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课程名称
:神经生物学
课程代码
:
9527
第一部分
课程性质与目标
一、课程性质与特点
神经生物学是“生物科学”等专业的一门专业(基础)课。是研究人和动物神经系统的形态、结构和功能的一门科学。从分子、细胞(神经元)、神经回路乃至整体系统水平阐明神经系统对动物机体生命活动的控制作用及其机制;探讨从物资的运动到产生动物的行为和精神活动的机制。
二、课程目标与基本要求
通过本课程的学习达到了解、认识和掌握神经系统的结构、功能特征,神经系统对动物机体生命活动的调控作用及其机制。建立动物神经系统的结构与功能相统一、功能与环境相适应的辨正观点;达到更好地认识人类自身、揭示“脑”活动的奥秘和规律,建立人与自然界的和谐关系;学会用科学、健康的心理素质面对生活,养成良好的生活方式与习惯;为后续的学习与科学研究打下坚实的理论基础。
三、与本专业其它课程的关系
进行该课程学习的学生需有动物学、动物组织胚胎学、细胞生物学、动物生理学、生物化学等前期课程学习作为基础。
第二部分
考核内容与考核目标
第一篇
神经活动的基本过程
第一章
神经元和突触
一、学习目的与要求
以结构与功能相统一的观点认识和了解神经组织中的神经元、神经胶质细胞的形态、结构特征;神经元间、神经元和其它细胞间功能联系的结构基础。
二、考核知识点与考核目标
(一)重点
识记:
1.
神经系统活动的基本方式,反射及反射弧的定义、组成及反射活动过程;
2. 神经元轴丘的功能特征;
3.经典突触的结构;
4.兴奋性突触、抑制性突触、化学性突触、电突触-缝隙连接的结构特征和功能特性。
理解:
1.
通过生活实例,理解和说明反射活动及其反射弧;
2. 兴奋性突触、抑制性突触、化学性突触、电突触对动物机体的生命活动的意义。
应用
:
1.能将本章关于反射、反射弧的基本理论引用到后面的学习中,并能从本质上灵活解释环境-感觉-运动-精神活动间的相互关系。
2.能对将要碰到的各种神经协调活动中的突触传递的性质、机制加以解释。
(二)次重点
识记:
1.
几种较为常用的神经元的分类原则:感觉神经元、运动神经元、中间神经元、兴奋性神经元、抑制性神经元、胆碱能神经元、肾上腺素能神经元等;
2. 神经元一般结构;
3. 神经元突起的组成部分及其功能特征;
4. 神经胶质细胞的基本形态及主要功能。
理解:
神经元膜的液态镶嵌模型,脂质双层结构及膜蛋白的生理学意义。
(三)一般
识记:
1.
中枢神经系统和外周神经系统的定义、组成及其主要功能;
2. 神经系统进化的三个基本阶段:弥散的神经系统、节状神经系统、管状神经系统;
3. 神经生物学研究的内容;
4. 神经组织的概念、脑室、脑血屏障;
5. 神经元的其它分类法;
6. 突触的其它分类法;
7. 神经胶质细胞种类和分布。
第二章
神经元膜的电学特性和静息电位
一、学习目的与要求
学习和掌握神经电活动的物质、结构基础;神经元膜的电学特性;跨膜电位的基本概念和静息电位产生的机制。
二、考核知识点与考核目标
(一)重点
识记:
1.
神经元膜的物资转运功能的各种转运方式及其定义、过程与特征;
2 神经元膜中的各种离子通道的门控机制和转运过程,离子泵的活动特征;
3.生物电现象产生的离子机制或学说;
4. 跨膜电位与静息电位表现形式及产生的离子机制;
5. K+平衡电位的概念及计算方法;
6. 静息电位的生理学意义;
7. 影响静息电位的因素。
理解:
1.
