《普通高中课程标准实验教科书 生物 必修 3
第一章人体的内环境与稳态 稳态是生命系统的基本特征之一。本模块为《稳态与环境》，因此，应该让学生开始 本模块的学习时，就明白什么是稳态，理解稳态的重要意义。 本章教材分析 一、教学目的要求 知识方面 1.描述内环境及其作用。 2.说明内环境稳态及其生理意义。 情感态度与价值观方面 关注维持内环境稳态与健康的关系。 能力方面 1.进行实验，了解生物体维持 pH 稳定的机制。 2.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。 二、教学内容的结构和特点 （一）教学内容的特点 本章内容包括《细胞生活的环境》和《内环境稳态的重要性》两节内容。其中第 1 节 可用 1 课时教学，第 2 节可用 2 课时教学（其中实验 1 课时）。 本章题图由 3 张图片组成：边防战士在冰天雪地里巡逻、工人在炼钢炉前工作、抗洪 战士在补充营养物质和水分。章引言则就这 3 种场景提出问题，引发学生思考。“内环境” 的概念比较抽象，教材这样做，是从宏观方面引入，从外在现象入手，意在激发学生的学习 兴趣。压图诗是本章的点睛之笔，具有统领全章内容的功能。 第 1 节《细胞生活的环境》包括体细胞生活在细胞外液中、细胞外液的成分、细胞外 液的渗透压和酸碱度、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介等内容。这些内容，是 课程标准所规定的“说明稳态的生理意义”的基础。教材并没有一开始就阐述什么是“人体 内环境”，而先放眼生命世界中“细胞生活的环境”这样的广阔视角。这样，既可以和《分

稳态与环境》 稳态与环境》

子与细胞》衔接，利用学生已有的知识经验，又能激发学生的学习兴趣。 “问题探讨”活动， 意在调动学生围绕单细胞生物和多细胞生物的细胞的生活环境的差异展开讨论。 因为对单细 胞生物生活的环境有一定的了解， 有助于认识到多细胞生物的细胞也需要与环境进行物质和 能量交换，从而能更好地理解这些细胞的生存环境，并加深对生命世界的认识。 “体内细胞生活在细胞外液中”包含体液和内环境两个概念。内环境是核心概念，既 包括了内环境的定义，也包括组成内环境的各种细胞外液通过动态的有机联系形成统一整 体，还包括本章后续学习内容：内环境的组成、为什么要维持内环境稳态等。教材第 2 章还 要继续阐释内环境为什么能维持稳态。 在这部分内容的最后， 教材以在内环境中体内细胞能 正常地生活， “内环境与外界环境有哪些差别？”这样的问题，引出细胞外液的组成和理化 特性的内容。 “细胞外液的成分”是学习细胞外液的渗透压和酸碱度等内容的基础。这部分内容以 血浆的化学成分为例进行探讨。 资料分析所提供的材料， 比学生在初中曾经学过的相关内容 更为详细。资料内容不要求学生记忆，而是供学生分析细胞外液有哪些主要成分时参考。教 材在这部分内容最后总结“细胞外液是一种盐溶液，类似于海水。这在一定程度上反映了生 命起源于海洋。”这样，就在“内环境”和“生物进化”这两个核心概念之间建立了联系。 细胞外液的渗透压、酸碱度和温度，是内环境理化性质的三个主要方面。渗透压的概 念比较难理解，教材用的篇幅稍多，并且用旁栏思考题的形式，引导学生与日常生活经验相 联系；pH 的概念，教材用“学科交叉”栏目引导学生联系相关化学知识；内环境的温度特 点比较好理解，教材仅用一句话来介绍。 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介，细胞与内环境之间进行物质交换的内 容比较好理解。内环境如何与外界环境进行物质交换的内容，则比较复杂。教材在此处安排 了一个思考与讨论活动，引导学生联系初中所学过的知识，通过“思考与讨论”得到答案。 本节教材正文之后， 还安排了与内环境如何与外界环境进行物质交换有关的技能训练， 让学 生通过这个活动，既练习、领悟构建模型的方法，又进一步理解有关知识内容。 《内环境稳态的重要性》是本章的重点内容，包括内环境的动态变化、对稳态调节机 制的认识、内环境稳态的重要意义等内容。 “问题探讨”引导学生分析化验单上为什么每种 成分都有一个变化范围， 从而初步认识内环境的各种成分是动态变化的。 因为体温便于测量， 所以教材以体温日变化规律的调查活动着手， 进入对内环境动态变化的探讨。 本节安排的实 验“生物体维持 pH 稳定的机制”，只与内环境的组成成分有关，并不涉及机体各器官系统 的协调配合，因此，其内在逻辑关系上应是紧接着内环境稳态概念出现，但教材编排时为便 于阅读，将它放在正文最后，教师在教学过程中可以灵活掌握。 关于稳态的调节机制，本节教材仅作笼统的阐述，相关内容将是第 2 章学习的重点。 内环境稳态的重要意义，是本节的核心内容，但在有关“对稳态调节机制的认识”中，已经 有多处体现了内环境稳态的重要性，因此，在这个黑体字标题下，教材仅结合细胞代谢活动 的正常进行，从生理代谢反应正常进行的角度予以阐述。 本节内容比较抽象，因此，教材编写时力求联系学生的生活经验。例如，问题探讨、 调查、思考与讨论等栏目安排的内容都与生活实际联系紧密。

课外阅读材料“科学史话”《稳态概念的提出和发展》，介绍了稳态概念提出和发展 的过程，阐述了不仅在个体层次存在稳态，在分子水平、器官水平、生态系统水平上也都存 在稳态现象，明确稳态已经成为生命科学的一大基本概念。因此，这部分内容尽管以课外阅 读材料的形式予以安排，但它却在某种意义上起着统领全书的作用。 （二）教学内容的结构

三、与学生经验的联系 单细胞生物的生活环境，血细胞生活在血浆中，血浆的基本成分等，学生在初中已经 学过，有了一定的认识。手、脚等部位有时会磨出“水泡”，部分学生可能有过这样的经验。 体内细胞脱离了适合生存的环境就会死亡， 人体体温的相对稳定及其重要性， 人体需要摄入 营养物质、 氧和水，排出废物，学生也有一定的认识。 这些已有知识和经验，尽管比较浅显， 与之相联系却有利于学生建构“内环境”和“稳态”的概念。人体内几大系统的功能，学生 经过初中阶段的学习也有了基本的认识， 在此基础上， 总结出内环境如何与外界环境进行物 质交换并不太难。此外，有关细胞生活的环境，和必修 1 中“细胞的物质输入和输出”等内 容有密切的联系。 四、与其他章的联系 从个体层次看，本章内容与第 2 章的内容联系紧密。本章内容是理解第 2 章所阐述的 通过神经、体液和免疫调节来维持稳态的基础。内环境稳态究竟是如何维持的，本章仅仅作 简要交代，有关内容将在第 2 章作深入探讨。本章内容又不仅与第 2 章有联系：稳态是包括 种群、群落、生态系统等各层次生命系统的共同特征，因此，本章是学习本书其他章节的基 础，并在一定程度上起着统领全书的作用。

第一节 一、 教学目标 1.描述内环境的组成和理化性质。

2.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 3.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。 二、教学重点和难点 1.教学重点 （1）内环境的组成和理化性质。 （2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 2.教学难点 （1）内环境的理化性质。 （2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 三、教学策略 1.关于章节引入的设计 任何一堂课，引言的设计都至关重要。好的开头不仅使学生能够迅速集中注意力，有 效帮助学生进入学习状态， 并且能够激发学生学习的主动性和积极性， 为上好本节课奠定基 础。“细胞生活的环境”这一课是本章教学的第一课，这节课的引入涉及两个环节：章题的 引入和节题的引入。 章题的引入可以利用教材提供的章题图来完成。通过启发学生观察章题图、思考图中 内容与本章内容的关系， 激发学生学习本章的兴趣。 同时通过图片还可以使学生感受到边防 战士、炼钢工人、抗洪抢险战士工作环境的恶劣，体会他们工作的艰苦，认识他们工作的重 要性，这也是一种人文精神的渗透。由于本章内容与人体健康的关系密切，也可以考虑从人 类生活中的健康问题入手来引入。 节题的引入可以利用教材提供的“问题探讨”来完成。问题探讨中人体血细胞、草履 虫的图片， 可以启发学生比较两者生活环境的异同， 引出体内细胞生活的环境 ──内环境。 若有条件，可以出示装有血液（离心后）和草履虫培养液的试管代替图片，这样的情景更为 直观和真实，更容易激发学生的学习热情。 2.组织学生开展阅读、思考与讨论、资料分析等活动，在活动中引导学生主动建构内 环境及其理化性质的知识。 有关人体内环境组成的内容很抽象，充分利用学生已有的知识、经验和直观图片搭建 学习新知识的桥梁，将有助于学生对这部分内容的理解和掌握。例如，可以让学生观察教师

展示的血浆实物，或引导学生回忆在初中曾经做过的观察活动；也可以启发学生

图 1-1 体内细胞与外界环境进行物质交换的过程 四、答案和提示 (一)问题探讨 1.图 1 中是人体血液中的血细胞，包括红细胞、白细胞等；图 2 中是单细胞动物草履 虫。 2.血细胞生活在血浆中。草履虫直接生活在外界水环境中。两者生活环境的相似之处 是：都是液体环境；不同之处是：血细胞生活在体内的血浆中，并不直接与外界环境进行物 质交换，而草履虫直接生活在外界环境中；与外界环境相比，血浆的理化性质更为稳定，如 温度基本恒定等。 （二）思考与讨论 1 1.细胞外液是指存在于细胞外的体液，包括血浆、组织液和淋巴等。血细胞直接生活 在血浆中，体内绝大多数细胞直接生活在组织液中，大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。由 此可见，细胞外液是体内细胞直接生活的环境。 2.相同点：它们都属于细胞外液，共同构成人体内环境，基本化学组成相同。 不同点：（1）在人体内存在的部位不同：血浆位于血管内，组织液分布于组织细胞之 间，淋巴分布于淋巴管中；（2）生活于其中的细胞种类不同：存在于组织液中的是体内各 组织细胞，存在于血浆中的是各种血细胞，存在于淋巴中的是淋巴细胞等；（3）所含的化 学成分有差异，如血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质很少。 3.提示：当血浆流经毛细血管时，水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血 管动脉端渗出， 进入组织细胞间隙而成为组织液， 绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可 以重新渗入血浆中。少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管，形成淋巴，淋巴经淋巴循环由左 右锁骨下静脉汇入血浆中。它们之间的关系如图 1-2 所示。由此可见，全身的细胞外液是一 个有机的整体。

