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神经调节的复习
——从趣味性到知识性

2016-09-03重庆

教学考试(高考生物) 2016年5期
关键词:神经递质传导激素

重庆 刘 杰

神经调节的复习
——从趣味性到知识性

重庆 刘 杰

神经调节的正常进行,对动物适应复杂多变的环境至关重要,因此,无论是应试还是关注自身,学好这一节都很有必要。学习本节最大的困难在于知识抽象,普通高中的生物实验室往往无法开展神经调节实验,哪怕是用蛙的坐骨神经-腓肠肌标本观察肌肉兴奋性这样比较直观的实验,也无法亲自操作。因此,复习课就需要教师从不同角度呈现知识与设问,使新课学习中存在的知识盲点,在复习课中得到解决。

一、分析学情,激趣引入

学生往往对擅长的东西比较感兴趣,而对高于接受和理解能力的就会有畏难情绪,学习积极性不易被调动。因此,教师首先要做的就是激发学生的兴趣,让学生从情感上接受,同时,不宜一上来就加深难度,如最好避开神经纤维膜电位变化曲线等,试题中偶尔涉及超范围的知识必须给足信息。

神经调节虽然抽象,但始终与人体有关,通过新课学习,学生对反射、反射弧、神经元等概念还是清楚的。本节复习可以采用游戏的形式引入,如膝跳反射,甲坐着,乙用橡皮锤叩击甲膝盖下方的韧带,甲的小腿会自然弹起,然后重复实验,甲可以控制小腿不弹起,或是控制弹起幅度比正常高。通过这样的对照实验让学生体验,比直接告诉他大脑皮层对低级中枢有调控作用更容易被接受。

二、趁热打铁,温故知新

待情绪出现小高潮之后,可以让学生分析婴儿不能控制排尿,健康成年人能够控制,而高位截瘫患者不能控制排尿等现象的原因。学生在顺利分析这些现象之后,会产生成就感,此时,回归教材插图,结合插图设置一些趣味性的问题,如:完成反射至少需要几个神经元?感受器和效应器是否一定在同一个部位?插图中画的是左手还是右手,左腿还是右腿?为什么?是先缩手还是先感觉疼痛?敲击后,另一条腿有没有反应?说明了什么?这样的问题,会引发学生的思考,能不能回答正确倒还其次。

仔细观察上图,并回忆初中所学知识,思考以下问题。

1.一个神经元包括哪些部分?神经元、神经纤维与神经之间的关系是什么?

2.概括膝跳反射和缩手反射的反射弧是由几部分组成的?

3.一个完整的反射活动仅靠一个神经元能完成吗?至少需要几个?

4.结合生活经验,你还能举出说明脊髓在反射中作用的其他实例吗?

【例1】图1为膝跳反射的反射弧结构示意图,肌肉和传出神经末梢之间通过突触相连,图2为图1的局部放大图,有关叙述不正确的是 ( )

图1

图2

A. 膝跳反射是非条件反射,不受大脑皮层控制,伸肌肌群和屈肌肌群内都有效应器

B. 若在①处施加一个有效刺激,⑦和⑧处膜电位会发生内负外正→内正外负→内负外正的变化

C. 若在②处施加一个有效刺激,兴奋传导到④⑤⑥处的突触时,神经递质作用于突触后膜并非都引起阳离子内流

D. 膝跳反射需要伸肌和屈肌相互协调共同完成,至少有7个突触

【解析】此题考查学生的识图、析图能力,本题图相比教材插图更有利于学生理解膝跳反射。分析图1可知,膝跳反射的中枢位于脊髓,伸肌和屈肌内都有效应器,伸肌兴奋(收缩)、屈肌抑制(舒张)才能完成膝跳反射,因此在②处施加一个有效刺激,兴奋传导到④处时,引起兴奋性递质释放(阳离子内流),传导⑤⑥处时,引起抑制性递质释放(阴离子内流)。结合图1、2可以数出膝跳反射至少需要7个突触才能完成。

【答案】B

三、步步为营,概念接龙

学生对插图可能会有不解的地方,对教材其他地方也可能有不熟悉的知识,这时教师就可以把梳理好的概念展示出来,让学生带着问题去看书。如果想提高看书的效率,课堂还可以采用竞赛的形式让学生进行概念接龙。本节涉及的概念可以梳理如下:神经元、细胞体、树突和轴突、反射、反射弧、脊髓、灰质与白质、兴奋、静息电位、动作电位、电信号、神经冲动、局部电流、神经纤维、突触、突触小体、突触小泡、神经递质、受体、分级调节、高级中枢和低级中枢、人脑功能、记忆的形成等。最好交由学生解释、学生评价和补充,以便发挥其主观能动性,如果有解释不够清楚的,教师再加以强调,印象会深刻许多。

四、疑难点拨,注重逻辑

神经调节的学习,难点在于兴奋在神经纤维上的传导以及神经元之间的传递。以兴奋在神经纤维上的传导为例, 只要抓住知识间的逻辑关系就能理解透彻。静息电位的形成是由于神经元细胞膜对K+通透性大,K+外流(顺浓度梯度,通过协助扩散完成)导致。刺激神经纤维某部分时,兴奋部位对Na+通透性较大→Na+内流(顺浓度梯度,通过协助扩散完成)→膜内由负电位逐渐变为正电位,膜外由正电位逐渐变为负电位(电位逆转)→兴奋部位与未兴奋部位之间形成局部电流→兴奋以电信号(神经冲动)的形式双向传导。据此,也可以分析出兴奋的传导方向与膜内电流方向一致,与膜外电流方向相反。

