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2019-2020年高中生物 第2節(jié) 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性 第2課時(shí)示范教案 新人教版 導(dǎo)入新課 師 同學(xué)們好！ 在上一節(jié)課老師布置了一個(gè)作業(yè)：按照課本上的要求完成“體溫日變化規(guī)律”的調(diào)查?，F(xiàn)在大家以前后4位同學(xué)為一個(gè)小組，匯總交流各自的體溫調(diào)查的結(jié)果，并根據(jù)調(diào)查結(jié)果回答下面的問題： 課件展示： 1.不同家庭成員的體溫完全一致嗎？這說明了什么？ 2.和其他同學(xué)交流調(diào)查結(jié)果，比較班級中同一性別同學(xué)的體溫?cái)?shù)據(jù)，可以得到什么結(jié)論？ 3.將人體體溫的日變化情況與當(dāng)?shù)貧鉁氐娜兆兓闆r進(jìn)行對比，結(jié)果如何？ 4.同一個(gè)人在一日內(nèi)的體溫變化有什么特點(diǎn)？ 生1 不同家庭成員的體溫不完全一致。這說明人的體溫有個(gè)體差異。 生2 同一性別的同學(xué)的平均體溫有個(gè)體差異，但是相差幅度較小。 生3 人體體溫的變化不受當(dāng)?shù)貧鉁氐淖兓绊懀蛘哒f在正常情況下影響非常小。 生4 同一個(gè)人的體溫白天比晚上高，但是變化幅度不大。 師 不同年齡、不同性別、不同個(gè)體的人的體溫具有差異，同一個(gè)人一天中的體溫也是有差異的，但是這一差異往往不超過1 ℃。健康人的體溫始終接近37 ℃，處于動態(tài)平衡中。 像體溫的變化情況一樣，健康人內(nèi)環(huán)境的每一種成分和理化性質(zhì)都處于動態(tài)平衡之中，這種動態(tài)平衡稱為穩(wěn)態(tài)。內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動的必要條件。這節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)“第2節(jié) 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性”。 推進(jìn)新課 板 書： 一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化 師 體溫是內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的一個(gè)方面，調(diào)查結(jié)果證明體溫處于動態(tài)平衡中。上一節(jié)課我們通過實(shí)驗(yàn)了解了生物材料在加酸或加堿后pH變化范圍較小，這就證明了生物內(nèi)環(huán)境的pH也處于動態(tài)平衡中。 那么，內(nèi)環(huán)境的滲透壓又如何呢？我們知道內(nèi)環(huán)境中的滲透壓與內(nèi)環(huán)境中的化學(xué)成分有著密不可分的關(guān)系。我們先了解內(nèi)環(huán)境中的各種化學(xué)成分是如何變化的。 師 丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶是衡量肝功能受損情況的一項(xiàng)指標(biāo)，轉(zhuǎn)氨酶存在于肝細(xì)胞的線粒體中，只要肝臟發(fā)生炎癥、壞死、中毒等損害，轉(zhuǎn)氨酶就會由肝細(xì)胞釋放到血液中，所以肝臟本身的疾患可引起不同程度的轉(zhuǎn)氨酶升高。肌酐與尿素氮是衡量腎功能的一項(xiàng)指標(biāo)，當(dāng)腎功能發(fā)生障礙時(shí)，代謝廢物不能排出體外，以致大量含氮廢物和其他毒性物質(zhì)在體內(nèi)積累，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)被破壞。血清葡萄糖是血液中血糖濃度的一項(xiàng)指標(biāo)，對于診斷以及指導(dǎo)治療糖尿病具有重要意義。甘油三酯和總膽固醇是衡量血液中血脂水平的一項(xiàng)指標(biāo)，血脂是血液中各種脂質(zhì)的總稱，其中最重要的是膽固醇和甘油三酯。無論膽固醇含量增高，還是甘油三酯的含量增高，或是兩者都增高，都統(tǒng)稱為高脂血癥。高脂血癥與冠心病有密切的關(guān)系，尤其是膽固醇與甘油三酯皆增高的，患冠心病的危險(xiǎn)性更大。 課件展示： 1.為什么血漿的生化指標(biāo)能反映機(jī)體的健康狀況？ 2.每種成分的參考值（即正常值）都有一個(gè)變化范圍，這說明什么？ 3.從化驗(yàn)單上可以看出哪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？ 生 血漿的生化指標(biāo)能反映機(jī)體的健康狀況，因?yàn)檠獫{是機(jī)體內(nèi)環(huán)境的重要組成部分之一，對機(jī)體的正常生命活動起著至關(guān)重要的作用，血漿中各種化合物的含量如果發(fā)生異常變化就會導(dǎo)致機(jī)體出現(xiàn)相應(yīng)的病癥。 師 說得不錯(cuò)。血漿生化指標(biāo)指的是血漿中各種化學(xué)成分的含量，其中包括機(jī)體多種代謝產(chǎn)物的含量。健康機(jī)體的生化指標(biāo)一般都處于正常范圍內(nèi)。當(dāng)機(jī)體某項(xiàng)生理功能出現(xiàn)障礙時(shí)，勢必影響其代謝產(chǎn)物的含量，因此血漿的生化指標(biāo)可以反映機(jī)體的健康狀況，并可以作為診斷疾病的依據(jù)。例如，正常情況下，轉(zhuǎn)氨酶主要分布在各種組織的細(xì)胞內(nèi)，以心臟和肝臟的活性最高，在血漿中的活性很低。