图 1-2 组织液、血浆、淋巴之间的关系 （三）资料分析 1.提示： 表中的化学物质可分为无机物和有机物。 无机物包括水和无机盐离子 （如 Na 、 + 2+ 2+ 2+ 22K 、Ca 、Mg 、Fe 、Cl 、HPO4 、SO4 、HCO3 ）等，有机物包括糖类（如葡萄糖）、蛋白质 （如血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等）、脂质（如各种脂肪酸、脂肪、卵磷脂、胆 固醇）、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。 2.还含有气体分子（主要是氧气和二氧化碳）、调节生命活动的各种激素、其他有机 物（如维生素）等。 3.Na 、Cl 含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。 4.维持血浆的酸碱平衡。 5.提示：如血浆中的葡萄糖主要来源于食物中的糖类。食物中的淀粉经消化系统消化 后，分解为葡萄糖，经小肠绒毛吸收后进入血液，通过血液循环运输到全身各处。进入组织 细胞后，葡萄糖主要用于氧化分解放能，最终生成二氧化碳和水，并排入内环境中。二氧化 碳通过血液循环被运输到肺， 通过呼吸系统排出体外， 而多余的水主要在肾脏通过形成尿液 排出体外。（其他合理答案也可）。 （四）旁栏思考题 提示： 哺乳动物的生理盐水是质量分数为 0.9%的 NaCl 溶液， 这样的溶液所提供的渗透 压与血浆等细胞外液的渗透压相同，所以是血浆的等渗溶液。如果输液时使用的 NaCl 溶液 的质量分数低于或高于 0.9%，则会造成组织细胞吸水或失水。 （五）思考与讨论 2 1．提示：Na 和 Cl 等直接来自于食物，不需要经过消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨 基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质。 糖类和蛋白质是两类大分子物质， 必须经过 消化系统的消化， 分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。 上述物质在小肠内经主动运输进入小 肠绒毛内的毛细血管中， 经血液循环运输到全身各处的毛细血管中， 再通过物质交换过程进 入组织液和淋巴。 2．提示：细胞代谢产生的 CO2 与 H2O 结合，在碳酸酐酶作用下，发生下列反应： CO2+H2O H2CO3 H + HCO3 。

HCO3 通过与细胞外的阴离子交换到达细胞外液，即组织液、血浆或淋巴中。主要与呼 吸系统有关。 3．提示：人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的恒定。详细内容可参考教材第 2 章关于人体体温调节的内容。参与体温调节的器官和系统有皮肤、肝脏、骨骼肌、神经系 统、内分泌系统、呼吸系统等。 4．提示：体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液，泌尿系统形成、排出尿液 和呼吸系统的呼气这三条途径来排出，其中以泌尿系统和呼吸系统的排泄途径为主。例如， 血浆中的尿素主要通过肾脏形成的尿液排出体外。血浆中的 CO2 通过肺动脉进入肺泡周围的 毛细血管，由于血液中的 CO2 分压大于肺泡中 CO2 的分压，CO2 就从血液中向肺泡扩散，再通 过呼气运动将其排出体外。 （六）练习 基础题 1．C。 2．B。 3．B。 4．毛细血管壁细胞的直接生活环境是血浆和组织液，毛细淋巴管壁细胞的直接生活环 境是淋巴和组织液。 拓展题 （1）肺泡壁、毛细血管壁。（2）食物的消化和营养物质的吸收。（3）肾小管的重吸 收。（4）皮肤。 五、参考资料 1.血浆、组织液、淋巴化学成分的差别 血浆是血液中的液体成分，90%以上是水，其中含有数千种物质，包括蛋白质、脂质、 糖类、各种盐类、氨基酸、维生素、激素、抗体和各种细胞代谢产物等；组织液是血浆经过 毛细血管滤过而形成的，其中各种离子成分与血浆相同，也存在各种血浆蛋白，但其浓度明 显低于血浆； 组织液中的物质进入毛细淋巴管， 就成为淋巴， 因此淋巴的成分与组织液类似。 与血浆相比，淋巴中水分的含量明显较多，另外，由肠道吸收的脂肪绝大部分是经过淋巴而 进入血液的。 2.组织液、淋巴的生成和回流 组织液是血浆经过毛细血管壁在毛细血管动脉端生成的，它在毛细血管的静脉端被重 吸收，少量进入毛细淋巴管，形成淋巴。在正常情况下，组织液不断地生成，又不断地被重 吸收回血液，始终保持着动态平衡，血量和组织液量维持相对稳定。决定血浆液体成为组织 液的有四个因素：毛细血管血压、组织液静水压、血浆胶体渗透压和组织液胶体渗透压。其 中，毛细血管血压和组织液胶体渗透压是促使血浆滤过（组织液形成）的因素，而血浆胶体 渗透压和组织液静水压是促使组织液重吸收回血液的因素， 滤过的力量和重吸收的力量之差 称为有效滤过压。如果整根毛细血管的有效滤过压均为正值，则只有滤过而无重吸收，否则 相反。决定有效滤过压的各种因素的变化及毛细血管通透性的变化都可以影响组织液生成。

组织液进入淋巴管，即成为淋巴。流经毛细血管的血浆，有 0.5%～2%在动脉端进入组 织间隙，成为组织液，其中约 90%在静脉端被重吸收回血液，其余约 10%进入毛细淋巴管， 生成淋巴。组织液与淋巴的压力差是促使液体进入淋巴管的动力。因此，任何使组织液压力 升高的因素都能加快淋巴的生成速度。 毛细淋巴管汇合成淋巴管， 全身的淋巴经淋巴管收集， 最后导入静脉（回流入血液循环）。淋巴管壁的收缩及其中的瓣膜能推动淋巴回流，淋巴管 周围组织对淋巴管的压迫也能增加淋巴的回流量。 另外， 凡能增加淋巴生成的因素也都能增 加淋巴的回流量。淋巴的回流具有重要的意义，它可以回收血浆丧失的蛋白质、调节血浆和 组织液之间的液体平衡、运输脂肪及其他营养物质，还具有防御和免疫功能。 3.血浆渗透压 渗透压是溶液的一个重要性质，凡是溶液都有渗透压。对于稀溶液来说，其计算公式 为 π=cRT，其中 c 为溶液中溶质的浓度，R 是气体常数，T 为热力学温度。由公式可以看出， 渗透压只与单位体积中溶质的分子或离子个数有关，而与其大小无关，比如 0.3 mol/L 的葡 萄糖溶液与 0.3 mol/L 蔗糖溶液的渗透压是相同的，而 0.3 mol/L 的氯化钠溶液的渗透压约 是 0.3 mol/L 的葡萄糖溶液的渗透压的两倍。 正常人血浆中总渗透压约为 300 mOsm/L（1 mmol 非电解质，如葡萄糖在 1 L 水中溶解后形 成的渗透压即为 1 mOsm/L），于 37 ℃时相当于 6.7 个大气压或 679.5 kPa。血浆渗透压主 要来自于各种离子 （血浆中非电解质如葡萄糖、 尿素等含量较少， 仅相当于 5 mOsm/L 左右） ， 它们形成的渗透压约为 295 mOsm/L，称为血浆晶体渗透压。血浆中虽然含有大量蛋白质， 但蛋白质 分子量大，所产生的渗透压很小，不超过 1.5 mOsm/L，称为血浆胶体渗透压。临 床上规定血浆总渗透压正常范围为 280～320 mOsm/L。如果溶液的渗透压在这个范围之内， 称为血浆的等渗溶液（如生理盐水、0.278 mol/L 的葡萄糖溶液）；小于此范围的溶液则为 低渗溶液；大于此范围的溶液则为高渗溶液。

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、教学策略 1.关于课时安排 本节教学内容包括两部分：“内环境稳态及其重要性”和实验“生物体维持 pH 稳定的 机制”。课时安排为 2 课时，1 课时授课，1 课时进行实验。这两课时如何安排？可以有两 种方式：其一，按照教材安排的顺序先授课后实验，实验安排在后可以验证课堂上学习过的 人体维持内环境 pH 稳定的知识，并解释 pH 维持稳定的机制；其二，先实验后授课，实验安

