內環境的穩態

教學環境：帶多媒體的教室

同學們具備一定的生物知識基礎，但對本章內容還不了解，需課前做好預習工作。

⊙知識與技能：

1、說明內環境穩態的概念。

2、簡述穩態的調節機制。

3、了解穩態的生理意義。

4.通過教師的多媒體講解，學生掌握泌尿系統、循環系統、內分泌系統和神經系統在維持內環境中的作用

⊙過程與方法：

1、進行實驗，了解生物體具有維持內環境穩定的機制。

2、嘗試解釋生物體維持pH穩定的機制。

⊙情感態度與價值觀：

1、關注維持內環境穩態與健康的關係。

2、養成自我保健的意識和習慣。

3、運用這方面的知識關愛家人和親友。

4、建立敢於質疑尊重事實，嚴謹、仔細的科學精神和科學態度。

1.教學重點

（1）內環境的組成和理化性質。

（2）內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介。

(3)泌尿系統以及循環系統在維持內環境穩定中的作用的學習

2.教學難點

（1）內環境的理化性質。

（2）內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介。

(3)腎臟的產尿過程的掌握，以及循環系統中毛細血管與其他幾個系統之間關係的掌握

1.內環境的概念：內環境是指人體內(高等的多細胞動物體內)的細胞外液，是人體細胞賴以生存的液體環境。

細胞內液（存在於細胞內，約佔2/3）

1.體液 血漿

細胞外液組織液

（存在於細胞外，約佔1/3）淋巴等

2.單細胞生物與多細胞生物生活環境的差異

(1)生活在水中的單細胞生物（如：草履蟲）可以直接與外界環境進行物質交換。

(2)人體內的絕大多數細胞沒有直接與外界環境接觸，不能直接與外界環境進行物質交換。

2．內環境的穩態

細胞的代謝活動和外界環境的不斷變化，必然會影響內環境的理化性質，如pH值、滲透壓、溫度、各種化學物質的含量等，但內環境通過機體的調節活動能夠維持相對的穩定。

（1）血漿pH穩態

人體在新陳代謝過程中，會產生許多酸性物質，如乳酸、碳酸；人的食物(如蔬菜、水果)中往往含有一些鹼性物質(如碳酸鈉)。這些酸性和鹼性的物質進入血液，就會使血液的pH值發生變化。

血漿中有多對對酸鹼度起緩衝作用的物質，每對均由一種弱酸和相應的強鹼鹽組成，如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。由於血液中緩衝物質的調節作用，可以使血液的pH值不會發生大的變化，通常穩定在7.35～7.45之間。

水和無機鹽的平衡與調節

1.水的平衡與調節

水的平衡

來源：飲水和食物是主要途徑，此外還有物質代謝產生的水。

去路：腎臟排尿是主要途徑，此外還有皮膚通過汗液排出、肺呼吸、大腸排便。

水平衡調節

2.無機鹽的平衡與調節

鈉鹽主要是維持細胞外液的滲透壓；鉀鹽主要維持細胞內液的滲透壓。

血糖平衡

①血糖平衡

②血糖平衡調節

調節中樞——下丘腦；相關激素——胰島素、胰高血糖素、腎上腺素

調節方式：神經——體液調節

調節激素：使血糖升高——胰高血糖素和腎上腺素

使血糖下降——胰島素

〖章引入〗讓學生閱讀章引言並體會內環境的重要性。

〔板書〕第1節細胞生活的環境

〔節引入〕以“問題探討”引入，學生思考並回答，可進行小組討論。

〔生答師提示〕1.圖1中是人體血液中的血細胞，包括紅細胞、白細胞等；圖2中是單細胞動物草履蟲。

2.血細胞生活在血漿中。草履蟲直接生活在外界水環境中。兩者生活環境的相似之處是：都是液體環境；不同之處是：血細胞生活在體內的血漿中，並不直接與外界環境進行物質交換，而草履蟲直接生活在外界環境中；與外界環境相比，血漿的理化性質更為穩定，如溫度基本恆定等。

〔問題〕以“本節聚焦”再次引起學生的思考。

〔板書〕一、體細胞生在細胞外液

體液——不論男性還是女性，體內都含大量以水為基礎的液體，這些液體統稱為體液。

細胞內液（存在於細胞內，約佔2/3）

1.體液 血漿

細胞外液組織液

（存在於細胞外，約佔1/3）淋巴等

〔思考與討論〕學生討論后回答，老師提示。

1.細胞外液是指存在於細胞外的體液，包括血漿、組織液和淋巴等。血細胞直接生活在血漿中，體內絕大多數細胞直接生活在組織液中，大量淋巴細胞直接生活在淋巴液中。由此可見，細胞外液是體內細胞直接生活的環境。

2.相同點：它們都屬於細胞外液，共同構成人體內環境，基本化學組成相同。

不同點：（1）在人體內存在的部位不同：血漿位於血管內，組織液分佈於組織細胞之間，淋巴分佈於淋巴管中；（2）生活於其中的細胞種類不同：存在於組織液中的是體內各組織細胞，存在於血漿中的是各種血細胞，存在於淋巴中的是淋巴細胞等；（3）所含的化學成分有差異，如血漿中含有較多的蛋白質，而組織液和淋巴中蛋白質很少。