跨膜电位与静息电位的内在关系;
2. 极化状态、去极化、超极化、复极化时各种跨膜电位特征、与带电离子分布、聚集的关系。
应用:
1.
将跨膜物质转运机制与过程运用于解释神经元的多种功能活动中,以解释其机制。
2. 能灵活解释多种物资的跨膜转运过程及其相互关系。
3.根据细胞膜内外离子分布和膜状态的实际情况分析跨膜电位变化趋势。
(二)次重点
识记:
1.
各种离子通道的结构特征。
2. Na+-K+泵的生电作用和生物学意义。
3. 神经元膜的等效电路(电容-电阻并联电路)及其电学特性。
理解:
1.
联合转运;同向转运、反向转运或交换;
2. 神经元膜的电学特性与物理学电路的电学特性的异同点。
3.离子通道的活动对神经元膜电学特性(包括静息电位、局部电位和动作电位)的影响。
应用:
1.
列举出联合转运;同向转运、反向转运或交换能的实例,并说明其详细过程。
(三)一般
识记:
1.
了解神经生物电记录的几种方法与技术。
2. Nernst方程的内涵和意义。
理解:
1.
为什么静息膜电位实际测定值与
Nernst方程理论值会有差异,跨膜电位与离子种类、分布、浓度与流动方向之间的相互关系。
应用:
1.
运用离子学说的要点解释各种生物点现象。
第三章
神经电信号和动作电位
一、学习目的与要求
认识和掌握神经电信号的种类,组成、特征、产生的离子机制;神经电信号与细胞的兴奋、兴奋性间的关系。
二、考核知识点与考核目标
(一)重点
识记:
1.
由刺激引起的局部电位、感受器电位、突触后电位、效应器电位等局部电位的概念和特性;
2. 局部电位产生的离子机制;
3. 动作电位的概念、特性;
4. 动作电位的基本过程和组成成分,去极化上升支、超射和锋电位,复极化下降支;
5. 动作电位产生的离子机制;
6.锋电位与
Na+平衡电位;
7.阈电位与
Na+再生性循环;
8. 后电位与去极化性后电位、超极化性后电位的离子机制。
9.
局部电流学说。
理解:
1.
电信号的含义与静息电位间的相互关系。
2. 阈电位与
Na+通道的再生性开放、
Na+再生性循环和再生性动作电位间的内在关系?
3.
动作电位传导的不衰减性是动作电位“全或无”特性的一种表现形式;
4.
跨膜电位、静息电位、局部电位、动作电位间的差异与关系。
应用:
1.
结合“离子学说”要点说明电信号产生的机制。
2. 能将本章的内容运用到以后的各章,探讨相应的神经活动的机制。
(二)次重点
识记:
1.
动作电位传播的概念,动作电位的传导与传递的差异何在?
2.可兴奋细胞、兴奋、兴奋性的慨念。
理解:
1.
阈刺激、阈强度与阈电位的内在关系;
2 .影响神经元兴奋性的因素;
3. 动作电位过程中神经元兴奋性的变化。
(三)一般
识记:
1.
电信号的内涵,与神经元兴奋性之间的关系;
2. 动作电位的传导速度和跳跃式传导。
理解:
1
因记录的方式不同,动作电位表现的各时相的电位极性将有何不同?
2. 动作电位的传导包括被动扩布与主动性传导的内涵,分别指什么?理解神经纤维与金属导体电学特性间的本质差异。
第四章
神经信号的传递
一、学习目的与要求
学习掌握神经电信号在神经元间传递的方式、过程、特征;神经元活动的整合和突触传递的调制方式与特征。
二、考核知识点与考核目标
(一)重点
识记:
1.
化学传递即经典突触传递的概念和“电-化学-电”转换的
基本过程。
2.
