
本節(jié)聚焦1、什么是內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),它有什么重要意義?2、穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的機制是什么?3、在日常生活中如何維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)?
探究 · 實踐:模擬生物體維持pH的穩(wěn)定目 的 :自來水、緩沖液(如NaH?PO?/Na?HPO?) 和 緩沖材料在加入酸或堿后pH的變化,推測生物體如 何維持pH穩(wěn)定的。用 具 :燒杯、pH 計或pH試紙等材料:0.1ml/L的HCl、0.1ml/L的NaOH、自來水、 pH=7的緩沖液、生物材料(如:肝勻漿、馬鈴薯勻 漿)過程(見教材P8)
探究 · 實踐:模擬生物體維持pH的穩(wěn)定實驗結(jié)果記錄表
生物興趣小組實驗結(jié)果記錄表
1、就加入HCl或NaOH后的pH的變化 來說,生物材料是更像自來水還是 更像緩沖液?更像緩沖液2 、嘗試對生物材料維持pH穩(wěn)定的 機制進(jìn)行解釋。生物材料中含有緩沖物質(zhì),在加入 酸或堿時,能使pH的變化減弱.
探究 · 實踐:模擬生物體維持pH的穩(wěn)定
滴加鹽酸或NaOH 溶液的滴數(shù)
乳酸+NaHCO?——乳酸鈉 +腎臟排尿堿過多:Na?CO?+ H?CO?—→2NaHCO?腎臟排尿
緩沖物質(zhì):H?CO?/NaHCO?、NaH?PO?/Na?HPO?酸過多:
實驗結(jié)論人體內(nèi)環(huán)境中也有很多緩沖對,其中最重要的是HCO?/H?CO? 其次還有HPOP?2-/H?PO?- 等。當(dāng)一定量的酸性或堿性物質(zhì)進(jìn)入后,內(nèi)環(huán)境的pH仍能維持在一定范圍內(nèi)。
課外調(diào)查:結(jié)果展示課外實踐調(diào)查體溫的日變化規(guī)律請完成家庭成員一日內(nèi)體溫(腋窩溫度,精確到小數(shù)點后一位)變化調(diào)查表。
體溫的日變化規(guī)律調(diào)查結(jié)果口腔(37.2°C) 腋窩(36.8°C) 直腸(37.5°C)
請據(jù)調(diào)查結(jié)果表,認(rèn)真思考并回答P?2的4個問題。
結(jié)論1、正常人的體溫并不是一個固定值,而是一個溫度范圍,一般不超過1℃。而且,同一個人的體溫隨晝夜變化也不同。2、不同年齡的人的體溫有差異, 一般年輕者高于年老者。3、不同性別的人的體溫也有差異, 一般女子略高于男子。 健康人的體溫始終接近37℃,處于動態(tài)平衡中。
內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)除溫度和酸堿度外,還有滲透壓, 內(nèi)環(huán)境的滲透壓是否也處于動態(tài)平衡中呢?請舉例說 明。如:輸液必須輸生理鹽水、多飲多尿、吃太咸就
在進(jìn)行常規(guī)體檢時,通常要做血液生化檢查,以了解肝功能、腎功能、血糖、血脂等是否正常。右圖是某人的 血液生化檢查化驗單的一部分。討論1. 為什么血液的生化指標(biāo)能反映機體的健康狀況?2.每種成分的參考值(即正常值)都有一個變化范圍, 這說明什么?3. 從化驗單上可以看出什么成分超出正常范圍?這可 能會對人體造成什么不利影響?
思考:以上分析的是內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì),那么內(nèi)環(huán)境的化 學(xué)成分是否也是動態(tài)平衡的呢?
