因10分钟

5.兴奋、兴奋性及其衡量指标、兴奋过程中兴奋性的变化10分钟

6.小结5分钟

1.掌握：

几种跨膜信号转导的方式；

兴奋、兴奋的标志、兴奋性、可兴奋组织、阈值、

阈刺激的概念；

组织兴奋及其恢复过程中兴奋性的变化。

2.熟悉：

跨膜信号转导和原癌基因；

熟悉强度与时间的依从关系。

3.了解:

衡量组织兴奋性高低的常用指标。

1．细胞膜的物质转运的形式和影响因素

2.兴奋、兴奋的标志、阈值、阈刺激

绝对不应期。

首先在已有膜通道知识基础上介绍化学门控通道和电压门控通道的分子结构、在膜中的存在形式及信号传递原理。

简要介绍机械门控通道。

重点讲授受体-G-蛋白-膜效应器酶跨膜信号传递系统。

在复习已有的兴奋性概念基础上，以兴奋的电学本质为主线讲授兴奋、兴奋的标志、可兴奋组织等。

结合生活实例介绍阈值和阈刺激概念，分的强度-时间依从关系。

讲深进透绝对不应期现象、本质和意义。

最后介绍相对不应期超常期和低常期。

多媒体课件及投影仪。

第二节 

细胞的跨膜信号传递功能

跨膜信号转导概念：

指外界信号（化学分子、光、声音等）作用于细胞膜表面的受体，引起膜结构中一种或

多种特殊蛋白质构型改变，将外界环境变化的信息以新的信号形式传递到膜内，再引发靶细

胞功能改变。

几种主要的跨膜信号转导方式：

由离子通道完成的跨膜信号传递

刺激信号→膜通道蛋白开放→离子移动→膜电位变化→膜内信息→细胞功能改变。

1．化学门控通道（配体门控通道）

举例：

N-型乙酰胆碱受体又称：

通道型受体、促离子型受体

2．电压门控通道

在跨膜电位改变时，通道开放。

如：

Na+、K+、Ca2+通道

3．机械门控通道：

内耳毛细胞中

4．细胞间通道：

即缝隙连接（图）

神经兴奋引起肌收缩

神经冲动→神经末梢→释放ACh→终板膜化学门控通道开放→终板电位→电压门控Na+

通道→肌膜AP→胞浆Ca2+升高→肌收缩。

由受体、G-蛋白、膜效应器酶完成的跨膜信号传递

1．受体

概念：

指能与配体特异性结合的蛋白质

特性：

（1）特异性

（2）饱和性（3）可逆性

２．Ｇ－蛋白

结构：

分类：

GsGi

３．效应器酶：

Ac、PLC、离子通道

利用胞浆或胞膜中的物质生成第二信使

4．第二信使：

cAMPcGMPIP3DGCa2+

信号传递过程（图）

化学信号（激素、递质等）→特异性受体→受体-配体复合物→Ｇ蛋白中介→激活效应

器酶系→第二信使→激活蛋白激酶→蛋白质磷酸化→生理效应

由激酶受体完成的跨膜信号转导

受体结构与功能（图）

１．膜外段：

能与配体相结合。

２．跨膜：

α－螺旋。

３．膜内段：

自身酪氨酸残基磷酸化

受体激活蛋白磷酸化

底物酪氨酸残基磷酸化

跨膜信号转导和原癌基因

原癌基因：

与致癌病毒ＤＮＡ碱基排列顺序相一致，存在于正常细胞，其正常表达为生命必需。

表达产物与跨膜信号转导有关。

即刻早期基因：

又称快速基因、即早基因、第三信使。

几种主要的跨膜信号转导方式。

1.试述细胞膜的跨膜信号转导方式。

2.什么是原癌基因？

本次课的内容较为重要，必须要求学生将几种跨膜信号转导的方式掌握住。

为了让学生更好地理解和掌握，一方面要配合多媒体动画效果进行教学，二方面要多举实例，三方面还要将几种跨膜信号转导的方式相区别，只有这里搞懂了，后面的相关内容才能理解得更清楚。

