内环境稳态的重要性

一、教材分析

课程标准中关于本节内容的具体标准是“说明内环境稳态的生理意义”。要实现这一目标，首先要说明什么是内环境稳态。稳态概念是生命科学的一大基本概念，也是本模块的核心概念。搞好这一概念的教学，可以为后续的学习打下坚实的基础。因此稳态概念及稳态的重要性是本节教学内容的重点。由于这些内容都很抽象，学生要做到真正理解有一定难度，因而也是本节教学内容的难点。稳态调节机制在后面章节中要逐步展开、深化，在本节仅做简要概述，以承上启下，因此达到了解水平即可。每一个人的健康都与内环境的稳态有关，几乎所有人都亲历过诸如发烧等稳态失调引起的疾病。通过学习有关内环境稳态的内容，可以帮助学生结合生活体验构建概念，经过思想认同强化自我保健的意识。

二、三维目标

1．知识：说明内环境稳态及其生理意义；简述稳态的调节机制；关注内环境与健康的关系。

2．能力：联系生活实际，认识内环境稳态对人的重要性；

3．情感态度与价值观：进行实验，了解生物体维持PH稳定的机制。三、教学重点

（1）内环境的组成和理化性质。

（2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

四、教学难点

（1）内环境的理化性质。

（2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

五、教学策略

“内环境的动态变化”中稳态概念是本节的重点和难点内容，涉及到的内环境的化学成分、理化性质等很抽象，而内环境的化学成分和理化性质的动态变化更令学生难以捉摸。因此通过上一学时的实验可以让学生了解内环境pH的稳定，调查“体温的日变化规律”可以让学生体验体温的相对稳定，问题探讨“化验单分析”侧重于内环境中化学成分的稳定（如血糖稳定、血脂稳定等），让学生讨论“为什么医院里给病人输液时必须使用生理盐水”“为什么多喝多尿、少喝少尿”等问题可以初步认识渗透压的稳定，最后总结得出内环境的各项理化性质都能够维持在一个相对稳定的状态。生理学家把正常机体在神经系统和体液的调节下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态，叫做内环境的稳态。然后让学生阅读课后的科学史话——稳态概念的提出和发展，让学生了解微观方向的分子、器官存在稳态，宏观方向的种群、生物圈也存在稳态。

    “对内环境稳态机制的认识”有两方面的内容，一方面是稳态能够维持，另一方面是稳态的维持能力是有限的。首先，让学生探讨内环境中的营养物质、代谢废物、O2、CO2等化学成分的来源与去路，说明这些成分要保持相对稳定，与消化、呼吸、循环、泌尿等系统的功能及细胞代谢功能的实现有直接关系，又与各器官、系统的协调有关。简要介绍人类对机体维持稳态机制的认识过程，指出目前普遍认为，神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。其次，通过教材上的“思考与讨论”，分析“空调病”的原因等，让学生了解机体稳态的维持能力是有限的。

    “内环境稳态的重要意义”中的内容先让学生阅读关于内环境失去稳态而致病的一些资料，了解当内环境的稳态遭到破坏时，就会引起细胞新陈代谢紊乱，并导致疾病，然后，从酶的活性的角度阐述内环境的温度、渗透压、pH等维持稳态的必要性。最后说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

本节内容也比较抽象，因此，教学过程中力求联系学生的生活经验。问题探讨、调查、思考与讨论等栏目安排的内容都与生活实际联系紧密。

六、教学准备

1.学生：预习实验“生物体维持pH稳定的机制”，初步把握实验的原理和方法步骤。

2.教师：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、教学环节

〔引入〕以“问题探讨”引入，学生思考讨论后回答，老师提示。

〔生答师提示〕1.提示：血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量，其中包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。当机体某项生理功能出现障碍时，势必影响其代谢产物的含量，因此血浆的生化指标可以反映机体的健康状况，并可以作为诊断疾病的依据。 例如，正常情况下，转氨酶主要分布在各种组织的细胞内，以心脏和肝脏的活性****，在血浆中的活性很低。当某种原因使细胞膜通透性增高时，或因组织坏死细胞破裂后，可有大量转氨酶进入血浆，引起血浆中转氨酶活性升高。

2.提示：这说明（1）内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的，而是在一定范围内波动，内环境的稳定是一种动态的相对稳定；   （2）不同个体存在一定差异。

3.提示：（1）肌酐含量超标，肌酐是有毒的代谢废物，积累过多会影响健康。这表明肾脏的排泄功能有障碍。  （2）葡萄糖含量超标，血糖含量过高可并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管合并症等。   （3）甘油三脂超标，可引起高脂血症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。

