貫穿真實情境的神經(jīng)調節(jié)復習課堂設計

四川 李慧蓉

《生物學課程標準》(2017年版2020年修訂)中指出生物學科素養(yǎng)之一是社會責任，而社會責任簡單來說就是關愛生命、健康生活、保護環(huán)境和服務社會。在一輪復習中，我們可以借助典型例題，關注社會熱點。下面以2022年廣東卷15題為例來說明。

一、介紹帕金森病，關注社會熱點

資料一：帕金森病多見于老年人，我國目前已有200多萬(約占全世界50%)帕金森病病人。據(jù)相關數(shù)據(jù)顯示，我國50歲人群中該病的發(fā)病率約在5‰，65歲以上的老人中發(fā)病率約為17‰，80歲以上的老人中發(fā)病率則高達4%。帕金森病已成為繼心腦血管疾病和老年性癡呆之后，威脅我國老年人身心健康的“第三殺手”。

通過上述數(shù)據(jù)可知：隨著年齡的增大，患帕金森病的概率升高。同時感受到此病對老年人的威脅很大。

帕金森病患者還有年輕化的趨勢，40歲以下的帕金森病患者占該病患者總人數(shù)的10%。那么帕金森病的發(fā)病機理與什么有關呢？

二、典例分析，發(fā)現(xiàn)問題

【例1】(2022年，廣東卷，第15題)研究多巴胺的合成和釋放機制，可為帕金森病(老年人多發(fā)性神經(jīng)系統(tǒng)疾病)的防治提供實驗依據(jù)。最近研究發(fā)現(xiàn)在小鼠體內多巴胺的釋放可受乙酰膽堿調控，該調控方式通過神經(jīng)元之間的突觸聯(lián)系來實現(xiàn)(如圖1)。據(jù)圖分析，下列敘述錯誤的是

( )

圖1

A.乙釋放的多巴胺可使丙膜的電位發(fā)生改變

B.多巴胺可在甲與乙、乙與丙之間傳遞信息

C.從功能角度看，乙膜既是突觸前膜也是突觸后膜

D.乙膜上的乙酰膽堿受體異常可能影響多巴胺的釋放

【點評】本題提供一個物理模型，以帕金森病人可能的病因為情境，體現(xiàn)試題的基礎性、綜合性和應用性。考查在復雜、新穎情境下運用神經(jīng)調節(jié)的相關知識解決多巴胺分泌量調節(jié)這一新問題的能力。同時考查學生的生物學科素養(yǎng)：穩(wěn)態(tài)與平衡觀的生命觀念，分析和綜合的科學思維，關注社會熱點、理解社會議題、付諸實際行動的社會責任。

需具有的必備知識：興奮在神經(jīng)元之間的傳遞是通過突觸這一結構來進行的，該結構包括突觸前膜、突觸間隙(對應的內環(huán)境為組織液)和突觸后膜。突觸前膜和突觸后膜均為該神經(jīng)元的部分細胞膜。此處的信號轉換為電信號變?yōu)榛瘜W信號，再變?yōu)殡娦盘枴ｋ娦盘柺亲鳛檫f質釋放的誘因，而神經(jīng)遞質釋放后，作用于突觸后膜上的受體，引起突觸后膜的電位變化。

【解析】由圖可知，甲神經(jīng)元釋放神經(jīng)遞質乙酰膽堿，作用于乙神經(jīng)元，使乙神經(jīng)元釋放神經(jīng)遞質多巴胺，作用于丙神經(jīng)元。由此可判斷B項錯誤，C、D項正確。根據(jù)神經(jīng)遞質作用于突觸后膜使下一神經(jīng)元興奮或抑制，而興奮或抑制的本質就是使突觸后膜的電位發(fā)生改變，故A項正確。

三、根據(jù)問題串，掃清知識盲點，構建知識網(wǎng)絡

通過解答以下問題串，將本節(jié)內容結構化、邏輯化、綜合化。

1.甲神經(jīng)元軸突末梢釋放神經(jīng)遞質與該神經(jīng)元細胞膜的電位變化有關，那么膜電位有哪些？導致這些膜電位變化的主要原因是什么？由此推知外界溶液中離子濃度的變化會導致膜電位發(fā)生變化？如何變化？

