生理学教案-第二章细胞的基本功能-6学时

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）
三、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）
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。
教学重点：静息电位和动作电位的产生机制。 教学难点：极化、去极化、反极化、超极化、复极化概念
教学内容及过程设计
补充内容 和时间分 配
一、引入新课：
10 分钟：
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 新课导入
教学内容及过程设计
补充内容 和时间分 配
通识教育介绍新东方老板俞敏洪的故事，引出大学生要多读书、读好书
10 分钟：
一、课程导入：
新课导入
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。 二、讲授新课：
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。
教学重点：跨膜物质转运的基本功能。 教学难点：细胞的跨膜信号转导功能
兴奋
2. 兴奋：指产生的反应
性与
兴奋的外部表现与实质：
兴奋
3. 刺激引起兴奋的条件：
的概
一定的强度
念
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
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
二、讲授新课：
第二节
细胞的生物电现象
一、细胞的生物电现象
兴奋性与兴奋的概念
20分钟：
1. 兴奋性：指可兴奋细胞接受刺激后产生反应的能力。
六、小结： 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
思考题、作业题、讨论题： 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。
参考资料（含参考书、文献、互联网资源等）： 1.《正常人体功能》人民卫生出版社； 2.、10 分钟： 小结
授课题目（章、节或主题）： 第二章 细胞的基本功能 2
课时安排 授课时间
2 学时 第6周
授课类型（请打√） 理论课 讨论课□ 教学方法（请打√） 讲 授 讨 论□ 教学资源（请打√） 多媒体 模 型□ 教学目的和要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
实验课□ 示 教□ 实 物□
练习课□ 其他□ 自学辅导□ 其他□ 挂图□ 影音□ 其他□
1．掌握：神经—骨骼肌接头处的兴奋传递机制，兴奋—收缩耦联，骨骼肌的收缩机制。
思考题、作业题、讨论题： 1.静息电位产生的条件？ 2.静息电位产生的离子基础？ 3.动作电位产生的条件？ 4.动作电位产生的离子基础？
参考资料（含参考书、文献、互联网资源等）： 1
授课题目（章、节或主题）： 第二章 细胞的基本功能 3
暗带：长度固定，正中相对透明区为H带， H带中央的暗线称为M线。
（2）肌小节：两条Z线间的区域
长度=1/2明带 + 暗带 （1.5--3.5μm ）
2．肌管系统 （图）
（1）横管：由胞膜向内凹入形成
（2）纵管（肌浆网）：
三联管：由每一横管和来自两侧肌小节的纵管终末池构成
作用：把横管传来的信息和终池Ca2+释放联系起来
10 分钟：
先简要介绍骨骼肌的结构，然后依次讲授滑行理论、滑行过程和兴奋-收缩耦联。重点讲 新课导入
解等张收缩、等长收缩，联系心肌的舒缩和生活实例讲深讲透。以在体骨骼肌为例讲解强直收
缩，最后分析前负荷、后负荷和肌肉收缩能力对收缩的影响。整个讲授过程中要及时前后联系。
平滑肌的结构与功能只作简单介绍，其详细内容可放在消化生理讲解。
终板电位及微终板电位
Ach的释放：量子式释放
Ach的灭活：胆碱脂酶（被新斯的明抑制）
N－型受体阻断剂：箭毒、á－银环蛇毒
3、神经肌肉接头处兴奋传递的特征
a、单向传递
b、时间延阁
c、易受环境因素变化的影响
d、是1对1的传递
二、骨骼肌细胞的微细结构
1．
肌原纤维和肌小节（图）
（1）肌原纤维
明带：长度可变，其正中的暗线为Z线
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）
授课题目（章、节或主题）： 第二章 细胞的基本功能 1
课时安排 授课时间
2 学时 第5周
授课类型（请打√） 理论课 讨论课□ 教学方法（请打√） 讲 授 讨 论□ 教学资源（请打√） 多媒体 模 型□ 教学目的和要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
实验课□ 示 教□ 实 物□
练习课□ 其他□ 自学辅导□ 其他□ 挂图□ 影音□ 其他□
