苏教生物必修32人体的稳态教案设计.docx
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苏教生物必修32人体的稳态教案设计
第一章生物个体的稳态
第一节人体的稳态
【教学目标】
1、说明稳态的生理意义。
2、内环境的组成和理化性质。
3、体温的调节。
4、水和无机盐的调节。
5、血糖调节。
【教学重点】
1、举例说出人体稳态调节的生理过程。
2、内环境的组成和理化性质。
3、体温的调节。
4、水和无机盐的调节。
5、血糖调节
【教学难点】
1、人体稳态调节的生理过程
2、血糖调节
【教学媒体】PPT课件、图片
【教学课时】4课时
【教学过程】
教学环节
时间分配
教学内容
学生活动
导入新课:
推进新课
第一课时稳态的生理意义
思考:
1、我们冬天出汗多,还是夏天出汗多?
2、我们的体温通常都维持在37℃左右,这个温度会改变吗?
师:
那么人体是如何维持这个相对平衡的,一旦打破,会有什么后果?
带着这些问题,导入新课---《人体的稳态》。
师:
课件展示草履虫和红细胞的图片:
讨论1:
图1和图2各是什么细胞?
请说出细胞的名称。
2:
它们分别生活在什么样的环境中?
两者的生活环境有何异同?
总结:
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,可直接与外界进行物质交换。
那么人体的细胞是如何与外界进行物质交换和能量转换的呢?
总结:
人体内含有大量的液体成分。
我们就把它称为体液。
细胞内液(存在于细胞内,约占2/3)
体液血浆
细胞外液(存在于细胞外,约占1/3)组织液
淋巴等
教师着重讲解几个概念。
血浆:
血液中的液体成分。
组织液:
是存在于组织细胞间隙的液体。
淋巴:
组织液被毛细淋巴管吸收,成为淋巴液。
内环境:
体内细胞生活的环境,即细胞外液。
师:
人体内细胞数量很多,存在于细胞内的液体总和大约占2/3,所以细胞内液多。
那么细胞直接生活的环境是什么?
视频播放:
人体细胞内环境的物质交换动画
师:
接下来我们一起看一下组织液、血浆、淋巴液之间的内在联系。
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。
它们之间的关系我们可以通过下面这个图来显示。
由此可见,全身的细胞外液是一个有机的整体。
(叫学生上来画,教师批改、点评、补充)
想一想:
在血浆、组织液、细胞内液这三种体液中,O2浓度由高到低的顺序是什么?
CO2的浓度由高到低的顺序是什么?
提示:
O2浓度由高到低:
血浆>组织液>细胞内液
CO2浓度由高到低:
细胞内液>组织液>血浆
师:
在神经系统和内分泌系统等的调控下,通过人体自身的调节,机体会对内环境的各种变化做出相应的调整,是的内环境的温度、渗透压、酸碱度及各种化学成分保持相对稳定的状态,称为稳态。
维持内环境的稳态是生命活动正常进行的必要条件。
简述维持血压稳态的负反馈调控过程(书P13图2-2)让学生理解稳态。
体温调节
思考:
我们冬天出汗多,还是夏天出汗多?
无论是严冬,还是酷暑,人的体温总是维持在37℃左右?
那么,人体为什么会保持体温的相对稳定?
师:
投影,提出问题
某人用三种常用测体温的方法,得到了三个不同的数值,到底哪个是他的体温?
腋窝温度
口腔温度
直肠温度
36.8℃
37.2℃
37.6℃
师:
直肠温度最接近于人体内部的温度,但测量不方便,因此大多采用腋下和口腔测量。
投影讨论提纲:
1.选择一个人的数据可得出什么结论?
如何使比较的结果更直观?
2.选择一个家庭的数据可得出什么结论?
3.选择同一个年龄不同性别学生的个人数据可以得出什么结论?
学生:
分析、讨论并绘制人体体温昼夜变动的曲线,得出结论:
1.同一个人的体温昼夜有差别,不超过一度。
体温会因活动量的改变而改变。
因此被试者应处于平静状态中测量。
婴幼儿哭闹会使体温升高,因此要等他们停止哭闹几分后,再测量体温。
2.不同年龄的人体温有差异,年轻者体温高于年老者。
3.同一年龄不同性别的人体温有差异,女性较高。
思考:
1.体温是哪来的?
2.主要的能源物质是什么?