當(dāng)某種原因使細(xì)胞膜通透性增高時(shí)，或因組織壞死細(xì)胞破裂后，可有大量轉(zhuǎn)氨酶進(jìn)入血漿，引起血漿中轉(zhuǎn)氨酶活性升高。 生 每種成分的正常值都有一個(gè)變化范圍，這說明內(nèi)環(huán)境中各種化學(xué)成分的含量不是恒定不變的，而是在一定范圍內(nèi)波動。 生 還能說明不同個(gè)體存在一定差異。 師 說得很好。由此我們可以得出結(jié)論：正常機(jī)體的內(nèi)環(huán)境中的化學(xué)成分是穩(wěn)定的，而這種穩(wěn)定是一種動態(tài)的相對穩(wěn)定。既然內(nèi)環(huán)境中的各項(xiàng)化學(xué)成分都是穩(wěn)定的，那么它們綜合起來就能說明內(nèi)環(huán)境的滲透壓也是穩(wěn)定的。下面來看看問題3。 生1 肌酐含量超標(biāo)，肌酐是有毒的代謝廢物，積累過多會影響健康。這表明腎臟的排泄功能有障礙。 生2 葡萄糖含量超標(biāo)，血糖含量過高可并發(fā)酮癥酸中毒、糖尿病的心血管合并癥等。 生3 甘油三酯超標(biāo)，可引起高脂血癥，易并發(fā)冠心病、動脈粥樣硬化等。 師 我們做過的“生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制”實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘f明內(nèi)環(huán)境的pH是相對穩(wěn)定的，大家作的“體溫日變化規(guī)律”的調(diào)查說明了內(nèi)環(huán)境的溫度是相對穩(wěn)定的，通過剛才對血液生化六項(xiàng)檢查化驗(yàn)單的討論，又說明了內(nèi)環(huán)境的滲透壓是相對穩(wěn)定的。論證至此，我們可以下結(jié)論了：健康人的內(nèi)環(huán)境的每一種成分和理化性質(zhì)都處于動態(tài)平衡中。這種動態(tài)平衡是通過機(jī)體的調(diào)節(jié)作用實(shí)現(xiàn)的。生物學(xué)家把正常機(jī)體通過調(diào)節(jié)作用，使各個(gè)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)。這里注意兩點(diǎn)：一是穩(wěn)態(tài)不是恒定不變的，而是相對恒定的一種動態(tài)變化；二是這種動態(tài)變化保持在一定范圍內(nèi)。 那么，穩(wěn)態(tài)是怎樣實(shí)現(xiàn)的呢？ 板 書： 二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識 師 下面以內(nèi)環(huán)境中的營養(yǎng)物質(zhì)、代謝廢物、O2、CO2和水等化學(xué)成分為例來分析。我們先來看一段動畫演示，看完以后分別請3位同學(xué)說一說內(nèi)環(huán)境中營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物、O2和CO2、水的來源與去路。 （演示多媒體CAI—1） 生1 營養(yǎng)物質(zhì)通過消化系統(tǒng)進(jìn)入內(nèi)環(huán)境，后為組織細(xì)胞所用；代謝廢物由細(xì)胞排放到內(nèi)環(huán)境中，最后經(jīng)過泌尿系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)、皮膚等排出內(nèi)環(huán)境。 生2 O2通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入內(nèi)環(huán)境，后為組織細(xì)胞用來進(jìn)行呼吸作用產(chǎn)生CO2；CO2由細(xì)胞排放到內(nèi)環(huán)境中，最后經(jīng)過呼吸系統(tǒng)排出內(nèi)環(huán)境。 生3 水主要通過消化系統(tǒng)進(jìn)入內(nèi)環(huán)境，除了為組織細(xì)胞所用，也通過泌尿系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、皮膚等排出內(nèi)環(huán)境。 課件展示： 圖1-2-1 師 機(jī)體內(nèi)各個(gè)器官、系統(tǒng)，為什么能保持協(xié)調(diào)一致？ 同學(xué)們把教材翻到第11頁。我們來了解人類對機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)機(jī)制的認(rèn)識是怎樣逐步完善的。 （學(xué)生自行閱讀） 師 科學(xué)家貝爾納和坎農(nóng)對這一機(jī)制分別是怎樣解釋的？ 生 貝爾納推測：內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定主要依賴于神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)?？厕r(nóng)解釋：內(nèi)環(huán)境穩(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(jī)體的各種器官、系統(tǒng)分工合作、協(xié)調(diào)統(tǒng)一而實(shí)現(xiàn)的。 師 坎農(nóng)的解釋對貝爾納的推測作出了補(bǔ)充，但是他的解釋還不全面。隨著分子生物學(xué)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)，免疫系統(tǒng)也起著重要的調(diào)節(jié)作用：它能發(fā)現(xiàn)并清除異物、外來病原微生物等是引起內(nèi)環(huán)境波動的原因。因此目前普遍認(rèn)為，神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制。 