另外，应当要求学生将生理学的这部分内容与生物学和生物化学的知识作横向联系，这样，学习的效果会更大。

第二章细胞的基本功能（3）

第三节细胞的跨膜电变化

一、神经和骨骼肌细胞的生物电现象

（一）单一细胞的跨膜静息电位和动作电位20分钟

（二）生物电现象的产生机制35分钟

二、动作电位的引起和它在同一细胞上的传导20分钟

小结5分钟

一、学目的与要求：

1.掌握静息电位和动作电位的概念及产生机制，极化、去极化、反极化（超射）、超极化和复极化的概念。

2.熟悉动作电位曲线的组成及其与兴奋性变化的时间关系。

3.了解生物电现象的观察和记录方法，电压钳实验及其基本原理。

二、教学重点、难点、疑点：

1.重点：

静息电位和动作电位的产生机制

2.难点：

极化、去极化、反极化、超极化、复极化概念

首先举例介绍生物电现象，接着介绍生物电的记录方法及结果（胞外和胞内），进而引入静息电位概念，借助物理学手段着重讲授极化、去极化等概念，然后讲授动作电位概念并抓住重点讲述静息电位和动作电位的产生机制。

最后用图来归纳、说明动作电位组成及其与兴奋性变化的时间关系

细胞的跨膜电变化

细胞的生物电现象

兴奋性与兴奋的概念

1.兴奋性：

指可兴奋细胞接受刺激后产生反应的能力。

2.兴奋：

指产生的反应

　兴奋的外部表现与实质：

3.刺激引起兴奋的条件：

　　　一定的强度

　　　一定的作用持续时间

　　　一定的时间--强度变化率

4.反应及两种形式（兴奋和抑制）

5.阈强度：

固定刺激时间及强度时间变率，刚能引起组织产生反应的最小刺激强度。

简

称阈值。

阈值大则兴奋性低，反之亦然

　阈上刺激　　阈下刺激　　阈刺激

单一细胞的跨膜静息电位和动作电位

　生物电记录方法（图）

1．静息电位　RP

指细胞在静息状态时，细胞膜两侧的电位差。

　极性：

内负外正，大小用负值表示

　大小：

神经元：

－90mv

2．动作电位　AP

　概念：

AP是膜两侧电位在RP基础上发生的一次可扩布的快速而可逆的倒转和复原。

去极相：

去极化超射　锋电位

　复极相：

复极化初期

　　后电位　复极化后期（负后电位）

　　　　　　后超极化（正后电位）　

生物电现象产生的机制

1．静息电位产生的机制

　　静息时，细胞内外各种离子的浓度分布不均，细胞膜对K+通透，对Na+不通透，

　　K+外流的形成K+平衡电位。

（表）

　　静息电位是K+平衡电位

　影响因素：

（1）细胞外K+浓度　（图）

　　胞外K+浓度升高，静息电位减小

（2）钠-钾泵的作用

动作电位的产生机制

（1）锋电位

　上升支：

去极相

　由Na+内流形成，是Na+的平衡电位

　有效刺激→部分Na+通道开放→少量Na+→膜去极化→阈电位→大量Na+通道开放→大

量Na+内流→膜内负电位消失，出现正电位

　下降支：

复极相

　Na+通道失活→K+通透性升高→Na+内流停止，K+外流→膜内电位由正向负值变化→静

息电位。

AP的产生实质上是受刺激后Na+、K+通道状态改变导致膜对Na+、K+通透性（电导）

改变的结果。

（图）

　K+通道：

是电压依赖式离子通道，有开、关两种状态

　　阻断剂：

河豚毒素、局麻药

　Na+通道：

是电压及时间依赖式离子通道，有开、关、失活三种状态（图）

四乙基胺、四氨基吡啶。

（2）后电位

　后去极化：

快速K+外流堆积，复极化减慢

　后超极化：

钾通道开放时间长，过多钾外流

3.　动作电位的特点：

a．“全或无”现象：

动作电位一旦产生就达到最大值，其幅度不会因刺激强度的加强而

增大。

b．不衰减传导

c．脉冲式，不会重合

　d．不同细胞，AP的幅度和持续时间不同

　　　　　（图）

4.　细胞兴奋后兴奋性的周期性变化

　　绝对不应期相对不应期超常期低常期正常　（图）

动作电位的引起和阈电位

阈电位和锋电位的引起

　刺激阈电位AP

阈电位　TP：

　　是一种膜电位的临界值，能触发AP，