排在前可以让学生先观察到生物体维持 pH 稳定的现象，增加更多的感性认识，以利于学习 后续的稳态、稳态失调等抽象概念。两种安排各有特点，教师可根据实际情况灵活选择。 2.在活动中丰富学生对内环境稳态的感性认识，促进稳态概念的建构 稳态概念是本节的重点和难点内容，涉及到的内环境，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更令学生难以捉摸。 因此建议在本概 念的教学中应该多花时间和精力， 引导学生开展形式多样的活动， 以丰富学生对内环境稳态 的感性认识。问题探讨“化验单分析”侧重于内环境中化学成分的稳定（如血糖稳定、血脂 稳定等）、调查“体温的日变化规律”可以让??逖樘逦碌南喽晕榷ā４送猓?淌?箍梢允 实痹黾踊疃??醚??阅诨肪忱砘?灾手械牧硗饬椒矫姗ぉ? H 稳定和渗透压稳定有一定 的体验。关于 pH 稳定，可以在课堂上演示血浆 pH 稳定的实验，具体做法详见教学案例。或 者采用实验在前的教学安排方式。关于渗透压稳定，可以让学生讨论“为什么医院里给病人 输液时必须使用生理盐水”、“为什么多喝多尿、少喝少尿”等问题，学生通过讨论可以初 步认识渗透压的稳定。 如果能够保证上述活动的落实， 稳态概念的形成则是水到渠成的事情。 这些活动的具体实施过程详见教学案例。 3.引导学生联系生活实际，通过讨论分析来认识内环境稳态的重要性 内环境稳态与人体健康密切相关，稳态失调会导致各种健康问题。在这些健康问题中， 有的是学生亲身经历过的，有的是从家人、朋友那里间接了解到的。因此进行这部分内容的 教学时，应当充分利用学生的生活经验，启发学生将理论知识与实际生活联系起来。教材的 “思考与讨论”提供了一些病例，教师可以参考。事实上，学生了解的病例可能不止这些。 教学时，不必拘泥于教材中的实例，可以通过启发性的问题让学生打开思维的闸门，列举出 更多的实例进行分析，这样教学效果会更好。在学生的分析讨论中，一定有许多不完善的地 方，教师要发挥好引导作用，适时给予补充、修正和扩充。把学生的讨论引导到了解疾病的 症状和危害、 理解稳态是机体进行生命活动的必要条件以及如何在生活中加强保健等问题上 来。这样也有助于学生关注自身和他人的健康问题，形成自我保健和关爱他人的意识。 稳定的机制” 四、探究指导──实验“生物体维持 pH 稳定的机制” 探究指导──实验“ ──实验 （一）实验的准备 （1）实验试剂的配制方法 ①0.1 mol/L NaOH：将 4 g NaOH 放在 1 L 的烧杯内，缓缓加入 500 mL 蒸馏水，不停 地搅拌直至溶解。然后定容至 1 000 mL。 ②0.1 1 000 mL。然后将这两种溶液混合，可通过调整两种 溶液的比例将混合液调至所需的 pH。

④肝匀浆：将 10 g 新鲜的或冷冻的肝放入 100 mL 蒸馏水中，用匀浆机或研钵捣碎（肝 的用量会影响匀浆的缓冲能力）。 ⑤马铃薯匀浆：将 10 g 马铃薯块茎放入 100 mL 蒸馏水中，用匀浆机或研钵捣碎（材 料的用量会影响匀浆的缓冲能力）。 ⑥黄瓜匀浆：配制方法同上。 ⑦鸡蛋清：用水 5∶1 稀释鸡蛋清，搅拌均匀。 （2）4 人一组，每组至少测 4 种溶液的变化：自来水、缓冲液和 2 种生物材料（由教 师指定，最好一种是植物材料、一种是动物材料），提前完成的小组可多测几种生物材料。 肝匀浆、马铃薯匀浆都是较理想的实验材料，也可选用下表中的常见材料。

（二）实验教学的策略 1.加强预习环节，培养主动学习的习惯。本实验指导具体明确，适合学生自学。加强 预习环节有利于敦促学生转变学习观念，养成主动学习的习惯。同时，按照课时安排，本实 验要求用 1 课时完成，既要完成操作又要完成讨论，时间很紧张。学生若能在课前进行充分 预习，就能够节约课堂时间，提高教学效率。不同学生预习效果不同，为保证实验质量，教 师仍有必要在学生预习的基础上， 通过提问的方式使学生明确本实验的目的、 操作的要点及 其他注意事项。 2.重视组织教学，提高实验课效率。本实验的组织形式以小组活动为主，教师应对小 组活动给予指导。进行实验操作时，小组成员应进行合理分工，以确保在规定的时间内完成 实验。绘制 pH 变化曲线图适宜以个人为单位进行，这样能使每个同学都得到锻炼的机会。

进行讨论时，应以小组为单位，以利于相互启发、集思广益。实验结束后的总结，则应当面 向全体学生。 3.加强讨论和总结，落实教学目标。由于时间紧张，实验课草草收场是常有的事情。 这样做的结果是，课上做得热热闹闹，课下忘得干干净净，不利于全面提高学生的实验能力 和落实教学目标。因此，教师在课前要精心安排好实验课的各个环节，在课堂上要有效地进 行调控，保证最后有足够的时间进行讨论和总结。为便于开展实验后的讨论，应倡导学生带 着问题做实验，在动手操作的同时，积极动脑思考，这样才能使讨论深入而有效。本实验中 的讨论题 2 和 3 涉及缓冲作用的机理， 需要利用化学知识才能解释清楚， 教师在课前应查阅 相关的化学教材或请教化学老师，既给自己补充相关知识，也可了解学生的化学基础。 五、答案和提示 （一）问题探讨 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。 （二）思考与讨论 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。 （三）实验 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。 （四）练习 基础题 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。 六、参考资料

1.血液生化六项检查的意义 1.血液生化六项检查的意义 丙氨酸氨基转移酶（简称转氨酶）是衡量肝功能受损情况的一项指标（转氨酶存在于 肝细胞的线粒体中，只要肝脏发生炎症、坏死、中毒等损害，转氨酶就会由肝细胞释放到血 液中。所以肝脏本身的疾患可引起不同程度的转氨酶升高）；肌酐与尿素氮是衡量肾功能的 一项指标（当肾功能发生障碍时，代谢废物不能排出体外，以致大量含氮废物和其他毒性物 质在体内积累，内环境稳态被破坏）；血清葡萄糖是血液中血糖浓度的一项指标，对于诊断 以及指导治疗糖尿病具有重要意义； 甘油三脂和总胆固醇是衡量血液中血脂水平的一项指标 （血脂是血液中各种脂质的总称， 其中最重要的是胆固醇和甘油三脂。 无论胆固醇含量增高， 还是甘油三脂的含量增高，或是两者都增高，都统称为高脂血症。高脂血症与冠心病有密切 的关系，尤其是胆固醇与甘油三脂皆增高的，患冠心病的危险性更大）。 2.尿毒症的病因和危害 2.尿毒症的病因和危害 正常情况下，成年人每天排出的尿量为 1 000～2 000 mL。如果由于某种原因使肾功能 严重障碍，则尿液不足，代谢产物不能排出体外，致使大量含氮废物及其他毒性物质在体内 堆积，水、电解质代谢及酸碱平衡紊乱，机体内环境的稳态遭到破坏，由此所引起的自身中 毒和产生的综合病症称为尿毒症（uremia）。 引起尿毒症的原因有很多，肾本身的疾病如慢性肾小球肾炎、肾盂肾炎等，全身性疾 病引起的肾疾病如高血压性肾硬化、 系统性红斑狼疮等， 以及尿路阻塞等引起的肾实质严重 损伤，大量肾单位破坏，造成严重肾功能障碍时都可能引起尿毒症。在以上病因中，以慢性 肾小球肾炎最为常见，占 50%～60%，其次是慢性肾盂肾炎、肾小动脉硬化、尿路结石等。 尿毒症病人的含氮代谢产物和其他毒性物质不能排出而在体内蓄积，除造成水、电解 质和酸碱平衡紊乱外，还可引起多个器官和系统的病变，如患者的糖耐量降低、高甘油三脂 血症等。对神经系统的危害是尿毒症的主要症状：早期患者往往有头昏、头痛、乏力、理解 力及记忆力减退等症状；随着病情的加重可出现烦躁不安、肌肉颤动、抽搐；最后可发展到 表情淡漠、嗜睡和昏迷。对消化系统的影响范围较广，从口腔、食管到直肠都可受累，以尿 毒症性食管炎、胃炎和结肠炎较为常见，病人常有恶心、呕吐、腹痛、腹泻和便血等症状。 对于心血管系统来说，常可引起心力衰竭、心律失常、心肌受损。呼吸系统常有肺水肿、尿 毒症性肺炎。造血系统常表现为贫血和出血；另外患者皮肤干燥、 脱屑并呈黄褐色， 还经 常瘙痒。 3.空调病 3.空调病 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。 4.人体内环境稳态失调的常见疾病举例 4.人体内环境稳态失调的常见疾病举例 人体长期处于高温环境可能引起中暑。人的体温升高时可引起酶促反应受阻，代谢紊 乱。此外，大量出汗，体液过量丢失会引起乏力、低血压和虚脱；盐也随之丢失，导致血液 循环和其他各系统功能紊乱。 血糖浓度过低可能出现低血糖症；血糖浓度过高可能出现糖尿病。 当血液中钙的含量过低时，会影响骨发育；血钙过高则会引起肌无力等症状。 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。

课程标准中关于本节内容的具体标准是“说明内环境稳态的生理意义”。要实现这一 目标，首先要说明什么是内环境稳态。稳态概念是生命科学的一大基本概念，也是本模块的 核心概念。搞好这一概念的教学，可以为后续的学习打下坚实的基础。因此稳态概念及稳态 的重要性是本节教学内容的重点。 由于这些内容都很抽象， 学生要做到真正理解有一定难度， 因而也是本节教学内容的难点。稳态调节机制在后面章节中要逐步展开、深化，在本节仅做 简要概述，以承上启下，因此达到了解水平即可。每一个人的健康都与内环境的稳态有关， 几乎所有人都亲历过诸如发烧等稳态失调引起的疾病。 通过学习有关内环境稳态的内容， 可 以帮助学生结合生活体验构建概念，经过思想认同强化自我保健的意识。 二、教学设计思路 说明：本节内容的教学是按照教材顺序安排的，采用先授课后实验的模式。本案例的 设计针对课堂授课部分。

学生活动 课下完成调查。

上次课结束前布置作业： 按照课本上的要求 学生体验体温的相 对稳定情况。 完成“体温日变化规律”的调查。 请同学汇报体温调查的结果， 并根据调 查结果回答下面的问题： 1.同一个人在一日内的体温变化有何 特点？

学生汇报调查结果，回 2.不同的人（年龄、性别不同）体温变 答问题。 化有何异同？ 3.人体温的日变化与当地气温的日变 化有何差异？ 总结：健康人的体温始终接近 37 ℃， 处于动态平衡中。 讲述：像体温的变化情况一样，健康人 引 出 本 节 课 的 课

