高二生物学（人教版）内环境稳态 第2课时-讲稿

1、 内环境的稳态（二）讲稿各位同学，大家好。我是来自的老师。今天我们一起学习高二生物学第1章人体的内环境与稳态，第2节内环境的稳态的第2课时。上节课我们通过实验了解到人体内环境的pH在一定范围内变化，那除此以外，内环境其他指标也维持在一定范围内吗？我们来看这张血液生化检查化验单。Q：化验单中每种成分的参考值（即正常值）不是固定不变的数，而是一个变化范围，并且范围不是很宽泛，这说明什么？A：也就是说，你的检测指标只要是在参考范围之内，都被认为是正常的。我们比对两个人化验单中的某个指标，可能都在正常范围之内，但检测结果不同。这说明不同个体之间内环境的化学成分存在一定差异。我们比对同一个人两次化验单中

2、的某个指标，可能都在正常范围之内，但检测结果不同。这说明对于同一个人来说，内环境成分的含量不是恒定不变的，而是在一定范围内波动。上节课老师给同学们留了一项课后作业，调查“体温的日变化规律”，这是一位同学的调查结果，透过数据可以看出，人的体温在一日内也有变化，变化幅度不超过1，体温始终接近37；不同家庭成员体温不完全一致，存在个体差异。Q：内环境化学成分和理化性质为什么会发生变化呢？一方面由于我们身处的外界环境发生着变化，比如温度在不同季节变化较大；另一方面，体内细胞代谢活动一直在进行，细胞作为开放系统，它不断地从细胞外液中吸收营养物质、并向细胞外液中排出代谢产生的废物。两方面的原因导致内环境化

3、学成分和理化性质必然发生变化，那么这种变化剧烈吗？我们发现这种变化并不剧烈，而是在一定范围内变化，处于动态平衡之中。而这种平衡是靠机体的调节作用而实现的，我们称之为稳态。生理学家把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。稳态是机体维持相对稳定状态的特性和能力。在这个概念中，我们注意几个关键词：“内环境的相对稳定状态”，指的是内环境的什么处于相对稳定状态？应该是内环境的各种化学成分和理化性质（理化性质主要包括温度、PH、渗透压）相对稳定“相对稳定状态”的含义：内环境是变化的，这种变化保持在一定范围内，是一种动态的平衡。内环境稳态怎么实现？通过自我调节

4、，稳态调节不是靠一个器官系统就能实现的，而是靠各个器官、系统协调活动。稳态的概念源于对内环境的研究，内环境稳态是个体水平的稳态，后来这一概念得到了很大的扩充，范围涵盖了小到分子，大到生态系统等各个层次，现已成为生命科学的一大基本概念。同学们课后可以阅读教材11页相关内容。Q1. 请同学们观察示意图，并分析：内环境中营养物质、代谢废物、O2、CO2的含量是如何维持相对稳定的?A1：内环境中的营养物质、O2没有因为细胞代谢不断消耗而减少，是因为机体通过消化系统、循环系统补充营养物质，通过呼吸系统、循环系统补充氧气，使其保持相对稳定。同理，内环境中的代谢废物、CO2没有因为细胞代谢不断产生而增多，是

5、因为机体通过循环系统、呼吸系统排出二氧化碳，通过循环系统、泌尿系统排出尿液和皮肤分泌汗液来排出代谢废物，使其保持相对稳定。Q2. 如果某种器官的功能出现障碍，对内环境稳态会造成什么影响？A2：可想而知，内环境稳态遭到破环。例如：当肾功能发生障碍时，尿液形成不足，导致进入机体的过多的水和无机盐、代谢产生的废物不能及时排出体外，致使大量的毒性物质在体内堆积，由此可引起自身中毒。图中各系统各自有一定的功能，并都具有与功能相适应的结构。人体是一个有机整体，其内环境稳态的维持有赖于局部，也就是各个器官、系统的正常运行并能协调配合，任何一个系统出现功能障碍，都会使内环境稳态被打破。我们知道，循环、呼吸、泌

6、尿、消化系统正常运行和协调一致能够保证内环境和外界环境之间顺利进行物质交换，通过刚才分析，我们了解到这些系统能够在内环境和外界环境之间进行持续、精确的补偿调节，从而维持内环境稳态，所以，各器官系统协调运行是维持内环境稳态的基础。那么机体内各个器官、系统，为什么能够保持协调一致呢？如何做到高度有序？哪些系统发挥着调节作用呢？科学家对内环境稳态调节机制的认识是逐步完善的。我们来了解一下。1857年，法国著名生理学家贝尔纳首先提出内环境的概念，以区别于身体所处的外界环境。他提出：内环境的稳定是生命能独立和自由存在的首要条件。内环境保持稳定主要是依赖神经系统对机体的调节。1926年，美国著名生理学家坎