血液生化檢測化驗單(部分)
1.為什么血漿的生化指標(biāo)能反映機體的健康狀況?血漿生化指標(biāo)指的是血漿中各種化學(xué)成分含量, 包括多種代謝產(chǎn)物含量。當(dāng)某項生理功能出現(xiàn)障 礙時,檢測值超出正常范圍,因此該指標(biāo)可反映健 康狀況。2.每種成分的參考值(即正常值)都有 一 個變化范圍,這說明什么?(1 )內(nèi)環(huán)境中各種化學(xué)成分處于動態(tài)的相對穩(wěn)定,(2)不同個體有差異。
3、從化驗單上可以看出那幾種成分超出正常范圍?這可能會對人體造成什么不利影響?提示(1)天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(即谷轉(zhuǎn)氨酶)略微低于正 常值,這通常沒有臨床意義,建議定期復(fù)查。若該值偏 高,說明肝功能受損。(2)葡萄糖含量超標(biāo),且糖化血清白蛋白嚴(yán)重超標(biāo),可能 是糖尿病。糖尿病患者長期高血糖,會導(dǎo)致眼、腎、心 臟、血管、神經(jīng)等慢性損害。(3)甘油三醋超標(biāo),可引起高血脂癥,易并發(fā)冠心病、動 脈粥樣硬化等。
一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化學(xué)生活動:請同學(xué)們帶著以下問題認(rèn)真閱讀教材P? 相關(guān) 內(nèi)容,然后討論回答。1、穩(wěn)態(tài)是如何定義的?穩(wěn)態(tài)的實質(zhì)是什么?2、穩(wěn)態(tài)的特點是什么?穩(wěn)態(tài)的影響因素有哪些?
判斷:內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是指內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)的定義: 理化性質(zhì)相對穩(wěn)定。( )正常機體通過調(diào)節(jié)作用,使各個器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動,共同維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)態(tài)的實質(zhì)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是指:內(nèi)環(huán)境的每一種成分和理化性質(zhì)都處 于不斷變化的(動態(tài)平衡) .穩(wěn)態(tài)的特點:(1)穩(wěn)態(tài)不是恒定不變的,而是在一定范圍內(nèi)相對恒定的 一種動態(tài)變化(動態(tài)平衡) 。(2)不同的個體存在差異。穩(wěn)態(tài)的影響因素:(1)外界環(huán)境因素的變化;(2)體內(nèi)細(xì)胞代謝的進(jìn)行。
二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認(rèn)識學(xué)生活動1:請認(rèn)真觀察教材P?圖1-4,回答以下問題: 1:內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的實現(xiàn)需要哪些系統(tǒng)直接參與?2:這些系統(tǒng)的相應(yīng)器官是如何適應(yīng)相關(guān)功能的?3:養(yǎng)料(葡萄糖)、氧氣進(jìn)入細(xì)胞并被利用和二氧化碳、尿素從產(chǎn)生到排出體外,分別通 過多少層生物膜?4:維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)是什么?學(xué)生活動2:請根據(jù)內(nèi)環(huán)境“穩(wěn)態(tài)”的概念,說說穩(wěn)態(tài)是如何實現(xiàn)的呢? 通過調(diào)節(jié)作用
結(jié)論:內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)是:人體各器官系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地正常運行。思考:機體各個器官、系統(tǒng),為什么能保持協(xié) 調(diào)一致呢?
學(xué)生活動:請同學(xué)們認(rèn)真結(jié)合以下問題閱讀教材P?0相關(guān) 內(nèi)容,然后回答。1. 按時間順序請說說人們對穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)的認(rèn)識過程。 2.是誰提出了穩(wěn)態(tài)的概念?3.我們一般認(rèn)為免疫是一種防衛(wèi)功能,為什么說免疫也是一種重要的調(diào)節(jié)?
思 考:內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)會不會出現(xiàn)失調(diào)的情形呢?學(xué)生活動:請同學(xué)們認(rèn)真討論完成教材P?0“思考 ·討論”的3個 問題。
2.嚴(yán)重腹瀉后,如果只喝水,不補充鹽,內(nèi)環(huán)境的滲透壓可能會出現(xiàn)什么變化?3.援藏的技術(shù)人員到青藏高原后常會出 現(xiàn)頭痛、乏力、心跳加快甚至血壓升高等癥狀,為什么?這說明外界環(huán)境與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)之間有什么關(guān)系?