内环境的每一种成分和理化性质都处于动 题。 态平衡之中，这种动态平衡称之为稳态，内 环境的稳定是机体进行正常生命活动的必 要条件。 这节课我们一起来学习“第 2 节 内 环境稳态的重要性”。 体温是内环境理化性质的一个方面， 调查结 果证明体温处于动态平衡中。 那么有哪些事 启发学生思考回忆 学生尝试列举事实。 实可以证明内环境的 pH 和渗透压也处于动 已有知识。 态平衡中呢？ 下面我们首先来观察一个演示实验。 教 师演示实验过程，引导学生观察实验现象。 取甲乙两个洁净试管，向甲内加入血 说明人体内环境的 学生观察，回答问题： 浆，乙内加入等量蒸馏水，用 pH 试纸检测。 处于动态平衡中， pH 甲试管中血浆 pH 变化 然后，向甲、乙内各滴入等量的几滴 HCl 或 培养学生的观察能 不明显；乙试管中水的 NaOH，摇匀后，再用 pH 试纸检测。 力、 分析实验现象得 pH 变化明显。 可见血浆 出实验结果的能力。 pH 处于动态平衡中。 教师展示实验结果，提问： 甲、乙两支试管在加入酸或碱后的 pH 变化有何不同？由此可以得出什么结论？ 学生举例说明：多饮多 内环境的理化性质除温度、酸碱度外， 启发学生联系生活 理解渗透压的 尿、输液必须输生理盐 还有渗透压， 内环境的渗透压是否也处于动 经验， 稳定。 水等。 态平衡中呢？请同学举例说明。 内 环 境 中 的 化 学 成 分 是如 何 变 化 的 呢？ 出示课本“问题探讨”中的血液生化 先说明各检查项目与健康 让学生学会阅读化 学生回答（答案略）， 六项检查化验单。 验单； 说明内环境化 可能回答不够准确，教 状况的关系，然后提问： 师要及时补充。

1.每种成分的参考值 （正常值） 都有一 衡中。 个变化范围，这说明什么？ 2.从化验单上看， 每种成分的指标是否 正常？

根据以上内容，引导学生总结稳态概 念。 学生总结稳态概念。 教师强调：（1）稳态不是恒定不变， 而是相对恒定的一种动态变化；（2）这种 动态变化保持在一定范围内。

简要介绍稳态概念的提出和发展， 并说 明稳态概念已成为生命科学的一大基本概 念（详细内容可参考教材中的“科学史 话”）。

内环境稳态是怎样实现的呢？ 下面以内环境中的营养物质、代谢废 物、02、C02 等化学成分为例来分析。

请学生利用自己制作的课件或图解， 讲解，体验成就感， 回 创造一种 学生边展示、边讲解。 顾内环境中的营养物质、代谢废物、02、C02 锻炼能力， 等化学成分的来源与去路。 生生交流、 师生交流 说明这些成分要保持相对稳定， 首先与 消化、呼吸、循环、泌尿等系统的功能及细 胞代谢功能的实现有直接关系。 其次与各器 官、系统的协调有关。

机体内各个器官、 系统， 为什么能保持 协调一致？ 简要介绍人类对机体维持稳态机制的 认识过程，指出目前普遍认为，神经—体液 —免疫调节网络是机体维持稳态的主要调 节机制。 机体对稳态进行调节的能力是有限的， 当外界环境变化过于剧烈， 或人体自身的调 节功能出现障碍，内环境稳态就会遭到破 坏。内环境稳态遭破坏后会出现什么现象 呢？

说明 请同学列举几个稳态失调的病例， 学生举例，如尿毒症、 症状和危害。在同学充分列举的基础上，教 糖 尿 病 、 高 山 缺 氧 反 师给予适度的补充和修正。

应、发高烧、严重腹泻 为什么内环境稳态失调后， 会对机体造 生活经验建立联系。 造成的脱水、酸碱中毒 成危害？引导学生从细胞代谢需要的物质 等。 和条件进行分析，最后总结出：内环境稳态 是机体进行正常生命活动的必要条件。

如何预防内环境稳态失调、 保持机体健 康？引导学生从外界环境和机体自身调节 通过讨论，促进学

强 能力两个方面去思考。即通过加强自我保 生关注健康问题， 化自我保健和关爱 健，减少外界环境变化对机体的不良影响， 同时增强机体的调节能力以适应多变的外 他人的意识和能力。 环境。

具体如何做？学生讨论，总结。 1.保护我们的生存环境，防治环境污 染。 2.加强自我保健， 为机体保持健康创造 有利条件。 尤其是处于比较恶劣的工作环境 中的人，更应注意自身保健，如边防战士注 意保暖、炼钢工人注意降温、抗洪战士注意 补充水盐等。 了解这些知识后才能懂得如何 关爱自身和他人。 3.加强体育锻炼， 增强体质， 提高机体 适应外界环境的能力。

四、其他问题及其对策 关于“体温日变化规律”的调查。 （1）在此项调查中需要家长的协作配合。家长工作繁忙，教师有必要提前给家长发一 封信，恳请家长配合学校的教学工作，协助孩子完成这项调查活动。 （2）选择好布置活动的时间。由于这项活动需要测量一日内 7 个时刻的体温，应选择 父母和孩子共同的休息日来完成。 （3）布置作业时应就体温的知识和测量体温的方法进行培训。可参考下面的内容：人 的体温是指人身体内部的温度，即内环境的温度。由于身体内部的温度不容易测量，所以临 床上常以口腔、 腋窝和直肠的温度来代表体温。 在本次调查活动中我们用腋窝温度代表体温。 （4）布置作业时要明确以下要求，即在进行这项活动时，不仅要完成体温的测量，还 要完成思考题的回答，为下节课的讨论做好准备。

动物和人体生命活动的调节 第二章 动物和人体生命活动的调节

知识方面 1.概述动物和人体神经调节的结构基础和调节过程。 2.说明神经冲动的产生和传导。 3.概述人脑的高级功能。 4.描述动物和人体的激素调节。 5.举例说明神经、体液调节在维持稳态中的作用。 6.描述体温调节、水盐调节、血糖调节。 7.概述人体免疫系统在维持稳态中的作用。 情感态度与价值观方面 1．探讨动物激素在生产中的应用。 2．讨论促胰液素的发现过程中，科学精神和科学态度的重要作用。 3．认同毒品的危害，远离毒品。 4．关注艾滋病的流行和预防。 5．关注器官移植所面临的问题，进一步探讨科学、技术和社会三者之间复杂的互动关 系。 能力方面 1．运用建构模型的方法，建立血糖调节的模型。 2．尝试运用反馈调节的原理，解释一些生命现象。 本章内容难点较多，而且多数比较抽象，学生不容易理解，所以这一章的教学，教师 应注意以下几点。 1．教师应充分利用教材中所创设的问题情境，在学生原有的知识、经验基础上运用多 种教学方法、教学手段逐步提升对相关概念的理解。 2．不要割裂地介绍教材中的知识，要将这些知识有机地联系起来，重点是突出调节对 于维持稳态的作用， 从而引导学生从个体水平上来思考生命系统的整体性。 有关免疫调节的 内容，教材力求与现代生物科学的观点相一致，将免疫也视作一种调节方式，突出它在稳态 维持中的作用，希望在教学中注意把握这一立意。 3．注意引导学生领悟教材中渗透的科学思想、科学方法（如本章所涉及到的控制论的 思想、敢于质疑和勇于创新的科学精神以及模型建构的方法等）。

4．应注意充分挖掘本章教材中所渗透的情感态度价值观教育的内涵。在介绍基础知识 的基础上，运用教材中“问题探讨”、“科学·技术·社会”等提供的素材，或根据自己教 学经验的积累，注意结合学生的实际生活和社会现实，引导学生在学习活动中，进一步理解 科学、技术与社会的相互关系，注意人文精神的培养。对于吸毒这一社会问题，教师在教学 中一定要有明确的态度倾向。 二、 教学内容的结构和特点 （一）教学内容的特点 本章内容包括《通过神经系统的调节》、《通过激素的调节》、《神经调节与体液调 节的关系》和《免疫调节》四节内容。其中，第 1 节、第 2 节和第 4 节教材分别可用 2 课时 教学，第 3 节可用 1 课时教学。在第 1 节正文之后，安排了一个“与生物学有关的职业”栏 目；在后三节正文之后，各安排了一个“科学·技术·社会”栏目，力求引导学生将视野从 基础知识中转移出来， 更多地关注社会上普遍存在的与生物学有关的问题， 逐渐养成热爱科 学、尊重科学、理智地运用科学成果的情感和态度，形成关心社会的意识。 《通过神经系统的调节》包括神经调节的结构基础和反射、兴奋在神经纤维上的传导、 兴奋在神经元之间的传递、神经系统的分级调节和人脑的高级功能五部分内容。 关于“神经调节的结构基础和反射”，由于反射和反射弧的内容在义务教育教材中已 有详细的介绍，本节不再详细阐述，而是引导学生调动已有的知识基础。 兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递等内容，对学生来说是全新的，而且 比较抽象，不容易理解，故是本章教学的难点。教材在介绍这部分内容时，采取了简化处理 的方式，用了多幅插图来阐述神经纤维受到刺激时的电位变化、局部电流的产生、突触的概 念及神经元间的兴奋传递等。同时，正文中还插入了问题串（楷体字），引导学生一步步地 深入思考。对于更深的机理问题（如钠钾通道），教材用了楷体小字处理，可供学有余力或 有兴趣的同学阅读。 神经系统的分级调节所涉及到的内容相当广泛和复杂，教材只选取了最基础的几项， 用示意图的形式来介绍，同时以“资料分析”的形式，安排了几个实例，引导学生理解神经 系统的不同水平对同一动作行为的控制。 这部分内容的教学， 要注意引导学生联系其他的实 例深入思考，特别是进行从个别到一般，从现象到本质的思考。 人脑的高级功能很复杂，教材只选取了语言文字、学习和记忆两方面内容给予简单的 介绍。 这部分内容学生比较感兴趣， 教师可以结合现实生活中的实际例子及目前科学研究所 不能解决的问题展开，这样可以活跃学生的思维，拓展视野，从而激发学生探索大脑奥秘的 兴趣。 《通过激素的调节》包括激素调节的发现、激素调节的实例、激素调节的特点、评价 应用激素类药物的利与弊等四部分内容。

