高中生物学新课程知识释疑——“稳态与环境”模块

<正>普通高中生物学新课标在"稳态与环境"模块选取的学习内容,既有生物个体水平的调节与稳态的知识、又有生物群体水平的调节与稳态的知识。内稳态与调节的内容比较抽象,生态学知识强     

稳态与适稳态

稳态是生理学的一个核心概念,揭示了内环境稳定是生命活动及其功能调节的基础;适稳态强调机体同时具有稳定性和灵活性,可适应外环境的持续改变而建立新稳态以维持健康。适稳态概念的提出从更宏观的视角将经典的生理稳态外延至机体适应环境改变、维系健康的新层次,是对经典稳态理论的补充和完善。本文简介了稳态及适稳态的概念及其发展历史,分析了两者间的区别与联系,重点阐述了适稳态负荷与应激、适应及疾病的关系,以及如何应用适稳态机制促进健康、提高机体适应极端环境的能力。     

对"稳态、反馈"含义的再认识

稳态是一项重要的生命特征,是由“内环境恒定”的概念衍生和发展而来的。维持稳态就能使机体适应外界环境的不断变化,破坏稳态可导致生理功能的破坏和疾病的产生。负反馈是保持稳态的重要机制,但它不是稳态的唯一支柱。在整体内,神经－内分泌系统、前馈的作用均不容忽视。稳态是相对的,是有波动的。机体在自身的节律周期中,在千变万化的内外环境中保持着有限度的稳定,才是科学地评价稳态的地位。     

应变稳态：稳态理论的完善

应变稳态（Allostasis）是基于稳态（Homestasis）的新兴生态学概念,它强调机体能在外界变化的环境中维持内环境稳定。综述了应变稳态的概念及其与稳态的区别与联系．进而阐述了不同类型的应变稳态状态（allostatic state）的生理功能和应变稳态负荷（allostatic load）的原理与类型。     

稳态概念的再认识

传统的稳态概念,主要集中在机体的内环境受干扰后才自动发生的校正反应上,也可称为“反应性稳态”。生物在进化过程中还发展了对各种周期性(昼夜、月、年等)环境变化预先发生适应性反应的精确定时系统(生物钟),故稳态概念应作进一步延伸,包括“预言性稳态”这样一种新观点;它可以使机体在环境周期性变化到来之前,最有效地作好准备或激活稳态调节机制。     

历史里的稳态

正稳态是系统学等现代科学中一个重要的基本概念和理论。生理学家把正常机体通过自身的调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。稳态概念源于对内环境的研究,后来逐渐发展成为适用于整个生物科学的基本概念。这从一个侧面反映出生物科学从分析走向综合、由分支走向统一的发展趋势。在稳态概念提出的过程中,贝尔纳、坎农和维纳等人都做出巨大贡献。     

“神经调节”的教学组织

<正>"神经调节"是高中生物学新课标必修3模块中"动物生命活动的调节"的内容之一。动物和人体的神经系统,在维持其内环境的稳态以及适应外界环境变化方面,发挥着重要的调节作用。该单元的     

“人体的免疫调节”的教学组织

人体和动物生命活动的调节包括：神经调节、体液调节和免疫调节。新课标将“神经调节”和“体液调节”安排在“稳态与环境”之3．2“动物生命活动的调节”中．将“免疫调节”放在3．3“人体的内环境与稳态”中,要求“概述人体免疫系统在维持稳态中的作用”。本文主要阐述“人体的免疫调节”的教学组织。     

Hippo信号通路生物学作用研究进展

Hippo信号通路是20世纪末在黑腹果蝇中进行基因筛选时发现的,该通路受各种生化、物理和结构信号的影响,调控细胞生长、分化,组织和器官发育以及内环境稳态等基本生物学过程。研究表明Hippo信号通路失调会引起一系列疾病的发生。本文阐述了目前Hippo信号通路在胚胎发育、器官和组织稳态调节、肿瘤的发生发展和细胞自噬等一系列生物学过程以及靶向治疗中的研究进展,其中Hippo信号通路通过细胞自噬来维持机体细胞内环境稳态成为新的研究热点。对该通路的功能和调控机制的深入研究也为组织器官修复再生医学及癌症治疗提供参考。     

高中生物学新课程标准教学研讨"稳态与环境"模块的教学构思

本模块主要是从“生命系统”的系统性观点出发,着重阐述个体及其以上层级生命系统在同环境相互作用的同时,通过自我调节维持自身稳态并适应环境的一般机制。包括3个学习单元：①“植物的激素调节”部分是从植物的个体水平上切入学习内容;②“动物生命活动的调节”部分是从人和动物的个体水平上切入学习内容;③“人体的内环境与稳态”部分则是从人的个体水平上切入学习内容。笔者对本模块教学的构思大致如下：     

高中生物学新课程标准教学研讨"人体的内环境与稳态"的教学构思

在普通高中《生物课程标准》的内容标准中，“人体的内环境与稳态”是必修部分“稳态与环境”模块的第3学习单元，笔者将从知识内容、学习目标、教学策略等方面，谈谈对本单元教学的一些建议。[第一段]     

肠道淋巴组织与共生细菌对肠道环境稳态的共同维持

肠道环境的稳态不仅是正常消化功能的基础,还是抵御病原体入侵的重要防线。定居于肠道内的细菌与肠道免疫系统间存在着广泛的相互影响和相互补充,在维持稳态过程中发挥协同作用。本综述结合国内外相关研究进展,简要阐述肠道正常菌群对肠道淋巴组织发育的影响和对局部乃至全身免疫反应的调节机制,进而说明菌群如何与机体共同维持肠道稳态。 更多还原     

淋巴可以通过毛细淋巴管进入组织液吗

1问题的提出 在稳态教学过程的小结阶段,教师在黑板上展示了人体体液的关系图解（图1）。在给出这一图解后．学生提出了不同的看法,他们认真比对了课本上内环境稳态图解（人教版）（图2）与图解（图1）后,发现两者有矛盾。     

老生常谭

刘曾复教授主要从事神经系统、躯体和内脏部分的相互作用,特别是有关迷走神经系统生理的研究。从50年代起,他开始研究控制论与稳态的联系,着重研究了神经调节问题;他对“神经中枢”的概念重新评价,认为中枢神经系统自身稳态的维持依赖于所接触的内环境的稳定性。70年代后期,他叉将注意力转移到生物控制论、信号处理和数学模型工作上。刘教授应本刊特约撰述此文,顺节读下,对京剧的表演艺术及脸谱学的研究亦独树一帜。起伏跌宕,丝丝相扣,顺理成章。     

p53与线粒体的关系

自从有研究发现p53可以直接介导Bax导致线粒体膜通透性改变和细胞凋亡后,p53与线粒体的关系也越来越受到重视。本文主要从p53诱导细胞凋亡的非转录依赖的线粒体途径;p53对线粒体内能量代谢的调控;以及p53对线粒体内的mtDNA稳态、生物发生和活性氧类稳态的调控三大方面进行了综述,以期对线粒体代谢紊乱引起的一些疾病治疗提供些许帮助。     

神经退行性疾病中的乙酰化内稳态

近年来对神经退行性疾病机制的研究发现,乙酰化和去乙酰化在这一过程扮演了重要角色。组蛋白乙酰化酶(histone acetylase,HAT)和组蛋白去乙酰化酶(histone deacetylase,HDAC)两大家族分别催化组蛋白的乙酰化和去乙酰化,两者相互拮抗,维持体内乙酰化内稳态的平衡。乙酰化内稳态的概念就是在这样的基础上提出的。在神经退行性疾病的发病过程中,组蛋白乙酰基转移酶含量下降,乙酰化内稳态被打破,影响了神经细胞内重要基因的转录,从而导致了神经细胞功能失调甚至死亡。该文主要介绍HAT和HDAC两大家族在神经退行性疾病中的作用机制,以及针对乙酰化内稳态平衡机制的治疗策略。     

“内稳态及调节”教学的组织

生命体作为一个耗散体系,需从环境中不断输入负熵以维持其高度有序状态．而生命体的内、外环境随时处在变化之中,这些变化的信息不断对机体施加影响。在长期进化过程中,生命体通过一定的调节机制,在各个器官的协同作用下,使机体保持稳态,以适应多变的环境。     

热激蛋白90与热激应答

热激蛋白90(heat shock protein 90,HSP90)作为机体重要的分子伴侣之一,主要是维持机体内环境的稳态.在机体遭受内外界刺激时,体内氧化-抗氧化平衡失调诱发机体热激应答,诱导HSP90高表达来抵御刺激对机体造成的损伤.     

神经元钙稳态失衡在阿尔茨海默病发病中的进展

淀粉样蛋白的沉积与Tau蛋白磷酸化是阿尔茨海默病发病的关键分子机制,神经元胞内钙离子的变化可影响其生成和代谢;另一方面,这些蛋白的改变会进一步导致神经元钙稳态的失调,致使突触损伤、神经细胞凋亡及认知功能下降。本文就神经元钙稳态失衡在阿尔茨海默病发病中的进展进行综述。     

黄土丘陵区刺槐叶片-土壤-微生物碳氮磷化学计量学及其稳态性特征

明确植物和微生物在植被恢复过程中的内稳态特性,对反映生物随恢复环境变化的适应性和阐明生态系统养分循环规律有重要意义。以黄土丘陵区恢复5年、10年、20年、30年和45年的刺槐(Robinia pseudoacacia)人工林为研究对象,测定刺槐叶片、土壤和微生物生物量C、N、P含量及其化学计量学指标,重点揭示了叶片和微生物生物量养分在恢复过程中随土壤养分变化的稳态性特征。结果表明:(1)随着恢复年限的增加,土壤、叶片和微生物生物量C、N、P含量表现为增加趋势;(2)不同恢复年限叶片、土壤、微生物生物量C∶N分别为17.03—26.03、9.55—16.94、5.57—10.76、C∶P分别为465.04—634.48、19.89—65.81和39.64—110.53、N∶P分别为17.89—37.03、1.24—4.68和7.15—10.26,除叶片C∶N随恢复年限增加而降低外,其他指标均表现为随恢复年限增加而增加或先增加后降低;刺槐林生长后期可能面临P限制;(3)叶片和微生物生物量C、N、P及其计量比大部分指标与土壤指标的关系能够被内稳态模型很好地模拟(P0.01);其中叶片N∶P、微生物C、N对土壤养分变化较为敏感;其他指标比较稳定。研究表明植物和微生物在面对土壤养分变化时均会通过自我调节呈现内稳态性,说明刺槐在黄土丘陵区有较好的适应性;微生物对土壤养分的变化比植物更加敏感,其养分和计量比指标能较好地指示土壤恢复状况。