1.2 内环境的稳态-2024-2025学年高二生物同步备课课件（人教版2019选择性必修1）

第二节 内环境的稳态 讨论1:从化验单上可以看出什么成分超出正常范围？这可能会对人体造成什么不利影响？ 北京市医疗机构临床检验结果报告单 肝功能 血糖 心肌功能 肝功能 血脂 高血糖 高血脂 问题探讨 在进行常规体检时，通常要做血液生化检查，以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。下图是某人的血液生化检查化验单的一部分。 ①葡萄糖、糖化血清蛋白含量超标，可能是糖尿病； ②甘油三脂超标，可能是高脂血症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。 讨论2:每种成分的参考值（即正常值）都有一个变化范围，这说明什么？ 北京市医疗机构临床检验结果报告单 内环境成分的含量不是恒定不变的，而是在一定范围内波动。内环境稳态表现为一种动态平衡；不同个体存在一定差异。 问题探讨 一.内环境的动态变化 细胞代谢产生酸性物质，如碳酸等； 人和动物吃的食物代谢后也会产生一些酸性或碱性物质。 pH pH发生变化的原因 思考 Thinking 生物机体是如何维持pH稳定的呢？ 随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行，内环境（如血浆）的各种化学成分和理化性质在不断发生变化。 通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的。 模拟生物体维持pH的稳定 在溶液中加入酸或碱，缓冲对（如HPO42-/H2PO4－)能使溶液pH的变化减弱； 与自来水相比，生物组织匀浆更类似于缓冲液。 实验原理 实验目的 对比实验法 自变量 因变量 酸或碱溶液 生物材料 缓冲液 酸或碱溶液 自来水 酸或碱溶液 一.内环境的动态变化 材料用具 防护手套、护目镜、50mL烧杯、50mL量筒、pH计或pH试纸、镊子、自来水、物质的量浓度为0.1mol/L的HCl（盛于滴瓶中）、物质的量浓度为0.1mol/L的NaOH(盛于滴瓶中）、pH为7的磷酸盐缓冲液(HPO42-/H2PO4-)、肝匀浆等。 一.内环境的动态变化 模拟生物体维持pH的稳定 方法步骤 材料 加入0.1mol/L HCl 加入0.1 mol/L NaOH 加入不同数量液滴后的pH 加入不同数量液滴后的pH 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 自来水 缓冲液 肝匀浆 6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8 7.0 8.8 9.4 10.0 10.5 11.0 9.8 7.0 7.0 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3 7.0 7.2 7.3 7.8 8.0 8.2 7.5 6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 6.3 6.4 6.5 6.7 6.8 7.0 6.7 清水组 缓冲液组 肝匀浆组 一.内环境的动态变化 模拟生物体维持pH的稳定 方法步骤 材料 加入0.1mol/L HCl 加入0.1 mol/L NaOH 加入不同数量液滴后的pH 加入不同数量液滴后的pH 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 自来水 缓冲液 肝匀浆 (1)测酸对自来水pH的影响 ①将25mL自来水倒入50mL烧杯中。 ③加入酸并测pH变化 a.一次加1滴0.1mol/L的HCl轻轻摇动。 b.每加5滴测一次pH,重复这一步,直到加入30滴为止。 c.将pH测定结果记入表中。 ①充分冲洗烧杯并向其中加入25mL自来水，测定并记录起始的pH。 ②如步骤(1)中③,逐滴加入0.1mol/L的NaOH溶液,测定并记录pH。 (2)测碱对自来水pH的影响 ②用pH计或pH试纸测试起始的pH，并记录。 1. 画记录表 2.测自来水pH的变化 6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8 7.0 8.8 9.4 10.0 10.5 11.0 9.8 一.内环境的动态变化 模拟生物体维持pH的稳定 3.测缓冲液pH的变化 充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复2中步骤，记录结果。 4.