将兴奋在神经纤维上的传导理解清楚,有利于理解兴奋在神经元之间的传递。教学中笔者常常发现学生审题不仔细,比如:“兴奋在神经纤维上的传导是_______的” “运动时,兴奋在神经纤维上的传导是________的”,学生往往由于思维惯性,直接填写“双向”,这些设问都要求学生认真审题。此外,突触也是常考常新的知识,而学生面对新情境往往束手无策。关键还是要利用基础知识分析问题,但凡能影响神经递质的合成、释放,与受体结合,以及灭活等过程的因素,都能影响兴奋的传递。

【例2】(2016·全国新课标卷Ⅱ)乙酰胆碱可作为兴奋性神经递质,其合成与释放见示意图。据图回答问题:

(1)图中A-C表示乙酰胆碱,在其合成时,能循环利用的物质是________(填“A”“C”或“E”)。除乙酰胆碱外,生物体内的多巴胺和一氧化氮________(填“能”或“不能”)作为神经递质。

(2)当兴奋传到神经末梢时,图中突触小泡内的A-C通过________这一跨膜运输方式释放到________,再到达突触后膜。

(3)若由于某种原因使D酶失活,则突触后神经元会表现为持续_______。

【解析】乙酰胆碱属于兴奋性神经递质,在突触前膜处外排到突触间隙,作用于突触后膜,引发动作电位,最终引起肌肉收缩。一氧化氮、多巴胺、谷氨酸等递质作用完毕后可直接进入或被相应的酶分解后进入前神经元,循环利用。若乙酰胆碱不能及时分解,会引起后神经元持续兴奋、肌肉持续收缩。此题还可以有机磷农药、止痛药等为背景改编考查。

【答案】(1)C 能 (2)胞吐(外排) 突触间隙 (3)兴奋

五、不忽视“非主干知识”

神经调节的教学中,教师往往重视讲授学生较难理解的兴奋的传导和传递,对神经系统的分级调节和人脑的高级功能有所忽视。试题可能从这些方面选材,一轮复习应该注意把握全面覆盖与重点讲解的关系。

【例3】(2016·重庆市第一次适应性考试·改编)打乒乓球是一种全身肌肉参与的协调运动。

(1)发出启动该运动指令的神经中枢是________,随之参与调控的神经中枢有_______。神经中枢产生的兴奋通过神经元的________(结构)传到所支配的肌肉,并使其收缩。

(2)在运动过程中,心跳和呼吸加快。使心跳加快的激素是_______,使呼吸加快的调控中枢位于_______。

(3)为提高运动成绩,运动员对同一动作会长时间反复练习,这也是人脑发挥高级功能进行________的过程。短期记忆主要与_______________________________有关,长期记忆可能与___________有关。

【解析】这种考查另辟蹊径,学生错答率较高。打乒乓球需要预判方向与落点,由大脑皮层发出指令,小脑使身体保持平衡,再由脊髓控制上下肢的运动。常见的提问方式是传出神经末梢支配肌肉引起收缩,但是本题要求回答神经元的结构,这需要学生读题仔细。使心跳加快的激素在课后作业中提到过,呼吸中枢以及记忆的形成都是教材原文填空。

【答案】(1)大脑皮层 小脑、脊髓 轴突 (2)肾上腺素 脑干 (3)学习和记忆 神经元的活动及神经元间的联系 新突触的建立

六、强调学科内综合

人体要保持内环境的稳态,必然离不开神经-体液-免疫调节网络,这也是一种命题思路。例如,寒冷时,既需要皮肤血管平滑肌收缩,减少血流量,减少散热,也需要增加甲状腺激素和肾上腺素的分泌以增加产热。

【例4】下图为人体产生情绪压力时肾上腺皮质、肾上腺髓质受下丘脑调节的模式图,分析回答以下问题:

(1)从反射弧的角度看,肾上腺髓质属于________,由此说明肾上腺髓质和中枢神经系统的关系是____________ _________________。激素d分泌量上升能使血糖升高,且肝脏细胞膜上存在激素d的特异性受体,由此推断激素d能促进_______。

(2)下丘脑对激素c分泌的调节与对甲状腺激素分泌的调节类似,由此推断当激素a的分泌量上升会使激素c的分泌量________。但健康人体内激素c浓度不会持续过高,其原因是_______________________________________。

(3)研究发现,激素c能抑制________细胞对________的合成和释放,从而使B淋巴细胞的增殖和分化受阻。结合题目信息分析,在____________________的情况下,人体免疫力会下降。

【解析】肾上腺皮质超出最新版高中教材范围,但是题目避开了皮质激素的考查,本题旨在考查学生的知识迁移能力,属于基础题。另外,试题的意义还在于提醒师生注意缓释压力。

【答案】(1)效应器的一部分(效应器) 肾上腺髓质直接受中枢神经系统的调节 肝糖原分解(脂肪等非糖物质转化) (2)上升 激素c分泌过多会抑制下丘脑和垂体的分泌 (3)T 淋巴因子 情绪压力长期得不到缓解

(作者单位:重庆市梁平中学)

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