关于“激素调节的发现”，教材试图以发现促胰液素的科学史实，让学生了解有关科 学知识的形成过程， 并在此基础上接受科学精神的熏陶： 在科学研究过程中， 不要迷信权威， 应该在对实验事实进行严密分析的基础上，大胆探索，勇于创新。 人体内激素调节的例子很多，本节选择血糖平衡的调节和甲状腺激素分泌的调节这两 个实例。 前者主要立足于阐述反馈调节和激素之间的拮抗 （即体内不同激素之间存在复杂的 相互关系）；后者则立足于阐述激素的分级调节。教材以血糖调节为素材，安排了一个模型 建构活动：“建立血糖调节的模型”，意在引导学生通过这个探究活动，更好地理解人体内 是如何对血糖含量进行调节的， 并在此基础上理解体内激素如何对生命活动进行调节； 同时， 也力图引导学生初步了解建构模型， 尤其是概念模型的基本方法和意义。 学生所做的模拟活 动，是构建动态的物理模型，模拟活动之后，学生再根据在活动中的体验，构建图解式概念 模型或进行计算机模拟。 激素调节的特点，教材列出“微量和高效，通过体液运输，作用于靶器官、靶细胞” 这三个特点，激素调节与神经调节的不同之处，教材将在本章第 3 节予以阐述。有关激素的 作用机理，教材深入到激素是作用于靶器官、靶细胞，但又不深入地介绍两大类激素作用于 靶细胞的不同方式及分子机理，既把握基础性，又体现现代性。 本节正文之后的“科学·技术·社会”栏目中“评价应用激素类药物的利与弊”，并 不仅仅是一个课外阅读材料， 而是本节重要的教学内容之一。 教材提供几个有关激素类药物 应用的具体事例，引导学生关注身边的科学技术，评价激素类药物应用的利与弊，理解科学 技术的发展既能造福人类， 但应用不当也可能带来负面影响， 由此可以更好地理解生物科学、 技术与社会深层次的关系。 《神经调节与体液调节的关系》一节包括两部分内容，即神经调节和体液调节的比较 及二者之间的协调。前者内容相对简单，教材首先阐述了体液调节的概念，然后以列表的方 式比较了神经调节和体液调节的特点。 教师在进行这部分内容的教学时， 应注意用实例来说 明。关于神经调节和体液调节的协调，教材安排了一个“资料分析”的活动，让学生通过对 体温调节和水盐调节过程的分析，理解神经调节和体液调节是如何协调的。之后，教材又对 神经调节和体液调节的关系作了总结，帮助学生深入理解。在这节内容中，教材注意突出神 经调节和体液调节对于维持稳态的贡献，并注意将教材内容与现实生活中的健康问题相联 系。 《免疫调节》一节包括免疫系统的组成、免疫系统的防卫功能、免疫系统的监控和清 除功能及免疫学的应用四部分内容。 在这一节的引言部分， 教材强调了免疫系统对于维持内 环境稳态的贡献，将免疫作为一种调节方式。 关于免疫系统的组成，教材以现实生活中可能出现的实际病例引入，然后以列表和图 示的方式简单作了总结。 免疫系统的防卫功能是本节的重点，也是难点。关于人体的三道防线，由于第一、二 道防线的内容在义务教育教材中已有详细介绍， 本节教材只是做了简单的回顾。 本节的重点 是关于第三道防线，即特异性免疫所起的作用。首先通过资料分析活动，即以艾滋病为例， 说明人体内主要的免疫细胞──T 细胞在免疫中的重要作用，进而说明第三道防线的重要

性， 再讲述第三道防线是怎样起作用的， 即较详细地介绍了体液免疫和细胞免疫的概念和过 程。教材中提供的关于体液免疫和细胞免疫的示意图，可以帮助学生理解有关内容，教学过 程中不需要讲得更深更细。 教材又列举了自身免疫性疾病和过敏症， 简要阐述了免疫调节异 常的情况，帮助学生全面、辩证地分析问题。 有关免疫系统的监控和清除功能的内容相对简单，学生也容易理解，所以教材对于这 部分内容只做了简单的叙述。 免疫学的应用涉及人们日常生活的方方面面，与人体的健康密切相关，多数内容学生 都有切身的体会。 由于人们在日常生活中遇到的与免疫有关的问题很多， 教材不可能面面俱 到。教材意在引导学生体会科学、技术与社会三者之间的关系是复杂的，科学和技术的发展 促进了社会的进步，而社会的需求又推动着科学技术的迅猛发展；并且，科学技术并不能解 决所有问题。 （二）教学内容的结构

三、与学生经验的联系 现实生活中遇到的各种有关健康的问题，报刊、杂志、广播、电视、网络等媒体上关 于健康问题、社会问题等的报道都是学生学习这一章内容很好的切入点。 还有一些在义务教育教材中学过的知识都可作为学习新知识的铺垫。义务教育教材中 关于人体生理的内容（如人体的营养、呼吸、物质的运输、废物的排出、人体对生命活动的 调节等）及“健康地生活”等都是学习这章内容的基础。 四、与其他章的联系 本章内容是从个体水平上来阐述稳态的维持的，本书第 1 章《人体的内环境与稳态》是学习 本章的基础，而第 4 章《种群和群落》、第 5 章《生态系统及其稳定性》则是从种群、群落 和生态系统层次上阐述稳态及其维持的， 本章内容和后续几章共同组成多层次生命系统的稳 态、调节以及稳态与环境的关系的内容，是一个整体。

1.概述神经调节的结构基础和反射。

2.说明兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。 3.概述神经系统的分级调节和人脑的高级功能。 二、教学重点和难点 1．教学重点 （1）兴奋在神经纤维上的传导和在神经元之间的传递。 （2）人脑的高级功能。 2．教学难点 神经冲动的产生和传导。 三、教学策略 本节课的导言既是章的导入，也是节的导入，可运用章首的导言和节首的问题探讨分 别引入章课题和节的课题。 由于这些内容学生在初中已有了一定的基础， 所以这里一方面是 通过导言唤起学生的回忆， 另一方面是明确学习这部分内容的主要目标和任务。 如果运用多 媒体进行教学， 也可选取一些能反映机体各器官系统协调活动， 以及机体与外界环境相适应 的实例的视频画面，结合画面提出问题。通过视频画面，烘托气氛，激发学生的学习兴趣。 但要注意不应让学生的兴趣过多停留在感性的层面上， 应该尽快将学生引入对问题的理性思 考。 神经系统的结构基础和反射这部分内容，主要是对初中有关内容的回顾，教学时应充 分调动学生已有的知识， 可采用师生谈话结合讨论的方法进行。 教师可用下列问题引导学生 讨论和思考： （1）人和动物各器官系统的协调，以及对外界刺激作出反应主要是通过神经系统来完 成的，那么神经调节的方式是什么呢？ （2）什么是反射？你能举出几个反射活动的实例吗？草履虫能够趋利避害，含羞草叶 被触碰后会下垂， 这属于反射吗？如果有人用针刺了你一下， 你感到了疼痛， 这属于反射吗？ 用针刺激离体蛙的腓肠肌，肌肉会收缩，这属于反射吗？ （3） 完成反射活动的结构基础是什么？反射弧包括哪些基本环节？初中我们学习过膝 跳反射和缩手反射，你能回顾一下这两个反射的反射弧吗？（示图或投影让学生分析） （4）如果某人缩手反射的传入神经受到了损伤，那么感受器受到刺激后，人还会有感 觉吗？会产生缩手反射吗？如果损伤的是传出神经或者是脊髓相应的中枢呢？ （5）如果有一只脊蛙，从脊髓的一侧剥离出了一根神经，你如何通过实验来判断它是 传入神经还是传出神经？ （6） 反射弧各部分的结构分别是由什么组成的？神经元的结构包括哪几个部分？神经 元与神经纤维、神经间有什么样的关系？

（7）一个完整的反射活动至少需要多少个神经元？神经元与神经元之间是怎样联结 的？ 在分析讨论的基础上，指导学生对反射、反射弧、神经元的结构和分布等知识进行归 纳和总结。 反射活动中，在反射弧上传导的是兴奋。什么是兴奋呢？先让学生说出自己的认识， 然后让学生阅读教材。 提问： 兴奋的本质是什么呢？如何产生？又是如何传导的呢？由此引 入兴奋在神经纤维上的传导的教学。 首先可引导学生分析神经纤维表面电位差的实验。条件许可的话，教师可尽可能利用 多媒体手段演示该实验的过程和现象； 退其次， 教师应通过板图把实验的过程和现象展示给 学生， 引导学生分析从该实验的现象能得出什么结论。 电表指针的变化反映了神经表面电流 的变化，而这种变化是由于刺激神经引起的，由此说明刺激会引起神经兴奋。 刺激为什么会引起生物电的产生呢？要形成电流必须要有电位差的形成，刺激引起电 流的产生， 那么必定引起了电位差的变化。 在静止的时候神经纤维的电位是怎样的？接受刺 激时会引起什么样的变化？为什么会出现这种变化呢？让学生带着这些问题阅读教材。 学生 自学后，需要对学习的效果进行交流和反馈。在学生讨论交流的基础上，有条件的话，教师 要尽可能利用多媒体手段， 演示神经冲动在神经纤维上的产生与传导的动态过程， 以加深学 生的理解。 完成一个反射活动至少需要两个神经元，那么一个神经元产生的兴奋是如何向下一个 神经元传递的呢？要了解兴奋在神经元间的传递原理，首先得了解神经元之间的联系方式。 可以让学生阅读教材相关内容，弄清楚突触前膜、突触后膜分别是神经元的哪部分结构，以 避免学生出现只见树木不见森林的现象。 了解神经元之间是通过突触联系的，根据突触的结构分析“兴奋在神经元间还能以神 经冲动的形式进行传递吗？”以此问题进一步引起学生的思考与讨论。 在学生自学突触传递 信息的方式的基础上，可以通过师生间的讨论促进对知识的理解。在此基础上，可进一步提 出问题让学生讨论，使认识更深入。例如，可以讨论以下问题：在一个反射活动中，兴奋的 传递方向是单向的还是双向的？为什么？最后教师可利用多媒体展示突触传递信息的动态 过程，并进行归纳和整理。 关于神经系统的分级调节，学生也是有一定的感性认识的。教师可以从资料分析入手， 引导学生进行讨论。通过讨论让学生明白，控制排尿反射的初级中枢在脊髓，但控制排尿反 射的高级中枢在大脑皮层。 机体能够协调完成各项生命活动， 是不同的中枢之间分级调节的 结果。 教师可以提问： “脊椎动物和人的低级中枢和高级中枢的分布有什么特点呢？”让学 生回忆初中所学神经系统的结构。在学生回忆和讨论的基础上，结合教材插图，进行归纳和 完善。 关于人脑的高级功能，突出了人脑特有的语言功能。学生对于四个言语区的理解不会 有太大的困难，教师可着重介绍其中一个言语区的功能以及该言语区损伤可能出现的症状， 其余的三个言语区可让学生自己分析讨论。 学习与记忆是脑的高级功能之一， 通过这部分内 容的学习，主要让学生认识到，学习与记忆有其生理基础；学习的过程需要各种器官的协同