3.产热的主要细胞器是什么?
4.散热的途径有哪些?
师:
体温的相对恒定是由于产热等于散热,是神经和体液共同调节,
调节体温的主要神经中枢在下丘脑(展示下丘脑图片)
师:
讲述体温调节的过程:
当人处于寒冷环境中时:
冷觉感受器感受刺激,产生兴奋并将兴奋传入下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的分析、综合,再使有关神经兴奋,使皮肤血管收缩,减少皮肤血流量;皮肤立毛肌收缩,产生“鸡皮疙瘩”,缩小汗毛孔,减少热量散失。
同时,骨骼肌不自主战栗,皮肤立毛肌收缩,增加产热量;有关神经作用于肾上腺,使肾上腺素的分泌增加,导致体内代谢活动增强,产热量增加。
当人处于炎热环境中时,皮肤里的温觉感受器接受刺激后,将兴奋传入下丘脑的体温调节中枢,通过中枢的调节,使皮肤血管舒张,增加皮肤的血流量;汗液的分泌增多,从而使散热量增加。
(教师板书调节过程)
师总结:
尽管人体有完善的体温调节结构和功能,但是人体调节体温的能力是有限的。
当长时间置身于寒冷环境中,机体产生的热量不足补偿散失的热量,会引起体温降低;在高温环境中过久,会因体内热量散不出,导致体温升高。
因此,要避免在寒冷和高温环境中停留过久。
设疑:
体温升高或降低,对人体只有害而无益吗?
在某些特殊情况下,体温在一定范围内升高或降低对人体是有益的,如感冒时的发烧,使人抗病力增强;临床上用人工冷却法使人进入麻醉状态,称为低温麻醉。
为做脑、心脏手术创造了有利条件。
[教学目标巩固]
1.人的体温在正常情况下会产生一些变动,下列说法中正确的是
A.新生儿和儿童的体温略低于成年人
B.女性体温略低于男性
C.体温的昼夜差别不超过1℃
D.人是变温动物
2.人的体温调节中枢位于
A.下丘脑B.骨髓
C.大脑D.垂体
第二课时水和无机盐的调节
导入:
人体的70%是水组成的,人体所需要的无机盐含量很少,但是却必不可少,细胞外液中水和无机盐的代谢平衡时维持内环境稳态的重要因素之一。
讨论:
人体内水的摄人和排出途径有哪些?
其主要途径是什么?
总结,投影:
“正常成年人每天水的摄入量和排出量”,据图示分析:
人体内水的摄入有三条途径:
①来自饮水;②来自食物;③来自物质代谢。
其中饮水和食物是体内水摄入的主要来源。
人体内水的排出有四条途径:
①由肾脏排出;②由皮肤排出;③由肺排出;④由大肠排出。
其中最主要的排出途径是肾脏。
通过机体的调节作用,使水的摄入和排出相当,以维持体内水的平衡。
提问:
当人体饮水不足或饮水过多时,机体是如何调节的?
(请学生带着问题去复习肾小球、肾小管和集合管的知识)
展示多媒体课件:
演示肾单位和集合管的结构及尿的形成过程,由教师讲述肾小球的滤过作用及肾小管、集合管的重吸收作用。
提问:
肾脏排尿主要是排出体内多余的水分吗?
师:
人每天不仅要摄入一定量的水,而且还必须通过饮食摄取一定量的无机盐,同时也要排出一定量的无机盐,那么无机盐是怎样摄入和排出的呢?
其平衡又是怎样来维持的呢?
师:
当人饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时,都会引起细胞外液渗透压升高,使下丘脑的渗透压感受器受到刺激,产生的兴奋一方面传至大脑皮层,通过产生渴觉来调节水的摄入;另一方面使下丘脑神经细胞分泌、并由垂体后叶释放的抗利尿激素增加,从而促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少了尿的排出,保留了体内的水分,使细胞外液的渗透压趋向于正常。
相反,当人因饮水过多或盐丢失过多而使细胞外液的渗透压下降时,就会减少对下丘脑中渗透压感受器的刺激,也就减少了对抗利尿激素的分泌和释放,肾脏排出的水分就会增加,从而使细胞外液的渗透压恢复正常。
师生共同总结如下图所示:
展示多媒体课件:
演示体内Na+的来源和去路示意图。
通过观察,提出问题:
①体内的无机盐主要以什么方式存在?
