1.2 内环境的稳态（情境课件）-【大单元教学】高二生物同步备课系列（人教版2019选择性必修1）

高二生物 选择性必修1 第1章 人体的内环境与稳态 第2节 内环境的稳态 学习目标 1.模拟生物体维持PH稳定及调查体温的日变化规律，理解稳态的概念及实质——生命观念 2.了解稳态机制建立的发展历程——科学思维 3.分析稳态失衡的实例，理解人体自我调节能力有一定限度，及稳态的生理意义。——生命观念 4.指导生活实践，宣传健康知识——社会责任 情境材料 思考：马拉松运动员为什么要服用排酸片呢？ 小资料 健康人体液的酸碱度(PH)通常保持在PH7.35—7.45之间。人体在正常代谢过程中会产生酸性物质，主要来源于糖、脂类和蛋白质及核酸的代谢产物，其次是饮食和药物中的成酸物质及少量酸性物质；碱性物质主要来自某些食物和致碱性药物，当然人体也从日常膳食中摄取酸性食物和碱性食物。 提出问题： 生物体是如何维持PH相对稳定的呢？ 一、实验原理： 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。 二、实验目的： 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。 活动一：模拟生物体维持pH的稳定 三、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、物质的量浓度为0.1mol/L的NaOH、PH为7的磷酸盐缓冲液、肝匀浆（尝试用不同的生物材料：如动物血浆、用2—5倍水稀释的鸡蛋清或马铃薯匀浆） 四、方法步骤： 材料 (25mL) 加入0.1mol/L HCl 加入0.1mol/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）在记录本中，画一个如下的表格 ① 烧杯并向其中倒入25mL自来水，测试并记录起始pH。 ②一次加一滴0.1mol/L的 ，轻轻摇动。每加5滴测试并记录一次pH，直到加入30滴为止。 测酸对自来水pH的影响 测碱对自来水pH的影响 ①将25mL自来水倒入50mL烧杯中，测试并记录 。 ②一次加一滴0.1mol/L的 ，轻轻摇动。每加5滴测试并记录一次pH，直到加入30滴为止。 起始pH HCl 充分冲洗 NaOH （2）测自来水加入酸或碱后pH的变化 （3）充分冲洗烧杯，用 代替自来水，重复（2）中步骤，记录结果。 （4）充分冲洗烧杯，用 代替自来水，重复（2）中步骤，记录结果。 缓冲液 肝匀浆 （5）根据所得数据，以酸或碱的 为横坐标，以溶液 为纵坐标，绘制不同实验材料在各种条件下的pH变化曲线。 滴数 pH 标准对照 空白对照 实验组 （6）尝试用不同的生物材料（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。 （1）就加入HCl或NaOH溶液后pH的变化来说，肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液？ 缓冲液 （2）缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？ 磷酸盐缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，所以溶液pH变化不明显。 （3）方法步骤9中所用到的生物材料与肝匀浆的实验结果类似吗？ 类似 思考讨论 （4）请根据模拟实验的结果，尝试构建机体维持PH稳定机制的模式图。 NaHCO3 乳酸钠 缓冲对： HPO42—/ H2PO4— HCO3—/ H2CO3（最重要） 【课外实践】P12 调查体温的日变化规律 成员 6：00 9：00 12：00 15：00 18：00 21：00 睡前 平均温度 母亲 父亲 自己 完成体温变化调查表。（腋窝温度，精确到小数点后一位） 活动二：调查体温的日变化规律 调查体温的日变化规律（参考数据） 成员 6:00 10:00 12:00 14:00 18:00 21:00 母亲 36.5℃ 36.5℃ 36.8℃ 36.9℃ 36.7 ℃ 36.6℃ 父亲 36.3℃ 36.3℃ 36.6℃ 36.8 ℃ 36.6℃ 36.4 ℃ 自己 36.6℃ 36.5 ℃ 36.9 ℃ 37.0 ℃ 36.8 ℃ 36.6 ℃ ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 温度 时间 36.3 36.5 36.6 37.0 6 10 12 14 18 21 根据调查数据，在同一坐标系中绘制家庭成员一日内体温变化曲线图（用不同颜色的线表示不同成员的体温变化情况 （1）不同家庭成员的体温完全一致吗？ （2）比较班级中同一年龄、同一性别同学的体温数据，可以得出什么结论？（3）不同个体在一日内不同时段体温变化有什么规律？ （4）将体温变化情况与当地市级气温日变化大致情况进行对比，结果如何？ 思考讨论 结论： 正常情况下，不同人的体温因年龄、性别等的不同而存在微小差异；同一人的体温一日内有变化，变化幅度一般不超过1℃。尽管环境气温波动较大，但健康人的腋窝温度始终变化不大。 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。右图是某人的血液生化检查报告单，讨论： 1.为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？ 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？ 3.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？ 