[内环境稳态的重要性教案]内环境稳态的重要性教案

高二生物教案 2014-05-25 网络整理 晴天

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            第2节 内环境稳态的重要性
一、教学目标
1.说明内环境稳态及其生理意义;简述稳态的调节机制。
2.关注内环境稳态与健康的关系。
3.尝试解释生物体维持ph稳定的机制。
二、教学重点和难点
内环境稳态及其生理意义。
三、课时安排   2
四、教学过程
〔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最高,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
homeostasis: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。123
〔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)式完全电离,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。123
    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。
〔小结〕略(黑体字部分)。
〔作业〕练习一二题。
1.d。  2.c。  3.d。
4.提示:因为人体各种生命活动是以细胞代谢为基础的,细胞代谢本质上是细胞内各种生化反应的总和。内环境为这些生化反应的进行提供了必要的物质和条件。当内环境稳态保持正常时,细胞的代谢活动能正常进行;当内环境稳态失调时,细胞代谢活动就会受影响。因此内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。
拓展题
提示:当动物进食高浓度的糖溶液后,大量的葡萄糖被吸收进入血液,导致血糖浓度暂时升高。血糖浓度的升高会刺激机体加速分泌胰岛素,同时抑制胰高血糖素的分泌。在胰岛素和胰高血糖素的共同调节下,血糖浓度逐渐恢复到正常水平,具体调节机制可参考第2章有关血糖平衡调节的内容。

自我检测的答案和提示
一、概念检测
1.判断
(1)×;(2)√;(3)×;(4)√。
2.选择
(1)d;(2)d;(3)d。
3.画概念图

二、知识迁移
(1)水是良好的溶剂,为各种生化反应提供溶液环境;水是体内物质运输的载体;水在体温调节方面有作用;水是某些生化反应的反应物;水是细胞结构的重要组成成分等。
(2)说明健康的人体具有维持体内水平衡的能力。
三、技能应用
(1)否。
(2)血液中的糖分既可来源于食物中的糖类物质,也可来源于其他物质在体内的转化。
四、思维拓展
提示:航天器和航天服中的生命保障系统,主要由氧源(气瓶)和供气调压组件、水升华器和水冷却循环装置、空气净化组件、通风组件、通信设备、应急供氧分系统、控制组件和电源、报警分系统、遥测分系统等组成。它能够为航天员提供呼吸用氧,并控制服装内的压力和温度,清除航天服内c02、臭味、湿气和微量污染等。这套生命保障系统与压力服(给宇航员提供正常大气压)一起,在人体周围创造适宜人生存和工作的微型气候环境,有利于宇航员维持机体内环境的稳态。

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