穩(wěn)態(tài)的概念源于對內(nèi)環(huán)境的研究，后來逐漸發(fā)展成為適用于整個(gè)生物科學(xué)的基本概念。這從一個(gè)側(cè)面反映出生物科學(xué)從分析走向綜合、由分支走向統(tǒng)一的發(fā)展趨勢。 師 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)會不會出現(xiàn)失調(diào)的情形呢？ 課件展示： 1.你有過發(fā)高燒的經(jīng)歷嗎？談?wù)劯邿顕?yán)重時(shí)的感受。體溫過高時(shí)為什么要采取物理降溫或藥物降溫的措施？ 2.大量出汗或嚴(yán)重腹瀉后，如果只喝水，不補(bǔ)充鹽，內(nèi)環(huán)境的滲透壓會出現(xiàn)什么變化？這會帶來怎樣的后果？ 3.有人到青藏高原后會出現(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？ 生1 有過發(fā)高燒的經(jīng)歷。發(fā)燒會頭疼發(fā)暈、全身無力……體溫過高時(shí)要采取物理降溫或藥物降溫的措施是因?yàn)轶w溫高過一定范圍或體溫過高持續(xù)時(shí)間過長都會給機(jī)體造成不可逆轉(zhuǎn)的損傷。 師 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。在發(fā)高燒的狀態(tài)下，由于內(nèi)環(huán)境發(fā)生一系列變化，導(dǎo)致體內(nèi)的各種反應(yīng)出現(xiàn)紊亂，于是機(jī)體功能發(fā)生異常。發(fā)熱時(shí)的主要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(shí)常有食欲不振、厭食、惡心的表現(xiàn)。發(fā)熱時(shí)機(jī)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。孕婦發(fā)熱可能導(dǎo)致胎兒發(fā)育障礙，是一個(gè)重要的致畸因子。對于6個(gè)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)量的患兒由此造成腦損傷，如智力落后，甚至癲癇，因此應(yīng)注意及時(shí)采用物理方法或服用藥物來退燒降溫。 生2 大量出汗或嚴(yán)重腹瀉后，如果只喝水，不補(bǔ)充鹽，內(nèi)環(huán)境的滲透壓會變小。當(dāng)內(nèi)環(huán)境滲透壓變小時(shí)，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。 生3 有人到青藏高原后會出現(xiàn)不適癥狀是因?yàn)楦咴諝庀”?，大氣壓和氧分壓低，易造成體內(nèi)缺氧。這說明外界環(huán)境的變化勢必影響內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。若外界環(huán)境變化不甚劇烈，并且機(jī)體代償機(jī)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(jī)體代償機(jī)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。 師 （總結(jié)）機(jī)體對穩(wěn)態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)的能力是有限的，當(dāng)外界環(huán)境變化過于劇烈，或人體自身的調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)障礙，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)就會遭到破壞。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)被破壞后機(jī)體就會出現(xiàn)相應(yīng)的病癥。 （演示多媒體CAI—2：缺鈣會引起哪些疾??？） 師 當(dāng)然，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)被破壞除了個(gè)別化學(xué)成分的改變外，原因也是多種多樣的。我們知道，夏天使用空調(diào)可以幫助你擺脫酷熱的煎熬，但是長時(shí)間使用容易引起“空調(diào)病”。請同學(xué)們從內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的角度，分析“空調(diào)病”的原因。 生 室內(nèi)室外溫差大，室內(nèi)空氣干燥，空調(diào)的溫度打得太低，室內(nèi)空氣不流通等。 師 （學(xué)生分析的時(shí)候給予適當(dāng)引導(dǎo)、補(bǔ)充和糾正）據(jù)分析，空調(diào)對人的影響主要在于：空調(diào)風(fēng)使人體表面水分蒸發(fā)量加大，毛孔收縮，不能正常排汗，也會引起內(nèi)分泌的紊亂；空調(diào)房間里，氣流方向經(jīng)常變換，氣流速度增加，空氣熱量不斷變動等因素干擾了人體的嗅覺，削弱了人體對空氣中病菌、過敏原和異味的反應(yīng)；房間內(nèi)濕度太低，會對眼、鼻等處的黏膜產(chǎn)生不利作用，導(dǎo)致黏膜?。皇覂?nèi)空氣與外界幾乎隔絕，干燥而又溫度適宜，空氣中有害細(xì)菌含量快速上升。 師 大家再來列舉幾個(gè)穩(wěn)態(tài)失調(diào)的病例，說明癥狀和危害。 生 尿毒癥、糖尿病、嚴(yán)重腹瀉造成的脫水等等。 師 也就是說，機(jī)體的內(nèi)環(huán)境必須處于穩(wěn)態(tài)，當(dāng)穩(wěn)態(tài)失衡，就會對機(jī)體造成危害。 