“神經(jīng)調(diào)節(jié)”的概念學(xué)習(xí)分析

安徽省安慶一中　金久

“神經(jīng)調(diào)節(jié)”的概念學(xué)習(xí)分析

安徽省安慶一中金久

一、概念與知識(shí)體系分析

1.上位概念分析

“神經(jīng)調(diào)節(jié)”的內(nèi)容屬于個(gè)體穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的一部分。教育部2003年頒布的《普通高中生物課程標(biāo)準(zhǔn)（實(shí)驗(yàn)）》，將“穩(wěn)態(tài)與環(huán)境”作為高中生物學(xué)課程中3個(gè)必修模塊之一。本模塊實(shí)際上包括兩大部分：一是個(gè)體水平上生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)，二是群體水平上生物與環(huán)境的關(guān)系。但是，它并不是這部分內(nèi)容的簡(jiǎn)單合并，而是由穩(wěn)態(tài)這一核心概念統(tǒng)領(lǐng)的個(gè)體和群體兩個(gè)研究水平的綜合。本模塊內(nèi)容構(gòu)建的基本思路是：將生物的個(gè)體和群體看作不同層次的生命系統(tǒng)，它們都在與外界環(huán)境的相互作用中，通過(guò)自身的調(diào)節(jié)機(jī)制維持穩(wěn)態(tài)（如下圖）。

基于以上分析，“神經(jīng)調(diào)節(jié)”的內(nèi)容是在穩(wěn)態(tài)和生命活動(dòng)調(diào)節(jié)這兩個(gè)概念的統(tǒng)領(lǐng)下提出的，學(xué)習(xí)時(shí)必須以這兩個(gè)概念為基礎(chǔ)，在維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)過(guò)程中理解神經(jīng)調(diào)節(jié)的方式。穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)的重要特征，是生命系統(tǒng)在與外界環(huán)境的物質(zhì)、能量和信息交流過(guò)程中，通過(guò)自身的調(diào)節(jié)機(jī)制而維持的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)。理解生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，一是要將生命系統(tǒng)放在與外界環(huán)境的相互作用中來(lái)理解，二是要理解不同生命系統(tǒng)內(nèi)部的自動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)制。而“神經(jīng)調(diào)節(jié)”正是其中重要的調(diào)節(jié)機(jī)制之一。所以我們?cè)趯W(xué)習(xí)時(shí)一定要把神經(jīng)調(diào)節(jié)放在“生命活動(dòng)的調(diào)節(jié)”基礎(chǔ)上分析，放在基于維持“內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)”的要求下分析。

2.下位概念分析

依照課標(biāo)具體內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)的要求，神經(jīng)調(diào)節(jié)作為一個(gè)學(xué)習(xí)單元，其內(nèi)容應(yīng)包括人體神經(jīng)系統(tǒng)的組成和作用、神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)及類(lèi)型、反射和反射弧、靜息電位和動(dòng)作電位、興奮在神經(jīng)纖維中的傳導(dǎo)、興奮在神經(jīng)元之間的傳遞以及神經(jīng)調(diào)節(jié)中樞的分布、大腦皮層的高級(jí)功能等知識(shí)要點(diǎn)。本單元的知識(shí)結(jié)構(gòu)圖解如下：

3.科學(xué)事實(shí)分析

科學(xué)事實(shí)包括生活經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)。典型科學(xué)事實(shí)包括膝跳反射、生物電研究的系列實(shí)驗(yàn)、箭毒及神經(jīng)毒劑的作用、排尿反射及其控制、人類(lèi)大腦受損引起的相關(guān)疾病等。在學(xué)習(xí)過(guò)程中利用這些生物事實(shí)可以幫助我們建立并理解相關(guān)概念和知識(shí)。

二、典型題例分析

例1下圖表示一段離體神經(jīng)纖維的S點(diǎn)受到刺激而興奮時(shí)，局部電流和神經(jīng)興奮的傳導(dǎo)方向（彎箭頭表示膜內(nèi)外局部電流的方向，直箭頭表示興奮傳導(dǎo)方向），其中正確的是（）。

【答案】C

【解析】神經(jīng)纖維上的一點(diǎn)受到有效刺激后，興奮可以雙向傳導(dǎo)；靜息時(shí)存在著“外正內(nèi)負(fù)”的電位差，受到刺激后，由于鈉離子的大量?jī)?nèi)流，變成“外負(fù)內(nèi)正”。膜外電流方向（正電荷的移動(dòng)方向）與興奮傳導(dǎo)方向相反，而膜內(nèi)電流方向與興奮傳導(dǎo)方向相同。

例2肌肉受到刺激會(huì)收縮，肌肉受到刺激前后肌肉細(xì)胞膜內(nèi)外的電位變化和神經(jīng)纖維的電位變化相同。現(xiàn)取兩個(gè)新鮮的神經(jīng)—肌肉標(biāo)本，將左側(cè)標(biāo)本的神經(jīng)搭在右側(cè)標(biāo)本的肌肉上，此時(shí)神經(jīng)纖維與肌肉細(xì)胞相連接（實(shí)驗(yàn)期間用生理鹽水濕潤(rùn)標(biāo)本），如下圖所示。圖中②、④指的是神經(jīng)纖維與肌肉細(xì)胞之間的接頭，此接頭與突觸結(jié)構(gòu)類(lèi)似。刺激①可引起右肌肉收縮，左肌肉也隨之收縮。

