1.2《内环境稳态的重要性》教案(新课标必修3)
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第一章人体的内环境与稳态第二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、知识要点一、内环境的动态变化1、内环境稳态的概念: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做稳态。
包括水、无机盐、各种营养物质、代谢产物、pH值、渗透压、温度等多个方面的相对稳定。
2、内环境稳态的事实:⑴正常情况下,不同人的体温,会因为年龄、性别等的不同而存在着微小的差异;同一个人的体温在一日内也有变化,但一般不超过1℃。
温度:人的体液温度在37℃左右。
⑵PH:正常人血浆的PH在7.35--7.45 之间。
⑶渗透压:人的血浆渗透压在37℃时,约770KPA,相当于生理盐水的渗透压。
二、对稳态调节机制的认识1、人体各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础。
直接相关的系统:消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统。
起调节作用的系统:神经系统、内分泌系统、免疫系统【例题1】夏季,人在高温作业或剧烈活动后要喝淡盐水是因为 BA.降温B.维持水分和钠盐的平衡C.清洁D.维持无机盐的平衡【例题2】剧烈运动后,血浆PH会因大量乳酸进入血液而 CA.大于7.35--7.45 B.小于7.35--7.45C.维持在7.35--7.45 D.稳定在3--42、稳态机制的解释⑴法国生理学家贝尔纳曾推测,内环境的恒定依赖于神经系统的调节。
⑵美国生理学家坎农提出稳态维持机制的经典解释: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、神经-体液-免疫调节网络是内环境稳态的主要调节机制4、人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
三、内环境稳态的重要意义内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
当稳态遭到破坏时,就会引起细胞代谢紊乱,并导致疾病。
一、内环境的动态变化1.实例:体温;血浆PH值:等。
2.稳态概念:生理学家把正常机体通过__________,使各个器官、系统__________,共同维持内环境的__________。
●健康人的内环境的每一种和都处于动态平衡中。
这种动态平衡是通过__________来实现的。
二、对稳态调节机制的认识1.经典解释:内环境稳态是在和的共同作用下,通过机体各器官、系统分工合作、协调统一而实现的。
2.目前普遍认为:—______—____________ 是机体维持稳态的主要调节机制。
●人体维持稳态的调节能力是有的,当外界环境的变化过于,或人体自身的调节功能出现__________时,内环境的稳态就会遭到破坏。
三、内环境稳态的重要意义内环境稳态是机体进行的必要条件。
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.二氧化碳浓度较高例2、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[学案]()1.下列各项中不属于影响稳态的因素是A.温度B.酶C.pHD.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。
第二节内环境稳态的重要性【教学目标】
知识方面:
1、说出内环境稳态的概念。
2、说明稳态的生理意义。
3、简述稳态的调节机制。
能力方面:
测定人体体温的变化。
情感态度价值观方面:
1、关注内环境稳态与健康的关系。
2、运用这方面的知识关爱家人和亲友。
3、建立敢于质疑尊重事实,严谨、仔细的科学精神和科学态度。
【教学重点】
内环境稳态及其生理意义。
【教学难点】
内环境稳态及其生理意义。
【教学过程】
第1课时