②体内Na+的摄入和排出途径是什么?
总结:
人体内的无机盐主要以离子状态存在。
体内的Na+主要来自于食物,而排出途径有肾脏排出、汗液排出、粪便排出,其主要途径是通过肾脏排出。
多媒体课件:
演示K+的动态平衡示意图。
通过观察,提问:
体内K+的摄入和排出途径有哪些?
体内K+的排出有什么特点?
讲述:
体内K+主要来自于食物。
排出可通过肾脏排出和粪便排出两条途径,而以肾脏排出为主。
体内K+排出的特点是多吃多排,少吃少排,不吃也排,所以长期不能进食的病人,应注意适当补充钾盐。
总结:
当血钾含量升高或血钠含量降低时,可以直接刺激肾上腺,使醛固酮(一种激素)的分泌量增加,从而促进肾小管和集合管对Na+的重吸收和对K+的分泌(保钠排钾),维持血钾和血钠含量的平衡。
相反,当血钾含量降低或血钠含量升高时,则使醛固酮含量减少,结果也是维持血钾和血钠的平衡。
其过程可总结为:
在人体内,血液与组织液中的K+,组织液与细胞内液中的K+,都在不断进行交换,这种交换保持着动态平衡,因此,血液、组织液和细胞内液中的K+的含量能够维持在相对稳定的状态。
在临床上常把血钾(指血清中的K+)含量作为诊断某些疾病的指标。
思考:
有人说:
“一个人一天内不吃饭、不喝水,但只要没有大小便,就可以维持体内水和无机盐的平衡”,这种说法对吗?
为什么?
通过水和无机盐的平衡调节过程分析,可总结出:
体内水和无机盐的平衡,是在神经调节和激素调节的共同作用下,主要通过肾脏来完成的。
[教学目标巩固]
1.体内水排出的最主要途径是(D)
A.皮肤排汗
B.呼出的水蒸气
C.消化道排出
D.肾脏排尿
2.Na+和K+的主要吸收部位和排出部位分别是(B)
A.小肠、小肠和皮肤、大肠
B.小肠、小肠和肾脏、肾脏
C.大肠、小肠和肾脏、皮肤
D.大肠、大肠和皮肤、皮肤
3.下列有关人体水分调节的叙述正确的是(C)
A.大量饮水,则抗利尿激素分泌增加
B.渴觉中枢兴奋,则抗利尿激素分泌减少
C.抗利尿激素分泌减少,则尿量增加
D.细胞外液中电解质浓度降低,则尿量减少
第三课时血糖调节
导入:
为什么有的同学常在上午第三节课后感到心慌,注意力难以集中?
为什么糖尿病患者不宜吃甜食?
这都与人体内血糖的平衡及其调节有关。
展示挂图:
示血糖平衡的调节。
提问:
1.人体内血糖的来源途径有哪些?
(回答:
来源途径有三:
消化吸收;肝糖元分解;非糖物质转化。
)
2.人体内血糖的去路有哪些?
(回答:
去路有三:
氧化分解;合成糖元;转变成脂肪和部分氨基酸等。
)
讲述:
人体正常情况下,血糖的来源和去路能维持正常的动态平衡,从而维持体内血糖浓度的相对稳定。
讨论:
当机体的血糖浓度过高或过低时会出现什么症状?
总结:
当长期饥饿或肝功能不强时,血糖浓度会降低。
血糖浓度过高时,会使葡萄糖从肾脏排出,形成糖尿,造成体内营养物质流失,同样有损健康。
讲解:
调节血糖的激素:
(1)胰岛素:
(降血糖)
分泌部位:
胰岛B细胞
作用机理:
①抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖
②促进血糖进入组织细胞,并在组织细胞内氧化分解、合成糖元、转变成脂肪酸等非糖物质。
(抑制2个来源,促进3个去路)
(2)胰高血糖素:
(升血糖)
分泌部位:
胰岛A细胞
作用机理:
促进肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖(促进2个来源)
那么,人体内的血糖是怎样保持平衡的呢?
