學(xué)案內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)

6/6內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．說明內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其生理意義。2．嘗試解釋生物體維持PH穩(wěn)定的機制；簡述穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機制。3．模擬生物體維持PH的穩(wěn)定。4．關(guān)注相關(guān)健康問題，增強自我保健并關(guān)愛他人的意識。【學(xué)習(xí)重點】內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)機制。【學(xué)習(xí)難點】內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機制。【學(xué)習(xí)過程】【第一課時】一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化（一）內(nèi)環(huán)境的各種化學(xué)成分和理化性質(zhì)不斷發(fā)生變化。（二）探究與實踐：模擬生物體維持PH的穩(wěn)定1．加入HCl或NaOH后PH的變化來說，肝勻漿更像自來水還是更像緩沖液？2．緩沖液的PH變化為什么與自來水的不同？3．方法步驟9中所用到的生物材料與肝勻漿的實驗結(jié)果類似嗎？4．請根據(jù)模擬實驗的結(jié)果，嘗試對機體維持PH穩(wěn)定的機制進行解釋。內(nèi)環(huán)境的其他化學(xué)成分和理化性質(zhì)也維持在一定的范圍內(nèi)嗎？以人體的體溫為例：正常情況下，不同人的體溫，會因_______、_______等的不同而存在微小差異；同一個人的體溫在一日內(nèi)也有變化，但變化幅度一般不超過_____℃；盡管氣溫波動范圍較大，但健康人的體溫始終接近_______℃。穩(wěn)態(tài)：正常機體通過調(diào)節(jié)作用，使各個_______、_______協(xié)調(diào)活動，共同維持內(nèi)環(huán)境的___________狀態(tài)叫做穩(wěn)態(tài)。二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認(rèn)識（一）人體各器官系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致的運行，是維持______________的基礎(chǔ)。思考毒癥與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定失調(diào)有何關(guān)系？你知道如何治療尿毒癥嗎？（二）機體內(nèi)各個器官、系統(tǒng)為什么能保持協(xié)調(diào)機制？1857年，法國著名生理學(xué)家_______提出：內(nèi)環(huán)境保持穩(wěn)定主要是依賴__________的調(diào)節(jié)。1926年，美國著名生理學(xué)家_______提出：內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是在_______調(diào)節(jié)和_______調(diào)節(jié)的共同作用下，通過機體各種器官、系統(tǒng)分工合作、協(xié)調(diào)統(tǒng)一而實現(xiàn)的。穩(wěn)態(tài)不是恒定不變，而是一種_______的平衡。目前普遍認(rèn)為：★_____________________調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機制。（三）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)高熱的經(jīng)歷嗎？談?wù)劯邿嶙顕?yán)重時的感受。體溫過高時為什么要采取物理降溫或藥物降溫的措施？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？4．人體維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是______________的。三、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義（一）細胞代謝是由細胞內(nèi)眾多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)組成的，完成這些反應(yīng)需要各種_______和_______。（二）正常的血糖濃度和血液中的含氧量，能為細胞代謝提供______________。（三）適宜的溫度和PH等能保證_______正常地發(fā)揮催化作用。（四）重要意義：內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的_______條件。四、穩(wěn)態(tài)概念的發(fā)展（一）不同層次的生命系統(tǒng)都存在著類似內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的特性。1．_______水平：基因表達的穩(wěn)態(tài)、激素分泌的穩(wěn)態(tài)、酶活性的穩(wěn)態(tài)等。2．_______水平：細胞的分裂和分化的穩(wěn)態(tài)等。3．_______水平：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。4．_______水平：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)等。【課堂作業(yè)】1．下列關(guān)于穩(wěn)態(tài)的敘述，錯誤的是()A．穩(wěn)態(tài)主要是機體通過消化、呼吸、循環(huán)系統(tǒng)共同維持的。B．正常情況下內(nèi)環(huán)境的各項理化指標(biāo)都在一定范圍內(nèi)波動。C．穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機制是神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)。D．體內(nèi)多對緩沖物質(zhì)對維持體液PH相對穩(wěn)定具有重要作用。2．右圖表示內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的部分調(diào)節(jié)機制。下列表述錯誤的是()A．內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機制有神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié)等。B．血漿滲透壓的大小主要取決于血漿中無機鹽和蛋白質(zhì)的含。量C．內(nèi)環(huán)境由血液、組織液和淋巴組成。D．細胞不僅僅依賴于內(nèi)環(huán)境，還參與內(nèi)環(huán)境的形成和維持。3．取甲、乙兩個試管，向甲試管內(nèi)加入血漿，乙試管內(nèi)加入等量的蒸餾水，用PH試紙檢測；然后，向甲、乙試管內(nèi)各滴入等量的幾滴鹽酸或NaOH溶液，搖勻后，再用PH試紙檢測。下列關(guān)于此實驗的過程和結(jié)果的分析，不正確的是()A．“等量”是對照實驗中對無關(guān)變量的要求，在這種條件下，實驗結(jié)果才可靠。B．“搖勻”使酸性或堿性物質(zhì)與試管中的血漿或蒸餾水充分混合，確保PH試紙檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。C．結(jié)果是甲試管中血漿PH變化不明顯，乙試管中蒸餾水的PH變化明顯。D．血漿中有緩沖物質(zhì)，加入酸或堿后，PH恒定不變。【第二課時】一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化（一）內(nèi)環(huán)境的各種化學(xué)成分和理化性質(zhì)不斷發(fā)生變化。探究與實踐：模擬生物體維持PH的穩(wěn)定1．