量子、量子释放、量子含量、量子大小,动作电位与量子释放间的关系。
3. 突触后电位、微突触后电位的定义。
4. 兴奋性突触后电位、抑制性突触后电位、快突触后电位、慢突触后电位、迟慢突触后电位的特性、产生及其效应。
5. 神经递质的种类与性质对突触后电位的影响。
6. 结合电突触的结构特征理解电突触传递(电偶合)的特征。
7. 非突触传递的结构基础和传递特征。
8. 突触后电位整合;
9. 突触调制方式与机制;
10 .突触后抑制,传入侧支性抑制和回返性抑制的过程和意义。
11. 突触前抑制典型事例和意义。
理解:
1.
通过对突触传递过程的理解扩充到对神经系统和内分泌系统的关系的认识。
应用:
1. Ca2+
在神经递质释放的过程中的重要作用,膜电位、细胞内
Ca2+浓度、递质释放量间的相互关系。
(二)次重点
识记:
1.
突触后电位整合的基础,方式:空间总和、时间总和。
(三)一般
识记:
1.
神经电信号传播的基本概念,传导和传递的内在含义。
2. 神经信号传递的几种方式。
2. 突触后电位的线性总和和非线性总和。
3. 突触传递的可塑性。
4. (内分泌)激素、神经营养因子等对突触传递的调制作用。
理解:
结合神经元膜的门控离子通道开放机制,理解和掌握突触传递的机制。
应用:
将神经元膜的胞吐作用与神经递质的分泌、释放结合起来总结和论述。
第五章
神经递质和神经肽
一、学习目的与要求
学习掌握神经递质与调质的性质与功能、特征,代谢及其转运体、转运过程,转运体的意义。
二、考核知识点与考核目标
(一)重点
识记:
1.
神经递质与调质的概念;
2. 确定神经递质的基本条件;
3. 神经递质系统:胆碱能类(
Ach)、儿茶酚胺类(去甲肾上腺素、肾上腺素、多巴胺)、
5-羟色胺类、氨基酸类、嘌呤类及一氧化氮(
NO)等的分布、生理功能;
4. 神经递质转运体的作用、功能意义及转运形式;
5. 神经肽的多重作用及其作用特征;
6. 神经递质共存的生理意义;
7. 几种神经递质的转运体:
Na+/Cl-依赖性细胞膜转运体、
Na+/K+依赖性细胞膜转运体、
H+依赖性囊泡转运体的功能。
应用
:
1. 神经肽与跨膜信号转导的关系;
2. 转运体在神经系统多种功能意义的实例。
(二)次重点
识记:
1.
神经递质分类法;
2.经典神经递质的合成与贮存、释放与清除等代谢过程;
3.神经递质转运体分类、分布特点。
4. 神经肽的合成的部位、储存、释放、清除。
(三)一般
应用
1.
从各种转运体作用角度讨论神经元膜的物资转运过程与特点。
第六章
离子通道与胞内钙离子平衡
一、学习目的与要求
学习和掌握离子通道的基本特性、开放机制、主要功能,钙离子对神经元及其组构系统的功能意义。
二、考核知识点与考核目标
(一)重点
识记:
1.
电压门控
Na+通道、电压门控
K+通道、电压门控
Ca2+通道的分子结构特征及通道特性;
2. 细胞内钙离子平衡体系:细胞内液与细胞外液钙离子平衡途径、细胞内液与细胞内钙库钙离子平衡途径。
应用:
应用细胞内钙离子平衡原理解释不同肌细胞的肌丝滑行和兴奋收缩耦联的触发、肌丝滑行(肌肉收缩)与停止过程。
(二)次重点
识记:
1.
以电压门控通道和机械门控通道为例,认识离子通道的基本特性;
2. 离子通道的几种状态:静息(关闭或备用)状态、激活、去激活、失活、失敏等。
理解:
胞外钙和胞内钙在生理功能上的不同重要性,胞内钙在众多的生理过程中所发挥的作用。
(三)一般
识记:
1.
