课程简介

如果将生物学 (Biology) 定义为是研究生命现象及其活动规律的科学,生理学作为生物学的一个分支,就是研究生命体功能(function)及其机制或机理(mechanism)的科学。 根据研究对象的不同,生理学有一系列分支。如果讨论动物的功能及其机理,就叫动物生理学;如果讨论植物的功能及其机理,就是植物生理学。通常所说的生理学,指的是以人和高等动物为研究主体的生理学,因为生理学最先就是在人类健康需求的推动下,结合人体生理观察和动物实验,产生并发展起来的一门实验科学。本课尝试用少量的课时讲授部分重点的植物生理学概念,并与动物的相应生理过程进行比较,以体现生理学的完整性。 生命体是一个非平衡的开放系统,其内部及其与环境之间必须不断进行物质、能量和信息的交换,以维持生命体相对有序的低熵状态。消化、呼吸、血液循环、排泄系统等各个系统的功能便是协同完成这种必需的物质和能量的代谢过程。 内环境的稳态和各器官系统间的协调是机体维持正常生命活动的基本条件。神经系统和内分泌系统通过遍及全身各处的感受器、神经纤维和循环于血管中的各种激素,形成一个庞大的调控网络,使各器官系统的功能保持协调,使内环境保持稳定,使机体对内外环境的变化作出适应性反应。 构成机体的最基本结构和功能单位是细胞。随着微观研究技术的发展,人类对机体功能及其调控机理的阐述全面进入到细胞、分子水平。作为现代生理学阐述机体功能及其调控机制的微观基础,本课第一部分从物质跨膜通透和转运这一生命体的普遍功能开始,逐步引伸到兴奋(信息的编码)、胞间通讯(信息的传递)、产生运动(信息的解码)等细胞功能的分化。 生理学区别于许多学科的独到之处是不懈地将分子和细胞机理整合回细胞至整体层面阐述机体功能。这种分析与综合兼顾的学科传统正在深刻地影响着生命科学的发展。本世纪以来,随着人类对基因组的认识,人们越来越重视以基因的调控和变异为基础,从分子、细胞到整体,全面阐述机体功能的及其病变的机理。因此,无论将来从事何种生命科学研究,系统地学习生理学对培养提出问题、分析问题、解决问题能力都十分重要。同时,系统学习其它学科的理论和方法对解决生理和病理条件下的关键功能问题也十分重要。 “生理学”是一门与人类的生活和健康密切相关的课程。它除了介绍生理学的基本理论、基础知识和实验方法外,还介绍一些疾病的成因及医治的简单原理。通过学习,你不但认识了自身的结构,以及这些结构与机能的关系,还能利用学到的知识为自己和周围人的健康提供指导。

课程大纲

1、绪论

2、生物膜对物质的通透与转运

3、细胞的兴奋

4、细胞间信号传递的一般原理

5、兴奋收缩耦联的机制

6、心脏兴奋性活动与心电图

7、血管的功能和血液循环的调控

8、呼吸系统

9、消化系统

10、肾脏的机能

11、内分泌系统

12、血液及生理功能整合

13、神经科学简介

14、感觉系统

15、运动与大脑的高级功能

16、学习与记忆

19、植物生理学


课程说明

与生科院生理学课程同步

参考资料

梅岩艾,王建军,王世强,《生理学原理》第一版,高等教育出版社,2011年。

     陈守良,《动物生理学》第四版,北京大学出版社,2012年。



拓展阅读

其他

主讲教师

王世强   教授

王世强,长江学者特聘教授,北京大学生命科学学院副院长,教育部生物科学教学指导委员会秘书长,中国生理学会副理事长,国家杰出青年科学基金获得者,国家“万人计划”科技创新领军人才,973和重大研发计划项目首席科学家。1990年毕业于北京大学生理学及生物物理学专业并留校任教,1998年在北京大学获生理学博士学位,1999-2003年在美国国家健康研究院(NIH)老年研究所从事访问研究,2003年起任北京大学生理学教授。长期从事心肌细胞钙信号及心脏疾病研究,发现并命名单通道产生的最小钙信号“钙火星(calcium sparklet)”;阐明肾上腺素受体调控钙信号的关键机制,发现心力衰竭早期钙信号病变并揭示其分子调控机制。系列重要成果在Nature、PNAS、中国科学等刊发表论文90多篇。曾获国际心脏研究会理查德•冰奖、中国生理学会张锡钧基金一等奖、美国生理学会Scholander比较生理学奖、美国心脏学会Katz基础科学研究奖、北京市优秀教师、全国优秀科技工作者、教育部自然科学一等奖、国家自然科学二等奖、国务院政府特殊津贴等国内外学术荣誉。

罗冬根   神经生物学

罗冬根,中科院上海生命科学院博士, 北京大学生命科学院研究员,北京大学麦戈文脑研究所研究员,北京大学定量生物中心研究员,北大-清华生命联合中心研究员。在美国约翰霍普金斯大学医学院神经科学系的King-Wai Yau实验室进行了博士后及合作研究。目前,罗冬根实验室研究感觉系统如何将环境中的物理和化学刺激转换为神经电信号以及大脑如何利用这些电信号产生感知和行为。

白书农   教授

1977年参加了“文革”后的首次高考;1978年2月至1982年1月于安徽农学院农学系学习,获农学学士学位。 1983年9月至86年7月于武汉大学生物系学习,获理学硕士学位。 1987年9月至1990年7月于中国科学院植物研究所学习,获理学博士学位。之后留所工作。1991年6月至1994年1月,于美国伯克利加州大学植物系Renee Sung实验室进行博士后研究; 1994年1月至1997年6月,在中科院植物所工作 1997年6月至1998年6月再赴伯克利进行访学。 1998年6月起在北京大学生命科学学院工作至今。 在从1978年初进入农学院读书以后的40多年时间中,白书农主要进行植物生物学方面的学习和研究。因为各种原因,接触和程度不同地探索过不同的植物发育现象。在硕士研究生期间主要探讨过水稻杂种优势机理问题;博士研究生期间主要探讨过光周期对水稻雄蕊发育影响问题;在博士后期间主要探讨过植物无融合生殖和拟南芥EMF基因功能问题;在北大工作期间比较系统地研究过黄瓜单性花的发育机制、雄蕊早期发育过程调控的分子机制、染色质修饰对植物发育事件的影响等。这些经历使得他在1993年提出了“植物发育单位”的概念;2010年提出了“有性生殖周期(SRC)”的概念;2013年提出了“植物发育程序是基于SRC的双环”的概念。基于这三个概念,提出了“植物形态建成123”的概念框架,认为今后植物形态建成研究应该回到早期现代植物学奠基人的视角,把一棵植株看作是一个类似珊瑚丛的芽的聚合体,以芽为单位而不是以植株为单位来解读植物形态建成的发生和调控。在对植物发育现象研究和思考的过程中,他还对生命的本质、教育的本质和本科生命科学教育的培养目标等问题进行过长期的思考。

周辰   生理学

1998年本科毕业于北京大学生命科学学院,2006年获得北京大学细胞生物学博士学位,曾任河北大学生命科学学院副教授,硕士生导师。现任职于北京大学生命科学学院生物学国家级实验教学示范中心,从事生理学实验教学工作,具有丰富的实验教学经验,发表多篇教学论文

课程助教

  • 王鹏浩

  • 朱晨

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