就加入HCl或NaOH后PH的變化來說，肝勻漿更像自來水還是更像緩沖液？肝勻漿加入HCl或NaOH后PH的變化更像緩沖液。2．緩沖液的PH變化為什么與自來水的不同？緩沖液加入少量酸或堿后，PH變化不明顯，原因是磷酸緩沖液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4呈酸性，當(dāng)加入少量NaOH時，可以中和OH-；NaH2PO4呈堿性，當(dāng)加入少量HCl時，可以中和H+。水溶液則不同，加入酸或堿后，PH變化明顯。3．方法步驟9中所用到的生物材料與肝勻漿的實驗結(jié)果類似嗎？類似。4．請根據(jù)模擬實驗的結(jié)果，嘗試對機體維持PH穩(wěn)定的機制進行解釋。機體內(nèi)環(huán)境中含有緩沖對HCO3-/H2CO3、HPO42-/H2PO4-等，它們能夠?qū)λ岷蛪A起緩沖作用。除此以外，機體還可以通過對生理活動進行調(diào)節(jié)來維持PH穩(wěn)定。例如，當(dāng)劇烈運動時，肌肉中會產(chǎn)生大量的乳酸和H2CO3。乳酸進入血液后，可與血液中的NaHCO3發(fā)生作用，生成乳酸鈉和H2CO3。H2CO3是一種弱酸，可以分解成CO2和H2O。血液中的CO2增多會刺激呼吸中樞，使呼吸運動增強，增加通氣量，從而將CO2排出體外，所以對血液的PH影響不大。當(dāng)乳酸鈉進入血液后，與血液中的H2CO3發(fā)生作用，形成碳酸氫鹽，過多的碳酸氫鹽可以由腎排出，這樣由于血液中緩沖物質(zhì)及機體的調(diào)節(jié)作用，血液的酸堿度不會發(fā)生很大的變化。5．內(nèi)環(huán)境的其他化學(xué)成分和理化性質(zhì)也維持在一定的范圍內(nèi)嗎？以人體的體溫為例：正常情況下，不同人的體溫，會因年齡、性別等的不同而存在微小差異；同一個人的體溫在一日內(nèi)也有變化，但變化幅度一般不超過1℃；盡管氣溫波動范圍較大，但健康人的體溫始終接近37℃。穩(wěn)態(tài)：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)叫做穩(wěn)態(tài)。二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認(rèn)識（一）人體各器官系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致的運行，是維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)。1．思考尿毒癥與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定失調(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)生的綜合癥狀稱為尿毒癥。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4～5h。腹膜透析是在腹腔中置一個導(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。2．機體內(nèi)各個器官、系統(tǒng)為什么能保持協(xié)調(diào)機制？1857年，法國著名生理學(xué)家貝爾納提出：內(nèi)環(huán)境保持穩(wěn)定主要是依賴神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。1926年，美國著名生理學(xué)家坎農(nóng)提出：內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是在神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的共同作用下，通過機體各種器官、系統(tǒng)分工合作、協(xié)調(diào)統(tǒng)一而實現(xiàn)的。穩(wěn)態(tài)不是恒定不變，而是一種動態(tài)的平衡。目前普遍認(rèn)為：★神經(jīng)——體液——免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機制（二）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)高熱的經(jīng)歷嗎？談?wù)劯邿嶙顕?yán)重時的感受。體溫過高時為什么要采取物理降溫或藥物降溫的措施？正常的體溫是體內(nèi)細胞進行各種生化反應(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、甚至癲癇，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．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？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入細胞內(nèi)，造成細胞吸水腫脹，進一步導(dǎo)致細胞代謝和功能紊亂。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．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？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，就會影響身體健康。4．人體維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。三、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義（一）細胞代謝是由細胞內(nèi)眾多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)組成的，完成這些反應(yīng)需要各種物質(zhì)和條件。1．正常的血糖濃度和血液中的含氧量，能為細胞代謝提供充足的反應(yīng)物。2．適宜的溫度和PH等能保證酶正常地發(fā)揮催化作用。3．重要意義：內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件。四、穩(wěn)態(tài)概念的發(fā)展（一）不同層次的生命系統(tǒng)都存在著類似內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的特性。1．分子水平：基因表達的穩(wěn)態(tài)、激素分泌的穩(wěn)態(tài)、酶活性的穩(wěn)態(tài)等。2．細胞水平：細胞的分裂和分化的穩(wěn)態(tài)等。3．器官水平：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。4．群體水平：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)等。【課堂作業(yè)】1．下列關(guān)于穩(wěn)態(tài)的敘述，錯誤的是()A．穩(wěn)態(tài)主要是機體通過消化、呼吸、循環(huán)系統(tǒng)共同維持的。B．正常情況下內(nèi)環(huán)境的各項理化指標(biāo)都在一定范圍內(nèi)波動。C．穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機制是神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)。D．體內(nèi)多對緩沖物質(zhì)對維持體液PH相對穩(wěn)定具有重要作用。2．右圖表示內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的部分調(diào)節(jié)機制。下列表述錯誤的是()A．內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機制有神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié)等。B．血漿滲透壓的大小主要取決于血漿中無機鹽和蛋白質(zhì)的含量。C．內(nèi)環(huán)境由血液、組織液和淋巴組成。D．細胞不僅僅依賴于內(nèi)環(huán)境，還參與內(nèi)環(huán)境的形成和維持。3．取甲、乙兩個試管，向甲試管內(nèi)加入