〔问题〕以 “本节聚焦”的问题，再次提起学生的思考。

〔板书〕一、内环境的动态变化

稳态：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做稳态。

二、对稳态调节机制的认识

神经——体液——免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制

〔学生互动〕学生思考与讨论，师提示。

1.提示：绝大多数人都有过发高烧的经历，可以让同学先谈谈自己发高烧时的感受。

正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状态下，由于内环境发生一系列变化，导致体内的各种反应出现紊乱，于是机体功能发生异常。发热时的主要症状大部分集中在中枢神经系统，病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。发热时机体处于一种明显的分解代谢过旺的状态，持续高热必定引起器官的功能负荷加重，有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。孕妇发热可能导致胎儿发育障碍，是一个重要的致畸因子。对于6个月至4岁的幼儿来说，持续高热容易发生惊厥，相当数量的患儿由此造成脑损伤，如智力落后，甚至癫痫，因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。

2.提示：内环境渗透压会变小。当内环境渗透压变小时，内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内，造成细胞吸水肿胀，进一步导致细胞代谢和功能紊乱。严重时会出现疲倦、周身不适、表情淡漠、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。

3.提示：因为高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化势必影响内环境的稳态。若外界环境变化不甚剧烈，并且机体代偿机制良好，内环境的波动较小，仍能维持稳态；若外界环境变化剧烈，机体代偿机制不好，内环境稳态将受到破坏，就会影响身体健康。

〔社会联系〕生思考，师提示。

〔讲解〕夏天时，空调房间与室外的温差较大，如果经常进出空调房间，就会出现咳嗽、头痛、流鼻涕等感冒症状。如果在温度较低的空调房间呆的时间过长，就会引起关节酸痛或颈僵背硬、腰沉臀重、肢痛足麻、头晕脑胀等。如果呆得太久，由于空气不好，容易使人头晕目眩。这些症状就是空调综合征，俗称空调病。空调病的主要表现为：感冒、过敏、风湿痛、黏膜干燥、紧张、烦躁、注意力难以集中、头痛，等等。据分析，空调对人的影响主要在于：空调风使人体表面水分蒸发量加大，毛孔收缩，不能正常排汗，也会引起内分泌的紊乱；空调房间里，气流方向经常变换，气流速度增加，空气热量不断变动等因素干扰了人体的嗅觉，削弱了人体对空气中病菌、过敏原和异味的反应；房间内湿度太低，会对眼、鼻等处的黏膜产生不利作用，导致黏膜病；室内空气与外界几乎隔绝，干燥而又温度适宜，空气中有害细菌含量快速上升。

〔板书〕三、内环境稳态的重要意义

内环境稳态是机体进行正常生活的必要条件。

〔实验并讨论〕生看或做实验，思考，师提示。

1.生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。

2.提示：缓冲液加入少量酸碱后，pH变化不明显。原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4溶液呈酸性，当加入少量NaOH时，可以中和OH-；Na2HPO4溶液呈碱性，当加入少量HCl时，可以中和H+。水溶液则不同，因而加入酸碱后，pH变化明显。

3.提示：生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等，它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用。此外，机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。例如，当机体剧烈运动时，肌肉中会产生大量的乳酸和碳酸。乳酸进入血液后，可与血液中的碳酸氢钠发生作用，生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸，可以分解成C02和水。血液中的C02增多会刺激呼吸中枢，使呼吸运动增强，增加通气量，从而将C02排出体外，所以对血液的pH影响不大。当乳酸钠进入血液后，与血液中的碳酸发生作用，形成碳酸氢盐，过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。这样由于血液中缓冲物质的调节作用，以及机体的调节作用，可以使血液的酸碱度维持相对稳定。

【关于人体血液pH值缓冲作用原理】

     人体血液不会因为进入少量酸性和碱性的物质而使其pH值超出7．35～7．45之间，原因是血液中含有缓冲物质，如H2C03／NaHCO3、NaH2PO4／Na2HPO4等。在此结合有关生化知识对H2C03／NaHCO3在维持血液 pH值稳态中所起的作用加以说明。

    它们的电离如下：H2C03一→H+  + HC03- (1) (双向，可逆)；NaHC03一→Na++ HC03- (2)；由于(2)式****电离，有大量的HC03- 存在，对(1)式电离产生同离子效应，使HC03-和H+ 结合成H2C03 ，也就是说(2)式的结果抑制了(1)式H2C03的电离，因此血液中存在大量的H2C03和HC03- ，而H+浓度很小。

    当血液中进入少量酸(例如乳酸、磷酸等)时，由于血液中存在大量HC03-，能和进入的酸中的H+结合成电离度很小的H2C03，使血液中氢离子浓度几乎没有升高，因此血液pH值并不明显降低。

    当血液中进入少量碱时，此时血液中的H+与进入碱中的OH-  结合成难电离的H20，当血液中的H+稍有降低时，血液中存在的H2C03，就立即电离出H+来补充血液中减少的H+，使血液pH值并不明显升高。

    正是因为H2C03和HC03- 的大量存在才会使血液的pH值不会因为少量碱、酸的进入而造成明显升降。

典型例题

例1、从事养殖业的人员都知道这样一个常识：大多数海产鱼类不能在淡水中生存，因为在淡水中（      ）

A．氧浓度较低

B．不能维持体内水分平衡

C．缺少食用的动、植物

D．二氧化碳浓度较高

解析：海水的浓度高，海产鱼类****适应环境，细胞内无机盐浓度与海水浓度是相当的，如在淡水中生活，细胞就会吸水，不能维持体内水分平衡。

答案：B

例２、（２００３年上海）某人患急性肠胃炎引起腹泻，医生给予生理盐水，其首要目的是（　　）

Ａ．提供能量　　　　　　　　　Ｂ．供给营养

Ｃ．维持水分代谢的平衡　　　　Ｄ．维持无机盐代谢的平衡

解析：水是人体内含量最多的物质，人体内的各项生命活动都离不开水．患肠胃炎的病人，典型的症状是腹泻，此时消化道吸收水分的能力降低，导致人体内缺水，因此要给病人输液补充水分，输液时要给病人输生理盐水，以维持体内渗透压的平衡。

【基础诊断】

1．下列各项中不属于影响稳态的因素是（      ）

Ａ．温度　 Ｂ．酶　 Ｃ．pＨ  Ｄ．渗透压

2．下列哪项叙述适于描述稳态的生理意义（      ）

Ａ．使体温维持相对稳定

Ｂ．使体液的ＰＨ值维持相对稳定

Ｃ．使内环境的渗透压维持相对平衡

Ｄ．是机体进行正常生命活动的必要条件

3．下列关于内环境稳态的叙述，错误的是（      ）

Ａ．内环境的理化性质是相对稳定的

Ｂ．内环境稳态是由体内各种调节机制所维持的

Ｃ．内环境的理化性质是恒定不变的

Ｄ．内环境稳态不能维持，机体生命活动就会受到威胁

4．下列有关稳态生理意义的叙述错误的是（      ）

Ａ．稳态有利于酶促反应的正常进行

Ｂ．稳态是机体进行正常生命活动的必要条件

Ｃ．当稳态遭到破坏时，可导致疾病发生

Ｄ．当血液成分稳定时，人一定不会发生疾病

5、“人类不能生活在纯氧的环境中”，这一叙述是（　　）

A、不对的，因为身体细胞需要氧，以氧化有机物获得能量

B、不对的，因为人体所吸收的纯氧经呼吸道进入血液时，已有许多CO2产生，不影响呼吸的调节。

C、对的，因为血液中应有适量的CO2作为调节呼吸作用的物质

D、对的，因为纯氧会使身体细胞的氧化作用太剧烈，而无法维持恒定性

6、组织液大量积累在组织间隙会导致组织水肿，下列各项不引起组织水肿的是

Ａ、营养不良，血浆蛋白含量减少

B、花粉过敏引起毛细血管通透性增加

C、肾小球肾炎导致蛋白尿

D、食物过咸导致血浆渗透压增高

7、关于水盐平衡调节的叙述中，正确的是

A、肾小管在吸收水的同时吸收盐

B、渴的时候体内水****少

C、肾小管对盐的重吸收要消耗能量

D、抗利尿激素和醛固酮有拮抗作用

8 、下列关于生命活动的调节叙述正确的是    （    ）

A、生长素可以加快新陈代谢，因而生长素是种高效的酶   

B、生长素总是从高处向低处运输

C、CO 2可以有效刺激呼吸中枢，从而使呼吸加深加快，因而CO2也可以调节生命活动， 属于体液调节

D．胰岛素和胰高血糖素共同调节血糖，让血糖浓度稳定在一定范围内，因而胰岛素和胰高血糖素之间表现为协同作用

参考答案：

Ｂ　２．Ｄ　３．Ｃ　４．Ｄ　5、C  6、D  7、C  8、C

作业：课本课后习题及自我检测习题

八、 板书设计

第2节   内环境稳态的重要性

一、内环境的动态变化

稳态：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做稳态。

二、对稳态调节机制的认识

神经——体液——免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制

三、内环境稳态的重要意义

内环境稳态是机体进行正常生活的必要条件

九、教学反思

1.在新课改下，让学生积极参于到自主的探究活动中去，重视学习过程的思考性。这就迫切需要改变教师的教学方式和教学理念，推进课程改革。

2.作为一个课堂的设计师和调控者，从教学活动中的主导地位转化成引导的地位，是为学生提供一种以学生为主体、个性发展为第一任务的教学情境，营建一种师生关系和谐的生态课堂,让学生主动的去学习，去找寻问题的答案，解释生活中的疑团.