3.提示：當血漿流經毛細血管時，水和一切能夠透過毛細血管壁的物質可以在毛細血管動脈端滲出，進入組織細胞間隙而成為組織液，絕大多數的組織液在毛細血管靜脈端又可以重新滲入血漿中。少量的組織液還可以滲入毛細淋巴管，形成淋巴，淋巴經淋巴循環由左右鎖骨下靜脈匯入血漿中。它們之間的關係如圖1-2所示。由此可見，全身的細胞外液是一個有機的整體。

〔板書〕血漿、組織液、淋巴關係圖

內環境——有細胞外液構成的液體環境叫做內環境。

三、細胞外液的成分

〔資料分析〕有學生分析並回答，老師提示。

1.提示：表中的化學物質可分為無機物和有機物。無機物包括水和無機鹽離子（如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO3-）等，有機物包括糖類（如葡萄糖）、蛋白質（如血清白蛋白、血清球蛋白、纖維蛋白原等）、脂質（如各種脂肪酸、脂肪、卵磷脂、膽固醇）、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。

2.還含有氣體分子（主要是氧氣和二氧化碳）、調節生命活動的各種激素、其他有機物（如維生素）等。

3.Na+、Cl-含量較多。它們的作用主要是維持血漿滲透壓。

4.維持血漿的酸鹼平衡。

5.提示：如血漿中的葡萄糖主要來源於食物中的糖類。食物中的澱粉經消化系統消化后，分解為葡萄糖，經小腸絨毛吸收後進入血液，通過血液循環運輸到全身各處。進入組織細胞后，葡萄糖主要用於氧化分解放能，最終生成二氧化碳和水，並排入內環境中。二氧化碳通過血液循環被運輸到肺，通過呼吸系統排出體外，而多餘的水主要在腎臟通過形成尿液排出體外。（其他合理答案也可）。

〔板書〕三、細胞外液的滲透壓和酸鹼度

〔旁欄思考題〕

提示：哺乳動物的生理鹽水是質量分數為0.9%的NaCl溶液，這樣的溶液所提供的滲透壓與血漿等細胞外液的滲透壓相同，所以是血漿的等滲溶液。如果輸液時使用的NaCl溶液的質量分數低於或高於0.9%，則會造成組織細胞吸水或失水。

〔板書〕四、內環境是細胞與外環境進行物質交換的媒介

〔思考與討論〕學生討論后回答，師提示。

1．提示：Na+和Cl-等直接來自於食物，不需要經過消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物質主要來自於食物中的糖類和蛋白質。糖類和蛋白質是兩類大分子物質，必須經過消化系統的消化，分解為葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物質在小腸內經主動運輸進入小腸絨毛內的毛細血管中，經血液循環運輸到全身各處的毛細血管中，再通過物質交換過程進入組織液和淋巴。

2．提示：細胞代謝產生的CO2與H2O結合，在碳酸酐酶作用下，發生下列反應：

CO2+H2OH2CO3H++HCO3-。

HCO3-通過與細胞外的陰離子交換到達細胞外液，即組織液、血漿或淋巴中。主要與呼吸系統有關。

3．提示：人體具有體溫調節機制以保持細胞外液溫度的恆定。詳細內容可參考教材第2章關於人體體溫調節的內容。參與體溫調節的器官和系統有皮膚、肝臟、骨骼肌、神經系統、內分泌系統、呼吸系統等。

4．提示：體內細胞產生的代謝廢物主要通過皮膚分泌汗液，泌尿系統形成、排出尿液和呼吸系統的呼氣這三條途徑來排出，其中以泌尿系統和呼吸系統的排泄途徑為主。例如，血漿中的尿素主要通過腎臟形成的尿液排出體外。血漿中的CO2通過肺動脈進入肺泡周圍的毛細血管，由於血液中的CO2分壓大於肺泡中CO2的分壓，CO2就從血液中向肺泡擴散，再通過呼氣運動將其排出體外。

教學的效果可以通過學生課後做的題目看出。

基礎題

（1）影響血液理化性質的主要因素有哪些？

（2）正常人血液的pH是多少？

（3）調節血液pH處於正常範圍的方式是什麼？

思考加深題

（1）人的體溫升高時為什麼會思病？

（2）當血液中鈣的含量過低或過高時，會引發什麼現象？

（3）體內的尿素和無機鹽過多時將會導致什麼樣的後果？

這幾道題是根據課程內容列出的需要掌握的題目。如果學生能夠明白題目意思，了解題目內涵。則本節課的主要教學任務就基本完成了。

（4）我們的泌尿系統對於維持內環境的穩定的作用是什麼？

泌尿系統在維持內環境穩定中，首先腎臟可以過濾血液形成尿液，將內環境中每個細胞所產生的代謝廢物統一排出體外，從而調節了水、無機鹽以及酸鹼PH的一個平衡。那麼我們了解了泌尿系統在維持內環境穩定中的的功能了，一旦，代謝廢物在細胞外部的組織液中聚集，就會使得我們的內環境中的因素之間就會失去平衡，最終影響到我們的日常生活

（5）我們日常生活中比較常見的一種泌尿系統的疾病——尿毒症產生的主要的原因是什麼呢？

本節課我們討論了有關內環境的兩大內容。即：內環境的概念及其包含的成分，穩態的生理意義。特別是內環境的穩態，我們以緩衝對對血液的pH調節為例闡明了穩態的概念，又以酶促反應和血鈣為例說明了穩態的生理意義。其實，穩態的調節非常複雜，我們將在第四章中的《神經調節》和《體液調節》中繼續討論。