朱宏飛

摘 要：在高中生物必修三教學(xué)中，穩(wěn)態(tài)和反饋的概念在已有知識基礎(chǔ)上應(yīng)該有次整合。新課標(biāo)在內(nèi)容的選取上有主有次。在個體水平上，主要有人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，人體及動物生命活動的調(diào)節(jié)也大都以人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)為例。在群體水平上，主要是種群數(shù)量的變化和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

關(guān)鍵詞：環(huán)境；穩(wěn)態(tài)；反饋；調(diào)節(jié)

高中生物的二輪復(fù)習(xí)要回歸教材，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)體系，提升學(xué)習(xí)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(jìn)行重新編碼，將已學(xué)知識融入個人的記憶和經(jīng)驗(yàn)中去，以保持學(xué)生復(fù)習(xí)的新鮮和興趣。

高三學(xué)生在建構(gòu)穩(wěn)態(tài)和反饋的概念時需進(jìn)行一次重新整合，與此有關(guān)的生物學(xué)事實(shí)內(nèi)容很多，新課標(biāo)在內(nèi)容的選取上有主有次。在個體水平上，主要有人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)，動物生命活動的調(diào)節(jié)也大都以人體內(nèi)環(huán)境調(diào)節(jié)為例。在群體水平上，主要是種群數(shù)量的變化和生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)。

對于穩(wěn)態(tài)的介紹源于必修三模塊中人體內(nèi)環(huán)境的知識。

1857年，法國生理學(xué)家貝爾納首先指出，細(xì)胞外液是機(jī)體細(xì)胞的直接生活環(huán)境，也就是人體的內(nèi)環(huán)境。雖然機(jī)體的外部環(huán)境經(jīng)常變化，但內(nèi)環(huán)境基本不變，從而給細(xì)胞提供了一個比較穩(wěn)定的理化環(huán)境。貝爾納認(rèn)為，“內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定是獨(dú)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(jìn)行，細(xì)胞的生存就會出現(xiàn)危機(jī)。

1926年，美國生理學(xué)家坎農(nóng)發(fā)展了內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定的概念，指出內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定狀態(tài)只有通過細(xì)致地協(xié)調(diào)各種生理過程才能達(dá)成。內(nèi)環(huán)境的任何變化都會引起機(jī)體自動調(diào)節(jié)組織和器官的活動，產(chǎn)生一些反應(yīng)來減少內(nèi)環(huán)境的變化。他將這種由代償性調(diào)節(jié)反應(yīng)所形成的穩(wěn)定狀態(tài)稱為穩(wěn)態(tài)。他認(rèn)為穩(wěn)態(tài)并不意味著穩(wěn)定不變，而是指一種可變的相對穩(wěn)定的狀態(tài)，這種狀態(tài)是靠完善的調(diào)節(jié)機(jī)制抵抗外界環(huán)境的變化來維持的。

在坎農(nóng)之后，隨著生物學(xué)的發(fā)展，以及系統(tǒng)論和控制論的思想方法對生物學(xué)的影響，穩(wěn)態(tài)的概念突破了生理學(xué)范疇，延伸至生命科學(xué)的各個領(lǐng)域，成為整個生命科學(xué)的一大基本概念。人們認(rèn)識到，不僅人體的內(nèi)環(huán)境存在穩(wěn)態(tài)，各個層次的生命系統(tǒng)都存在穩(wěn)態(tài)。

在微觀領(lǐng)域，細(xì)胞內(nèi)的各種理化性質(zhì)也是大致維持穩(wěn)定的，各種酶促反應(yīng)的進(jìn)行受到反饋調(diào)節(jié)；基因表達(dá)過程中同樣存在穩(wěn)態(tài)。

在宏觀領(lǐng)域，種群、群落、生態(tài)系統(tǒng)都存在穩(wěn)態(tài)。就人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)而言，通過神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)而建立穩(wěn)態(tài)的觀點(diǎn)也得到進(jìn)一步發(fā)展，提出穩(wěn)態(tài)是通過神經(jīng)、內(nèi)分泌和免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)來維持的，并強(qiáng)調(diào)免疫調(diào)節(jié)在穩(wěn)態(tài)維持中的作用。

對于上述事實(shí)，做出簡單分析。

1.內(nèi)環(huán)境是人體細(xì)胞生活的液體環(huán)境，即指細(xì)胞外液，包括血漿、組織液、淋巴，直接與細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換的細(xì)胞外液，處于動態(tài)平衡。由于細(xì)胞與內(nèi)環(huán)境之間、內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境之間不斷地進(jìn)行著物質(zhì)交換，因此細(xì)胞的代謝活動和外界環(huán)境的不斷變化，必然會影響內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)，如，pH值、滲透壓、溫度等，但內(nèi)環(huán)境通過機(jī)體的調(diào)節(jié)活動能夠維持相對的穩(wěn)定。

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

3.種群是由同種生物個體在一定自然區(qū)域內(nèi)組成的群體，并出現(xiàn)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(shù)量特征。在理想條件下，種群數(shù)量增長的數(shù)學(xué)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(huán)境容納量，種群數(shù)量增長會呈“S”型曲線。影響種群數(shù)量的因素很多，因此，種群的數(shù)量常常出現(xiàn)波動，在不利條件下，種群數(shù)量會急劇下降甚至消亡。

4.生物圈的結(jié)構(gòu)和功能能夠長期維持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，這一現(xiàn)象稱為生物圈穩(wěn)態(tài)。生物圈穩(wěn)態(tài)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(yùn)轉(zhuǎn)的動力；第二，從物質(zhì)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(zhì)；第三，生物圈具有多方面的自動調(diào)節(jié)能力。生物圈的穩(wěn)態(tài)是人類社會和經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。為了維持生物圈的穩(wěn)態(tài)，人類應(yīng)當(dāng)改變自己的生產(chǎn)和生活方式，實(shí)現(xiàn)人類社會的可持續(xù)性發(fā)展。例如，在20世紀(jì)80年代建立起的生態(tài)農(nóng)業(yè)，既可提高物質(zhì)和能量的利用率，又可減輕環(huán)境污染，保護(hù)環(huán)境。生物圈穩(wěn)態(tài)的破壞會帶來一系列全球性環(huán)境危機(jī)，如酸雨等，而酸雨的形成與硫循環(huán)密切相關(guān)。酸雨等全球性環(huán)境問題對生物圈的穩(wěn)態(tài)造成嚴(yán)重的威脅，并且影響到人類社會的可持續(xù)發(fā)展。

綜上所述，穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)的重要特征，是生命系統(tǒng)在與外界環(huán)境的物質(zhì)、能量和信息交流過程中，通過自身的調(diào)節(jié)機(jī)制而維持的相對穩(wěn)定狀態(tài)。理解生命系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)，一是要將生命系統(tǒng)放在與外界環(huán)境的相互作用中來理解，二是要理解不同生命系統(tǒng)內(nèi)部的自動調(diào)節(jié)機(jī)制。

參考文獻(xiàn)：

付軼萍.淺談如何提高生物二輪復(fù)習(xí)的有效性[J].學(xué)周刊，2012（30）.