思考 ·討論分析內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的實例
1.你有過發(fā)高燒的經(jīng)歷嗎?談?wù)劯邿顕?yán)重時的感受。體溫過高時為什么要采取
討論:高原反應(yīng)、高燒、腹瀉,你還能 說出穩(wěn)態(tài)失調(diào)的其他病例嗎?血糖過低和過高分別出現(xiàn)低血糖和糖尿病。 血鈣過低→佝僂病等。 腎功能衰竭→尿毒癥 尿毒癥與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)有何關(guān)系?你知道如何治療尿毒癥嗎?
尿毒癥是機體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)引發(fā)的病癥。當(dāng)某種原因?qū)е履I功能衰竭時, 則形成的尿液不足,代謝產(chǎn)物不能排出體外,致使大量含氮廢物及其他毒性 物質(zhì)在體內(nèi)堆積,水電解質(zhì)代謝及酸堿平衡紊亂,機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)遭到破 壞,由此所引起的自身中毒和產(chǎn)生的綜合征狀稱為尿毒癥。治療尿毒癥的方法主要有血液透析、腹膜透析和腎移植。血液透析是將患者 的血液經(jīng)血管通路引入透析機,在透析機中透過透析膜與透析液之間進(jìn)行物 質(zhì)交換,以排出血液中的代謝廢物每周需治療2~3次,每次4~5 h。腹膜透 析是在腹腔中置一導(dǎo)管,將腹透析液灌入腹腔,靠腹膜的半透膜性質(zhì),使血 液與腹透析液間進(jìn)行物質(zhì)交換,以排出體內(nèi)毒素。透析液每日置換4~6次替 代腎維持生命。腎移植是尿毒癥的根治療法,如果成功,病人的生活質(zhì)量將 明顯改善,能像正常人一樣生活,但移植后必須長期服用免疫抑制劑,以降 低病人出現(xiàn)的排斥反應(yīng)。由于腎源不足,供體短缺已成為限制腎移植的重要 因素。
思考:請根據(jù)以上病例的分析,說說內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的 原因是什么?小結(jié):內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的原因是:人體維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。1.外界環(huán)境的變化過于劇烈2. 人體自身的調(diào)節(jié)出現(xiàn)障礙
三、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義是機體進(jìn)行正學(xué)少命活動的必要條件 讀教材(1)正常滲 思考 胞形態(tài)與功能 閱讀教可P11 第(2)適宜一 自然段,思 酶發(fā)揮作用 考內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)(3)正常 的意義?如何 量:機體的能量保 障 理解內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進(jìn)行(4)細(xì)胞正常生命活動 質(zhì)和條件.注 意:的條件? 必將引起細(xì)胞代謝
討論:如何預(yù)防內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)、保持 機體健康?(從外界環(huán)境和機體自身調(diào)節(jié)能力兩個方面去思考)1.保護我們的生存環(huán)境,防治環(huán)境污染。2.加強自我保健,為機體保持健康創(chuàng)造有利條件。3.加強體育鍛煉,增強體質(zhì),提高機體適應(yīng)外界環(huán) 境的能力討論:內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)正常的人,其一定是 正常的人嗎?
