1.2内环境的稳态课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修1

一群热爱运动、热爱生命的人却被意外无情地剥夺了生命，造成事故的主要原因 ——就是失温。 2021年 第2节内环境的稳态 第1章 人体的内环境与稳态 学习目标 举例说明机体不同器官、系统协调统一地完成各项生命活动，是维持内环境稳态的基础，阐明稳态的调节机制。 通过思考、讨论稳态失调的实例，举例说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的以及内环境稳态对正常生命活动的重要意义。 简述稳态概念的发展，认同生命系统的不同层次普遍存在稳态。 思考 :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 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。 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。 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。 一、内环境的动态变化 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 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 模拟生物体维持pH的稳定 一、内环境的动态变化 3.测酸对缓冲液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.测碱对肝匀浆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。 模拟生物体维持pH的稳定 一、内环境的动态变化 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 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 模拟生物体维持pH的稳定 一、内环境的动态变化 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 思考：内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗？ 不同人的体温，会因年龄、性别等的不同存在微小的差异； 同一个人的体温在一日内也有变化，但变化幅度一般不超过1℃; 尽管气温波动范围较大,但健康人的体温始终接近37℃。 体温的动态变化 > > 一、内环境的动态变化 我 0.25 0.375 0.5 0.625 0.75 0.875 36.3 36.8 36.9 37 36.7 36.4 妈妈 0.25 0.375 0.5 0.625 0.75 0.875 36.3 36.6 36.8 36.8 36.6 36.4 爸爸 0.25 0.375 0.5 0.625 0.75 0.875 36.1 36.4 36.5 36.6 36.3 36.2 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 二、对稳态调节机制的认识 食物、水和无机盐 CO2 O2 未吸收的物质 有机废物、水和无机盐 呼吸系统 消化系统 泌尿系统 循环系统 内环境的稳态与消化、呼吸、循环、泌尿系统直接相关。 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。治疗尿毒症的方法有血液透析法、腹膜透析法和肾移植法。 二、对稳态调节机制的认识 内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节 内环境稳态是在神经-体液调节的共同作用下实现的 神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制 19世纪 20世纪 当代 贝尔纳 坎农 普遍认为 2、稳态调节机制 内环境的稳态会不会出现失调的情形呢？ Why? 二、对稳态调节机制的认识 SZ-LWH 　　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 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 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的 脂肪肝 可防止机体中毒 维持细胞的正常形态和功能 保证酶活性正常 保证机体能量供应 血糖和氧 含量正常 体温、pH理化 性质相对稳定 渗透压相对稳定 代谢废物 正常排出 稳态意义 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 三、内环境稳态的意义 三、内环境稳态的意义 SZ-LWH 种群数量变化存在稳态，生态系统的结构和功能也存在稳态。 存在细胞分裂和分化稳态等。 四、内环境稳态概念的发展 细胞水平 群体水平 分子水平 器官水平 存在基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。 存在心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等。 内环境的稳态 实质 基础 机制 调节能力 稳态破坏的原因 意义 内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。 人体各器官、系统协调一致地正常运行 神经-体液-免疫调节网络 有一定的限度 外界环境的变化过于剧烈；人体自身的调节功能出现障碍 机体进行正常生命活动的必要条件 课堂小结 (1)维持内环境的稳态离不开体内细胞的参与(　　) (2)内环境稳态只需机体通过消化、呼吸、循环和泌尿这四个系统的协调活动来维持(　　) (3)外界环境变化不大时，机体一定能维持内环境的稳态(　　) (4)内环境达到稳态时，人一定不得病(　　) (5)内环境稳态遭到破坏时，代谢紊乱，此时代谢速率一定下降(　　) √ × × × 随堂练 × Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $$