- 相關推薦
內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性教案3篇
作為一名老師,可能需要進行教案編寫工作,教案是實施教學的主要依據(jù),有著至關重要的作用。那么什么樣的教案才是好的呢?下面是小編精心整理的內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性教案,供大家參考借鑒,希望可以幫助到有需要的朋友。
內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性教案1
【新課導入】
師:同學們好!在上一節(jié)課接近尾聲的時候,老師布置了一個作業(yè):按照課本上的要求完成“體溫日變化規(guī)律”的調查,F(xiàn)在大家以前后4位同學為一個小組,匯總交流各自的體溫調查的結果,并根據(jù)調查結果回答下面的問題:
多媒體顯示問題:
1、不同家庭成員的體溫完全一致嗎?這說明了什么?
2、和其他同學交流調查結果,比較班級中同一性別同學的體溫數(shù)據(jù),可以得到什么結論?
3、將人體體溫的日變化情況與當?shù)貧鉁氐娜兆兓闆r進行對比,結果如何?
4、同一個人在一日內的體溫變化有什么特點?
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體差異。
生2:同一性別的同學的平均體溫有個體差異,但是相差幅度較小。
生3:人體體溫的變化不受當?shù)貧鉁氐淖兓绊,或者說在正常情況下影響非常小。
生4:同一個人的體溫白天比晚上高,但是變化幅度不大。
師:(總結)不同年齡、不同性別、不同個體的人的體溫具有差異,同一個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,健康人內環(huán)境的每一種成分和理化性質都處于動態(tài)平衡之中,這種動態(tài)平衡稱之為穩(wěn)態(tài),內環(huán)境的穩(wěn)定是機體進行正常生命活動的必要條件。這節(jié)課我們一起來學習“第2節(jié) 內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性”。
多媒體顯示:
一、內環(huán)境的動態(tài)變化
師:體溫是內環(huán)境理化性質的一個方面,調查結果證明體溫處于動態(tài)平衡中。上一節(jié)課我們通過實驗了解了生物材料在加酸或加堿后pH變化范圍較小,這就證明了生物內環(huán)境的pH也處于動態(tài)平衡中。
那么,內環(huán)境的滲透壓又如何呢?我們知道內環(huán)境中的滲透壓與內環(huán)境中的化學成分有著密不可分的關系。我們先了解內環(huán)境中的各種化學成分是如何變化的。
【合作探究】
多媒體顯示:課本“問題探討”中的血液生化六項檢查化驗單。
師:丙氨酸氨基轉移酶是衡量肝功能受損情況的一項指標,轉氨酶存在于肝細胞的線粒體中,只要肝臟發(fā)生炎癥、壞死、中毒等損害,轉氨酶就會由肝細胞釋放到血液中,所以肝臟本身的疾患可引起不同程度的轉氨酶升高。肌酐與尿素氮是衡量腎功能的一項指標,當腎功能發(fā)生障礙時,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在體內積累,內環(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指標,對于診斷以及指導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指標,血脂是血液中各種脂質的總稱,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系,尤其是膽固醇與甘油三酯皆增高的,患冠心病的危險性更大。
多媒體顯示問題:
1、為什么血漿的生化指標能反映機體的健康狀況?
2、每種成分的參考值(即正常值)都有一個變化范圍,這說明什么?
3、從化驗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:血漿的生化指標能反映機體的健康狀況,因為血漿是機體內環(huán)境的重要組成部分之一,對機體的正常生命活動起著至關重要的作用,血漿中各種化合物的含量如果發(fā)生異常變化就會導致機體出現(xiàn)相應的病癥。
師:說得不錯。血漿生化指標指的是血漿中各種化學成分的含量,其中包括機體多種代謝產物的含量。健康機體的生化指標一般都處于正常范圍內。當機體某項生理功能出現(xiàn)障礙時,勢必影響其代謝產物的含量,因此血漿的生化指標可以反映機體的健康狀況,并可以作為診斷疾病的依據(jù)。例如,正常情況下,轉氨酶主要分布在各種組織的細胞內,以心臟和肝臟的活性最高,在血漿中的活性很低。當某種原因使細胞膜通透性增高時,或因組織壞死細胞破裂后,可有大量轉氨酶進入血漿,引起血漿中轉氨酶活性升高。
生:每種成分的正常值都有一個變化范圍,這說明內環(huán)境中各種化學成分的含量不是恒定不變的,而是在一定范圍內波動。
生:還能說明不同個體存在一定差異。
師:說的很好。由此我們可以得出結論,正常集體的內環(huán)境中的化學成分是穩(wěn)定的,而這種穩(wěn)定是一種動態(tài)的相對穩(wěn)定。既然內環(huán)境中的各項化學成分都是穩(wěn)定的,那么它們綜合起來就能說明內環(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,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,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,可引起高脂血癥,易并發(fā)冠心病、動脈粥樣硬化等。
【教師精講】
師:我們做過的“生物體維持pH穩(wěn)定的機制”實驗能夠說明內環(huán)境的pH是相對穩(wěn)定的,大家作的“體溫日變化規(guī)律”的調查說明了內環(huán)境的溫度是相對穩(wěn)定的,通過剛才對血液生化六項檢查化驗單的討論,又說明了內環(huán)境的滲透壓是相對穩(wěn)定的。論證至此,我們可以下結論了:健康人的內環(huán)境的每一種成分和理化性質都處于動態(tài)平衡中。這種動態(tài)平衡是通過機體的調節(jié)作用實現(xiàn)的。生物學家把正常機體通過調節(jié)作用,使各個器官、系統(tǒng)協(xié)調活動,共同維持內環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài)叫做穩(wěn)態(tài)。這里注意兩點:一是穩(wěn)態(tài)不是恒定不變,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。
那么,穩(wěn)態(tài)是怎樣實現(xiàn)的呢?
【方法引導】
多媒體顯示:
二、對穩(wěn)態(tài)調節(jié)機制的認識
師:下面以內環(huán)境中的營養(yǎng)物質、代謝廢物,02、C02和水等化學成分為例來分析。我們先來看一段動畫演示,看完以后分別請3位同學說一說內環(huán)境中營養(yǎng)物質和代謝廢物、02和C02、水的與去路。
演示多媒體
生1:營養(yǎng)物質通過消化系統(tǒng)進入內環(huán)境,后為組織細胞所用;代謝廢物由細胞排放到內環(huán)境中,最后經過泌尿系統(tǒng)、排泄系統(tǒng)、皮膚等排出內環(huán)境。
生2:02通過呼吸系統(tǒng)進入內環(huán)境,后為組織細胞用來進行呼吸作用產生C02;C02由細胞排放到內環(huán)境中,最后經過呼吸系統(tǒng)排出內環(huán)境
生3:水主要通過消化系統(tǒng)進入內環(huán)境,除了為組織細胞所用,也通過泌尿系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、皮膚等排出內環(huán)境。
師:(總結)
多媒體顯示:
機體內各個機體內各個器官、系統(tǒng),為什么能保持協(xié)調一致?
師:同學們把教材翻到11頁。我們來了解人類對機體維持穩(wěn)態(tài)機制的認識是怎樣逐步完善的。
生:(自行閱讀)
師:科學家貝爾納和坎農對這一機制分別是怎樣解釋的?
生:貝爾納推測:內環(huán)境的穩(wěn)定主要依賴于神經系統(tǒng)的調節(jié)。坎農解釋:內環(huán)境穩(wěn)態(tài)是在神經調節(jié)和體液調節(jié)的共同作用下,通過機體的各種器官、系統(tǒng)分工合作、協(xié)調統(tǒng)一而實現(xiàn)的。
【教師精講】
師:坎農的解釋對貝爾納的推測做出了補充,但是他的解釋還不夠全面。隨著分子生物學的發(fā)展,人們發(fā)現(xiàn),免疫系統(tǒng)也起著重要的調節(jié)作用:它能發(fā)現(xiàn)并清除異物、外來病原微生物等引起內環(huán)境波動的原因。因此目前普遍認為,神經—體液—免疫調節(jié)網絡是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要調節(jié)機制。
穩(wěn)態(tài)的概念源于對內環(huán)境的研究,后來逐漸發(fā)展成為適用于整個生物科學的基本概念。這從一個側面反映出生物科學從分析走向綜合、由分支走向統(tǒng)一的發(fā)展趨勢。
【知識拓展】
內環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭會不會出現(xiàn)失調的情形呢?
多媒體顯示問題:
1、你有過發(fā)高燒的經歷嗎?談談高燒最嚴重時的感受。體溫過高時為什么要采取物理降溫或藥物降溫的措施?
2、大量出汗或嚴重腹瀉后,如果只喝水,不補充鹽,內環(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)境與內環(huán)境穩(wěn)態(tài)之間有什么關系?
生1:有過發(fā)高燒的經歷。發(fā)燒會頭疼發(fā)暈,全身無力……體溫過高時要采取物理降溫或藥物降溫的措施是因為體溫高過一定范圍或體溫過高持續(xù)時間過長都會給機體造成不可逆轉的損傷。
師:正常的體溫是體內細胞進行各種生化反應最適宜的溫度。在發(fā)高燒的狀態(tài)下,由于內環(huán)境發(fā)生一系列變化,導致體內的各種反應出現(xiàn)紊亂,于是機體功能發(fā)生異常。發(fā)熱時的主要癥狀大部分集中在中樞神經系統(tǒng),病人感覺不適、頭疼、頭暈、嗜睡等,同時常有食欲不振、厭食、惡心的表現(xiàn)。發(fā)熱時機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)熱可能導致胎兒發(fā)育障礙,是一個重要的致畸因子。對于6個月至4歲的幼兒來說,持續(xù)高熱容易發(fā)生驚厥,相當數(shù)量的患兒由此造成腦損傷,如智力落后,甚至癲癇,因此應注意及時采用物理方法或服用藥物來退燒降溫。
生2:大量出汗或嚴重腹瀉后,如果只喝水,不補充鹽,內環(huán)境的滲透壓會變小。當內環(huán)境滲透壓變小時,內環(huán)境中的水將較多地通過滲透作用進入細胞內,造成細胞吸水腫脹,進一步導致細胞代謝和功能紊亂。
生3:有人到青藏高原后會出現(xiàn)不適癥狀是因為高原空氣稀薄,大氣壓和氧分壓低,易造成體內缺氧。這說明外界環(huán)境的變化勢必影響內環(huán)境的.穩(wěn)態(tài)。若外界環(huán)境變化不甚劇烈,并且機體代償機制良好,內環(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,機體代償機制不好,內環(huán)境穩(wěn)態(tài)將受到破壞,就會影響身體健康。
師:(總結)機體對穩(wěn)態(tài)進行調節(jié)的能力是有限的,當外界環(huán)境變化過于劇烈,或人體自身的調節(jié)功能出現(xiàn)障礙,內環(huán)境穩(wěn)態(tài)就會遭到破壞。內環(huán)境穩(wěn)態(tài)被破壞后機體就會出現(xiàn)相應的病癥。
演示多媒體CAI—2:《缺鈣會引起哪些疾。俊
師:當然,內環(huán)境穩(wěn)態(tài)被破壞除了個別化學成分的改變外,原因也是多種多樣的。我們知道,夏天使用空調可以幫助你擺脫酷熱的煎熬,但是長時間使用容易引起“空調病”。請同學們從內環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調的角度,分析“空調病”的原因。
生:室內室外溫差大,室內空氣干燥,空調的溫度打得太低,室內空氣不流通等。
師:(學生分析的時候給予適當引導、補充和糾正)據(jù)分析,空調對人的影響主要在于:空調風使人體表面水分蒸發(fā)量加大,毛孔收縮,不能正常排汗,也會引起內分泌的紊亂;空調房間里,氣流方向經常變換,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;房間內濕度太低,會對眼、鼻等處的黏膜產生不利作用,導致黏膜;室內空氣與外界幾乎隔絕,干燥而又溫度適宜,空氣中有害細菌含量快速上升。
師:大家再來列舉幾個穩(wěn)態(tài)失調的病例,說明癥狀和危害。
生:尿毒癥、糖尿病、嚴重腹瀉造成的脫水等等。
師:也就是說,機體的內環(huán)境必須處于穩(wěn)態(tài),當穩(wěn)態(tài)不再,就會對機體造成危害。
多媒體顯示:
三、內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義
師:同學們試著從細胞代謝需要的物質和條件角度入手,分析分析為什么內環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調后,會對機體造成危害。
生:細胞的代謝過程是由細胞內眾多復雜的化學反應組成的,完成這些反應需要各種物質和條件,只有各種所需物質和條件保持在正常范圍內,才能為反應提供充足的反應物。從另一個角度講,細胞代謝的進行離不開酶,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,酶才能正常地發(fā)揮催化作用。
【課堂小結】
師:(總結)由此可見,內環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件。
師:每一個人的健康都與內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)有關。學習有關內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的知識,有助于養(yǎng)成自我保健的意識和習慣,還可以運用這方面的知識關愛家人和親友。
【例題剖析】
例1 高的動物和人的內環(huán)境必須保持相對穩(wěn)定。下列各項生理活動中,與內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)沒有直接關系的是
A、通過汗和尿排泄廢物 B、將食物殘渣形成糞便排出體外
C、血液運輸氧和廢物 D、血液中二氧化碳增加會使呼吸加快
解析:內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的一個重要因素是將新陳代謝過程中產生的各種廢物及時排出體外,但是這些物質都是由血漿等運輸?shù)较鄳牟课缓笈懦鲶w外的,而血漿就是內環(huán)境的組成之一。食物殘渣沒有進入內環(huán)境,不會對穩(wěn)態(tài)產生直接影響。
答案:B
例2 從事高溫作業(yè)的人,應該多喝一些淡鹽水,原因是
A、維持水分代謝平衡 B、降溫,維持體溫恒定
C、維持體液代謝平衡 D、消毒、殺滅細菌等病原體
解析:高溫作業(yè)的人有大量的汗液排出,這樣會使機體的無機鹽代謝受到影響,失去平衡,因此要從體外補充一定量的無機鹽,來保證維持體內鹽類代謝平衡。如果光喝水是不行的因為只喝水不僅不能維持體內電解質的平衡,而且會進一步引起因電解質的減少而產生的肌肉抽搐、昏迷等癥狀。
答案:C
【作業(yè)】
完成P11課后練習
【板書設計】
第2節(jié) 內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性
一、內環(huán)境的動態(tài)變化
穩(wěn)態(tài):正常機體通過調節(jié)作用,使各個器官、系統(tǒng)協(xié)調活動,共同維持內環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài)叫做穩(wěn)態(tài)
二、對穩(wěn)態(tài)調節(jié)機制的認識
內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性教案2
第2節(jié)內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性
一、教學目標
1.說明內環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其生理意義;簡述穩(wěn)態(tài)的調節(jié)機制。
2.關注內環(huán)境穩(wěn)態(tài)與健康的關系。
3.嘗試解釋生物體維持ph穩(wěn)定的機制。
二、教學重點和難點
內環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其生理意義。
三、課時安排
2
四、教學過程
〔引入〕以“問題探討”引入,學生思考討論后回答,老師提示。
〔生答師提示〕1.提示:血漿生化指標指的是血漿中各種化學成分的含量,其中包括機體多種代謝產物的含量。健康機體的生化指標一般都處于正常范圍內。當機體某項生理功能出現(xiàn)障礙時,勢必影響其代謝產物的含量,因此血漿的生化指標可以反映機體的健康狀況,并可以作為診斷疾病的依據(jù)。例如,正常情況下,轉氨酶主要分布在各種組織的細胞內,以心臟和肝臟的活性最高,在血漿中的活性很低。當某種原因使細胞膜通透性增高時,或因組織壞死細胞破裂后,可有大量轉氨酶進入血漿,引起血漿中轉氨酶活性升高。
2.提示:這說明(1)內環(huán)境中各種化學成分的含量不是恒定不變的,而是在一定范圍內波動,內環(huán)境的穩(wěn)定是一種動態(tài)的相對穩(wěn)定;(2)不同個體存在一定差異。
3.提示:(1)肌酐含量超標,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。
。2)葡萄糖含量超標,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。
(3)甘油三脂超標,可引起高脂血癥,易并發(fā)冠心病、動脈粥樣硬化等。
〔問題〕以“本節(jié)聚焦”的問題,再次提起學生的思考。
〔板書〕一、內環(huán)境的動態(tài)變化
homeostasis:正常機體通過調節(jié)作用,使各個器官、系統(tǒng)協(xié)調活動,共同維持內環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài)叫做穩(wěn)態(tài)。
二、對穩(wěn)態(tài)調節(jié)機制的認識
神經——體液——免疫調節(jié)網絡是機體維持穩(wěn)態(tài)的`主要調節(jié)機制
〔學生互動〕學生思考與討論,師提示。
1.提示:絕大多數(shù)人都有過發(fā)高燒的經歷,可以讓同學先談談自己發(fā)高燒時的感受。
正常的體溫是體內細胞進行各種生化反應最適宜的溫度。在發(fā)高燒的狀態(tài)下,由于內環(huán)境發(fā)生一系列變化,導致體內的各種反應出現(xiàn)紊亂,于是機體功能發(fā)生異常。發(fā)熱時的主要癥狀大部分集中在中樞神經系統(tǒng),病人感覺不適、頭疼、頭暈、嗜睡等,同時常有食欲不振、厭食、惡心的表現(xiàn)。發(fā)熱時機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)熱可能導致胎兒發(fā)育障礙,是一個重要的致畸因子。對于6個月至4歲的幼兒來說,持續(xù)高熱容易發(fā)生驚厥,相當數(shù)量的患兒由此造成腦損傷,如智力落后,甚至癲癇,因此應注意及時采用物理方法或服用藥物來退燒降溫。
2.提示:內環(huán)境滲透壓會變小。當內環(huán)境滲透壓變小時,內環(huán)境中的水將較多地通過滲透作用進入細胞內,造成細胞吸水腫脹,進一步導致細胞代謝和功能紊亂。嚴重時會出現(xiàn)疲倦、周身不適、表情淡漠、惡心、食欲減退、皮下組織腫脹等癥狀。
3.提示:因為高原空氣稀薄,大氣壓和氧分壓低,易造成體內缺氧。這說明外界環(huán)境的變化勢必影響內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。若外界環(huán)境變化不甚劇烈,并且機體代償機制良好,內環(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,機體代償機制不好,內環(huán)境穩(wěn)態(tài)將受到破壞,就會影響身體健康。共3頁,當前第1頁123
〔社會聯(lián)系〕生思考,師提示。
〔講解〕夏天時,空調房間與室外的溫差較大,如果經常進出空調房間,就會出現(xiàn)咳嗽、頭痛、流鼻涕等感冒癥狀。如果在溫度較低的空調房間呆的時間過長,就會引起關節(jié)酸痛或頸僵背硬、腰沉臀重、肢痛足麻、頭暈腦脹等。如果呆得太久,由于空氣不好,容易使人頭暈目眩。這些癥狀就是空調綜合征,俗稱空調病。空調病的主要表現(xiàn)為:感冒、過敏、風濕痛、黏膜干燥、緊張、煩躁、注意力難以集中、頭痛,等等。據(jù)分析,空調對人的影響主要在于:空調風使人體表面水分蒸發(fā)量加大,毛孔收縮,不能正常排汗,也會引起內分泌的紊亂;空調房間里,氣流方向經常變換,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;房間內濕度太低,會對眼、鼻等處的黏膜產生不利作用,導致黏膜;室內空氣與外界幾乎隔絕,干燥而又溫度適宜,空氣中有害細菌含量快速上升。
〔板書〕三、內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義
內環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生活的必要條件。
〔實驗并討論〕生看或做實驗,思考,師提示。
1.生物材料加入hcl或naoh后ph的變化更像緩沖液。
2.提示:緩沖液加入少量酸堿后,ph變化不明顯。原因是磷酸緩沖液中含有nah2po4/na2hpo4,其中nah2po4溶液呈酸性,當加入少量naoh時,可以中和oh-;na2hpo4溶液呈堿性,當加入少量hcl時,可以中和h+。水溶液則不同,因而加入酸堿后,ph變化明顯。
3.提示:生物材料中含有緩沖對nah2po4/na2hpo4、h2co3/nahco3等,它們能夠對酸堿度的變化起緩沖作用。此外,機體還可以通過對生理活動進行調節(jié)來維持ph穩(wěn)定。例如,當機體劇烈運動時,肌肉中會產生大量的乳酸和碳酸。乳酸進入血液后,可與血液中的碳酸氫鈉發(fā)生作用,生成乳酸鈉和碳酸。碳酸是一種弱酸,可以分解成c02和水。血液中的c02增多會刺激呼吸中樞,使呼吸運動增強,增加通氣量,從而將c02排出體外,所以對血液的ph影響不大。當乳酸鈉進入血液后,與血液中的碳酸發(fā)生作用,形成碳酸氫鹽,過多的碳酸氫鹽可以由腎臟排出。這樣由于血液中緩沖物質的調節(jié)作用,以及機體的調節(jié)作用,可以使血液的酸堿度維持相對穩(wěn)定。
【關于人體血液ph值緩沖作用原理】
人體血液不會因為進入少量酸性和堿性的物質而使其ph值超出7.35~7.45之間,原因是血液中含有緩沖物質,如h2c03/nahco3、nah2po4/na2hpo4等。在此結合有關生化知識對h2c03/nahco3在維持血液ph值穩(wěn)態(tài)中所起的作用加以說明。
它們的電離如下:h2c03一→h+ + hc03- (1) (雙向,可逆);nahc03一→na++ hc03- (2);由于(2)式完全電離,有大量的hc03-存在,對(1)式電離產生同離子效應,使hc03-和h+結合成h2c03,也就是說(2)式的結果抑制了(1)式h2c03的電離,因此血液中存在大量的h2c03和hc03-,而h+濃度很小。
當血液中進入少量酸(例如乳酸、磷酸等)時,由于血液中存在大量hc03-,能和進入的酸中的h+結合成電離度很小的h2c03,使血液中氫離子濃度幾乎沒有升高,因此血液ph值并不明顯降低。
當血液中進入少量堿時,此時血液中的h+與進入堿中的oh-結合成難電離的h20,當血液中的h+稍有降低時,血液中存在的h2c03,就立即電離出h+來補充血液中減少的h+,使血液ph值并不明顯升高。共3頁,當前第2頁123
正是因為h2c03和hc03-的大量存在才會使血液的ph值不會因為少量堿、酸的進入而造成明顯升降。
〔小結〕略(黑體字部分)。
〔作業(yè)〕練習一二題。
1.d。 2.c。 3.d。
4.提示:因為人體各種生命活動是以細胞代謝為基礎的,細胞代謝本質上是細胞內各種生化反應的總和。內環(huán)境為這些生化反應的進行提供了必要的物質和條件。當內環(huán)境穩(wěn)態(tài)保持正常時,細胞的代謝活動能正常進行;當內環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調時,細胞代謝活動就會受影響。因此內環(huán)境穩(wěn)態(tài)是人體進行正常生命活動的必要條件。
內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性教案3
一、教學目標
1、說明內環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其生理意義;簡述穩(wěn)態(tài)的調節(jié)機制。
2、關注內環(huán)境穩(wěn)態(tài)與健康的關系。
3、嘗試解釋生物體維持pH穩(wěn)定的機制。
二、教學重點和難點
內環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其生理意義。
三、教學策略
1、關于課時安排
本節(jié)教學內容包括兩部分:"內環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其重要性"和實驗"生物體維持pH穩(wěn)定的機制"。課時安排為2課時,1課時授課,1課時進行實驗。這兩課時如何安排?可以有兩種方式:其一,按照教材安排的順序先授課后實驗,實驗安排在后可以驗證課堂上學習過的人體維持內環(huán)境pH穩(wěn)定的知識,并解釋pH維持穩(wěn)定的機制;其二,先實驗后授課,實驗安排在前可以讓學生先觀察到生物體維持pH穩(wěn)定的現(xiàn)象,增加更多的感性認識,以利于學習后續(xù)的穩(wěn)態(tài)、穩(wěn)態(tài)失調等抽象概念。兩種安排各有特點,教師可根據(jù)實際情況靈活選擇。
2、在活動中豐富學生對內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的感性認識,促進穩(wěn)態(tài)概念的建構
