细胞生理教案

1生理学教案第2次课授课时间：2009年9月2日课程名称生理学年级专业、层次授课教师田吉梅职称讲师课型（大、小）学时2授课题目（章、节）第二章第一节和第三节（前半部分）教材名称《生理学》作者出版社人民卫生出版社主要参考书（注明页数）目的与要求：掌握细胞膜的物质跨膜转运，静息电位的概念，静息电位产生机制。熟悉极化，超极化，去极化，复极化的概念。了解细胞膜的分子组成，液态镶嵌模型。教学内容与时间安排、教学方法：教学内容与时间安排复习上次课内容并引入新课（5min）第二章细胞的基本功能第一节细胞膜的结构和物质转运功能（15min）第二节细胞膜的跨膜信号转导（自学）第三节细胞的生物电现象一、概述（10min）二、细胞的静息电位（一）静息电位（restingpotential,RP）概念和特点（10min）（二）描述电荷分布及变化的几个概念（10min）（三）RP形成机制（K＋平衡电位）（25min）小结：（5min）教学方法讲授法，在有限的教学时间内系统地将知识、学习心得和治学经验传授给学生，使学生获得较大的信息量。多媒体辅助教学，大量图片加深感性认识，线条图和动画加深过程和动态变化的理解，适量的课堂提问和讨论激发学生的兴趣并有利于学生集中精力听课。教学重点及如何突出重点、难点及如何突破难点：重点：RP的概念及其产生机制，AP的概念。突出重点：在时间安排上充裕，并根据学生理解情况细致讲解。难点：RP的产生机制，极化、去极化、复极化和超极化等概念。突破难点：物质的跨膜转运是自学内容，但离子通道的知识确是理解生物电产生的关键，所以在复习离子通道的结构和开闭调节等知识后引用化学半透膜原理示意图讲解K+和Na+通过细胞膜的移动过程；用Nernst公式计算K+平衡电位以帮助学生理解RP的产生机制；从RP的记录方法讲述RP的概念；结合图片分析去极化、复极化和超极化与极化的关系。教研室审阅意见：教研室主任签名：年月日2基本内容课堂设计和时间安排复习上次课重点内容，引入本次课内容第二章细胞的基本功能第一节细胞膜的结构和物质转运功能一、膜的化学组成和分子结构二、细胞膜的跨膜物质转运功能（一）单纯扩散（二）易化扩散（facilitateddiffusion）1.由载体（carrier）介导的易化扩散2.由通道介导的易化扩散离子通道（ionchannel)通道的开放与关闭化学门控性通道(chemically-gatedchannel)电压门控性通道(voltage-gatedchannel)机械门控性通道（三）主动转运（四）出胞和入胞作用第二节细胞膜的跨膜信号转导第三节细胞的生物电现象一、概述二、细胞的静息电位和产生机制（一）静息电位（restingpotentialRP）的概念和特点（二）描述电荷分布及变化的几个概念点出基本概念，从人体是多细胞生物入手引入新课，人体功能实现的基本单位是细胞，本章以神经和肌细胞为例介绍，介绍了神经和骨骼肌细胞的的生物电现象和骨骼肌细胞的功能。（5min）自学，展示结构图，迅速复习以利于学生对物质跨膜转运和膜上蛋白质如离子通道、载体和受体等的理解。自学结合通道结构图讲述离子通道在大纲要求为自学内容，但其功能对生物电的产生有决定性作用故简单讲述。主要介绍通道的分类、通道的通透性和通道的开放与关闭条件。自学，介绍分类，请学生注意Na+泵的作用。结合动画讲解过程，强调这是一个主动过程，需要耗能。15min要求：掌握细胞膜的物质跨膜转运；了解细胞膜的分子组成，液态镶嵌模型。自学，在生物化学中详细介绍，第十一章内分泌系统也有部分介绍。介绍生物电的发现过程，生物电的记录方法和本质。（10min）借助图片直观的了解记录RP的方法，从RP的记录方法讲述RP的概念。（10min）要求：掌握静息电位（restingpotentialRP）的概念和特点。…………..第1节课结束，课间休息借助图片讲解。