测肝匀浆pH的变化 充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复2中步骤，记录结果。 方法步骤 材料 加入0.1mol/L HCl 加入0.1 mol/L NaOH 加入不同数量液滴后的pH 加入不同数量液滴后的pH 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 自来水 缓冲液 肝匀浆 6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8 7.0 8.8 9.4 10.0 10.5 11.0 9.8 7.0 7.0 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3 7.0 7.2 7.3 7.8 8.0 8.2 7.5 6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 6.3 6.4 6.5 6.7 6.8 7.0 6.7 5.绘制曲线 根据所得数据,以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出各实验中pH变化的曲线。 一.内环境的动态变化 模拟生物体维持pH的稳定 方法步骤 6.用不同生物材料完成实验 尝试用不用生物材料(如动物血浆、用2~5倍水稀释的鸡蛋清或马铃薯匀浆)代替肝匀浆完成实验。 材料 加入0.1mol/L HCl 加入0.1 mol/L NaOH 加入不同数量液滴后的pH 加入不同数量液滴后的pH 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 鸡蛋清 土豆匀浆 8.5 8.3 8.0 7.2 6.8 6.6 6.5 8.3 9.0 9.3 9.8 10.0 10.0 9.7 6.5 6.5 6.2 6.0 5.8 5.5 5.1 6.5 6.8 7.0 7.8 8.0 8.2 7.5 实验结论 生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水，说明生物材料内含有缓冲物质，如NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等。 这些缓冲对能够维持机体pH的相对稳定。 一.内环境的动态变化 模拟生物体维持pH的稳定 一.内环境的动态变化 缓冲对 NaHCO3/H2CO3 Na2HPO4/NaH2PO4 ①由一种弱酸与该种弱酸的碱性盐组成。 ②既能抗酸，又能抗碱，有缓冲作用。 (1)剧烈运动产生大量乳酸时： ①乳酸＋NaHCO3→乳酸钠＋H2CO3。 结果：CO2 由肺排出体外，缓冲了体内过多的酸。 (2)碱性物质进入血液时： Na2CO3＋H2CO3→2NaHCO3 结果： 过多的 NaHCO3 由肾脏排出，缓冲了体内的碱性变化 以NaHCO3/H2CO3为例 ②H2CO3→H2O＋CO2↑。 弱酸 弱酸 弱碱 弱碱 缓冲液维持pH稳定的机制 机体维持pH稳定的机制 阅读课本P9，回答内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗？ 人体体温日变化规律: 体温会因年龄、性别等的不同而存在着微小的差异。 > > > 同一个人的体温在一日内有变化，但变化幅度一般不超过1℃。 虽然外界气温波动较大，但健康人的体温始终接近37℃。 健康人的体温始终在37℃左右，处于动态平衡中。 一.内环境的动态变化 酸碱度 体温 血糖 血脂 渗透压 都是不断变化的，但都处于一定的范围内 稳态 正常机体通过调节作用，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。 (1)概念: (2)实质: 内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。 化学成分；如：水、无机盐、血糖、血脂 理化性质；如：温度、酸碱度、渗透压 维持相对稳定 (3)特点: ①稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化； ②这种动态变化保持在一定范围内。 (4)影响因素: 外因: 内因: 外界环境的变化 体内细胞代谢活动的进行 一.内环境的动态变化 食物、水和无机盐 未吸收的物质 有机废物、水和无机盐 CO2 O2 循环系统 呼吸系统 消化系统 泌尿系统 二.对稳态调节机制的认识 肺泡表面潮湿且伸缩性很大，有利于气体的交换。 肾小球是血管球，参与形成原尿 小肠绒毛增大了吸收营养物质的表面积。 （1）人体各器官、系统协调一致地正常运行，是维持内环境稳态的基础。 （2）内环境的稳态与消化、呼吸、泌尿、循环系统直接相关。 