浅谈关于稳态在二轮复习的应用
浅谈关于稳态在二轮复习的应用安徽芜湖县二中 朱宏飞
摘要:高中生物必修三教学中,稳态和反馈的概念在已有知识基础上应该有次整合。新课标在内容的选取上有主有次。在个体水平上,主要有人体内环境的稳态,人体及动物生命活动的调节也大都以人体内环境稳态调节为例。在群体水平上,主要是种群数量的变化和生态系统的稳定性。
英文摘要: Compulsory high school biology teaching in three, steady state and the concept of feedback should be integration based on the past knowledge. The new curriculum is the . The new curriculum is the main meeting in content selection. At the individual level, mainly has the steady state of the human body environment, regulate the life activities of the human body and animal is mostly in the human body environment homeostasis as an example. At the population level, is mainly the stability of population change and ecological system.
关键词: 环境、稳态、反馈、调节
正文
高中生物的二轮复习要回归教材,构建知识网络体系,提升学习能力,注重主干知识、生物模型知识和方法体系的梳理,对原有知识信息进行重新编码,将已学知识融入到个人的记忆和经验中去,以保持学生复习的新鲜和兴趣。
高三的学生在建构稳态和反馈的概念需进行一次重新整合,与此有关的生物学事实内容很多,新课标在内容的选取上有主有次。在个体水平上,主要有人体内环境的稳态,动物生命活动的调节也大都以人体内环境调节为例。在群体水平上,主要是种群数量的变化和生态系统的稳态。
对于稳态的介绍源于必修三模块中人体内环境的知识!
1857年,法国生理学家贝尔纳首先指出,细胞外液是机体细胞的直接生活环境,也就是人体的内环境。虽然机体的外部环境经常变化,但内环境基本不变,从而给细胞提供了一个比较稳定的理化环境。贝尔纳认为,“内环境的稳定是独立自由的生命的条件。”失去了这些条件,代谢活动就不能正常进行,细胞的生存就会出现危机。
1926年,美国生理学家坎农发展了内环境稳定的概念,指出内环境的稳定状态只有通过细致地协调各种生理过程才能达成。内环境的任何变化都会引起机体自动调节组织和器官的活动,产生一些反应来减少内环境的变化。他将这种由代偿性调节反应所形成的稳定状态称为稳态。他认为稳态并不意味着稳定不变,而是指一种可变的相对稳定的状态,这种状态是靠完善的调节机制抵抗外界环境的变化来维持的。
在坎农之后,随着生物学的发展,以及系统论和控制论的思想方法对生物学的影响,稳态的概念突破了生理学范畴,延伸至生命科学的各个领域,成为整个生命科学的一大基本概念。人们认识到,不仅人体的内环境存在稳态,各个层次的生命系统都存在稳态。
在微观领域,细胞内的各种理化性质也是大致维持稳定的,各种酶促反应的进行受到反馈调节;基因表达过程中同样存在稳态。
在宏观领域,种群、群落、生态系统都存在稳态。就人体内环境稳态而言,通过神经调节和体液调节而建立稳态的观点也得到进一步发展,提出稳态是通过神经、内分泌和免疫调节网络来维持的,并强调免疫调节在稳态维持中的作用。
对于上述事实,做出简单分析。
1、内环境是人体细胞生活的液体环境,即指细胞外液,包括血浆、组织液、淋巴,直接与细胞进行物质交换的细胞外液,处于动态平衡。由于细胞与内环境之间、内环境与外界环境之间不断地进行着物质交换,因此细胞的代谢活动和外界环境的不断变化,必然会影响内环境的理化性质,如 pH值、渗透压、温度等,但内环境通过机体的调节活动能够维持相对的稳定。
2、血糖平衡是血糖浓度的相对稳定。机体血液中的葡萄糖称为血糖,正常机体血糖浓度大约维持在0.8—1.2g/L之间,机体主要通过胰岛素和胰高血糖素来进行血糖平衡调节,影响血糖平衡的主要是血糖的来源、去路及机体代谢状况。
3、种群是由同种生物个体在一定自然区域内组成的群体,并出现个体层次上所没有的一系列特征。其中,种群密度是种群最基本的数量特征。在理想条件下,种群数量增长的数学模型为:Nt=N0λt,呈“J”型曲线。然而,正常情况下,自然界中一定空间存在一定的环境容纳量,种群数量增长会呈“S”型曲线。影响种群数量的因素很多,因此,种群的数量常常出现波动,在不利条件下,种群数量会急剧下降甚至消亡。
4、生物圈的结构和功能能够长期维持相对稳定的状态,这一现象称为生物圈稳态。生物圈稳态得以维持主要有以下因素:第一、从能量角度看,源源不断的太阳能是生物圈维持正常运转的动力;第二、从物质方面看,大气圈、水圈和岩石圈为生物的生存提供了各种必需的物质;第三、生物圈具有多方面的自动调节能力。生物圈的稳态是人类社会和经济持续发展的基础。为了维持生物圈的稳态,人类应当改变自己的生产和生活方式,
实现人类社会的可持续性发展。例如,在20世纪80年代建立起的生态农业,既可提高物质和能量的利用率,又可减轻环境污染,保护环境。生物圈稳态的破坏会带来一系列全球性环境危机,如酸雨等,而酸雨的形成与硫循环密切相关。酸雨等全球性环境问题对生物圈的稳态造成严重的威胁,并且影响到人类社会的可持续发展。
综上所述,稳态是生命系统的重要特征,是生命系统在与外界环境的物质、能量和信息交流过程中,通过自身的调节机制而维持的相对稳定状态。理解生命系统的稳态,一是要将生命系统放在与外界环境的相互作用中来理解,二是要理解不同生命系统内部的自动调节机制。
摘要:高中生物必修三教学中,稳态和反馈的概念在已有知识基础上应该有次整合。新课标在内容的选取上有主有次。在个体水平上,主要有人体内环境的稳态,人体及动物生命活动的调节也大都以人体内环境稳态调节为例。在群体水平上,主要是种群数量的变化和生态系统的稳定性。
英文摘要: Compulsory high school biology teaching in three, steady state and the concept of feedback should be integration based on the past knowledge. The new curriculum is the . The new curriculum is the main meeting in content selection. At the individual level, mainly has the steady state of the human body environment, regulate the life activities of the human body and animal is mostly in the human body environment homeostasis as an example. At the population level, is mainly the stability of population change and ecological system.