7、农引申和发展了贝尔纳思想，并提出了新的概念稳态。他有两点突破，第一：他认为，稳态不是恒定不变的，而是一种动态的平衡，在变化中实现平衡。第二：他认为：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。随着分子生物学的发展，人们对稳态调节机制又有了新的认识，人们发现免疫系统对于内环境稳态也起着重要的调节作用。比如：病原微生物进入人体，会破坏人体内环境稳态，这时我们体内的免疫系统就会发挥作用，发现并清除病原微生物，清除引起内环境波动的因素。所以，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。通过这段科学史的了解，我们可以感悟到：伴随

8、着科学的不断进步和人们认识的不断深入，概念也在不断发展和完善。我们进一步完善概念图。稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节。三者不是独立进行调节，而是相互影响，构成调节网络，共同调节身体各器官、系统，使他们能够协调起来，从而维持内环境稳态。后面章节我们还会深入神经调节、体液调节、免疫调节相关内容。在长期的进化过程中，我们的身体形成了非常精细的调节机制，内环境中任何微小改变均能引起机体的自动调节，机体通过调节活动产生一些反应来减小这种变化，实现稳态，以适应多变的环境，这是身体的智慧。美国著名生理学家坎农这样评价：“我们的身体本身就在行使着医生的职能。”生物体通过调节作用维持稳态，能减少生物对外

9、界条件的依赖性，提高生物对环境的耐受范围，提高了生物体的适应能力。内环境稳态是不是总能维持？会不会出现失调的情形呢？我们再来看这张化验单，化验单中上下箭头代表什么含义？可能会对人体造成什么不利影响？化验单中有四种成分超出正常范围。天冬氨酸氨基转移酶略低，通常没有临床意义，建议复查。葡萄糖和糖化血清白蛋白超标，大家不太熟悉糖化血清白蛋白，它测的是机体最近一周血糖平均值。通过这两个指标，了解到这个人血糖高，可能是糖尿病患者。甘油三酯又称脂肪，超出正常范围，了解到这个人血脂高。 从化验单可以看出，此人血糖血脂稳态失衡，医生还会结合其他临床检查，进一步诊断。高血糖高血脂对人体有什么不利影响呢？高血糖会

10、对患者血管、眼、神经、肾脏等造成慢性损害。高血脂容易引发心血管疾病。从平衡的角度分析，内环境中血糖和血脂高的原因都是：物质的来源大于去路，没有达到动态平衡。如果能够通过某些方法减少糖、脂来源，增强糖、脂的去路，可恢复稳态。健康人的体温接近37，超过39即为高热。高热可以理解为内环境理化性质稳态失调。1.有过高热的同学，回忆下高热最严重时的感受。头疼、头晕、嗜睡等；可能伴有食欲不振、厌食恶心等。2.体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施？持续高热会诱发器官功能异常或引起组织损伤；对于孕妇来说，发热可能导致胎儿发育障碍；对于6个月4岁幼儿来说，持续高热可能引发惊厥，由此可能造成脑损伤，所以

11、提醒同学们，当你或你周围有人体温过高时一定要注意及时采用物理方法或服用药物来降温。人体患很多疾病时都会伴有发热。例如：在夏天高温环境中从事体力劳动的人，容易发生中暑。中暑也会表现出高热。人体是复杂的生命系统，是个整体，任何局部的损害，都可引起性质不同、轻重不一的全身反应，例如某些炎症可能引起发热等全身性表现；而这种发热又影响到了身体的其他部位。所以发热以后还要及时就医，找到病因祛除病因。以上内环境稳态失调实例说明：人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。当外界环境的变化过于剧烈或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏，危及机体健康。在这种情况下，就需要通过医疗手段协助病人重建稳态

12、。稳态失调会导致各种健康问题，通过刚才的分析，大家也能理解内环境稳态的重要性。内环境是细胞生活的环境，我们从细胞代谢需要的物质和条件来分析内环境稳态的重要意义。例如：1.血糖浓度、血液含氧量保持在正常范围内：能保证细胞正常进行氧化分解葡萄糖为机体提供能量。人低血糖或因为血液中含氧量较低引起高原反应时，常感到头晕乏力，这都是因为细胞能量代谢出现问题。例如2.细胞代谢的进行离不开酶，内环境中温度和pH在适宜范围内，可使酶正常地发挥催化作用。当体温过高或过低，pH偏离正常范围时，都会导致细胞代谢异常。再比如3.内环境渗透压正常，可维持细胞形态和功能。严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，就会导致内环境渗

