内容正文:
第2节 内环境的稳态
第1章 人体的内环境与稳态
生物
教学目标
①说明内环境稳态的概念。
②简述稳态的调节机制。
③了解内环境稳态的重要意义。
④进行实验,了解生物体维持内环境稳态的机制。
⑤尝试解释生物体维持pH稳定的机制。
教学重难点
重点:
1.稳态的概念。
2.稳态的重要意义。
难点:
内环境稳态及其重要意义。
导入新课
有些水的价格卖到了普通水的几十倍,其广告宣称,自己的水是弱碱性水,能调整酸性体质,这种说法可靠吗?结合下面的小实验,回答问题。
取甲、乙两个洁净试管,向甲内加入血浆,乙内加入等量蒸馏水,用pH试纸检测。然后,向甲、乙试管内各滴入等量的几滴HCl或NaOH,摇匀后,再用pH试纸检测。
问题思考
甲、乙两支试管在加入酸或碱后的pH变化有何不同?由此可以得出什么结论?
提示:血浆具有良好的缓冲能力,能够抵抗外加酸或碱对pH值的影响,而蒸馏水没有这种能力。这说明血浆中的缓冲系统在维持体内环境稳定方面起着重要作用。
一、内环境的动态变化
新课讲授
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活动一 调查体温的日变化规律
按照教材P12的要求完成“调查体温的日变化规律”的调查表。绘制对应的坐标图并解决下列问题。
[探究一]内环境的动态变化
家庭成员一日内体温变化调查表
成员 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 睡前 平均温度
母亲
父亲
自己
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1.同一个人在一日内的体温变化有何特点?
[探究一]内环境的动态变化
提示:正常人的体温并不是一个固定值,而是一个温度范围,变化幅度一般不超过1 ℃。而且,同一个人的体温随昼夜变化也不同。
2.不同的人(年龄、性别不同)体温变化有何异同?
提示:①不同年龄的人的体温有差异,一般年轻者高于年老者。
②不同性别的人的体温也有差异,一般女性高于男性。
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[探究一]内环境的动态变化
3. 人体温的日变化与当地气温的日变化有何差异?
提示:昼夜温度波动很大,但健康人的体温始终接近37 ℃,处于动态平衡中。
二、对稳态调节机制的认识
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内环境的动态平衡是如何来实现的呢? 以内环境中的营养物质、代谢废物、O2、CO2等成分为例进行分析。
[探究二]对稳态调节机制的认识
内环境中营养物质和代谢废物、O2和CO2、水的来源与去路
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1.直接与物质交换有关的系统有哪些?
提示:气体交换:呼吸、循环系统。
营养物质:消化、循环、泌尿系统。
[探究二]对稳态调节机制的认识
2.参与调节稳态的系统有哪些?
提示:神经系统、内分泌系统、免疫系统。
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结合下面资料了解人们对稳态调节机制的认识过程
资料1:贝尔纳观察到刺激第四脑室底部能使动物发生暂时性的糖尿症,表明身体内糖的产生是受中枢神经系统控制的。又完全偶然地发现了动脉中的血流量是由神经控制这一事实。
[探究二]对稳态调节机制的认识
①最初,法国生理学家贝尔纳推测:内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节。
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资料2:1889年德国医学家发现胰腺和糖尿病之间存在关联。1921年夏天,班廷分离出胰岛素,并确定胰岛素具有降低实验动物的血糖的作用。
资料3:随着分子生物学的发展,人们发现,免疫系统能发现并清除异物、病原微生物等引起内环境波动的因素。免疫系统对内环境稳态也起着重要的调节作用。
[探究二]对稳态调节机制的认识
②美国生理学家坎农提出:内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下,通过机体各种器官系统分工合作、协调统一而实现的。
③目前观点:神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
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(1)概念:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态。
(2)特点:稳态不是恒定不变,而是一种相对的动态变化;这种动态变化保持在一定范围内。
[探究二]对稳态调节机制的认识
稳态的概念与特点:
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内环境稳态会不会出现失调的情形呢?结合实际情况,回答以下问题:
(1)你有过发高热的经历吗?谈谈高热最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施?
[探究二]对稳态调节机制的认识
提示:体温过高时要采取物理降温或药物降温的措施是因为体温超过一定范围或体温过高持续时间过长都会给机体造成不可逆转的损伤。
发热
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(2)严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压可能会出现什么变化?这会带来怎样的后果?
[探究二]对稳态调节机制的认识
提示:渗透压下降;造成细胞代谢和功能紊乱。
严重腹泻
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(3)人体长期处于高温环境,可能引起中暑。说说中暑有哪些症状?尝试解释中暑的原因。为什么在同样的气象条件下,并非人人都会中暑呢?
[探究二]对稳态调节机制的认识
提示:高热、皮肤干燥、恶心、呕吐、食欲不振、心悸、头痛等。高温环境会引起机体体温升高,使机体体温调节功能紊乱,导致生病。在同样的气象条件下,由于存在个体差异,所以并非人人都会中暑。
中暑
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[探究二]对稳态调节机制的认识
小结:外界环境变化剧烈,人体自身的调节功能出现障碍,内环境稳态遭到破坏。
调节能力有限——外环境变化剧烈
↓
稳态失调
↓
生病
稳态失调的原因
三、内环境稳态的重要意义
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内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
1.如何预防内环境稳态失调、保持机体健康?
