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DSE 生物|神经系统与体内平衡 备课指引(导师用)|由 −70 mV 讲到负反馈

DSE 生物|神经系统与体内平衡 备课指引(导师用)|由 −70 mV 讲到负反馈

  • 2026-11-03

学生背得出“去极化、再极化”,但问“点解要去极化”就静。这一堂由离子与通道开始,把动作电位变成可以逐格讲的过程,再接到体温与血糖的负反馈。

本堂目标 学生能够:① 讲出静息电位 -70 mV 与阈值 -55 mV 的成因,并算出差距 15 mV;② 讲出去极化、再极化、超过射与不应期各自的离子流动,并解释绝对不应期 2 ms 令每秒最多约 500 个冲动;③ 用髓鞘传导速度 120 m/s 对无髓鞘 1.5 m/s 解释 80 倍差距;④ 用负反馈解释体温与血糖如何回到设定点。

01 先备知识(开课前 3 分钟快检)

以下任何一项未过关,本堂就会卡住,先补该项:

技能 快检题 过关标准
扩散与主动运输 钠离子要逆浓度梯度走,靠什么? 钠钾泵,消耗 ATP
细胞膜结构 极性分子要通过脂双层,需要什么? 通道或载体蛋白
酶与激素 激素如何影响细胞? 与受体结合,改变细胞活动

02 课堂流程(60 分钟)

时间 环节 导师做什么 学生做什么
0–10 分 一条问题开场 神经讯息为何可以每秒传几百次,而肌肉不能一直收缩? 先猜,再对照不应期
10–24 分 静息与动作电位 由 -70 mV 讲到 -55 mV,逐个离子讲 自己画出 15 mV 的差距
24–36 分 突触 钙离子入、囊泡融合、递质扩散、受体结合、酶分解 顺序讲一次不漏
36–46 分 髓鞘与跳跃传导 有髓鞘 120 m/s、无髓鞘 1.5 m/s 算出 80 倍
46–56 分 体温与血糖的负反馈 设定点 37.0 度、出汗 37.5 度、颤抖 36.5 度 写出完整回路
56–60 分 离场检查 即场批改三题 三题全对

03 讲解脚本(照着说就可以)

第一幕:静息电位是“泵”与“漏”的平衡

钠钾泵每消耗一个 ATP,泵出 3 个钠、泵入 2 个钾,令膜外正、膜内负,静息电位约 -70 mV。刺激到达,电压门控钠通道打开,钠涌入,电位升至 -55 mV 即达阈值,之后更多钠通道开启,形成正反馈;钠通道在约 1 ms 后失活,钾通道打开,钾流出,电位回落至略低于静息(超过射),再由泵慢慢拉回。答题要写“哪一种离子、向哪个方向、经过哪种通道”,只写“去极化”没有分。

叫学生做:把 -70 到超过射的电位变化分四格画出来,每格标离子流。

第二幕:突触是化学步骤,顺序错就全错

动作电位到轴突末梢 → 钙通道打开、钙入 → 突触小泡与前膜融合 → 递质释放到突触间隙 → 与后膜受体结合 → 后膜离子通道打开、产生新电位 → 递质被酶分解或重吸收。方向单一(前膜到后膜)是因为递质只在前膜储存、受体只在后膜。若问“为何讯号不会倒流”,答这一句就够。抑制性递质则令氯离子入、膜电位更负,更难达阈值。

追问:如果分解递质的酶失效,会发生什么事?

第三幕:负反馈:偏离 → 感应 → 协调 → 反应 → 回复

体温设定点 37.0 度。升到 37.5 度,下视丘感应,交感神经令汗腺分泌、皮肤血管扩张,散热增加;降到 36.5 度,则血管收缩、骨骼肌颤抖、代谢加快。血糖同理:餐后升到 8.0 mmol/L,胰岛素促细胞吸收与肝糖合成,两小时内回到 6.5 左右(降 1.5);空腹 5.0 左右则由升糖素拉回。答题要写出“感应器、协调者、效应器、反应”四环,缺一环就扣分。

叫学生做:把发烧 39 度(高 {TEMP_DEV:.0f} 度)的负反馈回路完整写一次。

04 必教题型与步骤

题型 例子 步骤 答案
描述 动作电位的离子变化 按时间顺序写通道与离子 钠入=去极化
解释 髓鞘为何加快传导 跳跃传导、电阻、集中 80 倍
顺序 突触传递五步 钙入 → 囊泡 → 递质 → 受体 → 分解 不可倒转
应用 体温或血糖的负反馈 感应 → 协调 → 效应 → 回复 写齐四环
合理性检查(一定要教):静息电位 -70 mV 到阈值 -55 mV 相差 15 mV,这是所有“刺激要够强”题目的算术基础。绝对不应期 2 ms 期间任何刺激都无效,所以理论上限是每秒 500 个冲动——答题写“约 500 个”比写“好多”安全。髓鞘令局部电流只在朗氏结之间跳跃,120 除以 1.5 就是 80 倍,速度与轴突直径亦成正比。

05 独立练习三题

题目 答案 想观察什么
静息电位到阈值的差距 15 mV -55 减 -70
绝对不应期 2 ms 下每秒最多冲动数 500 个 1000 除以不应期
抑制性递质令哪种离子进入 氯离子 令膜电位更负,更难达阈值

06 学生常见错误与纠正句

错误 学生通常这样写 导师这样说
把再极化写成钠泵即时作用 “钠钾泵把电位拉回” “再极化主要系钾流出,泵系之后慢慢补位。”
突触方向写成双向 “递质两边都可传” “递质只在前膜,受体只在后膜,所以单向。”
负反馈写漏效应器 “下视丘令体温下降” “下视丘协调,汗腺同血管才系效应器。”
混淆不应期与恢复期 “不应期系细胞休息” “不应期系钠通道失活,任何刺激都无效。”

07 家课建议(直接指到练习卷题号)

08 离场检查(最后 5 分钟)

题目 答案 判定
静息电位与阈值 -70 mV 与 -55 mV 两者皆对才可进生态
髓鞘加快传导的原因 跳跃传导 错一题:下堂前重讲朗氏结
负反馈四环 感应、协调、效应、回复 错两题以上:回到第三幕

09 导师常问

要记住每种离子的浓度吗?

记方向与通道即可,浓度数字只需知道膜外钠高、膜内钾高。

为何超过射会低于静息电位?

钾通道关得慢,钾流出过量,短暂过度极化。

激素与神经的分工怎样答?

神经快而短,激素慢而持久,两者在负反馈中常一起出现。

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本页为 TutorZone 导师备课指引,内容由 TutorZone 团队编写;题目与流程为原创,并非任何学校或出版社的教材。

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