穩(wěn)態(tài)概念的發(fā)展隨著生理學(xué)及其他學(xué)科的發(fā)展,穩(wěn)態(tài)的概念得到鞏固 和發(fā)展,其內(nèi)涵也不斷充實。人們發(fā)現(xiàn),不同層次的系統(tǒng) 都存在著類似于內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的特性。在分子水平上,存在基因表達(dá)的穩(wěn)態(tài)、激素分泌的穩(wěn) 態(tài)、酶活性的穩(wěn)態(tài)等。例如,在正常生長和分裂的細(xì)胞中, 原癌基因和抑癌基因的表達(dá)存在著穩(wěn)態(tài),如果這個穩(wěn)態(tài)受 到破壞,正常細(xì)胞就可能會變成癌細(xì)胞;正常人體內(nèi)調(diào)節(jié) 血糖的胰島素和胰高血糖素等激素是處于動態(tài)平衡的,如 果它們的分泌紊亂,人體血糖的穩(wěn)態(tài)就會受到破壞。在細(xì)胞水平上,存在細(xì)胞的分裂和分化的穩(wěn)態(tài)等;在 器官水平上,存在心臟活動的穩(wěn)態(tài)(血壓、心率)、消化腺分泌消化液的穩(wěn)態(tài)等;在群體水平上,種群數(shù)量的變化 存在穩(wěn)態(tài),生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能也存在穩(wěn)態(tài)。可見,在 生命系統(tǒng)的各個層次上,都普遍存在著穩(wěn)態(tài)。穩(wěn)態(tài)已經(jīng)成 為生命科學(xué)的一大基本概念。
四、穩(wěn)態(tài)概念的發(fā)展學(xué)生活動:自學(xué)教材P?1的 相 關(guān)內(nèi)容,了解“穩(wěn)態(tài)”存在 于生命系統(tǒng)的各個層次中。
課堂練習(xí)學(xué)生活動:請自主完成教材P?2的“練習(xí)與應(yīng)用”概念檢測1. (1)(×);(2)( √);(3)(×);(4)(×)。2.D。
拓展應(yīng)用提示“人造子宮”看起來像一個大塑膠袋,確切地說是用特殊材質(zhì)制成的一種生物袋。它 要代替母羊子宮孕育羊羔,這個生物袋內(nèi)必須裝“羊水”,能夠為早產(chǎn)羊羔生活提供適宜的液體 環(huán)境。該“羊水”模擬自然子宮羊水的成分種類和含量,除水和電解質(zhì)外,包含多種可以促進(jìn)羊 羔生長的營養(yǎng)物質(zhì)和生長因子,如蛋白質(zhì)、糖類、脂肪等,也包括抗生素、尿素等。此外,這種 “羊水”還必須具備適宜的溫度和酸堿度?!叭嗽熳訉m”接有專門管道,需要每天注入定量電解質(zhì) 溶液,以確?!把蛩钡玫礁拢3窒鄬Ψ€(wěn)定。另外,“人造子宮”外部配置了機器胎盤,與早產(chǎn)羊羔的臍帶連通。早產(chǎn)羊羔靠機器胎盤來 獲得養(yǎng)料,排出代謝廢物,以保持羊羔內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定:含有養(yǎng)料和O?的新鮮血液源源不斷輸送 到羊羔體內(nèi),羊羔的心臟也將較多含有CO? 和其他代謝廢物的血液擠壓到機器胎盤中,后者將血 液更新之后再回輸?shù)窖蚋狍w內(nèi)。
“復(fù)習(xí)與提高”參考答案1.圖示如下。淋巴液
內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)例如 例如 例如滲透壓 溫度 酸堿度
血漿組成O? 、養(yǎng)料內(nèi)環(huán)境CO? 、 代謝廢物
組織液O? 、養(yǎng)料CO? 、代謝廢物
1.C; 2.C。
2. (1)“酸堿體質(zhì)理論”缺乏充足的科學(xué)依據(jù),理由如下。 回 X 圓①該理論中的“酸堿體質(zhì)”概念模糊,在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和中醫(yī)學(xué)中都沒有酸性體質(zhì)和堿性體質(zhì)的 分法。②該理論認(rèn)為身體偏堿就是健康的,其實是偷換概念的錯誤命題。內(nèi)環(huán)境相關(guān)知識顯示,體 內(nèi)細(xì)胞的生活環(huán)境——內(nèi)環(huán)境(即細(xì)胞外液,包括血漿、組織液和淋巴液等)的正常pH穩(wěn)定在 7.35~7.45,呈弱堿狀態(tài),但這并不意味著健康身體的每部分都偏堿性。例如,胃液呈強酸性, 尿液呈弱酸性,陰道分泌物也呈弱酸性。③該理論認(rèn)為,酸性體質(zhì)是“萬病之源”,這是顛倒因果關(guān)系。