穩(wěn)態(tài)概念是本節(jié)的重點和難點內容,涉及到的內環(huán)境,內環(huán)境的化學成分、理化性質等很抽象,而內環(huán)境的化學成分和理化性質的動態(tài)變化更令學生難以捉摸。因此建議在本概念的教學中應該多花時間和精力,引導學生開展形式多樣的活動,以豐富學生對內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的感性認識。問題探討"化驗單分析"側重于內環(huán)境中化學成分的穩(wěn)定(如血糖穩(wěn)定、血脂穩(wěn)定等)、調查"體溫的日變化規(guī)律"可以讓學生體驗體溫的相對穩(wěn)定。此外,教師還可以適當增加活動,讓學生對內環(huán)境理化性質中的另外兩方面──pH穩(wěn)定和滲透壓穩(wěn)定有一定的體驗。關于pH穩(wěn)定,可以在課堂上演示血漿pH穩(wěn)定的實驗,具體做法詳見教學案例。或者采用實驗在前的教學安排方式。關于滲透壓穩(wěn)定,可以讓學生討論"為什么醫(yī)院里給病人輸液時必須使用生理鹽水"、"為什么多喝多尿、少喝少尿"等問題,學生通過討論可以初步認識滲透壓的穩(wěn)定。如果能夠保證上述活動的落實,穩(wěn)態(tài)概念的形成則是水到渠成的事情。這些活動的具體實施過程詳見教學案例。
3、引導學生聯(lián)系生活實際,通過討論分析來認識內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性
內環(huán)境穩(wěn)態(tài)與人體健康密切相關,穩(wěn)態(tài)失調會導致各種健康問題。在這些健康問題中,有的是學生親身經歷過的,有的是從家人、朋友那里間接了解到的。因此進行這部分內容的教學時,應當充分利用學生的生活經驗,啟發(fā)學生將理論知識與實際生活聯(lián)系起來。教材的"思考與討論"提供了一些病例,教師可以參考。事實上,學生了解的.病例可能不止這些。教學時,不必拘泥于教材中的實例,可以通過啟發(fā)性的問題讓學生打開思維的閘門,列舉出更多的實例進行分析,這樣教學效果會更好。在學生的分析討論中,一定有許多不完善的地方,教師要發(fā)揮好引導作用,適時給予補充、修正和擴充。把學生的討論引導到了解疾病的癥狀和危害、理解穩(wěn)態(tài)是機體進行生命活動的必要條件以及如何在生活中加強保健等問題上來。這樣也有助于學生關注自身和他人的健康問題,形成自我保健和關愛他人的意識。
四、探究指導──實驗"生物體維持pH穩(wěn)定的機制"
。ㄒ唬⿲嶒灥臏蕚
(1)實驗試劑的配制方法
、0、1 mol/L NaOH:將4 g NaOH放在1 L的燒杯內,緩緩加入500 mL蒸餾水,不停地攪拌直至溶解。然后定容至1 000 mL。
②0、1 mol/L HCl:將8 mL濃鹽酸加于500 mL蒸餾水中,再定容至1 000 mL。
、踦H=7的磷酸緩沖溶液:先配制0、1 mol/L Na2HPO4和0、1 mol/L NaH2PO4兩種溶液。具體配制方法如下:將26、8 g Na2HPO4·7H2O在容量瓶中溶解再定容至1 000 mL;將13、8 g NaH2PO4·H2O在容量瓶內溶解再定容至1 000 mL。然后將這兩種溶液混合,可通過調整兩種溶液的比例將混合液調至所需的pH。
④肝勻漿:將10 g新鮮的或冷凍的肝放入100 mL蒸餾水中,用勻漿機或研缽搗碎(肝的用量會影響勻漿的緩沖能力)。
⑤馬鈴薯勻漿:將10 g馬鈴薯塊莖放入100 mL蒸餾水中,用勻漿機或研缽搗碎(材料的用量會影響勻漿的緩沖能力)。
、撄S瓜勻漿:配制方法同上。
⑦雞蛋清:用水5∶1稀釋雞蛋清,攪拌均勻。
。2)4人一組,每組至少測4種溶液的變化:自來水、緩沖液和2種生物材料(由教師指定,最好一種是植物材料、一種是動物材料),提前完成的小組可多測幾種生物材料。肝勻漿、馬鈴薯勻漿都是較理想的實驗材料,也可選用下表中的常見材料。
生物材料pH生物材料pH生物材料pH
蘋果2、9~3、3牛奶6、4~6、8蝦5、8~7、0
扁豆5、0~6、0柑橘3、0~4、0番茄4、1~4、4
人血漿7、3~7、5豌豆5、8~6、4人尿4、8~8、4
白面包5、0~6、0酸菜2、2~3、5檸檬2、2~2、5
胡蘿卜4、9~5、2人唾液6、0~7、6人乳汁6、6~7、6
玉米5、0~6、5鮭魚肉6、1~6、3葡萄酒2、8~3、8
。ǘ⿲嶒灲虒W的策略
1、加強預習環(huán)節(jié),培養(yǎng)主動學習的習慣。本實驗指導具體明確,適合學生自學。加強預習環(huán)節(jié)有利于敦促學生轉變學習觀念,養(yǎng)成主動學習的習慣。同時,按照課時安排,本實驗要求用1課時完成,既要完成操作又要完成討論,時間很緊張。學生若能在課前進行充分預習,就能夠節(jié)約課堂時間,提高教學效率。不同學生預習效果不同,為保證實驗質量,教師仍有必要在學生預習的基礎上,通過提問的方式使學生明確本實驗的目的、操作的要點及其他注意事項。
2、重視組織教學,提高實驗課效率。本實驗的組織形式以小組活動為主,教師應對小組活動給予指導。進行實驗操作時,小組成員應進行合理分工,以確保在規(guī)定的時間內完成實驗。繪制pH變化曲線圖適宜以個人為單位進行,這樣能使每個同學都得到鍛煉的機會。進行討論時,應以小組為單位,以利于相互啟發(fā)、集思廣益。實驗結束后的總結,則應當面向全體學生。