回答下列問(wèn)題：

（1）①、②、③、④中，能進(jìn)行興奮傳遞的是＿（填寫(xiě)標(biāo)號(hào)），能進(jìn)行興奮傳導(dǎo)的是（填寫(xiě)標(biāo)號(hào)）。（2）右肌肉興奮時(shí)，其細(xì)胞膜內(nèi)外形成的＿電流會(huì)對(duì)③的神經(jīng)纖維產(chǎn)生＿作用，從而引起③的神經(jīng)纖維興奮。

（3）直接刺激③會(huì)引起收縮的肌肉是＿。

【答案】（1）②、④①、③（2）局部刺激（3）左肌肉和右肌肉

【解析】興奮傳遞是指興奮在神經(jīng)—肌肉接頭處或神經(jīng)元之間的突觸中進(jìn)行傳遞的過(guò)程，要依靠釋放遞質(zhì)類(lèi)化學(xué)物質(zhì)（如乙酰膽堿）來(lái)進(jìn)行；而興奮傳導(dǎo)是興奮在同一細(xì)胞（或神經(jīng)纖維）內(nèi)依靠局部電流的作用進(jìn)行的。興奮在神經(jīng)纖維上的傳導(dǎo)是雙向的。刺激神經(jīng)纖維③，興奮會(huì)通過(guò)神經(jīng)—肌肉接頭分別傳到左、右肌肉使之收縮。

例3肺牽張反射是調(diào)節(jié)呼吸的反射之一，圖甲為肺牽張反射示意圖，該反射的感受器位于肺中，深深吸氣后肺擴(kuò)張，感受器興奮，神經(jīng)沖動(dòng)經(jīng)傳入神經(jīng)傳入腦干，抑制吸氣，引起呼氣。

回答下列問(wèn)題：

（1）圖甲中，a、b、c、d是反射弧的組成部分，a是＿，b是＿，c是＿，d是＿。

（2）人體要屏住呼吸必須受到圖甲中＿的調(diào)控。

（3）圖甲中神經(jīng)元①和②之間形成的突觸（放大后的突觸如圖乙所示）中，突觸小體是神經(jīng)元①中的＿（選填“軸突”、“樹(shù)突”或“細(xì)胞體”）末端膨大形成的，突觸后膜位于神經(jīng)元②的＿（選填“軸突”、“樹(shù)突”或“細(xì)胞體”）。

【答案】（1）神經(jīng)中樞傳入神經(jīng)傳出神經(jīng)效應(yīng)器（2）大腦皮層（3）軸突細(xì)胞體（樹(shù)突）

【解析】圖甲中已有感受器且b有神經(jīng)節(jié)，所以b為傳入神經(jīng)，a是神經(jīng)中樞，c、d分別是傳出神經(jīng)和效應(yīng)器。從圖甲中可以看出呼吸肌還受大腦皮層的控制，腦干是抑制吸氣，引起呼氣的，若屏住呼吸，既不吸氣也不呼氣，為主動(dòng)意識(shí)控制行為，故必須受到大腦皮層的控制。突觸的基本結(jié)構(gòu)中，突觸前膜由前一個(gè)神經(jīng)元的軸突末端膨大形成，突觸后膜是下一個(gè)神經(jīng)元的樹(shù)突的膜或細(xì)胞體的膜。

例4腎上腺素和迷走神經(jīng)都參與兔血壓的調(diào)節(jié)，回答相關(guān)問(wèn)題：

（1）給實(shí)驗(yàn)兔靜脈注射0.01%的腎上腺素0.2m L后，腎上腺素作用于心臟，心臟活動(dòng)加強(qiáng)加快使血壓升高。在這個(gè)過(guò)程中，腎上腺素作為激素起作用，心臟是腎上腺素作用的＿，腎上腺素對(duì)心臟起作用后被＿，血壓恢復(fù)。腎上腺素的作用是＿（選填“催化”、“供能”或“傳遞信息”）。

（2）剪斷實(shí)驗(yàn)兔的迷走神經(jīng)后刺激其靠近心臟的一端，迷走神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿，使心臟活動(dòng)減弱減慢，血壓降低。在此過(guò)程中，心臟活動(dòng)的調(diào)節(jié)屬于＿調(diào)節(jié)。乙酰膽堿屬于＿（選填“酶”、“神經(jīng)遞質(zhì)”或“激素”），需要與細(xì)胞膜上的＿結(jié)合才能發(fā)揮作用。

（3）腎上腺素和乙酰膽堿在作用于心臟、調(diào)節(jié)血壓的過(guò)程中所具有的共同特點(diǎn)是＿（答出一個(gè)特點(diǎn)即可）。

【答案】（1）靶器官滅活傳遞信息（2）神經(jīng)神經(jīng)遞質(zhì)受體（3）都需要與相應(yīng)的受體結(jié)合后才能發(fā)揮作用

【解析】腎上腺素作用于心臟，心臟活動(dòng)加強(qiáng)加快使血壓升高，該過(guò)程中，心臟是腎上腺素的靶器官，腎上腺素發(fā)揮作用后即被滅活。激素是一種可調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝的信息分子，不供能也不起生物催化作用，其功能是傳遞信息。

剪斷實(shí)驗(yàn)兔的迷走神經(jīng)后刺激其靠近心臟的一端，迷走神經(jīng)末梢釋放乙酰膽堿，使心臟活動(dòng)減弱減慢，血壓降低，該過(guò)程中的調(diào)節(jié)方式屬于神經(jīng)調(diào)節(jié)。乙酰膽堿屬于興奮性神經(jīng)遞質(zhì)，需要與靶細(xì)胞膜上的特異性受體結(jié)合才能發(fā)揮作用。

腎上腺素和乙酰膽堿都屬于信息分子，均需和相應(yīng)的受體結(jié)合后才能發(fā)揮作用。