在臨床中,的確有很多酸中 毒(pH 低于7.35)的情況發(fā)生,但這不是酸中毒致病,而是因為服用了某些藥物(如利尿劑) 或患有某些疾病(如糖尿病、腎功能衰竭、腹瀉)而出現(xiàn)酸中毒。④該理論認(rèn)為,若要健康,應(yīng)多攝入堿性食物。這也沒有科學(xué)根據(jù)。食物雖有酸性、堿性的 區(qū)分,但內(nèi)環(huán)境相關(guān)知識表明,普通食物不可能引起內(nèi)環(huán)境的酸堿度變化,因為人體內(nèi)存在緩沖 系統(tǒng)可以自動調(diào)節(jié)pH, 使之保持一種動態(tài)的平衡。若日常飲食受該理論影響,將可能導(dǎo)致人體 營養(yǎng)失衡,由此會引發(fā)更多疾病。(2)積極向親朋好友宣傳相關(guān)科學(xué)知識,勸阻他們不要受生產(chǎn)廠家的廣告誤導(dǎo)。
3.提示航天器和航天服中的生命保障系統(tǒng),主要由氧源(氣瓶)和供氣調(diào)壓組件、水升華器和水冷卻循環(huán)裝置、空氣凈化組件、通風(fēng)組件、通信設(shè)備、應(yīng)急供氧分系統(tǒng)、控制組件和電 源、報警分系統(tǒng)、遙測分系統(tǒng)等組成。它能夠為航天員提供呼吸用氧,并控制服裝內(nèi)的壓力和溫 度,清除航天服內(nèi)CO?、臭味、濕氣和微量污染等。這套生命系統(tǒng)與壓力服(給宇航員提供正常 大氣壓)一起,在人體周圍創(chuàng)造適宜人生存和工作的微小氣候環(huán)境,有利于宇航員維持機體內(nèi)環(huán) 境的穩(wěn)態(tài)。
P10思考與討論1.提示正常的體溫是體內(nèi)細(xì)胞進(jìn)行各種生化反應(yīng)最適宜的溫度,發(fā) 高燒時,各種酶的活性發(fā)生變化,代謝紊亂,機體功能異常。發(fā)熱 時的癥狀大部分集中在中樞神經(jīng)系統(tǒng),病人感覺不適、頭疼、頭暈、 嗜睡等,同時常有食欲不振、厭食、惡心的表現(xiàn)。發(fā)熱時機體處于 一種明顯的分解代謝過旺的狀態(tài),持續(xù)高熱必定引起器官的功能負(fù) 荷加重,有可能誘發(fā)器官功能不全或引起組織損傷。對于6個月至4 歲的幼兒來說,持續(xù)高熱容易發(fā)生驚厥,相當(dāng)數(shù)量的患兒由此出現(xiàn) 腦損傷,如智力落后、甚至癲癡,因此應(yīng)注意及時采用物理方法或 服用藥物來退燒降溫。
2.提示內(nèi)環(huán)境滲透壓會降低。當(dāng)內(nèi)環(huán)境滲透壓降低時, 內(nèi)環(huán)境中的水將較多地通過滲透作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),造成 細(xì)胞吸水腫脹,進(jìn)一步導(dǎo)致細(xì)胞代謝和功能紊亂。嚴(yán)重 時人體會出現(xiàn)疲倦、全身不適、惡心、食欲減退、皮下 組織腫脹等癥狀。
3.提示高原空氣稀薄,大氣壓和氧分壓低,易造成體內(nèi)缺氧。這說明外界環(huán)境的變化會影響內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。 若外界環(huán)境變化不劇烈,并且機體代償機制良好,內(nèi) 環(huán)境的波動較小,仍能維持穩(wěn)態(tài):若外界環(huán)境變化劇烈, 機體代償機制不好,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)將受到破壞,就會影
這是一份高中生物人教版 (2019)選擇性必修1第1章 人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)第2節(jié) 內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)教學(xué)ppt課件,共34頁。PPT課件主要包含了血液中的pH調(diào)節(jié)等內(nèi)容,歡迎下載使用。
這是一份人教版 (2019)選擇性必修1第2節(jié) 內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)教學(xué)課件ppt,共19頁。
這是一份高中生物人教版 (2019)選擇性必修1第2節(jié) 內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)教學(xué)ppt課件,共27頁。
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