较直观的阐明这些基3极化（polarization）去极化或除极化（depolarization）复极化（repolarization）超极化（hyperpolarization）（三）静息电位的形成机制1.基础：①细胞内外离子的不均衡分布②安静状态下细胞膜主要对K+有通透性2.产生机制：安静时膜主要对K+通透，细胞内K+浓度远远高于细胞外→K+顺浓度梯度从细胞内到细胞外→随着K+的外移→膜的两侧形成了内负外正的状态→形成了逐渐增大的阻止K+外移的电场力。当K+外移的动力（K+浓度差所形成的）=阻力（电场力所致的）时，即电化学梯度为零→不再有K+的净外流→膜两侧的电位差稳定在某一数值，此称为K+平衡电位，即RP。本概念及其与极化（静息电位）的关系。去极和超极化要学生注意从动态变化过程和静态与静息电位的关系这两方面来理解。（10min）要求：熟悉并理解极化、去极化或除极化、复极化和超极化的概念。借助图、表和动画阐述。阐述方法为直接讲述目前的理论，在叙述过程中注意逻辑性和推理，在基本条件下，根据通透性特点和物质运动特点就能够推论出结果，用Nernst公式计算K+平衡电位以帮助学生理解RP的产生机制。理解RP的产生机制从以下几个方面：1.静息状态下K+和Na+通道的通透情况2.细胞膜内外离子的分布3.K+的外流4.K+平衡电位最后提出问题让学生思考：1.分析增加细胞外液钾离子浓度对RP有何影响？2.试述骨骼肌细胞的静息电位的产生机制。如何证实此机制？（25min）要求：掌握静息电位的产生机制。备注课程设计思考：学生对本单元知识的理解难度较大，需要在授课过程中由浅入深，逐步引导。新技术的介绍不宜过多。设计动态示意图能帮助学生对看不见、摸不着的生物电理论的理解。4小结本次课内容小结：掌握细胞膜的物质跨膜转运，静息电位的概念，静息电位产生机制。熟悉极化，超极化，去极化，复极化的概念。了解细胞膜的分子组成，液态镶嵌模型。复习思考题的布置。下次课预习要求。（4-6min）…………..第2节课结束，本次课完成复习思考题、作业题1.分析增加细胞外液钾离子浓度对RP有何影响？2.试述骨骼肌细胞的静息电位的产生机制。如何证实此机制？下次课预习要点预习内容和要求：掌握动作电位的概念和产生机制（锋电位与Na+平衡电位），阈电位的概念。熟悉兴奋在同一细胞上的传导。了解Na+通道的特性。实施情况及分析5生理学教案第3次课授课时间：2009年9月4日课程名称生理学年级2008专业、层次一合班/二合班授课教师职称副教授课型（大、小）大学时2授课题目（章、节）细胞的动作电位及其传导、局部兴奋（第三节中）教材名称《生理学》作者朱大年出版社人民卫生出版社主要参考书（注明页数）《实用生理学》P93-98目的与要求：掌握动作电位的概念和产生机制（锋电位与Na+平衡电位），阈电位的概念。熟悉兴奋在同一细胞上的传导。了解Na+通道的特性。教学内容与时间安排、教学方法：教学内容与时间安排第三节细胞的生物电现象复习引入新课（5min）三、细胞的动作电位（一）动作电位(actionpotential,AP)概念和形态特点（8min）（二）AP产生的机制（27min）（三）动作电位期间膜的通透性变化及证实（8min）（四）AP的引起（7min）（五）局部兴奋（13min）（六）兴奋在同一细胞上的传导机制（7min）小结（5min）教学方法讲授法，在有限的教学时间内系统地将知识、学习心得和治学经验传授给学生，使学生获得较大的信息量。多媒体辅助教学，大量图片加深感性认识，线条图和动画加深过程和动态变化的理解，适量的课堂提问和讨论激发学生的兴趣并有利于学生集中精力听课。教学重点及如何突出重点、难点及如何突破难点：重点：AP的概念和产生机制，阈电位的概念突出重点：在时间安排上充裕，并根据学生理解情况细致讲解。难点：AP的产生机制，阈电位的概念，AP的传导机制。突破难点：通过介绍AP的记录过程中观察到的变化来讲解AP的概念和形态特点；回顾RP的产生机制，并在此基础上讲解AP的产生机制，结合AP的形态、Na+通道的性状讲解。