展示多媒体课件:
示血糖的激素调节过程。
讲述:
人体内有多种激素能够调节血糖含量,但以胰岛素和胰高血糖素的作用为主。
当血糖浓度升高时,可以使胰岛B细胞的活动增强,并分泌胰岛素。
胰岛素是惟一能够降低血糖含量的激素,它一方面能够促进血糖进入肝脏、肌肉、脂肪等组织细胞,并在这些细胞中合成糖元,转化成脂肪,氧化分解;另一方面,又能抑制肝糖元的分解和非糖物质转化成葡萄糖。
总的来说,既增加了血糖的去路,又减少了血糖的来源,从而使血糖含量降低。
当血糖含量降低时,就使胰岛A细胞的活动增强并分泌胰高血糖素,主要作用于肝脏,它能强烈地促进肝糖元分解,促进非糖物质转化成葡萄糖,从而使血糖含量升高。
其过程可总结如图:
血糖升高→胰岛B细胞分泌胰岛素→血糖降低(同时胰高血糖素分泌减少)
血糖降低→胰岛A细胞分泌胰高血糖素→血糖升高(同时胰岛素分泌减少)
提问:
当人体由于各种原因而不能正常调节血糖的平衡时,人体会出现什么症状?
讲解:
人体内血糖的正常值是80~120mg/dL。
当低于50~60mg/dL时,机体出现头昏、心慌、面色苍白、四肢无力等,属于早期低血糖症状。
当血糖浓度低于45mg/dL时,机体会出现惊厥、昏迷等晚期低血糖症状。
空腹时,血糖浓度高于130mg/dL时,属于高血糖,而高于160~180mg/dL时才属于糖尿病。
糖尿病
病因:
胰岛B细胞受损,导致胰岛素分泌不足
症状:
多饮、多食、多尿和体重减少(三多一少)
防治:
调节控制饮食、口服降低血糖的药物、注射胰岛素
检测:
斐林试剂、尿糖试纸
讲述:
糖尿病人之所以会出现高血糖或糖尿,是因为病人的胰岛B细胞受损,导致胰岛素分泌不足,这样就使得葡萄糖进入组织细胞和在细胞内的氧化利用发生障碍,而此时肝糖元分解释放的和非糖物质转化来的葡萄糖则增多,因而出现高血糖。
由于细胞内能量供应不足,患者总感觉饥饿而多食;多食又进一步使血糖来源增加,从而使血糖浓度继续升高,当血糖浓度高于160mg/dL时,就出现糖尿。
病人在排出大量糖的同时,也带走了大量水分,使得病人出现多食、多饮、多尿、体重减轻等症状(三多一少)。
对于糖尿病的治疗,可采用调节和控制饮食并结合药物的方法进行治疗。
对于较轻的患者,可通过调节和控制饮食、配合口服降血糖药物,就可达到目的。
饮食要注意:
一是不要吃糖、蜂蜜、巧克力等;二是少吃含糖类较多的食物,如马铃薯等;三是多吃含膳食纤维多的食物,如粗粮、蔬菜等。
对于较重的患者,除控制饮食以外,还应遵医嘱注射胰岛素治疗。
[教学目标巩固]
1.胰岛素能降低血糖浓度,不是因为它能
A.抑制肝糖元分解
B.促进血糖进入细胞
C.促进血糖排泄
D.抑制非糖物质转变为葡萄糖
分析:
胰岛素的作用有如下几个方面:
①促进血糖转化为肝糖元和肌糖元,②促进血糖进入组织细胞,并在细胞中氧化分解,③抑制非糖物质(脂类、氨基酸等)转化为血糖,从而使血糖的浓度降低。
答案:
C
2.在胰岛B细胞受损时
A.糖的来源增加,去路也增加
B.糖的来源增加,去路减少
C.糖的来源减少,去路增加
D.糖的来源和去路都减少
分析:
胰岛B细胞受损,则胰岛素分泌障碍,这样非糖物质转化为血糖的过程不受抑制,而血糖分解和转化为糖元的过程不再受到胰岛素的促进作用。
答案:
B
7.某人多日来口渴多饮、多尿、容易饥饿而多食,而且日渐消瘦。
在医院尿液检查为糖尿,另作一实验检查:
早晨空腹测血糖。
检查时一次口服葡萄糖100g,然后每隔一定时间测血糖含量,与正常人标准比较,做曲线如下图所示:
(1)图中表示该病人血糖变化的曲线是________。
(2)b曲线在1~2h时间下降的原因主要是________调节的结果,此时肝糖元的含量应该________;3~4h间基本稳定而略提高,此间肝糖元的含量会________。
(3)a曲线在1~2h间仍然上升,与b相比,此间肝糖元合成量应明显________;2~4h间a曲线有所下降,与b相比,此时组织细胞中糖的氧化会________,而脂肪及蛋白质分解则________,使a曲线有所下降的一个重要原因是________________________________。