作用；遗忘是一种正常生理现象，学习中只有通过不断的重复才能形成长久的记忆。可让学 生交流自己学习与记忆的方法，利用所学的知识分析这些方法的科学性。 四、答案和提示 （一）问题探讨 提示：这些问题具有开放性，可以让学生充分讨论后再回答，目的是引起学生学习本 节内容的兴趣。 （二）思考与讨论 1 1.神经元包括胞体和突起两部分，突起一般又可分为树突和轴突两种。神经元的长的 突起外表大都套有一层鞘，组成神经纤维。许多神经纤维集结成束，外面包着由结缔组织形 成的膜，构成一条神经。 2.反射弧一般都包括五个部分：感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。 3.不能； 至少需要两个， 如膝跳反射等单突触反射的传入神经纤维经背根进入中枢 （即 脊髓）后，直达腹根与运动神经元发生突触联系；而绝大多数的反射活动都是多突触反射， 也就是需要三个或三个以上的神经元参与；而且反射活动越复杂，参与的神经元越多。 4.蛙的搔扒反射有脊髓的参与，人的膝跳反射、排尿反射、排便反射等也都有脊髓参 与。 （三）思考与讨论 2 很明显，由于突触间隙的存在，兴奋在神经元之间不能以神经冲动的形式进行传递， 而是通过神经递质与特异性受体相结合的形式将兴奋传递下去的。 （四）资料分析 1．成人和婴儿控制排尿的初级中枢都在脊髓，但它受大脑控制。婴儿因大脑的发育尚 未完善，对排尿的控制能力较弱，所以排尿次数多，而且容易发生夜间遗尿现象。 2．是控制排尿的高级中枢，也就是大脑出现了问题。 3．这些例子说明低级中枢受相应的高级中枢的调控。 （五）思考与讨论 3 可能是 H 区出现了问题。 （六）旁栏思考题 提示：记忆必须加以巩固才能持久，巩固的方法是复习。通过各种感觉器官进入人脑 的信息量非常大，据估计仅有 1%的信息能被较长期地记忆，大部分都将被遗忘。能被长期

贮存的信息是反复被运用的。通过反复运用，信息在短期记忆中循环，从而延长信息在其中 的停留时间，这样就使这些信息更容易转入长期记忆。 （七）练习 基础题 1.B。 2.大脑、小脑和脑干。 拓展题 1．b、c、d、e。 2．提示：都表现为电位差，但电流在导线中的传导是自由电子的定向移动形成的，而 神经冲动的传导主要是靠细胞膜两侧带电粒子的跨膜运动形成的。 五、参考资料 1．生物电发现的早期历史 很久以前，人们接触电鳗时会受到电击，因而推测动物体可以产生电流。但神经冲动 的本质和神经传导的电现象直到 18 世纪晚期才为人们所发现。 1678 年，荷兰生物学家斯威莫尔登（J. Swammerdan）用蛙的肌肉做实验。他把肌肉放 在玻璃管内，用一根银丝和一个铜棒去触及肌肉，发现这可以引起肌肉的收缩活动。不过， 这个现象并没有引起人们的注意。 1771 年，伽尔瓦尼（L. Galvani，1738—1798）重复了这个实验。他用蛙的坐骨神经 ──腓肠肌标本来研究神经肌肉放电现象。 “我把蛙放在桌子上， 在蛙的附近放着一台静电 发生器和一个莱登瓶（一种聚电器）。当我的助手用解剖镊子碰一下蛙的坐骨神经后，奇迹 发生了，蛙的肢体产生了一次迅速的收缩。同时参与这个实验的另一个助手发现，在这一瞬 间那台机器的导线上出现了火花。 当时我本人已经完全沉浸在这个实验现象中， 直到我的助 手提醒我后，我才开始意识到这个发现背后可能隐藏着的科学意义。”后来，他用两种金属 导体在肌肉和神经之间建立起回路，肌肉就会产生颤抖，即发生收缩。于是他认为肌肉和神 经上带有相反的电荷， 这种收缩是由于从肌肉内部流出来并沿着神经到达肌肉表面的电流刺 激引起的，这是第一次将电现象与生命活动联系起来。因此，伽尔瓦尼在他的论文中宣称动 物的组织可产生动物电，但他认为电火花现象是一个毫不相干的事件。 意大利物理学家伏特（A.Volta, 1745—1827）对伽尔瓦尼的实验结果提出异议，他认 为由于伽尔瓦尼实验中所用导体的金属属性不同， 两种不同的金属接触可以产生电位差， 所 以使蛙肌肉收缩的实际上是一种“双金属电流”， 纯属物理现象。 而伽尔瓦尼则坚持认为生 物体内有电现象存在，这就是有名的伽尔瓦尼与伏特的争论。 伽尔瓦尼和伏特的争论促使他们各自进行进一步实验来验证自己的论点。伏特由此发 明了世界上第一个直流电池，即伏特电池。后来，伽尔瓦尼改做“无金属接触收缩”实验，

证明了肌肉中电现象的存在， 18 世纪末和 19 世纪初的仪器是无法测量这种电流的。 但 伽尔 瓦尼逝世后， 他的后继者们用电流计测出肌肉电流， 从而出色地证明了生物电的存在， 由此， 电生理学才迅速地发展起来。 2．神经纤维传导的一般特征 神经纤维在实现传导功能时，具有下列特征。 （1）生理完整性。神经纤维的传导要求神经纤维在结构上和生理功能上都是完整的。 如果神经纤维被切断， 冲动就不能通过断口继续向前传导； 即使不破坏神经纤维结构上的连 续性，而用机械压力、冷冻、电流和化学药品等因素使纤维的局部功能改变，也会中断冲动 的传导。 （2）绝缘性。一条神经内虽然包含许多条神经纤维，但是它们各自传导本身的冲动， 而不波及邻近的神经纤维，这就叫绝缘性。正因为神经纤维具有这种特性，使得许多纤维可 以同时传导而互不干扰，从而保证了神经调节的精确性。 （3）双向传导性。刺激神经纤维的任何一点，所产生的冲动均可沿着神经纤维向两侧 方向同时传导。 （4）相对不疲劳性。与肌肉组织比较，神经纤维相对不容易疲劳。例如，在适宜的条 件下，用 50～100 次/秒电脉冲连续刺激神经纤维 9～12 h，神经纤维仍保持着传导冲动的 能力。 神经纤维能够不断地接受刺激和传导冲动， 对于适应外界环境的变化有着重要的意义。 3．突触的类型 从结构上来说，突触可分为两大类，即化学突触（经典的突触，一般所说的突触就是 指化学突触而言） 和电突触。 最常见的化学突触是一个神经元的轴突与另一个神经元的树突、 树突棘或胞体连接，分别构成轴－树（axodendritic）、轴－棘（axospinous）、轴－体 （axosomatic）突触。此外还有轴－轴（axoaxonal）和树－树（dendrodendritic）突触等。 电突触的突触间隙很窄，约 1～3 nm，称为缝隙连接；在突触前末梢内，一般没有突触小泡。 缝隙两侧的膜是对称的，形成通道，带电离子可通过通道传递电信号。电突触的传递速度很 快，突触延搁时间极短，而且可以双向传递，不过有些电突触的膜具有整流作用，仍然表现 为单向传递。

图 2-1 突触的不同连接方式

A 轴突—胞体 B 轴突—树突 C 轴突—轴突 D 树突—树突 从功能上来说，突触分为兴奋性突触和抑制性突触。突触前神经元电信号通过突触传 递，影响突触后神经元的活动，使突触后膜发生兴奋的突触称兴奋性突触（excitatory synapse），使突触后膜发生抑制的称抑制性突触（inhibitory synapse）。突触的兴奋或 抑制，不仅取决于神经递质的种类，更重要的还取决于其受体的类型。 4．突触传递的机理 一般所说的突触是指化学性突触。化学性突触传递的分子机制是极其复杂的，一般认 为包括以下内容。 （1）突触的代谢过程。包括突触小泡和递质的合成、运输和贮存，突触末梢各种成分 的装配。在末梢处，突触小泡和递质的量只够维持几秒至几分的突触传递，因此它们都必须 很快重新合成，以维持突触传递的正常进行。突触小泡是经过多种途径，在神经元的不同部 位形成的，如有些由突触前膜直接陷入而成，有些由高尔基体、内质网、线粒体、微管等产 生。神经递质在神经元的胞浆内合成，最终合成部位是在突触前末梢处；原料一般来自血液 供应，在一系列酶（位于胞浆中）的催化下，逐步合成。 （2）递质的释放。当神经冲动传至突触前末梢时，引起突触前膜的去极化，使 Ca 内 流，激活第二信使，促使突触小泡向突触前膜移动。小泡一旦与前膜接触，便在接触点与前 膜融合，并发生破裂开口，递质即释放至突触间隙。突触前末梢释放递质以小泡为单位，一 个小泡所贮存的递质量是一个释放单位，这样的释放方式称量子释放。 （3） 突触前恢复及调制。 包括突触前膜的再循环、 突触本身被其释放的物质所调制等。 （4）间隙机制。包括递质的扩散、水解、重摄取、终止等。释放到突触间隙的递质与 突触后膜的受体结合产生生理效应后，很快便被相应的酶灭活，如乙酰胆碱（Ach）；或吸 收入突触终末内被分解，如去甲肾上腺素（NE），以迅速消除 Ach、NE 等递质的作用，这样 才能保证突触传递的灵敏性。递质的分解产物可被重新利用合成新的递质。 （5）突触后的变化及调制。递质与受体结合后对突触后膜的离子通透性发生影响，引 起突触后电位的变化，从而完成信息的跨突触传递。在突触后发生的这些效应中，存在着调 制因素，如神经肽等成分对递质与受体结合的影响等。 5．突触传递的特点 突触传递由于要通过化学递质的中介作用，因此具有不同于神经纤维传导的特点。 （1）单向传递。由于递质只能由突触前膜释放，然后作用于突触后膜，所以兴奋在突 触上的传递只能向一个方向进行， 就是从突触前神经末梢传向突触后神经元， 而不能逆向传 递。突触的单向传递，使得整个神经系统的活动能够有规律地进行。