3、加強討論和總結,落實教學目標。由于時間緊張,實驗課草草收場是常有的事情。這樣做的結果是,課上做得熱熱鬧鬧,課下忘得干干凈凈,不利于全面提高學生的實驗能力和落實教學目標。因此,教師在課前要精心安排好實驗課的各個環(huán)節(jié),在課堂上要有效地進行調控,保證最后有足夠的時間進行討論和總結。為便于開展實驗后的討論,應倡導學生帶著問題做實驗,在動手操作的同時,積極動腦思考,這樣才能使討論深入而有效。本實驗中的討論題2和3涉及緩沖作用的機理,需要利用化學知識才能解釋清楚,教師在課前應查閱相關的化學教材或請教化學老師,既給自己補充相關知識,也可了解學生的化學基礎。
五、答案和提示
(一)問題探討
1、提示:血漿生化指標指的是血漿中各種化學成分的含量,其中包括機體多種代謝產物的含量。健康機體的生化指標一般都處于正常范圍內。當機體某項生理功能出現(xiàn)障礙時,勢必影響其代謝產物的含量,因此血漿的生化指標可以反映機體的健康狀況,并可以作為診斷疾病的依據(jù)。例如,正常情況下,轉氨酶主要分布在各種組織的細胞內,以心臟和肝臟的活性最高,在血漿中的活性很低。當某種原因使細胞膜通透性增高時,或因組織壞死細胞破裂后,可有大量轉氨酶進入血漿,引起血漿中轉氨酶活性升高。
2、提示:這說明(1)內環(huán)境中各種化學成分的含量不是恒定不變的,而是在一定范圍內波動,內環(huán)境的穩(wěn)定是一種動態(tài)的相對穩(wěn)定;(2)不同個體存在一定差異。
3、提示:(1)肌酐含量超標,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。
。2)葡萄糖含量超標,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。
(3)甘油三脂超標,可引起高脂血癥,易并發(fā)冠心病、動脈粥樣硬化等。
。ǘ┧伎寂c討論
1、提示:絕大多數(shù)人都有過發(fā)高燒的經歷,可以讓同學先談談自己發(fā)高燒時的感受。
正常的體溫是體內細胞進行各種生化反應最適宜的溫度。在發(fā)高燒的狀態(tài)下,由于內環(huán)境發(fā)生一系列變化,導致體內的各種反應出現(xiàn)紊亂,于是機體功能發(fā)生異常。發(fā)熱時的主要癥狀大部分集中在中樞神經系統(tǒng),病人感覺不適、頭疼、頭暈、嗜睡等,同時常有食欲不振、厭食、惡心的表現(xiàn)。發(fā)熱時機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)熱可能導致胎兒發(fā)育障礙,是一個重要的致畸因子。對于6個月至4歲的幼兒來說,持續(xù)高熱容易發(fā)生驚厥,相當數(shù)量的患兒由此造成腦損傷,如智力落后,甚至癲癇,因此應注意
及時采用物理方法或服用藥物來退燒降溫。
2、提示:內環(huán)境滲透壓會變小。當內環(huán)境滲透壓變小時,內環(huán)境中的水將較多地通過滲透作用進入細胞內,造成細胞吸水腫脹,進一步導致細胞代謝和功能紊亂。嚴重時會出現(xiàn)疲倦、周身不適、表情淡漠、惡心、食欲減退、皮下組織腫脹等癥狀。
3、提示:因為高原空氣稀薄,大氣壓和氧分壓低,易造成體內缺氧。這說明外界環(huán)境的變化勢必影響內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。若外界環(huán)境變化不甚劇烈,并且機體代償機制良好,內環(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,機體代償機制不好,內環(huán)境穩(wěn)態(tài)將受到破壞,就會影響身體健康。
。ㄈ⿲嶒
1、生物材料加入HCl或NaOH后pH的變化更像緩沖液。
2、提示:緩沖液加入少量酸堿后,pH變化不明顯。原因是磷酸緩沖液中含有NaH2PO4/Na2HPO4,其中NaH2PO4溶液呈酸性,當加入少量NaOH時,可以中和OH—;Na2HPO4溶液呈堿性,當加入少量HCl時,可以中和H+。水溶液則不同,因而加入酸堿后,pH變化明顯。
3、提示:生物材料中含有緩沖對NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等,它們能夠對酸堿度的變化起緩沖作用。此外,機體還可以通過對生理活動進行調節(jié)來維持pH穩(wěn)定。例如,當機體劇烈運動時,肌肉中會產生大量的乳酸和碳酸。乳酸進入血液后,可與血液中的碳酸氫鈉發(fā)生作用,生成乳酸鈉和碳酸。碳酸是一種弱酸,可以分解成C02和水。血液中的C02增多會刺激呼吸中樞,使呼吸運動增強,增加通氣量,從而將C02排出體外,所以對血液的pH影響不大。當乳酸鈉進入血液后,與血液中的碳酸發(fā)生作用,形成碳酸氫鹽,過多的碳酸氫鹽可以由腎臟排出。這樣由于血液中緩沖物質的調節(jié)作用,以及機體的調節(jié)作用,可以使血液的酸堿度維持相對穩(wěn)定。
。ㄋ模┚毩
基礎題
1、D。 2、C。 3、D。
4、提示:因為人體各種生命活動是以細胞代謝為基礎的,細胞代謝本質上是細胞內各種生化反應的總和。內環(huán)境為這些生化反應的進行提供了必要的物質和條件。當內環(huán)境穩(wěn)態(tài)保持正常時,細胞的代謝活動能正常進行;當內環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調時,細胞代謝活動就會受影響。因此內環(huán)境穩(wěn)態(tài)是人體進行正常生命活動的必要條件。