13、透压降低，从而造成细胞发生吸水膨胀，进一步导致细胞代谢和功能紊乱。当然内环境的其他物质也会影响细胞代谢，就不再罗列了可见，内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。内环境稳态对机体健康至关重要。我们第三次看这张化验单，同学们思考下，为什么血液生化指标能反应机体的健康状况？血液中各种化学成分的含量，这其中包括机体多种代谢产物的含量。当机体某项生理功能出现障碍，势必影响其代谢产物的含量，进而引起血液生化指标的变化。所以血液的生化指标可以反应机体的健康状况。就个体而言，内环境稳态不仅是机体进行正常生命活动的必要条件，同时也是机体进行正常生命活动的体现。我们把稳态意义囊括到概念图中。内环境是细胞生活

14、的液体环境，内环境稳态直接影响细胞代谢，对细胞而言，稳态是细胞正常生命活动的必要条件，只有细胞代谢正常，由细胞构成的器官、系统功能才能正常，机体的总体生命活动才能正常进行。内环境稳态出现问题，会带来健康问题。所以内环境稳态怎么强调都不过分，实际上，机体生命活动的一切调节都围绕着保持内环境稳态来进行的，构成身体的每一个细胞也以它自己的方式参与共建内环境的稳态。在本章首页，有一首赞美内环境稳态的诗，我们一起来分享下：无论春夏秋冬，风云变幻，它却总是轻波微澜。稳态是生命系统的特征，也是机体存活的条件。它让每一个细胞分享，又靠所有细胞共建。这首诗揭示了内环境稳态和细胞之间共建共享的关系，相信通过这一章

15、及后面章节的学习，同学们会对这首诗有更深刻的感悟。过渡：上节课给同学们留了一个调查作业，调查法是科学探究常用的方法之一，各小组已提交调查报告。下面时间我们进行三个小组调查活动的分享交流。1组调查问题有两个：探究体温的日变化规律；探究体温变化与气温变化相关性选择的调查对象：本人、父母，还要调查气温调查结果：1组同学在表格中记录了一家三口原始的体温数据，为使实验结果更加直观，在同一坐标系中绘制家庭成员一日内体温变化折线图，同时绘制了气温变化图。根据调查结果得出的调查结论：通过横向分析，得出结论1：同一个人一日内体温在狭小范围内波动，始终接近37。通过纵向分析，比较家庭不同成员的体温，发现不完全一致

16、，得出结论2：体温存在个体差异。 1组同学还对比了体温变化与气温变化，得到结论是：体温变化与气温变化没有明显的必然联系。2组调查的问题：第1个小问题同1组，他们组提出的第2个问题是：探究体温与洗澡、运动关系调查对象：2组某位学生调查结果显示，2组这位同学在第一天，19：00测温是在运动后，20：00测温是在洗澡后。根据调查结果得出调查结论：1.一日体温在一定范围内波动，下午体温略高于上午。 2.通过两天同一时刻不同状态的体温比对，得出结论：洗澡、运动可使体温略有升高。（这位同学也可以在运动前后、洗澡前后获取体温数据）3组调查问题也是两个，自选的问题是：探究体温与年龄、性别关系调查对象：多个家庭

17、。3组同学在调查中认为：调查对象多，获得的数据多，得到的结论就会更可靠。所以他们汇总了本组同学和其他组部分同学的调查数据，进行分析，寻找规律。（出示表格），同学们会发现，调查结果中有些调查对象某个时间点的数据是空的。这，一方面能够反应出数据真实性，另一方面也提醒我们在调查活动中前期要做好调查对象的工作，恳请配合。3组同学对原始调查结果进行了数据处理，得到了两个折线图，从结果中可看出体温与年龄和性别关系。调查结论1.同前两组同学（一个人一日内体温在狭小范围内波动，早上体温略低） 调查结论2.通过折线图可看出女性体温略高于男性，学生体温略高于成年人。不同人的体温，因年龄、性别不同存在微小差异。通过“调查体温的日变化规律”课外实践活动，同学们亲身感受了获取事实证据的过程，通过数据，我们对内环境稳态的认识也从之前的感性认识上升到了理性认识。这里还要提醒同学们三点：通过展示3个小组同学的调查报告，大家会发现，调查对象不同，得到的结论就可能不同。所以在调查实验中，根据研究的问题选定调查范围、确定调查对象。在实验中，要力求调查得到的数据能够反应客观实际。所以要控制好变量，使获得的数据真实可靠。本次调查中，有些因素可能影响到体温，如情绪激动、进食、运动，所以在测量时要避开这些因素。还有，为保证测得的数据准确性，腋窝测温时姿势要正确，测量时间510min。3.如果你调查获得的数据与同学不一