“神經調節”的概念學習分析

安徽省安慶一中　金久

“神經調節”的概念學習分析

安徽省安慶一中金久

一、概念與知識體系分析

1.上位概念分析

“神經調節”的內容屬于個體穩態調節的一部分。教育部2003年頒布的《普通高中生物課程標準（實驗）》，將“穩態與環境”作為高中生物學課程中3個必修模塊之一。本模塊實際上包括兩大部分：一是個體水平上生命活動的調節，二是群體水平上生物與環境的關系。但是，它并不是這部分內容的簡單合并，而是由穩態這一核心概念統領的個體和群體兩個研究水平的綜合。本模塊內容構建的基本思路是：將生物的個體和群體看作不同層次的生命系統，它們都在與外界環境的相互作用中，通過自身的調節機制維持穩態（如下圖）。

基于以上分析，“神經調節”的內容是在穩態和生命活動調節這兩個概念的統領下提出的，學習時必須以這兩個概念為基礎，在維持穩態的調節過程中理解神經調節的方式。穩態是生命系統的重要特征，是生命系統在與外界環境的物質、能量和信息交流過程中，通過自身的調節機制而維持的相對穩定狀態。理解生命系統的穩態，一是要將生命系統放在與外界環境的相互作用中來理解，二是要理解不同生命系統內部的自動調節機制。而“神經調節”正是其中重要的調節機制之一。所以我們在學習時一定要把神經調節放在“生命活動的調節”基礎上分析，放在基于維持“內環境穩態”的要求下分析。

2.下位概念分析

依照課標具體內容標準的要求，神經調節作為一個學習單元，其內容應包括人體神經系統的組成和作用、神經元的結構及類型、反射和反射弧、靜息電位和動作電位、興奮在神經纖維中的傳導、興奮在神經元之間的傳遞以及神經調節中樞的分布、大腦皮層的高級功能等知識要點。本單元的知識結構圖解如下：

3.科學事實分析

科學事實包括生活經驗和科學實驗。典型科學事實包括膝跳反射、生物電研究的系列實驗、箭毒及神經毒劑的作用、排尿反射及其控制、人類大腦受損引起的相關疾病等。在學習過程中利用這些生物事實可以幫助我們建立并理解相關概念和知識。

二、典型題例分析

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

【答案】C

【解析】神經纖維上的一點受到有效刺激后，興奮可以雙向傳導；靜息時存在著“外正內負”的電位差，受到刺激后，由于鈉離子的大量內流，變成“外負內正”。膜外電流方向（正電荷的移動方向）與興奮傳導方向相反，而膜內電流方向與興奮傳導方向相同。

例2肌肉受到刺激會收縮，肌肉受到刺激前后肌肉細胞膜內外的電位變化和神經纖維的電位變化相同。現取兩個新鮮的神經—肌肉標本，將左側標本的神經搭在右側標本的肌肉上，此時神經纖維與肌肉細胞相連接（實驗期間用生理鹽水濕潤標本），如下圖所示。圖中②、④指的是神經纖維與肌肉細胞之間的接頭，此接頭與突觸結構類似。刺激①可引起右肌肉收縮，左肌肉也隨之收縮。

回答下列問題：

（1）①、②、③、④中，能進行興奮傳遞的是＿（填寫標號），能進行興奮傳導的是（填寫標號）。（2）右肌肉興奮時，其細胞膜內外形成的＿電流會對③的神經纖維產生＿作用，從而引起③的神經纖維興奮。

（3）直接刺激③會引起收縮的肌肉是＿。

【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—肌肉接頭處或神經元之間的突觸中進行傳遞的過程，要依靠釋放遞質類化學物質（如乙酰膽堿）來進行；而興奮傳導是興奮在同一細胞（或神經纖維）內依靠局部電流的作用進行的。興奮在神經纖維上的傳導是雙向的。刺激神經纖維③，興奮會通過神經—肌肉接頭分別傳到左、右肌肉使之收縮。

例3肺牽張反射是調節呼吸的反射之一，圖甲為肺牽張反射示意圖，該反射的感受器位于肺中，深深吸氣后肺擴張，感受器興奮，神經沖動經傳入神經傳入腦干，抑制吸氣，引起呼氣。

回答下列問題：

（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＿的調控。

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

【答案】（1）神經中樞傳入神經傳出神經效應器（2）大腦皮層（3）軸突細胞體（樹突）

【解析】圖甲中已有感受器且b有神經節，所以b為傳入神經，a是神經中樞，c、d分別是傳出神經和效應器。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，為主動意識控制行為，故必須受到大腦皮層的控制。突觸的基本結構中，突觸前膜由前一個神經元的軸突末端膨大形成，突觸后膜是下一個神經元的樹突的膜或細胞體的膜。

例4腎上腺素和迷走神經都參與兔血壓的調節，回答相關問題：

（1）給實驗兔靜脈注射0.01%的腎上腺素0.2m L后，腎上腺素作用于心臟，心臟活動加強加快使血壓升高。在這個過程中，腎上腺素作為激素起作用，心臟是腎上腺素作用的＿，腎上腺素對心臟起作用后被＿，血壓恢復。腎上腺素的作用是＿（選填“催化”、“供能”或“傳遞信息”）。

（2）剪斷實驗兔的迷走神經后刺激其靠近心臟的一端，迷走神經末梢釋放乙酰膽堿，使心臟活動減弱減慢，血壓降低。在此過程中，心臟活動的調節屬于＿調節。乙酰膽堿屬于＿（選填“酶”、“神經遞質”或“激素”），需要與細胞膜上的＿結合才能發揮作用。

（3）腎上腺素和乙酰膽堿在作用于心臟、調節血壓的過程中所具有的共同特點是＿（答出一個特點即可）。

【答案】（1）靶器官滅活傳遞信息（2）神經神經遞質受體（3）都需要與相應的受體結合后才能發揮作用

【解析】腎上腺素作用于心臟，心臟活動加強加快使血壓升高，該過程中，心臟是腎上腺素的靶器官，腎上腺素發揮作用后即被滅活。激素是一種可調節細胞代謝的信息分子，不供能也不起生物催化作用，其功能是傳遞信息。

剪斷實驗兔的迷走神經后刺激其靠近心臟的一端，迷走神經末梢釋放乙酰膽堿，使心臟活動減弱減慢，血壓降低，該過程中的調節方式屬于神經調節。乙酰膽堿屬于興奮性神經遞質，需要與靶細胞膜上的特異性受體結合才能發揮作用。

腎上腺素和乙酰膽堿都屬于信息分子，均需和相應的受體結合后才能發揮作用。