《人體的內環境與穩態》復習面面觀

訾玉玲

河北省于2021年實行3+1+2的新高考模式。新高考命題堅持“一核（立德樹人、服務選才、引導教學）四翼（必備知識、關鍵能力、學科素養、核心價值）四性（基礎性、綜合性、應用性、創新性 ）”的原則，突出方向性，重在落實立德樹人的根本任務，凸顯試題的育人功能；堅持科學性，以合理的考核方式破除知識間的壁壘，構建完整的知識體系；反映時代性，面向新時代傳播新知識和新理念；體現民族性，挖掘傳統文化中的精髓，培養文化自信；凸顯公共性，考慮教育背景差異、地區差異、民族差異等；體現尊重生命、熱愛生命的核心價值，樹立健康生命觀；創新試題形式，注重開放性、探究性，強化獨立思考、創新思維的考查，由“解題”向“解決問題”轉變，由“做題”向“做人、做事”轉變。在這樣的改革背景下，筆者對《人體的內環境與穩態》的復習提出一些建議，供同學們參考。

一、了解課標要求

所有的生命系統都存在于一定的環境當中，在不斷變化的環境條件中，依靠自我調節機制維持其穩態。課標要求能從系統分析的角度，認識個體生命系統的穩態，理解健康生活方式對于維持人體內環境穩態和疾病預防的意義。具體內容要求如下表：

表1 《人體的內環境與穩態》普通高中生物學課程標準（2017年版）課標要求

同學們要了解課程標準對本節的要求，在復習中準確對標定位，緊扣雙基，抓住重點，不出虛焊，不留盲區。

二、四線并行復習

高考命題以“必備知識、關鍵能力、學科素養、核心價值”為四翼，既突出重點知識的考查，又對能力、思維有較高的要求。因此，在《人體的內環境與穩態》一節的復習中，需要打通模塊邊界，實現相關知識的有機融合。用內環境這根主線串聯知識點，形成網絡化的知識體系，再輔以問題（情境）線、思維線和能力線，實現四線并行的復習策略，做到有序、有度、有法，從而建立大的穩態和平衡觀，使技能、思維、能力、素養都得以提高。

復習的時候可以分別以紅細胞、肌肉細胞和淋巴細胞為例，分析它們在機體中的作用，以及如何獲得所需要的養料和氧氣，如何排出代謝廢物，明確細胞外液構成的液體環境是機體內細胞生活的直接環境，辨析出膜上、胞內物質如載體蛋白、呼吸酶等，與外界相通的腔中的物質如消化道內消化酶等，均不屬于內環境。對屬于內環境的成分進行歸納分類：①細胞需要從外界獲取的營養成分，例如無機鹽、葡萄糖、氨基酸等。②細胞需要排出體外的代謝廢物，例如尿素、尿酸等。③呼吸交換的氣體，例如二氧化碳與氧氣。④細胞分泌的信息分子，例如各種激素、淋巴因子、神經遞質等。⑤排到細胞外的物質，例如血漿蛋白、抗體。根據各種組成成分的來源和去路，建立內環境各成分之間的關系以及與細胞內液的關系。用共建共享理念來分析問題，明晰當內環境某種成分發生異常變化時會引起疾病，如組織液增加會引起水腫，血液中鈣離子濃度過高會出現肌無力等。

三、適當拓展知識

教材中本章內容只有兩節，適當拓展補充一些知識，有利于同學們理解和分析。

1．毛細淋巴管

一端是盲端，由一層扁平的內皮細胞構成，通透性高，回收組織液中的大分子物質。小腸絨毛主要通過毛細淋巴管吸收脂肪，又稱乳糜管。為什么組織液單向進入淋巴呢？因為內皮細胞像魚鱗一樣相互覆蓋，形成只向管內開放的單向活動瓣膜，保證不倒流。