电压门控通道中的电压感受器(
S4螺旋)结构特征和门控作用。
2 .电压门控通道的门控电流及其记录方法(膜片钳技术)简介。
3. 电压门控
Na+通道、电压门控
K+通道、电压门控
Ca2+通道和电压门控
Cl-通道的主要种类与亚型、分布部位。
4.胞内钙敏感信使有钙调蛋白、蛋白激酶
C、
Ca2+/钙调蛋白依赖性蛋白激酶等。
理解:
电压门控通道也执行跨膜信号转导动能。
应用:
1.
神经元膜的跨膜信号转导的基本含义;
2. Ca2+的生理功能总结。
第七章
受体与信号转导
一、学习目的与要求
学习掌握由几种重要的受体蛋白介导的跨膜信号转导过程与机制。
二、考核知识点与考核目标
(一)重点
识记:
1.
受体的定义、受体蛋白的共同特性。
2. 离子通道型受体结构特征及分类。
3.
5种主要离子通道型受体的分布、配体、对离子的通透特性。
4. G蛋白的结构,
G蛋白从失活
(GDP)→
G蛋白激活(
GTP)→
G蛋白再失活
(GDP)循环过程。
5. G蛋白受体(
GPCR)介导的信号跨膜转导通路
(即
G蛋白效应器
):
G蛋白对
AC活性的调节;
G蛋白对
cAMP-PDE(磷酸二酯酶
)活性的调节;
G蛋白对磷脂酶
C活性的调节;
G蛋白对磷脂酶
A活性的调节;
G蛋白对离子通道调节的基本过程;
6. 充当
G蛋白受体(
GPCR)介导的信号跨膜转导通路中第二信使物质,各类第二信使传递信息的主要过程,简述其激活物、效应器、功能终止物。
理解:
受体、跨膜信号转导对突触传递的意义。
应用:
1.
以
nAch配体门控通道为例,阐述离子通道型受体的一般结构、开放机制。
2. 举例说明离子通道型受体传递信息的效应取决于递质门控通道对离子的选择性。
3. 列举由
G蛋白介导的跨膜信号转导的生理过程实例。
(二)次重点
识记:
1.
由受体介导的跨膜信号转导的基本过程。
2.受体的分类。
(三)一般
识记:
1. G
蛋白耦联受体(
GPCR)的基本结构和分类。
2. 与酶相关的单跨膜受体和转录调节因子受体介导的跨膜信号转导途径;
理解:
1.
从离子通道型受体介导快速信号传递和
G蛋白耦联受体介导慢的突触后电位,理解为什么有快速突触后电位和慢速突触后电位之分。
2. 理解受体间的相互作用(对话)意义:
GPCR与
GPCR间的对话、
GPCR与离子通道型受体间的对话、离子通道型受体对离子通道型受体间的对话,有直接作用或通过通路的中间环节间接的作用。
第二篇
神经系统的发育
第八章
神经管的形成
一、学习目的与要求
本章不作特别的要求,读者可根据实际情况进行自学。
第三篇
感觉系统
为了学好本篇,希望读者先自学如下基本知识:
1.
感受器和感觉器官的一般生理特性:适宜刺激;感受器换能作用;感受器编码作用;感受器适应特征;
2.
丘脑及其感觉投射系统,丘脑的神经核团,特异性投射系统、非特异性投射系统;
3. 神经中枢大脑皮层的功能柱;
4. 中枢投射的拓扑关系。
第九章
视觉
一、学习目的与要求
学习和掌握视觉器官产生视觉的基本结构特征、光-电换能机制、视网膜和神经系统对视觉信息的加工、整合、传入、分析过程。
二、考核知识点与考核目标
(一)重点
识记:
1.
视网膜上感光细胞的光-化学换能(光致超极化机制);
2. 视杆细胞和视锥细胞结构、分布、光敏感性对视觉的影响;
3. 视网膜的“两元论”结构系统和视觉的“三元色学说”色觉机制;
4.中枢神经元的视觉感受野;
5. 视觉中枢的第一视觉通路和第二视觉通路。
6. 视皮层的功能柱结构:方位功能柱、眼优势柱、颜色功能柱、运动方位功能柱的生理意义。
(二)次重点
识记:
1.