【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
1、内环境的化学成分
体温
2、内环境的理化性质渗透压动态平衡
PH值
二、稳态的调节机制:神经——体液——免疫调节
三、稳态的失调
四、稳态的意义
是机体进行正常生命活动的必要条件。
第2节内环境稳态的重要性一、教学目的:
1〕知识方面:
说明内环境稳态及其生理意义,简述稳态的调节机制。
2〕情感态度与价值观方面:
尝试解释生物体维持PH稳定的机制。
3〕才能方面:
a.关注内环境稳态与安康的关系。
b.养成自我保健的意识和习惯。
c.运用这方面的知识关爱家人和亲友。
二、教学重点和难点:
1〕教学重点
内环境稳态的概念
2〕教学难点
稳态的调节机制。
三、教学方法:
问答法、举例法、讲解法、探究法、讨论法、多媒体辅助学习法四、课时安排:1课时
六、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
1、内环境的化学成分
体温
2、内环境的理化性质浸透压动态平衡
PH值
二、稳态的调节机制:神经——体液——免疫调节
三、稳态的失调
四、稳态的意义
是机体进展正常生命活动的必要条件。
第一章第二节内环境稳态的重要性教案一、教材的分析本节内容是《一般高中课程标准实验教科书生物必修3》第一章第二节的内容。
是第一节内容的进一步延伸和拓展,也是学习后面生命活动调剂等知识的基础。
起着承上启下的作用。
二、教学重点内环境稳态的概念三、教学难点稳态的调剂机制四、教学过程引入:血液生化六项检查化验单。
1、丙氨酸氨基转移酶(简称转氨酶)是衡量肝功能受损情形的一项指标(转氨酶存在于肝细胞的线粒体中,只要肝脏发生炎症、坏死、中毒等,转氨酶就会由肝细胞开释到血液中。
因此,肝脏本身的疾患可引起不同程度的转氨酶升高);2与3、肌酐与尿素氮是衡量肾功能的一项指标(当肾功能发生障碍是,代谢废物不能够排除体外,以致大量含氮废物和其它毒性物质在体内积存,内环境稳态被破坏);内环境的稳固是一种动态的相对稳固内环境的相对稳固是机体进行正常生命活动的必要条件一、内环境的动态变化调查——体温变化 某家庭体温日变化调查神经系统和体液的调剂,使各个器官、系统和谐活动,共同坚持内环境的相对稳固状态叫做稳态。
二、稳态的调剂机制的认识 以PH 为例来讲述强冲溶液,NaHlO3/H2CO3;NaH2PO4\Na2HPO4 1、剧烈运动产生大量乳酸,PH ↑,如何调剂? 乳酸+3o NaHC →乳酸钠23H CO +2CO 刺激神经促使呼吸系统、循环系统加速。
参与系统:神经系统、呼吸系统 2、吃了碱性食物232332Na CO H CO NaHCO +→→肾排出体外参与系统:消化系统、循环系统、泌尿系统法国:贝尔纳----神经调剂1889年德国医学家发觉胰腺和糖尿病之间存在关联。
1921年夏天,班亭分离出胰岛素,并确定胰岛素具有降低实验动物的血糖的作用。
美国:坎农 ——神经与体液调剂共同作用之后,人们发觉,免疫系统能发觉并清除异物、外来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重要的调剂作用。
目前认为:神经—体液—免疫调剂网络是机体坚持稳态的要紧调剂机制稳态的概念:正常机体通过神经系统、体液的调剂和免疫调剂,使各个器官、系统和谐活动,共同坚持内环境的相对稳固状态叫做稳态机体对稳态进行调剂的能力是有限的,当外界环境变化过于剧烈,或人体自身的调剂功能显现障碍,内环境稳态就会遭到破坏。
第2节内环境稳态的重要性教学设计【教学目标】知识目标:1、概括内环境动态变化的特点2、说出内环境稳态的概念能力目标:通过让学生操作《内环境的pH变化》的实验,培养学生在小组中分工合作和整理分析数据的能力情感目标:1、关注稳态与健康的关系2、建立严谨、认真的科学态度和精神【教学重点】内环境动态变化的特点概述内环境的稳态【教学难点】概述内环境的稳态【教学方法】讲授法、讨论法、实验法【课时安排】1课时【教学设计思路】本着“提高生物素养”和“提高课堂实验教学”的课程理念,本教学设计重在培养学生分析问题、解决问题以及操作实验、分析实验结果的能力,力图实现多层次的教学目标。