[探究三]内环境稳态的重要意义
提示:①保护我们的生存环境,防治环境污染。
②加强自我保健,为机体保持健康创造有利条件。尤其是处于比较恶劣的工作环境中的人,更应该注意自身保健,如边防战士注意保暖、炼钢工人注意降温、抗洪战士注意补充水和盐等。
③加强体育锻炼,增强体质,提高机体适应外界环境的能力。
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2.稳态概念的拓展
细胞的环境→内环境的稳态;人体的环境→生态系统和生物圈的稳态。
不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。
(1)分子水平:基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。
例如:
①在正常生长和分裂的细胞中,原癌基因和抑癌基因的表达存在着稳态。如果这个稳态受到破坏,正常细胞就可能会变成癌细胞。
②正常人体内调节血糖的胰岛素和胰高血糖素等激素是处于动态平衡的。如果它们的分泌紊乱,人体血糖的稳态就会受到破坏。
[探究三]内环境稳态的重要意义
新课讲授
(2)细胞水平:细胞的分裂和分化的稳态等。
(3)器官水平:心脏活动的稳态、消化腺分泌消化液的稳态等。
(4)群体水平:种群数量的变化存在稳态,生态系统的结构和功能存在稳态等。
在生态系统的各个层次上,都普遍存在着稳态。
[探究三]内环境稳态的重要意义
1.内环境稳态实质:内环境的各种化学成分和理化性质都处于动态平衡中。
2.内环境稳态的性质:相对稳定,动态平衡。
3.影响内环境稳态的因素
(1)外因:外界环境因素的变化。
(2)内因:体内细胞不断进行的代谢活动。
新课讲授
[核心归纳]
新课讲授
[核心归纳]
4.内环境稳态失调的原因
结论:人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
【练习1】
当堂训练
下列属于内环境稳态的重要组成部分的是( )
①酸碱平衡 ②渗透压平衡 ③血糖平衡 ④体温平衡 ⑤CO2、O2平衡
A.仅③④⑤
B.仅①③④
C.仅①②④
D.①②③④⑤
D
【练习2】
当堂训练
低渗性脱水是指水和钠同时缺失,但缺水少于缺钠,血浆中钠低于正常范围,细胞外液呈低渗状态,需采用含盐溶液或高渗盐水静脉滴注予以治疗。下列判断正确的是( )
A.治疗时输入的溶液不能从血浆直接进入组织液
B.低渗性脱水时,细胞内液和细胞外液的水分均丢失
C.滴注高渗盐水是为了减少细胞外液液体总量
D.长时间大量出汗后若只补充水分,易转变为低渗性脱水
D
【练习3】
当堂训练
“酸碱体质理论”有两种错误观点:其一,人的体质有酸性与碱性之分,酸性体质是“万病之源”,纠正偏酸的体质就能维持健康;其二,人若要想健康,应多摄入碱性食物。下列关于人体酸碱平衡的叙述,错误的是( )
A.人体内环境的pH大致相同,不会因食物的酸碱性而剧烈变化
B.正常人血浆pH的维持与它含有HCO3-、H2PO4-等离子有关
C.丙酮酸在组织液中转化成乳酸会导致人体血浆的pH略有降低
D.人体各器官、系统协调一致地正常运行是内环境酸碱平衡的基础
C
【练习4】
当堂训练
下列各项生理活动中,与内环境稳态的维持没有直接关系的是( )
A.肝脏根据体内需要增加或减少释放入血液中的葡萄糖量
B.肺根据需要按一定速率呼出CO2和吸入O2
C.肾脏把代谢废物不断排出体外
D.骨髓源源不断地造出新的血细胞
D
【练习5】
当堂训练
内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述错误的是( )
A.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
B.内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化
C.内环境稳态有利于细胞新陈代谢过程中酶促反应的正常进行
D.内环境是细胞新陈代谢的主要场所,其稳态具有重要意义
D
【练习6】
当堂训练
在航天飞机的飞行过程中,地面指挥中心对宇航员的生理状况进行了实时监测。表中所示为其体内相关液体的pH,图1、图2分别表示进食后血糖含量变化情况和体温变化情况,请分析后回答问题:
液体 胃液 唾液 血液 肠液 胰液
pH 0.9~1.5 6.8 7.4 7.7 8.0
【练习6】
当堂训练
(1)上述三项生理指标中,正常的是 ______________________________ ;
其中属于内环境指标的是 ________________。
(2)某病人胃口不好,医生常用葡萄糖氯化钠注射液进行静脉滴注,该注射液配制过程中,常规条件下氯化钠的质量分数为________ ,氯化钠的质量分数不能过高或过低的原因是____________________________________________________________。
血糖含量、体温、液体的pH
血糖含量、体温
0.9%
防止细胞因内环境渗透压改变而失水或吸水,乃至影响其生理功能
液体 胃液 唾液 血液 肠液 胰液
pH 0.9~1.5 6.8 7.4 7.7 8.0
【练习6】
当堂训练
(3)由图2可得出的结论是_________________________________________________________________
(4)从表格看出,不同消化液的pH存在明显差异,这反映了什么问题
______________________________________________________________________。
同一正常人的体温在一日中的不同时刻存在差异,但该差异一般不超过1 ℃
不同消化液中的消化酶的最适pH不同
液体 胃液 唾液 血液 肠液 胰液
pH 0.9~1.5 6.8 7.4 7.7 8.0
课堂小结
谢谢大家
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