情境材料 一、稳态的概念 ①稳态不是恒定不变的，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的范围内。 ③稳态的实质是内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。 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。 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。 你知道尿毒症吗？ 情境材料 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 1、维持内环境稳态的基础 人体各器官、系统协调一致地正常运行。 思考：为什么人体各器官、系统能协调一致呢？ 2、直接参与稳态调节的系统： 消化系统、呼吸系统、泌尿系统、循环系统 1.维持稳态的调节机制： 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 法国贝尔纳：神经系统调节 美国坎农：神经调节和体液调节 参与稳态调节的系统：神经系统、内分泌系统、免疫系统 活动3：探究稳态的主要调节机制 阅读课本P10，对稳态的调节的认识经历了怎样的一个历程？ 2021年5月22日(气温为9.1-24℃)中午1点左右，在甘肃省白银市举行的马拉松百公里越野赛高海拔赛段20公里至31公里处，受突变极端天气影响，局地出现冰雹、冻雨、大风等灾害性天气，不少选手出现失温症状，抽搐、口吐白沫症状，150多位参赛者有21名遇难。 情境材料 情境材料 夏季谨防中暑 炎炎夏季，在高温环境中从事体力劳动的人，最容易发生中暑。中暑，即高温引起机体体温调节功能紊乱所表现出的一系列症状，如高热、皮肤干燥、恶心、呕吐、食欲不振、心悸、头痛等。严重中暑会使体温超过40℃，病死率比较高。 情境材料 实例1： 同学们有过发高热的经历吗？高热最严重时的感受是什么？体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施？ 病人感觉头晕、厌食、四肢无力等。 高温影响酶活性，导致细胞代谢出现紊乱。 活动四：分析内环境稳态失调的实例 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？ 严重腹泻会导致水盐的大量流失，如果只喝水不补充盐，会导致内环境渗透压变小，内环境的水较多地渗入细胞，造成肿胀，使细胞代谢紊乱。 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，使体内缺氧。说明外界环境变化会影响内环境稳态。 说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。 内环境的稳态遭到破坏 细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生 调节功能出现障碍（内因） 外环境变化过于剧烈（外因） 以上实例说明了什么？ 情境材料 思考：结合必修一细胞代谢、酶、细胞呼吸等知识，你能简单说明以上各种补给的作用以及内环境稳态的意义是什么吗？ 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。 内环境稳态的意义： 四、内环境稳态的重要意义 正常的血糖浓度和血含氧量保障机体能量供应 一定的细胞外液渗透压是细胞保持正常形态的前提 适宜的温度和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 分子水平：基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等 ↓ 细胞水平：细胞分裂和分化的稳态等 ↓ 器官水平：心脏活动(血压、心率)的稳态、消化腺分泌消化液的稳态等 ↓ 群体水平：种群数量变化的稳态、生态系统的结构和功能的稳态 不同层次的生命系统都存在着类似于内环境稳态的特性。 补充：稳态概念的发展 在生命系统的各个层次上，都普遍存在着稳态，稳态已经成为生命科学的一大基本概念。 变化原因 1.外界环境的变化 2.体内细胞代谢活动的进行 实质 课堂小结 稳态 内环境的每一种成分和理化性质处于动态平衡 调节机制 神经——体液——免疫调节网络 基础 人体各器官、系统协调一致地正常运行 意义 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 1．（2021·重庆·高考真题）下列有关人体内环境及其稳态的叙述，正确的是（    ） A．静脉滴注后，药物可经血浆、组织液到达靶细胞 B．毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是淋巴和血浆 C．体温的改变与组织细胞内的代谢活动无关 D．血浆渗透压降低可使红细胞失水皱缩 链接高考 【答案】A 2、（2022·重庆·统考高考真题）某同学登山后出现腿部肌肉酸痛，一段时间后缓解。查阅资料得知，肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是（    ） A．酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH显著下降所致 B．肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液 C．乳酸转化为葡萄糖的过程在内环境中进行 D．促进乳酸在体内的运输有利于缓解酸痛 【答案】D $$