眼的结构:
眼的折光成像系统,眼的感光系统。
2.
视网膜是一多层立体的网络结构,犹如一个“外周脑”;视网膜的细胞排列是一个“翻转网膜”;内网状层和外网状层细胞间的突触联系特征。
理解:
1.
不同动物的视觉特点与其视网膜视感觉细胞类型及其分布特征的关系。
2. 视网膜上视觉细胞分布特征形成最佳和最经济的视觉效果。
(三)一般
识记:
1.
人和动物通过双眼获取外界的视觉信息元素。
2. 眼的功能;
3 .简要了解视网膜神经节细胞的视觉感受野,
on-中心感受野和
off-中心感受野;
4. 视觉皮层细胞分类及其感受野特性。
3. 视网膜的光敏感细胞还参与昼夜节律调节,行使光信号转化电信号功能,神经节细胞的光感受野特性和生理意义。
第十章
听
觉
一、学习目的与要求
学习掌握听觉系统的结构,声波在耳蜗中的传播,听感受器的换能机制,听觉传入通路和中枢信息处理过程。
二、考核知识点与考核目标
(一)重点
识记:
1.
声波在内耳中的传播(行波);
2. 耳蜗毛细胞及声-电换能功能;
3. 耳蜗微音器电位、耳蜗内电位、听神经复合动作电位
(二)次重点
识记:
1.
哺乳动物耳的结构及外耳的集音作用;中耳的增压效应;
2. 中枢听觉的上行通路;
3. 听神经电活动的特性:自发放电、听神经对声音频率的编码、对强度的编码、对时间的编码。
(三)一般
识记:
1.
听觉系统获取的外界信息的声音元素;
2. 听觉系统的组成;
3. 听觉系统的进化。
4. 对听觉中枢的信息处理过程、概况有一定的了解。
第十一
章
味觉与嗅觉
一、学习目的与要求
学习掌握味觉和嗅觉化学感受器的换能机制和传入通路
二、考核知识点与考核目标
(一)重点
识记:
1.
酸、咸,甜、苦味跨膜转导机制;
2. 味觉通路和功能;
3. 影响味觉功能的因素。
4. 嗅信号的跨膜转导机制;
5. 嗅觉的中枢传入通路。
(二)次重点
识记:
味觉和嗅觉感觉器官的结构特征。
应用:
1.
列举味觉和嗅觉化学感觉上的差异性和功能的相互配合性的实例;
2. 基本味质与物质化学结构的关系,复合味觉的形成;
3. 气味的形成。
第十二章
躯体感觉
一、学习目的与要求
学习和掌握躯体感受器的基本功能和传入通路的类型与特征。
二、考核知识点与考核目标
(一)重点
识记:
1.
躯体感觉的主要传入通路及其异同;
2. 体感皮层的拓扑关系和体感皮层功能柱概念;
3. 痛觉感受器和传入通路。
(二)次重点
识记:
躯体感觉的种类和感受器的种类、结构特征。
(三)一般
理解:
躯体感觉的体表-中枢投射关系不成比例的特性与生理意义。
第
十三章
平衡觉和本体感觉
一、学习目的与要求
学习和掌握平衡感觉器官和本体感觉器官结构特征;前庭器官的换能机制和传入通路。
二、考核知识点与考核目标
(一)重点
识记:
平衡觉感受器-毛细胞的结构特征和换能机制。
(二)次重点
识记:
1.
前庭器官-平衡觉感受器的基本结构及主要功能;
2. 平衡感觉的传入通路;
3.本体感受器-肌梭、腱器官和关节感受器结构、功能和分布;
4. 本体感觉的传入通路。
(三)一般
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