（2）突触延搁。兴奋在突触处的传递，比在神经纤维上的传导要慢。这是因为兴奋由 突触前神经末梢传至突触后神经元， 需要经历递质的释放、 扩散以及对突触后膜作用的过程， 所以需要较长的时间（约 0.5 ms），这段时间就叫做突触延搁。 （3）总和。通常兴奋性突触每兴奋一次，并不足以触发突触后神经元兴奋。但是，同 时传来的一连串兴奋， 或者是许多突触前神经末梢同时传来一排兴奋， 引起较多的递质释放， 就可以使突触后神经元兴奋，这种现象就叫做总和。 （4）对内环境变化的敏感性。突触对内环境的变化非常敏感，缺氧、二氧化碳增加或 酸碱度的改变等，都可以改变突触部位的传递活动。 （5）对某些药物敏感。突触后膜的受体对递质有高度的选择性，因此某些药物也可以 特异性地作用于突触传递过程，阻断或者加强突触的传递。 6．兴奋性递质和抑制性递质的作用及具体实例 神经递质按其与受体作用后对突触后神经元的效应分为兴奋性和抑制性两类，分别对 突触后神经元起兴奋和抑制的作用。 兴奋性递质及其受体的作用可以使突触后神经元细胞膜 两侧的电位差减少，使膜发生去极化，产生兴奋性突触后电位，使兴奋易于扩散，有促发惊 厥的作用，如常见的 Ach、5-羟色胺（5-HT）等；抑制性递质可以使突触后膜发生超极化， 产生抑制性突触后电位，使膜更加稳定，减少发生惊厥的可能性。γ-氨基丁酸（GABA）、 甘氨酸、天冬氨酸等是主要的抑制性突触的递质。在病理情况下，兴奋性递质过多或抑制性 递质减少及缺失都可以产生更高的去极化，引起癫痫性放电。 有些神经递质的作用很难用简单的“兴奋”或“抑制”来描述。例如，NE 在中枢究竟是抑 制性还是兴奋性的递质，可能随部位不同而异。根据一些动物实验观察到，NE 可引起动物 嗜睡，体温降低，出现摄食行为。有人认为，脑内 NE 减少，可表现出精神抑郁；反之，过 量可表现出狂躁。总之，脑内 NE 的功能可能与体温、摄食行为、镇痛、心血管系统和精神 状态的调节有密切关系。又如 5 ? HT 可使大多数交感节前神经元兴奋，而使副交感节前神 经元抑制。如果动物脑内 5 ? HT 含量降低，则动物出现睡眠障碍，痛阈降低等。总之，脑 内 5 ? HT 与睡眠、镇痛、体温调节、内分泌机能、精神活动等都有关系。

2．运用建构模型的方法， 建立血糖调节的模型。 3．讨论促胰液素的发现过程中，科学态度和科学精神所起的重要作用。 4．探讨动物激素在生产中的应用。 二、教学重点和难点 1．教学重点

（1）促胰液素的发现过程。 （2）血糖平衡的调节。 2．教学难点 激素调节的实例分析。 三、教学策略 1．要充分调动学生的知识经验 关于激素调节，学生在初中生物课已学过，教学中要充分调动学生的知识经验，在此 基础之上建立新的知识。例如，在学习激素调节的发现前，先让学生回忆激素的概念；人体 主要的内分泌腺及其分泌的激素，也可先让学生回顾；胰岛素和甲状腺激素的功能，也可先 由学生分析。 2．要充分发挥学生的主体作用 在教学过程中，教师要尽量创设学生活动的机会，让学生成为学习活动的主体，教师 只是为学生的学习提供必要的指导和知识铺垫。例如，促胰液素的发现、血糖平衡的调节和 甲状腺激素的分级调节等都可以让学生自己进行分析； 人体主要的内分泌腺及其分泌的激素 可由学生在回忆旧知识的基础上进行讲解； 建立血糖调节模型的活动由学生先阅读理解， 然 后分小组进行活动和讨论； 激素调节的特点由学生自己进行归纳； 激素类药物应用的利与弊 的评价，既可以让学生围绕教师提出的问题进行讨论与交流（详见教学案例），也可以事先 从媒体上收集相关的内容，在课堂上进行交流和讨论。 3．要充分利用教材所提供的资料 本节教材提供了丰富的资料和实例，这些材料是学生进行分析讨论很好的素材。“问 题探讨”从实际出发， 提出了马拉松长跑中血糖的平衡问题， 如果能将它与实例一中血糖代 谢途径相结合，可以为本节内容的学习创设联系实际而富有启发性的问题情境。资料分析 “促胰液素的发现”， 不仅蕴含了科学发现的思想与方法， 而且通过分析可以启发学生的思 维，训练学生的科学思维能力。组织好模型建构活动，不仅有助于促进学生对血糖平衡调节 的理解， 而且有助于认识模型建构方法在科学研究中的作用。 “评价应用激素类药物的利与 弊”，既拓展了学生的视野，也使学生认识到科学技术对人们生活正、负两方面的作用，有 助于学生辩证地看待科技进步对人类的影响。 建议教师在处理教材时， 要充分利用好这些资 料，将其有机地运用到教学过程中（详见教学案例）。 4．要注意引导学生关注社会、关注生活 本节内容与社会和个人生活是密切相关的。要引导学生把所学的知识与社会和个人生 活相结合。 这种结合一方面可体现在以社会生活中的实际问题作为背景， 分析挖掘这些问题 中包含的科学知识； 另一方面体现在运用所学的知识去分析解决社会生活中的问题。 前者如 通过马拉松运动和饭后血糖含量的变化， 引导学生分析变化的原因； 后者如学习了激素的调 节内容后，分析糖尿病的防治措施，评价激素应用的利弊等。

四、答案与提示 （一）问题探讨 计算：如果仅靠血液中的葡萄糖，马拉松运动员只能跑 1 min 左右（0.8～1.2 min）。 讨论：可能会导致血糖含量短暂的轻度下降，但仍能基本保持稳定，不会影响运动。 因为在运动过程中，血糖会因补充肌肉消耗的糖类物质而含量下降，同时，血糖会随时从储 能物质的分解、转化等得到补充。 （二）资料分析 1.提示：不迷信权威、创造性思维、严谨的实验设计等。 2.提示：他们的科学发现主要包括两个方面的内容：其一是发现促胰液素；其二是发 现了不同于神经调节的另一种调节方式──激素调节。 （三）思考与讨论 1.提示：在运动员的比赛过程中，血糖可以通过三条途径得到补充：食物中的糖类经 过消化和吸收、糖原分解为葡萄糖及一些非糖物质转化为葡萄糖。 2．提示：这是因为这些被吸收到体内的葡萄糖部分合成糖原储存起来了，部分转化为 脂肪、氨基酸等非糖物质，还有一些被氧化分解了，所以血糖含量很快恢复正常。 （四）模型建构 分析与结论 1.乙代表胰岛。 2.当血糖水平升高时，胰岛 B 细胞分泌的胰岛素增加，同时胰岛 A 细胞分泌的胰高血 糖素减少；反应的结果将使体内血糖水平下降到正常水平。当血糖水平降低时，胰岛 B 细胞 分泌的胰岛素减少， 同时胰岛 A 细胞分泌的胰高血糖素增加， 从而使体内血糖水平上升到正 常水平。 应用模型进行分析 提示：当身体不能产生足够的胰岛素时，体内血糖水平将会上升，多余的血糖将会从 尿中排出，出现糖尿病。 （五）旁栏思考题 提示：反馈调节有正负反馈之分，其中负反馈在日常生活及人体的生理活动中都很常 见。我们日常生活中用到的电冰箱、空调等的调温系统都是根据负反馈原理来设计的，机体 内的许多生理活动，如绝大多数激素的分泌、体温调节等都是负反馈调节的最好例子。正反 馈在人的正常生理活动中也是存在的，如排尿反射、血液的凝固过程、分娩过程、月经周期

中黄体生成素的释放等。 日常生活中也不乏正反馈的实例， 如某位学习刻苦的同学得到表扬 后，学习更加刻苦。 （六）与社会的联系 提示：糖尿病是由遗传和环境因素相互作用而引起的一种常见病，与人们的饮食状况 和生活方式有直接的关系。 饮食过多而不节制， 营养过剩， 体力活动过少， 从而造成肥胖 （脂 肪堆积）等是糖尿病的诱因之一。现代社会人们的压力越来越大，伴随着精神的紧张、情绪 的激动等多种应激状态，体内升高血糖的激素（如生长激素、去甲肾上腺素、胰高血糖素及 肾上腺皮质激素等）会大量分泌，从而使血糖升高。 糖尿病的治疗必须以饮食控制、运动治疗为前提。糖尿病病人应控制进食糖类食物， 减少高脂肪及高胆固醇食物的摄入量，适量增加高纤维及淀粉类食物。经常参加体育运动， 尽可能做全身运动，包括散步和慢跑等。在此基础上，适当使用胰岛素增敏剂等药物。 七）练习 基础题 1．C