1. 维持稳态的基础 如果某种器官的功能出现障碍，就会引起稳态失调；如 肾是形成尿液的器官，当发生肾功能衰竭时，病人的水和无机盐等的代谢会紊乱，可出现全身水肿，尿素氮升高、呕吐等一系列症状，即尿毒症，严重时会导致死亡。 二.对稳态调节机制的认识 ①157年法国贝尔纳 内环境稳态主要依赖 。 ②1926年美国坎农 提出稳态的概念，内环境稳态是在 调节的共同作用下实现的 ③发现免疫系统 能够发现并清除异物、病原微生物等引起内环境波动的因素 目前普遍认为： 神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。 神经调节 神经和体液 阅读课本P10第三段，补充完整表格，并在课本上勾画 免疫系统 思考：内环境的稳态在任何时刻都能维持吗？会不会出现失调的情形呢？ 二.对稳态调节机制的认识 2. 稳态调节机制 3. 维持稳态的调节能力是有限的 外界环境的变化过于剧烈 人体自身的调节功能出现障碍 内环境的稳态就会遭到破坏(稳态失调) 脂肪肝 细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生，危及机体健康。 （外因） （内因） 二.对稳态调节机制的认识 　　1.你有过发高热的经历吗？谈谈高热最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施？ 对于6个月至4岁的幼儿来说，持续高热容易发生惊厥，相当数量的患儿由此出现脑损伤，如智力落后、甚至癫痫，因此应该注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。 发高烧时，各种酶的活性发生变化。 代谢紊乱，代谢过旺。 引起机体功能异常。 严重可诱发器官功能不全或组织损伤。 分析内环境稳态失调的实例 　　2. 严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压可能会出现什么变化？ 内环境渗透压会降低。 当内环境中的水较多地通过渗透作用进入细胞，造成细胞吸水肿胀，进一步导致细胞代谢紊乱和功能紊乱。严重时人体会出现疲倦、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。 补充盐水 分析内环境稳态失调的实例 3. 援藏的技术人员到青藏高原后常会出现头痛 、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状，为什么？这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系 ？ 高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化会影响内环境的稳态。 细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生 内环境的稳态遭到破坏 调节功能出现障碍（内因） 外界环境变化过于剧烈（外因） 分析内环境稳态失调的实例 三.内环境稳态的重要意义 细胞代谢是由细胞内众多复杂的化学反应组成的，完成这些反应需要各种物质和条件。 血糖及氧气含量正常 体温、pH相对稳定 渗透压相对稳定 保证机体正常的能量供应 酶活性正常,细胞代谢正常 维持细胞正常的形态和功能 内环境的稳态是机体正常进行生命活动的必要条件 1.稳态的意义 代谢废物排出含量降低 防止机体中毒 一、概念检测 1。稳态是生命系统的特征，也是机体存活的条件，判断下列与人体稳态有关的表述是否正确。 （1）人吃进酸性或碱性的食物会使得血浆pH发生紊乱。 （2）有的人常吃咸鱼、咸菜，但他细胞外液的渗透压仍能保持相对稳定。 （3）在正常情况下，一个人的提问是恒定不变的。 （4）CO2是人体细胞呼吸产生的废物，不参与维持内环境的稳态。 2.在长跑比赛中，运动员的体内会发生复杂的生理变化，如机体大量产热、出汗等。下列相关叙述正确的是（ ） A.大量产热会使体温急剧上升 B,大量出汗会使血浆的pH下降 C,大量出汗可使血浆渗透压降低 D,大量出汗有利于机体体温稳定 ╳ √ ╳ ╳ 课后练习 D 3.生物个体内的稳态是指在“神经—体液—免疫”调节网络的调节作用下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态。下列说法正确的是(　　) A.激素、血红蛋白和氨基酸都属于人体内环境的组成成分 B.肾上腺、甲状腺、唾液腺产生的分泌物，均直接排放到内环境中 C.外界环境的变化和体内细胞代谢活动均可影响内环境的稳态 D.血糖浓度、尿液浓度、体内温度、细胞外液渗透压的相对稳定都属于内环境的稳态 C $$