板 書： 三、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義 師 同學(xué)們試著從細(xì)胞代謝需要的物質(zhì)和條件角度入手，分析分析為什么內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)后，會對機(jī)體造成危害。 生 細(xì)胞的代謝過程是由細(xì)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，只有各種所需物質(zhì)和條件保持在正常范圍內(nèi)，才能為反應(yīng)提供充足的反應(yīng)物。從另一個(gè)角度講，細(xì)胞代謝的進(jìn)行離不開酶，酶的活性又受溫度、pH等因素的影響，只有它們都在適宜的范圍內(nèi)，酶才能正常地發(fā)揮催化作用。 課堂小結(jié) 師 由此可見，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動的必要條件。 每一個(gè)人的健康都與內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)有關(guān)。學(xué)習(xí)有關(guān)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的知識，有助于養(yǎng)成自我保健的意識和習(xí)慣，還可以運(yùn)用這方面的知識關(guān)愛家人和親友。 板書設(shè)計(jì) 第2節(jié) 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性 一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化 穩(wěn)態(tài)：正常機(jī)體通過調(diào)節(jié)作用，使各個(gè)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)。 注意：穩(wěn)態(tài)不是恒定不變，而是相對恒定的一種動態(tài)變化；這種動態(tài)變化保持在一定范圍內(nèi)。 二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識 圖1-2-2 神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制。 三、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動的必要條件。 活動與探究 內(nèi)環(huán)境結(jié)構(gòu)和功能是一個(gè)復(fù)雜的生理過程，要掌握好此問題，需同學(xué)們通過實(shí)驗(yàn)和生理現(xiàn)象不斷探究學(xué)習(xí)。 習(xí)題詳解 一、基礎(chǔ)題（課本P11） 1.解析：本題考查穩(wěn)態(tài)維持條件的完整性和穩(wěn)態(tài)的概念的外延。內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)包括內(nèi)環(huán)境中的物質(zhì)組成、含量、各項(xiàng)理化性質(zhì)——pH、溫度、滲透壓等，雖然受到攝食、代謝等內(nèi)外因素的影響而處于不斷變化中，但機(jī)體可以在神經(jīng)系統(tǒng)和體液的調(diào)節(jié)下，通過各個(gè)器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動來共同維持其相對穩(wěn)定的狀態(tài)，使其變化保持在適宜的范圍內(nèi)。 答案：D 2.解析：本題考查內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的意義。當(dāng)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)遭到破壞時(shí)，導(dǎo)致細(xì)胞不能正常得到代謝所需反應(yīng)物，代謝廢物不能及時(shí)排出，酶的活性受到影響。 答案：C 3.解析：本題考查穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的發(fā)展過程?，F(xiàn)代觀點(diǎn)認(rèn)為：神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制。 答案：D 4.答案：因?yàn)槿梭w各種生命活動是以細(xì)胞代謝為基礎(chǔ)的，細(xì)胞代謝本質(zhì)上是細(xì)胞內(nèi)各種生化反應(yīng)的總和。內(nèi)環(huán)境為這些生化反應(yīng)的進(jìn)行提供了必要的物質(zhì)和條件。當(dāng)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)保持正常時(shí)，細(xì)胞的代謝活動能正常進(jìn)行；當(dāng)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)時(shí)，細(xì)胞代謝活動就會受影響。因此內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是人體進(jìn)行正常生命活動的必要條件。 二、拓展題（課本P11） 解析：當(dāng)動物進(jìn)食高濃度的糖溶液后，大量的葡萄糖被吸收進(jìn)入血液，導(dǎo)致血糖濃度暫時(shí)升高。血糖濃度的升高會刺激機(jī)體加速分泌胰島素，同時(shí)抑制胰高血糖素的分泌。在胰島素和胰高血糖素的共同調(diào)節(jié)下，血糖濃度逐漸恢復(fù)到正常水平，具體調(diào)節(jié)機(jī)制可參考第2章有關(guān)血糖平衡調(diào)節(jié)的內(nèi)容。 答案： 圖1-2-3