关键词: 环境、稳态、反馈、调节
正文
高中生物的二轮复习要回归教材,构建知识网络体系,提升学习能力,注重主干知识、生物模型知识和方法体系的梳理,对原有知识信息进行重新编码,将已学知识融入到个人的记忆和经验中去,以保持学生复习的新鲜和兴趣。
高三的学生在建构稳态和反馈的概念需进行一次重新整合,与此有关的生物学事实内容很多,新课标在内容的选取上有主有次。在个体水平上,主要有人体内环境的稳态,动物生命活动的调节也大都以人体内环境调节为例。在群体水平上,主要是种群数量的变化和生态系统的稳态。
对于稳态的介绍源于必修三模块中人体内环境的知识!
1857年,法国生理学家贝尔纳首先指出,细胞外液是机体细胞的直接生活环境,也就是人体的内环境。虽然机体的外部环境经常变化,但内环境基本不变,从而给细胞提供了一个比较稳定的理化环境。贝尔纳认为,“内环境的稳定是独立自由的生命的条件。”失去了这些条件,代谢活动就不能正常进行,细胞的生存就会出现危机。
1926年,美国生理学家坎农发展了内环境稳定的概念,指出内环境的稳定状态只有通过细致地协调各种生理过程才能达成。内环境的任何变化都会引起机体自动调节组织和器官的活动,产生一些反应来减少内环境的变化。他将这种由代偿性调节反应所形成的稳定状态称为稳态。他认为稳态并不意味着稳定不变,而是指一种可变的相对稳定的状态,这种状态是靠完善的调节机制抵抗外界环境的变化来维持的。
在坎农之后,随着生物学的发展,以及系统论和控制论的思想方法对生物学的影响,稳态的概念突破了生理学范畴,延伸至生命科学的各个领域,成为整个生命科学的一大基本概念。人们认识到,不仅人体的内环境存在稳态,各个层次的生命系统都存在稳态。
在微观领域,细胞内的各种理化性质也是大致维持稳定的,各种酶促反应的进行受到反馈调节;基因表达过程中同样存在稳态。
在宏观领域,种群、群落、生态系统都存在稳态。就人体内环境稳态而言,通过神经调节和体液调节而建立稳态的观点也得到进一步发展,提出稳态是通过神经、内分泌和免疫调节网络来维持的,并强调免疫调节在稳态维持中的作用。
对于上述事实,做出简单分析。
1、内环境是人体细胞生活的液体环境,即指细胞外液,包括血浆、组织液、淋巴,直接与细胞进行物质交换的细胞外液,处于动态平衡。由于细胞与内环境之间、内环境与外界环境之间不断地进行着物质交换,因此细胞的代谢活动和外界环境的不断变化,必然会影响内环境的理化性质,如 pH值、渗透压、温度等,但内环境通过机体的调节活动能够维持相对的稳定。
2、血糖平衡是血糖浓度的相对稳定。机体血液中的葡萄糖称为血糖,正常机体血糖浓度大约维持在0.8—1.2g/L之间,机体主要通过胰岛素和胰高血糖素来进行血糖平衡调节,影响血糖平衡的主要是血糖的来源、去路及机体代谢状况。
3、种群是由同种生物个体在一定自然区域内组成的群体,并出现个体层次上所没有的一系列特征。其中,种群密度是种群最基本的数量特征。在理想条件下,种群数量增长的数学模型为:Nt=N0λt,呈“J”型曲线。然而,正常情况下,自然界中一定空间存在一定的环境容纳量,种群数量增长会呈“S”型曲线。影响种群数量的因素很多,因此,种群的数量常常出现波动,在不利条件下,种群数量会急剧下降甚至消亡。
4、生物圈的结构和功能能够长期维持相对稳定的状态,这一现象称为生物圈稳态。生物圈稳态得以维持主要有以下因素:第一、从能量角度看,源源不断的太阳能是生物圈维持正常运转的动力;第二、从物质方面看,大气圈、水圈和岩石圈为生物的生存提供了各种必需的物质;第三、生物圈具有多方面的自动调节能力。生物圈的稳态是人类社会和经济持续发展的基础。为了维持生物圈的稳态,人类应当改变自己的生产和生活方式,
实现人类社会的可持续性发展。例如,在20世纪80年代建立起的生态农业,既可提高物质和能量的利用率,又可减轻环境污染,保护环境。生物圈稳态的破坏会带来一系列全球性环境危机,如酸雨等,而酸雨的形成与硫循环密切相关。酸雨等全球性环境问题对生物圈的稳态造成严重的威胁,并且影响到人类社会的可持续发展。
综上所述,稳态是生命系统的重要特征,是生命系统在与外界环境的物质、能量和信息交流过程中,通过自身的调节机制而维持的相对稳定状态。理解生命系统的稳态,一是要将生命系统放在与外界环境的相互作用中来理解,二是要理解不同生命系统内部的自动调节机制。