2．腦脊液

指包圍著腦和脊髓的無色透明液體，少量由血漿通過血管壁滲出形成，多數由腦室等細胞分泌形成，蛋白質含量很少，是腦與血液交換的屏障，也屬于內環境范疇。

3．晶體滲透壓和膠體滲透壓

由蛋白質等大分子物質形成的滲透壓稱為膠體滲透壓；由無機鹽等小分子物質形成的滲透壓稱為晶體滲透壓。

4．信息分子的作用

生命系統的運行過程中，自身組織表現為穩態和調節，穩態是有序、平衡而且不斷變化的。人體內環境的平衡包括同化作用和異化作用的平衡，糖類、無機鹽等的營養平衡，等等，這些平衡受信息調控。實現調節的是信息分子，信息分子與受體的結合很多發生在內環境中，如胰島素與受體的結合。

四、浸潤真實情境

內環境的穩態是一個整體，局部的因子達到平衡了，才能實現整體內環境的穩態。這種穩態的平衡是有一定限度的，超限就會失衡。穩態失衡的考查中選擇真實問題情境是一個導向，血液生化檢測就是真實情境的豐富來源。血液生化指標指的是血液中各種化學成分的含量，包括機體多種代謝產物的含量。健康機體的生化指標一般處于正常范圍內，檢測結果可以反映內環境理化性質的改變情況，如生活中常見的發燒、嚴重腹瀉、高原反應、中暑、尿毒癥、糖尿病等，以及肝功能、腎功能等的化驗檢測。這就要求同學們進行真實學習和深度學習，可以根據某位患者部分生化檢測數據創編習題，這個過程是在模擬醫生進行病理研究。這種浸潤式的過程分析，可以讓我們理解內環境穩態遭到破壞的具體原因是什么，會帶來怎樣的后果等，這不僅僅是一個邏輯思維的過程，更是學以致用的過程。要能基于生物學事實和證據，運用概念模型來探討、闡釋生命現象。同時感受機體強大的調節能力，樹立健康的生命觀念。

常見的檢查指標如下：

肝功能：血清蛋白檢測。肝功能受損時，總蛋白濃度降低，白蛋白與球蛋白的比值降低，丙氨酸轉氨酶和谷草轉氨酶由肝細胞進入血液，引起不同程度轉氨酶升高。

腎功能：血液中尿素氮和肌酐檢測。腎臟受損，尿素氮和肌酐濃度升高。

血脂檢查：總膽固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白膽固醇（含量越高，心血管發病率越低）和低密度脂蛋白膽固醇（含量越高，冠心病風險越大）。

血糖檢查：病理性高血糖最常見的原因是糖尿病。糖尿病患者空腹血糖濃度≥7.0mmol/L，餐后2h血糖濃度≥11.1mmol/L。

下面給出三份檢查報告，請參考上面的指標，結合所學知識進行數據分析。

圖1 血氣組合

圖2 血離子

圖3 生化全項，血清淀粉樣蛋白測定定量，C-反應蛋白測定（CRP）免疫比濁法

這些患者患有不同疾病，生化檢測的數據能在一定程度上反映患者機體可能出現的問題，結合學過的知識，可以進行綜合分析。筆者結合報告上面的數據，創編了一道試題：

例1．某69歲男性患者血清樣本檢測結果的部分數據如下表所示:

?

（1）隨外界環境因素的變化和體內細胞代謝活動的進行，內環境的各種_____和理化性質在不斷發生變化。若該患者血液中鈣離子含量過低，有可能出現_____等癥狀。

（2）根據患者總蛋白和白蛋白的數據分析，該患者可能出現_____癥狀，出現這種現象的原因是_____。

（3）鈉離子濃度會影響神經系統興奮性的原因是_____，該患者的動作電位的峰值會_____。

（4）內環境穩態是機體進行正常生命活動的必要條件，目前普遍認為_____是機體維持穩態的主要調節機制。

【參考答案】

（1）化學成分 抽搐

（2）浮腫（水腫） 血漿蛋白減少，血漿滲透壓降低，血漿中的水分進入組織液，使組織液增加

（3）機體受到刺激時，鈉離子內流產生動作電位 降低

（4）神經—體液—免疫調解網絡

另外，多項數據顯示，由于長期偏食、營養過剩、缺乏鍛煉等原因，青少年人群中高血壓、高尿酸癥、高血脂、高血糖等病癥也常有發生，這警示我們要養成良好的生活習慣，加強鍛煉，注重保健。

