1.2 内环境的稳态-2024-2025学年高二生物同步探究优质课件（人教版2019选择性必修1）

第2节 内环境的稳态 第1章 人体的内环境与稳态 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化验单的一部分。 问题探讨 为什么血浆的生化指标能反映机体的健康状况？ 1 问题探讨 血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量，其中包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。当机体某项生理功能出现障碍时，势必影响其代谢产物的含量，因此血浆的生化指标可以反映机体的健康状况，并可以作为诊断疾病的依据。 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？ （1）内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的，而是在一定范围内波动，稳态表现为一种动态平衡； （2）不同个体存在一定差异。 从化验单上可以看出那几种成分超出正常范围？这可能会对人体造成什么不利影响？ 3 问题探讨 （1）天冬氨酸氨基转移酶（即谷草转氨酶）略微低于正常值，这通常没有临床意义，建议定期复査。若该值偏高，说明肝功能受损。 （2）葡萄糖含量超标，且糖化血清白蛋白严重超标，可能是糖尿病。糖尿病患者长期高血糖，会导致眼、肾、心脏、血管、神经等慢性损害。 （3）甘油三酯超标，可引起高血脂症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。 随着外界环境因素的变化和体内细胞代谢活动的进行，内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化。内环境会因此而剧烈变动吗？ 自变量 因变量 探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定 2.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。 1.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。 3.材料用具 空白对照 已知具有减缓pH变化的能力的溶液，标准对照 因变量 自变量 4.实验设计 探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定 5.实验步骤 探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定 6.实验结果 如何更直观地体现pH的变化？ 材料 (25mL) 0.1mol/L的HCl滴数 0.1mol/L的NaOH滴数 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 自来水 6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8 7.0 8.8 9.4 9.8 10.0 10.5 11.0 缓冲液 7.0 7.0 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3 7.0 7.2 7.3 7.5 7.8 8.0 8.2 肝匀浆 6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 6.3 6.4 6.5 6.7 6.7 6.8 7.0 根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以溶液pH为纵坐标，绘制不同实验材料在各种条件下的pH变化曲线。 探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定 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，能够维持pH的相对稳定。 6.实验结果 探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定 一、内环境的动态变化 1.缓冲物质 概念：血液中含有许多对对酸碱度其缓冲作用的物质，也叫缓冲对。 组成：每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的。 血浆中存在的缓冲物质：H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4。 作用：使血液的酸碱度不会发生很大变化，从而维持在相对稳定的状态。 2.维持机制 剧烈运动 →乳酸 →血浆 →乳酸+NaHCO3 →乳酸钠+H2CO3 碱性物质Na2CO3 →血浆 →Na2CO3+H2CO3 →2NaHCO3 肾脏排出 分解成H2O+CO2，由肺排出 肾脏排出 （一）生物体维持pH稳定的机制 正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在微小差异;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 ℃。不仅体温如此，健康人内环境的每一种成分如血糖、血脂，以及渗透压等理化性质都是不断变化的，但都处于一定的范围内。若某种成分含量高于或低于参考值，则预示机体可能处于不健康状态。 内环境的这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的。生理学家把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作稳态。 一、内环境的动态变化 一、内环境的动态变化 （二）内环境的稳态 1.稳态的概念： 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。 2.稳态的实质： 如正常情况下， 人的体温变化范围是36.5~37.5℃; 血液的pH变化范围是7.35~7.45； 血浆渗透压一般为770kPa(37℃时)； 血糖正常水平为0.8~1.2g/L。 3.注意： 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—定范围内。 内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。 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 小肠绒毛增大了吸收营养物质的表面积 肺泡表面潮湿且伸缩性很大，有利于气体交换 肾小球是血管球参与形成原尿 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。 机体内各器官、系统为什么能保持协调一致？ 二、对稳态调节机制的认识 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。 2. 稳态维持的调节机制： ①1857年法国贝尔纳 ②1926年美国坎农 ③发现免疫系统 稳态会遭到破坏吗？ 二、对稳态调节机制的认识 内环境稳态主要依赖神经调节 内环境稳态是在神经和体液调节的共同作用下实现的 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 3.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的. 破坏原因：外界环境的变化过于剧烈；人体自身的调节功能出现障碍 二、对稳态调节机制的认识 外环境变化过于剧烈 （外因） 调节能力有限（内因） 内环境的稳态遭到破坏 细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生 三、内环境稳态失调的实例 尿毒症 尿毒症是机体内环境稳态失调引发的病症。当某种原因导致肾功能衰竭时，形成的尿液不足，代谢产物不能排出体外，致使大量含氮废物及其他毒性物质在体内堆积，水电解质代谢及酸碱平衡紊乱，机体内环境的稳态遭到破坏，由此所引起的自身中毒和产生的综合征状称为尿毒症。 治疗尿毒症的方法主要有血液透析、腹膜透析和肾移植。 三、内环境稳态失调的实例 发烧 发热时的症状大部分集中在中枢神经系统，病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。 正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度，发高烧时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能异常。发热时机体分解代谢旺盛，持续高热会引起器官的功能负荷加重，可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。对于6个月至4岁的幼儿来说，持续高热容易发生惊厥，出现脑损伤，如智力落后、甚至癫痫，因此应及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。 三、内环境稳态失调的实例 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。当内环境渗透压降低时，内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内，造成细胞吸水肿胀，进一步导致细胞代谢和功能紊乱。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。 严重腹泻 三、内环境稳态失调的实例 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。若外界环境变化不剧烈，并且机体代偿机制良好，内环境的波动较小，仍能维持稳态；若外界环境变化剧烈，机体代偿机制不好，内环境稳态将受到破坏，就会影响身体健康。 高原反应 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？ 三、内环境稳态失调的实例 炎炎夏季，在高温环境中从事体力劳动人，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。 中暑 热射病：患者体温可达40℃以上，并伴有意识障碍、多器官功能损伤等。要迅速降温，体温越高持续时间越长，死亡率越高。 热衰竭：机体钠盐丢失过量、水电解质代谢紊乱以及有效循环血量不足的一种综合征。体温升高（不超过40℃）、多汗、眩晕。通过降低体温、补充含盐液体，及时治疗。 热痉挛：症状较轻，体温正常，常表现为腹部、腿部痉挛。主要是由于机体大量出汗，钠盐丢失过量有关，及时补充钠盐，短时间内恢复。 四、内环境稳态的重要意义 细胞的代谢过程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。 ①血糖浓度和血液中的含氧量保持在正常范围内，才能为细胞代谢提供充足的反应物。 ②温度、pH等在适宜的范围内，酶才能正常地发挥催化作用。 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 五、稳态概念的发展 不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。 （1）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。例如在正常生长和分裂的细胞中，原癌基因和抑癌基因的表达存在着稳态；正常人体内调节血糖的胰岛素和胰高血糖素等激素是处于动态平衡的。 （2）细胞水平：细胞的分裂和分化的稳态等。 （3）器官水平：心脏活动如血压、心率的稳态、消化腺分泌消化液的稳态等。 （4）群体水平：种群数量的变化存在稳态、生态系统的结构和功能也存在稳态等。 练习与应用 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，一个人的体温是恒定不变的。（ ） （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.在长跑比赛时，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升高 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的稳定 × √ × × D Lavf56.40.101 Tencent APD MTS $$