单一细胞的跨膜静息电位和动作电位
二、生物电记录方法（图）
1．静息电位 RP
概念：指细胞在静息状态时，细胞膜两侧的电位差。（图）
极性：内负外正，大小用负值表示
大小：神经元：－90mv
10 分钟：
2．动作电位 AP
生物电记
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。（图） 录方法
（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， 是引起钠通道大量开放的膜电位值，即钠内流形成正反馈的膜电位值。 RP和TP的差值大，细胞兴奋性低；
30 分钟： 生物电现 象产生的 机制
胞外K+浓度升高， 静息电位减小 （2）钠-钾泵的作用 2.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） 阻断剂：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
第一节 细胞的跨膜物质转运和信号传递功能 一、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）
20 分钟： 细胞膜的 基本结构
脂质双分子层：细胞膜的基本骨架
（图片，
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 。 二、细胞膜的跨膜物质转运功能 单纯扩散
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+
2．熟悉：骨骼肌收缩的外部表现和力学分析。 3．了解平滑肌的结构和生理特性。
教学重点：1.神经－骨骼肌接头处的兴奋传递过程
2.肌丝滑行的基本过程
3.肌肉前、后负荷对肌肉收缩的影响
教学难点：1. 终板电位的产生
2.骨骼肌收缩的分子机制
3.长度-张力曲线
补充内容
教学内容及过程设计
和时间分
配
一、引入新课：
释放：AP使终池膜Ca2+通道开放
动画演 示）
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
50 分钟： 细胞膜的 跨膜物质 转运功能
影响因素：膜内外物质浓度差、电压差
（图片，
膜的通透性 3． 转运的物质：O2 ，CO2 4 ．特点：① 高浓度→低浓度
动画演 示）
② 不耗能 易化扩散
差值小，兴奋性高。 阈强度：使细胞膜去极化到阈电位的最小刺激强度 局部兴奋（图）
特点（图） （1）电位幅度小，呈衰减性传导 （2）等级性，非 “全或无”式 （3）可以总和：
时间总和 空间总和 动作电位的传导：局部电流学说 AP在同一细胞上是以局部电流的形式传导的。 局部电流：已兴奋膜与未兴奋膜之间存在电位差，而发生的电荷移动。 神经纤维AP的传导：神经冲动 （1）无髓神经纤维AP的传导（图） （2）有髓神经纤维AP的传导 在两个相邻的郎飞结间呈跳跃式传导 传导速度快，节能。 影响传导速度的因素： 轴突直径 是否有髓鞘 课程小结： 1. 神经和骨骼肌细胞的生物电现象及其产生机制； 2. 静息电位产生的条件？ 3. 静息电位产生的离子基础？ 4. 动作电位产生的条件？ 5. 动作电位产生的离子基础？ 6. 动作电位的引起和它在同一细胞上的传导。
二、讲授新课：
第三节
肌细胞的收缩功能
一、 神经肌肉接头处的兴奋传递
1．神经肌肉接头处的结构
20 分钟：
接头前膜
骨骼肌细
接头后膜(即终板膜)
胞收缩的
接头间隙
引起和收
2．神经肌肉接头处兴奋的传递过程
缩机制
AP→接头前膜Ca2+通道开放→Ca2+内流→囊泡移动、融合→出胞作用→Ach释放→ACh与后 膜N－型ACh受体结合，通道开放→Na+内流→终板电位→肌膜Na+通道开放→AP
骨骼肌细胞的兴奋-收缩耦联：把肌细胞的兴奋和收缩连接起来的中介过程
三个步骤：（图）
（1）肌膜动作电位经横管传向肌细胞的深处
甘油高渗任氏液可破坏横管系统
（2）三联体处的兴奋传递
横管膜兴奋→终末池Ca2+通道开放→Ca2+进入肌浆→Ca2+与肌钙蛋白结合→肌丝滑行→
肌收缩。
3．肌浆网对Ca2+的释放和回收
课时安排 授课时间
2 学时 第5周
授课类型（请打√） 理论课 讨论课□ 教学方法（请打√） 讲 授 讨 论□ 教学资源（请打√） 多媒体 模 型□ 教学目的和要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）：
实验课□ 示 教□ 实 物□
练习课□ 其他□ 自学辅导□ 其他□ 挂图□ 影音□ 其他□
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。
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--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