五、知識破界遷移

人體內的細胞生活在內環境中，通過內環境與外界環境進行物質交換。動物細胞培養、早期胚胎培養等體外細胞培養時，就需要模擬細胞外液的成分和內環境的理化條件，保持無菌無毒的環境，提供所需的營養，包括葡萄糖、氨基酸、核苷酸、無機鹽、有機鹽、微量元素、血漿和血清等；同時，給予適宜的溫度和pH，并提供95%的空氣和5%的CO2氣體環境，氧氣有利于細胞代謝的正常進行，CO2的主要作用是維持培養液的pH。血漿和血清中含有的天然成分，有利于細胞的體外存活。

在模擬內環境的培養液中添加某種藥物，通過檢測細胞集落形成數量來檢測培養細胞的增殖能力，用流式細胞術檢測細胞凋亡率，就可以研究藥理和藥效。同學們復習時可以破除選擇性必修一和選擇性必修三的知識壁壘，將內環境的知識遷移到動物細胞工程和胚胎工程，嘗試對綜合類問題情境進行分析，構建更加完善的知識體系。筆者通過查閱資料編寫了一道不定項選擇題，供同學們分析：

例2．拉帕替尼是針對表皮生長因子受體的小分子酪氨酸酶抑制劑，為研究拉帕替尼對急性髓系白血病癌細胞（HL60細胞）增殖和凋亡的影響，進行了如下實驗:在癌細胞培養液中加入0、10、15μmol/L拉帕替尼培養24 h，檢測細胞集落形成數量以確定細胞增殖能力，用流式細胞術檢測細胞凋亡率，結果如圖A、B所示。下列敘述正確的是

A．用10、15μmol/L拉帕替尼處理細胞后，細胞增殖能力下降

B．拉帕替尼能抑制HL60細胞增殖，且濃度越高越好

C．15μmol/L拉帕替尼是促進HL60細胞凋亡的最佳濃度

D．根據實驗結果判斷，拉帕替尼可用于治療急性髓系白血病

【答案】AD

【命題立意】本題以真實情境和實驗數據考查學生的綜合分析能力。

【解析】由圖A可知，拉帕替尼處理后集落形成數量下降，說明細胞增殖能力下降，A正確；圖A顯示拉帕替尼能抑制HL60細胞增殖，且呈一定濃度依賴性，但不一定濃度越高越好，B錯誤；由圖B可知，15μmol/L拉帕替尼促進HL60細胞的凋亡效果高于10μmol/L，但不能確定就是最佳濃度，C錯誤；實驗結果顯示拉帕替尼可抑制HL60細胞增殖、促進細胞凋亡，可用于治療急性髓系白血病，D正確。

結構和功能觀、進化與適應觀、穩態和平衡觀是高中生物學的幾大觀點，而內環境是建立穩態和平衡觀的有力抓手。在《人體的內環境與穩態》復習中，通過總結和歸納內環境的成分和理化性質，進行論證式建模，為每一個細胞建一個舒適的“家”；在尊重事實和證據的前提下，對生命現象進行分析，理解正常的理化性質是細胞進行新陳代謝的前提；崇尚嚴謹和務實的求知態度，樹立敢于質疑的科學精神，辯證分析“酸堿體質論”等缺乏科學依據的說法；對知識進行提煉和升華，逐步內化為視角、思路，形成完整的穩態和平衡觀；認同內環境的調節能力是有限的，每一個人都要增強社會責任感，倡導健康的生活方式。