内环境的稳态作为本节课的重难点,教学中要重点突破,其涉及到内环境的化学成分、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学生也不好理解。
因此在教学中,利用对“体温变化”的讨论和“内环境的pH变化”实验的操作,使学生更好地理解内环境态动态变化的特点,进而理解稳态的概念。
关于稳态的调节机制及稳态的重要意义,将安排在下一课时结合本节课的实验作进一步的学习。
【教学过程】教学步骤教师的组织和引导学生活动设计意图新课导入展示新闻“水中毒”,请同学们从内环境的角度分析“水中毒”的原因。
学生思考并回答通过稳态失调的生活实例导入,使学生认识到内环境稳态的重要性,进而导入新课。
我们知道外界环境会发生变化,体内的细胞代谢也时刻都在进行,那么内环境的温度、酸碱度和渗透压是否会发生剧烈的变化呢?1、调查:体温变化一、内环境的动态变化教师展示一位同学的调查结果,并将绘制成曲线图,请同学讨论并完成学案中的讨论题。
学生讨论结束,教师展示问题:①同一个人的体温在一日内有变化吗?与当地气温的日变化情况进行对比,结果如何?②不同的人(年龄、性别不同)体温有没有差异?小结:健康人体温约为℃,处于平衡中。
除温度外,内环境的其他理化性质是否也处于动态平衡中?以酸碱度为例,正常人内环境的pH是在什么范围内?接近于中性,当人体从外界大量摄取酸性和碱性食物内环境的pH是否会变为酸性或是碱性?借助什么方式去了解看不见摸学生分组讨论学生回答问题通过直观的数据使学生认识正常人体温的变化特点,进而发现内环境温度动态变化的特点。
第二节内环境稳态的重要性一、教材的分析本节内容是《普通高中课程标准实验教科书生物必修3》第一章第二节的内容。
是第一节内容的进一步延伸和拓展,也是学习后面生命活动调节等知识的基础。
起着承上启下的作用。
二、教学目标1、知识目标说出内环境稳态的概念2 、能力目标通过对生活中一些现象的分析来归纳出内环境稳态的概念,理解稳态是动态的变化过程;并了解稳态的调节机制。
3、情感、态度和价值观体会到内环境稳态的重要性,并在日常生活中注意预防。
三、教学重难点重点:内环境稳态的概念难点:稳态的调节机制四、教学方法启发教学、多媒体教学、小组讨论、探究教学等。
五、教学程序(一)、内环境稳态1.显示感性认识材料,说明化学成分、温度、渗透压、PH值等动态平衡。
(血量小于0.1毫升的检验项目)(1)同学们每年一次体检,体检什么?有没有验血?有几种验血方式?无名指:血型、红细胞、白细胞、血小板等血常规静脉抽血:肝功能、肾功能、血糖、血脂呈现血液检验化验单:①具体哪些指标查哪些项目?②每种成分的参考值都有一个变化范围,为什么?不同人的各项值不同,同个人在不同时间也是动态变化,但总在一定的范围内波动(健康的人)③如果超出此范围→患病④此人可能有什么疾病(2)非典时期(2004.4—5),去医院首先要量体温正常人体温多少? 36.7℃~37.5℃呈现调查表并分析小结:体温的变化影响因素(3)如果生病了,去医院打生理盐水,多少浓度?0.9%Nacl 溶液.能否是其他浓度?预计会有什么结果? 呈现红细胞图 说明渗透压在一定范围内(4)那PH 值呢?呈现实验材料和数据→生物材料中有缓冲物质,在加入酸或碱时,能使PH 的变化减弱→PH 在一定范围内。
小结:内环境的化学成分、浓度、渗透压、PH 值等理化性质处在相对稳定的状态。
以上可以得出内环境稳态的概念2.内环境的稳态是如何调节的呢?以PH 为例来讲述强冲溶液,NaHCO 3/H 2CO 3;NaH 2PO 4\Na 2HPO 4(1)剧烈运动产生大量乳酸,PH↑,如何调节?乳酸+3o NaHC →乳酸钠23H CO +2322H CO H O CO →+ 2CO 刺激神经促使呼吸系统、循环系统加速。
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。
〔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。
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
略
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。