2.神經(jīng)元之間的信息傳遞依賴于什么結構？該結構有哪兩種常見類型？畫出該結構，標明各部分的名稱。該結構處于中間位置的屬于內環(huán)境中的哪部分？

3.神經(jīng)遞質根據(jù)其對后一神經(jīng)元的作用效果可分為哪兩類？通常其分泌與哪些細胞器有關？

4.哪種神經(jīng)遞質的化學本質是無機物？該種神經(jīng)遞質進出細胞的方式是什么？

5.在反射弧中興奮的傳導過程除了例題中的過程外，還包括哪個過程？

6.反射弧中的神經(jīng)中樞可分為高級中樞和低級中樞，具體分別指的是哪些部位？二者的關系又是怎樣的呢？最高級中樞的高級功能又有哪些呢？

7.反射弧是哪種生理活動的結構基礎？

8.反射是哪種調節(jié)的基本方式？其類型有哪兩類？二者的關系是怎樣的呢？

【答案】1.膜電位有動作電位和靜息電位。動作電位產生的主要原因是Na+內流，靜息電位產生的主要原因是K+外流。因此外界溶液中Na+濃度升高，導致細胞內外Na+濃度差變大，則使動作電位增大；反之則動作電位減小。而外界溶液中K+濃度升高，導致細胞內外K+濃度差變小，則使靜息電位減小；反之則靜息電位增大。

2.神經(jīng)元之間的信息傳遞依賴于突觸。其常見的兩種類型是軸突-樹突型、軸突-胞體型。突觸包括突觸前膜、突觸間隙、突觸后膜。其中突觸間隙指的是內環(huán)境中的組織液，突觸后膜則是下一神經(jīng)元的胞體膜或樹突膜。

3.神經(jīng)遞質可分為興奮性和抑制性兩類。通常其分泌與高爾基體、線粒體有關。

4.神經(jīng)遞質NO是無機物，其進出細胞的方式是自由擴散。

5.在反射弧中興奮的傳導過程包括興奮在神經(jīng)纖維上的傳導和興奮在神經(jīng)元之間的傳遞。例題中表示的是興奮在神經(jīng)元之間的傳遞過程。

6.高級中樞指腦，具體有大腦、小腦、腦干、下丘腦；低級中樞指脊髓。低級中樞受腦中相應的高級中樞調控。最高級中樞是大腦皮層，其高級功能有語言、學習、記憶、思維等。

7.完成反射的結構基礎是反射弧。

8.反射是神經(jīng)調節(jié)的基本方式，分為條件反射和非條件反射。非條件反射是條件反射的基礎。

通過上述問題串，可以夯實相關的生物學必備知識，深化對本節(jié)概念的理解，進一步形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀。再反過來從重要概念“神經(jīng)系統(tǒng)能夠及時感知機體內、外環(huán)境的變化并作出反應調控各器官、系統(tǒng)的活動，實現(xiàn)機體穩(wěn)態(tài)”入手，構建本節(jié)的知識網(wǎng)絡。具體見圖2。

圖2

四、健康生活方式對疾病預防的意義

資料二：雖然目前尚不完全清楚帕金森病的致病原因，但研究發(fā)現(xiàn)80%的患者是由環(huán)境因素引起，僅有10%～15%的患者是由遺傳基因錯誤引起。近年來帕金森病病因學研究的結果著重強調環(huán)境因素、不良的生活方式及其與遺傳易感性之間可能存在的交互作用。環(huán)境因素可能有殺蟲劑、農藥、重金屬(錳、汞等)、氯化物、二硫化碳等，不良生活方式可能有作息不規(guī)律、長期熬夜、大量吸煙或飲酒、工作壓力過高等。

問題：根據(jù)資料二，我們可以采取什么措施來預防帕金森病的發(fā)生呢？

【答案】減少或杜絕與可能導致帕金森病的化學試劑的接觸，養(yǎng)成健康的生活方式。

資料三：帕金森病的主要癥狀為靜止性震顫，運動遲緩，或面部表情減少，肢體胳膊較僵硬。此病目前沒有治愈的方法，但如果不積極治療該病，可能導致生活無法自理以及常年臥床。因此早發(fā)現(xiàn)早治療是緩解病情的關鍵。

問題：根據(jù)資料三，我們在日常生活中如何關愛老人，實現(xiàn)早治療呢？

【答案】注意觀察其行為和面部表情的變化。若觀察到老人出現(xiàn)靜止性震顫，運動遲緩，或面部表情減少，肢體胳膊比較僵硬的情況時，及時就醫(yī)。

五、總結