阈电位的概念主要结合膜的通透性特性和离子流动态流动结果，抓主Na+再生性循环讲解。用动画形象地演示AP的传导机制。教研室审阅意见：教研室主任签名：年月日6基本内容课堂设计和时间安排复习上次课重点内容，引入新课第三节细胞的生物电现象三、细胞的动作电位及其产生机制（一）动作电位（actionpotential,AP）概念和形态AP是指各种可兴奋细胞受刺激后，在RP的基础上，膜内外电位发生的快速倒转和复原的过程。（二）AP的产生机制细胞内外离子不均衡分布和细胞膜对离子通透性改变，是细胞产生AP的基础。去极相：细胞膜在RP基础上受到刺激→膜对Na+通透性的突然增大，超过了K+的通透性；由于细胞外高Na+，静息时原已维持着的负电位也对Na+的内流起吸引作用→Na+迅速内流→膜内负电位迅速消失；由于膜外较高的Na+浓度势能→Na+在膜电位减小到零时仍可继续内移，直至内移的Na+在膜内形成的正电位足以阻止Na+的净移入时为止。故在AP上升相达顶点时的电位值应为Na+平衡电位值。即锋电位就相当于Na+平衡电位。复极相：下降支的出现是由于Na+通透性的消失，并伴随K+通透性的增大。故Na+内流停止，而K+顺电化学梯度外流，出现正电荷的外移，直到达电化学梯度为零，即细胞内外又逐渐恢复到内负外正的RP水平。同时,Na+-K+泵活动增强,将AP期间内流的Na+和外流的K+泵回去，从而维持细胞内外的离子分布。(三）动作电位期间膜的通透性变化及证实1.通透性变化2.Na+通道Na+通道的特点：Na+通道可处于备用、激活和失活三种状态。其所处的状态取决于细胞膜电位水平以及有关的时间进程，即Na+通道的活动是电压依从性和时间依重点回顾静息电位的产生机制，请学生来回答并评讲。设问：那细胞在受到刺激时又会是什么样的情况，是如何发生的呢？（5min）使用大量的图片和动画，通过介绍AP的记录过程中观察到的变化来讲解AP的概念和形态特点。（8min）使用图片和动画阐述。首先回顾RP的产生机制的基础和简单的逻辑推理过程，并在此基础上讲解AP的产生机制，要结合AP的形态、Na+通道的性状来讲解，然后请学生借鉴上次课对静息电位的产生机制小结来独立小结AP的产生机制，最后出示文字总结的内容，提醒学生不要抄写，一定要在理解的基础上记忆，要注意膜的通道（通透性）的周期性变化、膜内外离子流动情况及为什么会产生此流动，要运用自己逻辑思维能力，动态的分析这个机制。理解AP时从以下几点：1.接受刺激后Na+通道的通透性变化2.Na+内流3.Na+的平衡电位4.Na+通道的关闭5.K+外流加速6.Na+－K+ATP酶的活动提问：阐述AP的产生机制，思考如何证实它。下次课请学生回答。（27min）要求：掌握动作电位的概念和产生机制；熟悉动作电位的形态和分段。……..第1节课结束，课间休息借助大量的图片阐述，以帮助学生理解膜通透性和膜通道，回溯通透性变化的证实和简单介绍电压钳技术及膜片钳技术以加深学生对AP机制的理解。（8min）要求：了解Na+通道的性状和特点、AP期间膜的通透性变化、电压钳技术及膜7从性的。3.电压钳技术4.膜片钳技术（四）AP的引起1.阈电位（thresholdpotential，TP）TP是指细胞膜去极化到刚刚能引起AP的临界跨膜电位值。2.锋电位的引起当给神经细胞一个阈上刺激时，引起细胞膜的去极化达到阈电位，导致膜上的较多的Na+通道开放，Na+内流超过K+外流，膜进一步去极化，此去极化又导致了膜上Na+通道开放的数目进一步增加，如此反复形成正反馈，其结果使膜上的Na+通道迅速大量开放，膜内去极化迅速发展，形成AP陡峭的上升支，直至膜内电位上升到近乎Na+平衡电位的水平。(五)局部兴奋1.形态2.局部兴奋的形成而当给神经细胞一个阈下刺激时，只能记录到一个很小的去极化，而不能产生AP。这是由于很小的刺激作用于细胞时，只能导致细胞膜的很小的去极化，这时有极少的Na+通道开放，少量Na+内流，但由于膜对K+的通透性仍大于Na+