提示：激素的分泌主要是由机体内外环境的变化引起的。机体通过分泌相应激素来调 节生理活动，从而适应环境的变化。 3．提示：正负反馈调节对于生命活动都具有重要的意义。一旦正反馈过程启动，就逐 步增强，不可逆地进行，直至反应完成，如排尿反射、血液的凝固过程、分娩过程等。相比 起来，负反馈的重要性似乎远大于正反馈，一是因为它在生理活动中的数量大、涉及面广； 二是它不断“纠正”控制信息，从而在维持稳态上发挥着巨大作用。以体温为例，人的正常 体温在 37 ℃左右，过高或过低都会通过负反馈来改变产热和散热过程，使体温趋向正常。 一旦这种反馈失常， 体温的急剧波动就会首先殃及大脑及各类器官的代谢， 使全身的各项机 能出现故障。 拓展题

提示：胰岛素是由 51 个氨基酸组成的蛋白质类激素，蛋白质的多肽链是在内质网上的 核糖体中合成的，内质网对多肽链进行加工，并运输到高尔基体，高尔基体与蛋白质的加工 和转运有关，所以，胰岛素的合成和分泌需要这些细胞器参与。大致过程是：在细胞核内， 基因完成转录，形成 mRNA，mRNA 被转送到细胞质，在内质网上的核糖体中指导合成多肽链 （先形成的长链大分子称为前胰岛素原）；前胰岛素原能穿越内质网膜进入内质网，在内质 网内加工，成为胰岛素原；然后胰岛素原被运到高尔基体，继续加工成为成熟的胰岛素，由 高尔基体分泌的囊泡运输到细胞膜，分泌到细胞外。 五、参考资料 1．动物激素的种类，化学成分及作用 动物激素的种类， 激素的种类繁多，来源复杂，按其化学性质可分为两大类：含氮激素和类固醇（甾体） 激素（见表 2-1）。 表 2-1

化学性质 中文名 释放激素（多 种）

促进或抑制相应激素的释放 增加肾小管对水的重吸收， 减少水分从尿中排出

下丘脑、神 具有刺激乳腺和子宫的双重 经垂体 腺垂体、胎 盘 作用；促进乳腺排乳 发动和维持泌乳

催乳素 肽 类 含 氮 激 素 及 蛋 白 质 激 素 促肾上腺皮质 激素 胰岛素

胰岛 B 细胞 调节代谢，降低血糖 CG 胎盘 对母体和胎儿的同化代谢具 有重要作用

胰岛 A 细胞 调节代谢，使血糖升高 促进肾上腺皮质的功能，从

腺垂体、脑 而调节糖皮质激素的分泌与 释放

促进胆汁和胰液中 HCO3 的分 泌 使卵巢中的雄激素转变为雌

二醇；促进精子的形成与成熟 过程 刺激卵巢内层细胞分泌雄激

素，并合成少量的雌二醇；刺 激睾丸间质细胞合成和分泌 睾酮

腺垂体 血、肝脏 肾、脑 神经系统、 肾上腺髓质

促进甲状腺激素的释放 促进醛固酮的合成与分泌 将血管紧张素原转化为 AT 可以使多种激素，如促性腺 素、ACTH、TSH 的分泌受到影 响 提高多种组织的兴奋性，加 速代谢 调节机体代谢与生长发育 与生物节律有关 主要影响糖代谢，是糖皮质 激素的代表 调节机体的水—盐代谢：促

肾上腺素 甲状腺素 褪黑激素 皮质醇

肾上腺髓质 甲状腺 松果体 肾上腺皮质

醛固酮 类 固 醇 （甾体）激 睾酮 素 雌二醇

肾上腺皮质 进肾小管对钠的重吸收、对钾 的排泄，是盐皮质激素的代表

睾丸间质细 维持和促进男性生殖器官和 胞 第二性征的发育

卵泡、 黄体、 维持和促进女性生殖器官和 胎盘 第二性征的发育 促使子宫内膜发生分泌期的

黄体、胎盘 变化，为受精卵着床和妊娠的 维持所必需

另外，胆固醇的衍生物 1,25-二羟维生素 D3 也被作为类固醇激素看待；前列腺素是脂 肪酸衍生物，广泛存在于许多组织中，主要在组织局部释放和发挥作用。 2．与血糖调节有关的其他激素及作用机理 与血糖调节有关的激素除了教材中介绍的胰岛素和胰高血糖素外，还有肾上腺素、甲 状腺素、糖皮质激素、生长激素等，这些激素相互协调、相互影响，共同完成对血糖水平的 调节。其中，胰岛素是惟一能够降低血糖含量的激素，其他的激素则通过不同的代谢途径而 使血糖含量升高。 （1）肾上腺素 肾上腺素的作用是促进肝糖原分解为葡萄糖、促进糖异生作用、抑制糖原的合成等， 因此，它的作用效果是使血糖含量升高。 （2）生长抑素 生长抑素是由胰岛 D 细胞分泌的，它抑制胰岛素和胰高血糖素的分泌，同胰岛素的作 用相反，因此可作为一个制动器以维持胰岛素分泌的速度与血糖含量相适应。

甲状腺激素可促进小肠黏膜对葡萄糖的吸收，同时促进糖原分解及糖异生作用（升高 血糖），它还可以促进糖的氧化分解（降低血糖）。在胰岛素存在的条件下，小剂量甲状腺 激素促进糖原合成，大剂量则促进糖原分解，并同时增强肾上腺素、胰高血糖素、生长素等 的升糖作用，因此，有升高血糖的趋势。 （4）生长激素 生长激素可以促进非糖物质转化为葡萄糖、抑制组织细胞对葡萄糖的利用等，因而具 有抗胰岛素样作用，升高血糖水平。 （5）糖皮质激素 糖皮质激素主要通过它的抗胰岛素样作用（使胰岛素与其受体的结合受到抑制）抑制 组织对葡萄糖的利用（但心脏和脑组织除外，这样在应激情况下可以保证心、脑组织对葡萄 糖的需要），还促进糖异生作用及糖原的分解，结果使血糖含量升高。 3．不同类型激素的作用机制 含氮激素主要与膜受体结合，类固醇激素主要与核受体结合，然后通过细胞内信号转 导系统或调节相应基因的表达来起作用。 （1）含氮激素的作用机制──第二信使学说 第二信使学说是由 Sutherland 等于 1965 年提出来的。他们认为这类激素的作用过程 大致包括以下主要步骤：①激素作为第一信使，与靶细胞膜上的激素受体结合并相互作用； ②激素与受体结合后，激活膜上的腺苷酸环化酶（AC）系统；③在 Mg 存在的条件下，AC 促使 ATP 转变为 cAMP。cAMP 是第二信使，信息由第一信使传递给第二信使；④cAMP 使无活 性的蛋白激酶转为有活性，从而激活磷酸化酶，引起靶细胞各种生理生化反应，如肌肉细胞 的收缩与舒张、 神经细胞的电位变化、 腺细胞的分泌、 细胞的通透性变化以及各种酶反应等。 生理效应的全过程可简示如图 2-2。

图 2-2 含氮激素作用机制示意图

这是一个酶促酶的连锁反应系统，像电子管的放大系统一样，激素的作用被逐级放大， 形成一个效能极高的生物放大系统。 （2）类固醇激素作用机制──基因表达学说 类固醇激素的相对分子质量小（仅为 300 左右），且呈脂溶性，因此可透过细胞膜进 入细胞。在进入细胞之后，经过两个步骤影响基因表达而发挥生物学作用。第一步是激素与 胞浆受体结合，形成激素—胞浆受体复合物。受体与激素结合后，其构型发生变化，从而使 细胞质中的“激素—受体复合物”获得透过核膜的能力。 第二步是激素—受体复合物进入细 胞核后结合于染色质的非组蛋白的特异位点上， 启动或抑制该部位的 DNA 转录过程， 进而促 进或抑制 mRNA 的形成，结果是诱导或减少某种蛋白质（主要是酶）的合成，引起相应的生 物效应（图 2-3）。这类激素也和含氮激素一样，作用方式也是一系列的连锁反应，作用效 果也被逐级放大，所以同样体现高效能的特点。

图 2-3 类固醇激素作用机制示意图 除上述作用方式外，类固醇激素还可直接作用于细胞膜的脂质成分，通过改变膜的结 构而起作用；还有的类固醇在数量很少时，本身虽不表现其特有的作用，但却是其他激素作 用的良好条件，发挥所谓的“允许作用”，这些作用都不能用基因表达学说来解释。 4．模型的概念、作用、特点及建构模型活动的要求 模型的概念、作用、 模型方法是指人们为了认识自然界中某一复杂的对象（如非常庞大的太阳系或非常微 小的细胞），或事物发生的过程、规律等，用形象化的具体实物，或抽象的语言文字、图表、 数学公式等对认识对象进行模拟或简化描述的一种方法。 模型的种类很多，一般所说的模型主要有物理模型、数学模型、概念模型等。细胞立 体结构图，细胞膜结构的实物模型，就可以看做物理模型；用手电筒光照射旋转的乒乓球以 演示地球上的昼夜交替，就是一种动态的物理模型。用 Nt=N0λt 表示种群的“J”型增长， 就是一种数学模型。用光合作用图解描述光合作用的主要反应过程，就是一种概念模型。本 节课文中的“模型建构”活动中， 学生的模拟过程事实上是建构动态的物理模型， 此后再建 构抽象的图解式概念模型。

模型方法是人们认识自然界的一种重要方式，也是理论思维发展的重要方式。在进行 具体的课题研究时，模型方法在人们理解事物的本质、探索未知规律的过程中，都起着重要 作用。 中学生物课中的模型建构活动，一方面是为了让学生通过模型建构活动，理解模型方 法的重要作用，并在以后的学习和生活中懂得适当应用这一重要方法；另一方面，也是为了 让学生通过探究活动，更好地理解和把握生物学的核心概念。因此，有关模型建构活动，应 该以体现模型方法的重要作用， 帮助学生把握相关核心概念为要旨， 而不是工艺制作或游戏。

第三节 神经调节与体液调节的关系