(4)病人原尿中葡萄糖含量与血浆相比较应该________,原因是________________________________________,病人尿液中有葡萄糖,是由于原尿中的糖浓度比肾小管能够________的糖浓度________。
(5)分析尿量明显增多的原因是________________________________,随尿液丢失糖时也会________,口渴多饮是由于________________使血浆浓缩而引起,容易饥饿而多食是由于________使组织细胞能量供应不足而引起,身体消瘦的原因是________消耗过多所致。
答案:
(1)a
(2)胰岛素增加减少(3)减少减少增强形成糖尿(4)相同肾小球滤过作用不能阻止葡萄糖分子从血浆进入肾小囊腔重吸收大得多(5)丢失过多的水丢失的水多丢失的水多细胞利用糖障碍脂肪和蛋白质
【各抒己见】:
向你的同桌描述体温调节、水和无机盐调节以及血糖调节的过程。
【布置作业】自主完成《课堂导学》相应练习
生:
图1中是人体血液中的血细胞,图2中是单细胞动物草履虫。
生:
细胞外液(内环境)
学生分析、讨论:
1.人的体温来源于体内物质代谢过程中,所释放出来的热量。
2.主要的能源物质是糖类。
3.产热的主要细胞器是线粒体。
4.散热主要由皮肤经传导、对流、辐射和蒸发完成。
学生之间的讨论,由学生说出可能的途径
生:
体内多余的水分、钠盐以及代谢废物的主要排出途径都是经肾脏排出,所以不能说肾脏排尿主要是排出体内多余的水分。
生:
一个人一天内可以不吃饭、不喝水,但不可能不排便,尤其是小便;即使不排便,体内的水和无机盐也会从其他途径排出,使体内水和无机盐的平衡遭到破坏,所以这种说法不对。
学生根据常识讨论,得出结论:
血糖含量过低时,体内细胞缺少能量供应,就会出现头昏、心慌、四肢无力等。
严重时甚至导致死亡。
【板书设计】
第一章 生物个体的稳态
一人体的稳态
(一)稳态的概念
(二)内环境的组成和理化性质。
(三)稳态的意义
二体温及其调节
(一)体温:
身体内部温度
(二)体温相对恒定的意义:
维持内环境的稳定,保证新陈代谢等生命活动正常进行的必要条件。
(三)体温的调节
三水和无机盐的平衡和调节
(一)水的平衡和调节
1.水的平衡
(1)水的来源:
①来自饮水;②来自食物;③来自物质代谢。
(2)水的去路:
①由肾脏排出——主要排出途径;②由皮肤排出;③由肺排出;④由大肠排出。
2.水的平衡调节
(二)无机盐的平衡和调节
1.Na+:
①来源:
食盐,由小肠吸收;②排出途径:
肾脏(主要)、汗液、粪便。
2.K+:
①来源:
食物;②排出途径:
肾脏(主要)、粪便;③排出特点:
多吃多排,少吃少排,不吃也排。
3.平衡的调节
(三)水和无机盐平衡的意义:
对于维持人体稳态起非常重要的作用,是人体各种生命活动正常进行的必要条件。
四血糖的调节
(一)血糖的平衡及其意义
1.血糖的来源
①消化、吸收
②肝糖元分解
③非糖物质转化为葡萄糖
2.血糖的去路
①氧化分解
②合成糖元
③转变为脂肪,部分氨基酸
血糖的相对稳定状态,对于保证人体各种组织和器官的能量供应,进而保持人体健康,有着重要的意义。
(二)血糖平衡的调节
1.主要调节方式
2.其他调节方式
①神经系统通过影响激素分泌间接发挥调节作用。
②肾脏的调节作用。
③肾上腺的调节作用。
(三)低血糖
(四)糖尿病及其防治
1.发病机理:
胰岛B细胞受损——胰岛素分泌不足。
2.治疗措施:
调节和控制饮食结合药物的方法。
【教学后记】
通过图片展示和视频播放,通过身边的疾病了解稳态的意义,了解体温调节,水和无机盐调节和血糖调节,使生物应用到日常生活中,激起学生的兴趣。
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