拓展題
提示:當動物進食高濃度的糖溶液后,大量的葡萄糖被吸收進入血液,導致血糖濃度暫時升高。血糖濃度的升高會刺激機體加速分泌胰島素,同時抑制胰高血糖素的分泌。在胰島素和胰高血糖素的共同調節(jié)下,血糖濃度逐漸恢復到正常水平,具體調節(jié)機制可參考第2章有關血糖平衡調節(jié)的內容。
六、參考資料
1、血液生化六項檢查的意義
丙氨酸氨基轉移酶(簡稱轉氨酶)是衡量肝功能受損情況的一項指標(轉氨酶存在于肝細胞的線粒體中,只要肝臟發(fā)生炎癥、壞死、中毒等損害,轉氨酶就會由肝細胞釋放到血液中。所以肝臟本身的疾患可引起不同程度的轉氨酶升高);肌酐與尿素氮是衡量腎功能的一項指標(當腎功能發(fā)生障礙時,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在體內積累,內環(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指標,對于診斷以及指導治療糖尿病具有重要意義;甘油三脂和總膽固醇是衡量血液中血脂水平的一項指標(血脂是血液中各種脂質的總稱,其中最重要的是膽固醇和甘油三脂。無論膽固醇含量增高,還是甘油三脂的含量增高,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系,尤其是膽固醇與甘油三脂皆增高的,患冠心病的危險性更大)。
2、尿毒癥的病因和危害
正常情況下,成年人每天排出的尿量為1 000~2 000 mL。如果由于某種原因使腎功能嚴重障礙,則尿液不足,代謝產物不能排出體外,致使大量含氮廢物及其他毒性物質在體內堆積,水、電解質代謝及酸堿平衡紊亂,機體內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)遭到破壞,由此所引起的自身中毒和產生的綜合病癥稱為尿毒癥(uremia)。
引起尿毒癥的原因有很多,腎本身的疾病如慢性腎小球腎炎、腎盂腎炎等,全身性疾病引起的腎疾病如高血壓性腎硬化、系統(tǒng)性紅斑狼瘡等,以及尿路阻塞等引起的腎實質嚴重損傷,大量腎單位破壞,造成嚴重腎功能障礙時都可能引起尿毒癥。在以上病因中,以慢性腎小球腎炎最為常見,占50%~60%,其次是慢性腎盂腎炎、腎小動脈硬化、尿路結石等。
尿毒癥病人的含氮代謝產物和其他毒性物質不能排出而在體內蓄積,除造成水、電解質和酸堿平衡紊亂外,還可引起多個器官和系統(tǒng)的病變,如患者的糖耐量降低、高甘油三脂血癥等。對神經系統(tǒng)的危害是尿毒癥的主要癥狀:早期患者往往有頭昏、頭痛、乏力、理解力及記憶力減退等癥狀;隨著病情的加重可出現(xiàn)煩躁不安、肌肉顫動、抽搐;最后可發(fā)展到表情淡漠、嗜睡和昏迷。對消化系統(tǒng)的影響范圍較廣,從口腔、食管到直腸都可受累,以尿毒癥性食管炎、胃炎和結腸炎較為常見,病人常有惡心、嘔吐、腹痛、腹瀉和便血等癥狀。對于心血管系統(tǒng)來說,?梢鹦牧λソ摺⑿穆墒С、心肌受損。呼吸系統(tǒng)常有肺水腫、尿毒癥性肺炎。造血系統(tǒng)常表現(xiàn)為貧血和出血;另外患者皮膚干燥、 脫屑并呈黃褐色, 還經常瘙癢。
3、空調病
夏天時,空調房間與室外的溫差較大,如果經常進出空調房間,就會出現(xiàn)咳嗽、頭痛、流鼻涕等感冒癥狀。如果在溫度較低的空調房間呆的時間過長,就會引起關節(jié)酸痛或頸僵背硬、腰沉臀重、肢痛足麻、頭暈腦脹等。如果呆得太久,由于空氣不好,容易使人頭暈目眩。這些癥狀就是空調綜合征,俗稱空調病。空調病的主要表現(xiàn)為:感冒、過敏、風濕痛、黏膜干燥、緊張、煩躁、注意力難以集中、頭痛,等等。據(jù)分析,空調對人的影響主要在于:空調風使人體表面水分蒸發(fā)量加大,毛孔收縮,不能正常排汗,也會引起內分泌的紊亂;空調房間里,氣流方向經常變換,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;房間內濕度太低,會對眼、鼻等處的黏膜產生不利作用,導致黏膜。皇覂瓤諝馀c外界幾乎隔絕,干燥而又溫度適宜,空氣中有害細菌含量快速上升。
4、人體內環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調的常見疾病舉例
人體長期處于高溫環(huán)境可能引起中暑。人的體溫升高時可引起酶促反應受阻,代謝紊亂。此外,大量出汗,體液過量丟失會引起乏力、低血壓和虛脫;鹽也隨之丟失,導致血液循環(huán)和其他各系統(tǒng)功能紊亂。
血糖濃度過低可能出現(xiàn)低血糖癥;血糖濃度過高可能出現(xiàn)糖尿病。
當血液中鈣的含量過低時,會影響骨發(fā)育;血鈣過高則會引起肌無力等癥狀
【內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性教案】相關文章:
內環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性教學反思08-28
知道睡眠的重要性教案(精選16篇)12-29
有效的溝通重要性教案(通用5篇)10-11
備課的重要性10-06
團隊的重要性09-27
學習的重要性作文02-05
誠信的重要性作文02-21
眼睛的重要性作文08-07
安全的重要性總結03-25