淺談關于穩態在二輪復習中的應用

朱宏飛

摘 要：在高中生物必修三教學中，穩態和反饋的概念在已有知識基礎上應該有次整合。新課標在內容的選取上有主有次。在個體水平上，主要有人體內環境的穩態，人體及動物生命活動的調節也大都以人體內環境穩態調節為例。在群體水平上，主要是種群數量的變化和生態系統的穩定性。

關鍵詞：環境；穩態；反饋；調節

高中生物的二輪復習要回歸教材，構建知識網絡體系，提升學習能力，注重主干知識、生物模型知識和方法體系的梳理，對原有知識信息進行重新編碼，將已學知識融入個人的記憶和經驗中去，以保持學生復習的新鮮和興趣。

高三學生在建構穩態和反饋的概念時需進行一次重新整合，與此有關的生物學事實內容很多，新課標在內容的選取上有主有次。在個體水平上，主要有人體內環境的穩態，動物生命活動的調節也大都以人體內環境調節為例。在群體水平上，主要是種群數量的變化和生態系統的穩態。

對于穩態的介紹源于必修三模塊中人體內環境的知識。

1857年，法國生理學家貝爾納首先指出，細胞外液是機體細胞的直接生活環境，也就是人體的內環境。雖然機體的外部環境經常變化，但內環境基本不變，從而給細胞提供了一個比較穩定的理化環境。貝爾納認為，“內環境的穩定是獨立自由的生命的條件。”失去了這些條件，代謝活動就不能正常進行，細胞的生存就會出現危機。

1926年，美國生理學家坎農發展了內環境穩定的概念，指出內環境的穩定狀態只有通過細致地協調各種生理過程才能達成。內環境的任何變化都會引起機體自動調節組織和器官的活動，產生一些反應來減少內環境的變化。他將這種由代償性調節反應所形成的穩定狀態稱為穩態。他認為穩態并不意味著穩定不變，而是指一種可變的相對穩定的狀態，這種狀態是靠完善的調節機制抵抗外界環境的變化來維持的。

在坎農之后，隨著生物學的發展，以及系統論和控制論的思想方法對生物學的影響，穩態的概念突破了生理學范疇，延伸至生命科學的各個領域，成為整個生命科學的一大基本概念。人們認識到，不僅人體的內環境存在穩態，各個層次的生命系統都存在穩態。

在微觀領域，細胞內的各種理化性質也是大致維持穩定的，各種酶促反應的進行受到反饋調節；基因表達過程中同樣存在穩態。

在宏觀領域，種群、群落、生態系統都存在穩態。就人體內環境穩態而言，通過神經調節和體液調節而建立穩態的觀點也得到進一步發展，提出穩態是通過神經、內分泌和免疫調節網絡來維持的，并強調免疫調節在穩態維持中的作用。

對于上述事實，做出簡單分析。

1.內環境是人體細胞生活的液體環境，即指細胞外液，包括血漿、組織液、淋巴，直接與細胞進行物質交換的細胞外液，處于動態平衡。由于細胞與內環境之間、內環境與外界環境之間不斷地進行著物質交換，因此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、溫度等，但內環境通過機體的調節活動能夠維持相對的穩定。

2.血糖平衡是血糖濃度的相對穩定。機體血液中的葡萄糖稱為血糖，正常機體血糖濃度大約維持在0.8～1.2g/L之間，機體主要通過胰島素和胰高血糖素來進行血糖平衡調節，影響血糖平衡的主要是血糖的來源、去路及機體代謝狀況。

3.種群是由同種生物個體在一定自然區域內組成的群體，并出現個體層次上所沒有的一系列特征。其中，種群密度是種群最基本的數量特征。在理想條件下，種群數量增長的數學模型為：Nt=N0λt，呈“J”型曲線。然而，正常情況下，自然界中一定空間存在一定的環境容納量，種群數量增長會呈“S”型曲線。影響種群數量的因素很多，因此，種群的數量常常出現波動，在不利條件下，種群數量會急劇下降甚至消亡。

4.生物圈的結構和功能能夠長期維持相對穩定的狀態，這一現象稱為生物圈穩態。生物圈穩態得以維持主要有以下因素：第一，從能量角度看，源源不斷的太陽能是生物圈維持正常運轉的動力；第二，從物質方面看，大氣圈、水圈和巖石圈為生物的生存提供了各種必需的物質；第三，生物圈具有多方面的自動調節能力。生物圈的穩態是人類社會和經濟持續發展的基礎。為了維持生物圈的穩態，人類應當改變自己的生產和生活方式，實現人類社會的可持續性發展。例如，在20世紀80年代建立起的生態農業，既可提高物質和能量的利用率，又可減輕環境污染，保護環境。生物圈穩態的破壞會帶來一系列全球性環境危機，如酸雨等，而酸雨的形成與硫循環密切相關。酸雨等全球性環境問題對生物圈的穩態造成嚴重的威脅，并且影響到人類社會的可持續發展。

綜上所述，穩態是生命系統的重要特征，是生命系統在與外界環境的物質、能量和信息交流過程中，通過自身的調節機制而維持的相對穩定狀態。理解生命系統的穩態，一是要將生命系統放在與外界環境的相互作用中來理解，二是要理解不同生命系統內部的自動調節機制。

參考文獻：

付軼萍.淺談如何提高生物二輪復習的有效性[J].學周刊，2012（30）.