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

内环境的稳态 第2节 第一章 人体的内环境与稳态 人教版·选择性必修1 1 本节聚焦 什么是内环境的稳态？它有什么重要意义？ 01 稳态调节的机制是什么？ 02 03 在日常生活中，如何更好地维持内环境的稳态？ 2 问题探讨 (1)为什么血浆的生化指标能反映机体的健康状况？ 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。 问题探讨 (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？ 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，内环境的稳定是一种动态的相对稳定；不同个体存在一定差异。 问题探讨 (3)从化验单上可以看出哪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？ ①天冬氨酸氨基转移酶含量超标，肌酐是有毒的代谢废物，积累过多会影响健康。这表明肾脏的排泄功能有障碍; ②葡萄糖含量超标，血糖含量过高可并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管合并症等; ③甘油三脂超标，可引起高脂血症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。 结论：正常情况下，内环境成分处于动态变化之中 细胞代谢会产生乳酸、碳酸等许多酸性物质，人和动物吃的食物代谢后会产生一些酸性或碱性物质，这些物质进入内环境，生物体内环境的pH如何变化？ 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改变。 ？ 一 内环境的动态变化—模拟生物体维持PH的稳定 一、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。 二、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。 自变量 因变量 三、实验设计 1）绘制如图所示的实验记录表格。 自变量 因变量 空白对照 已知具有减缓pH变化的能力的溶液,标准对照 一 内环境的动态变化—模拟生物体维持PH的稳定 2）实验步骤 ①.测自来水加入酸或碱后pH的变化 将25mL自来水倒入50mL烧杯中，测试并记录起始pH。一次加一滴0.1mol/L的HCl（或NaOH），轻轻摇动。每加5滴测试并记录一次pH，直到加入30滴为止。 ②.充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复上述过程，记录结果。 ③.充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复①过程，记录结果。 一 内环境的动态变化—模拟生物体维持PH的稳定 3) 实验结果记录、实验数据处理。 材料 (25mL) 0.1mol/L的HCl滴数 0 5 10 15 20 25 30 自来水 6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8 缓冲液 7.0 7.0 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3 肝匀浆 6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 一 内环境的动态变化—模拟生物体维持PH的稳定 3) 实验结果记录、实验数据处理。 标准对照 空白对照 实验组 思考：如何更直观地体现pH的变化？ 一 内环境的动态变化—模拟生物体维持PH的稳定 四、实验结论 实验结论：生物组织匀浆类似于_______，加入少量酸或碱后pH不会发生___________。 缓冲液 大幅度变动 人体内环境中也有很多缓冲对，其中最重要的是HCO3-/H2CO3，其次还有HPO42-/H2PO4-等。当一定量的酸性或碱性物质进入后，内环境的pH仍能维持在一定范围内。 一 内环境的动态变化—模拟生物体维持PH的稳定 1. 正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同存在微小的差异 健康人内环境的每一种______如血糖、血脂，以及渗透压等_________都是不断变化的，但都处于一定的范围内。 成分 理化性质 一般青年人高于老年人 女性高于男性 2. 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____℃; 尽管气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近_____℃。 1 37 一 内环境的动态变化—温度 体现： 定义： ①稳态不是恒定不变的，而是相对稳定的一种动态变化。 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。 影响内环境稳态的因素: 动态平衡 外界环境的改变 调节作用 内环境改变 体内细胞代谢活动的进行 稳态 稳态是如何实现的呢？需要哪些系统的参与？ 一 内环境的动态变化 二、对稳态调节机制的认识 人体各器官、系统协调一致地正常运行。 机体内各器官、系统为什么能保持协调一致呢？ 1.维持内环境稳态的基础： 15 法国生理学家 贝尔纳 （1813-1878） 神经系统 美国生理学家 坎农 （1871-1945） 神经调节 + 体液调节 二、对稳态调节机制的认识 2、对稳态调节机制的探究历程 1）1857年，贝尔纳提出： 2）1926年，坎农提出稳态的概念。 内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节。 稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。 3）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。 稳态在任何时刻都能维持吗？会不会出现稳态失调呢？ 二、对稳态调节机制的认识 【思考·讨论】分析内环境稳态失调的实例 1.你有过发高烧的经历吗？谈谈高烧最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施？ 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。 持续高热会引起器官的功能负荷加重，可能诱发机体不可逆的损伤。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。 2.大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会出现什么变化？这会带来怎样的后果？ 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？ 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。 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。 二、对稳态调节机制的认识 18 中暑是指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（热射病）会使体温超过40℃，病死率比较高。 病例：中暑 二、对稳态调节机制的认识 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。 病例：尿毒症 二、对稳态调节机制的认识 20 病例：空调病 二、对稳态调节机制的认识 夏天时，空调房间与室外的温差较大，如果经常进出空调房间，就会出现咳嗽、头痛、流鼻涕等感冒症状。 如果在温度较低的空调房间呆的时间过长，就会引起关节酸痛或颈僵背硬、腰沉臀重、肢痛足麻、头晕脑胀等。 空调病的主要表现为：感冒、过敏、风湿痛、黏膜干燥、紧张、烦躁、注意力难以集中、头痛，等等。 3、稳态失衡 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的 二、对稳态调节机制的认识 调节功能出现障碍（内因） 外环境变化过于剧烈 （外因） 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、内环境稳态的重要意义 (4)代谢废物排出 (1)血糖和氧含量正常 保证机体能量供应 (2)体温、pH等理化 性质相对稳定 保证酶活性、细胞代谢正常 (3)渗透压相对稳定 维持细胞的正常形态和功能 可防止机体中毒 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。 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 在生命系统的各个层次上，普遍存在稳态 1. 个体（生理）水平——内环境的稳态 2. 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： ①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。 如果这个稳态被破坏，正常细胞就可能会变成癌细胞。 ②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。 如果他们的分泌紊乱，人体血糖的稳态就会受到破坏。 四、稳态概念的发展 三、内环境稳态的重要意义 3.细胞水平——细胞分裂和分化的稳态 4.器官水平——心脏活动的稳态（血压、心率）、消化腺分泌消化液的稳态等 5.群体水平——种群数量的变化存在稳态 6.生态系统——结构和功能的稳态（稳定性） 课后练习题 1. × √ × × 2. D 一、概念检测 二、拓展应用 【提示】“人造子宫”看起来像一个大塑胶袋，确切地说是用特殊材质制成的一种生物袋。它要代替母羊子宫孕育羊羔，这个生物袋内必须装“羊水”，能够为早产羊羔生活提供适宜的液体环境。该“羊水”模拟自然子宫羊水的成分种类和含量，除水和电解质外，包含多种可以促进羊羔生长的营养物质和生长因子，如蛋白质、糖类、脂肪等，也包括抗生素、尿素等。此外，这种“羊水”还必须具备适宜的温度和酸碱度。“人造子宫”接有专门管道，需要每天注入定量电解质溶液，以确保“羊水”得到更新，保持相对稳定。 1. C 2. C 一、选择题 二、非选择题 复习与提高 1. （1）请运用本章所学关于内环境稳态的有关知识，并通过査阅相关资料获得更多的证据，尝试对“酸碱体质理论”进行评判。 【答案】“酸碱体质理论”缺乏充足的科学依据，理由如下。①该理论中的“酸碱体质”概念模糊，在现代医学和中医学中都没有酸性体质和碱性体质的分法。②该理论认为身体偏碱就是健康的，其实是偷换概念的错误命题。内环境相关知识显示，体内细胞的生活环境——内环境（即细胞外液，包括血浆、组织液和淋巴液等）的正常pH稳定在7.35~7.45，呈弱碱状态，但这并不意味着健康身体的每部分都偏碱性。例如，胃液呈强酸性，尿液呈弱酸性，阴道分泌物也呈弱酸性。③该理论认为，酸性体质是“万病之源”，这是颠倒因果关系。在临床中，的确有很多酸中毒（pH低于7.35）的情况发生，但这不是酸中毒致病，而是因为服用了某些药物（如利尿剂） 或患有某些疾病（如糖尿病、肾功能衰竭、腹泻）而出现酸中毒。④该理论认为，若要健康，应多摄入碱性食物。这也没有科学根据。食物虽有酸性、碱性的区分，但内环境相关知识表明，普通食物不可能引起内环境的酸碱度变化，因为人体内存在缓冲系统可以自动调节pH，使之保持一种动态的平衡。若日常饮食受该理论影响，将可能导致人体营养失衡，由此会引发更多疾病。 （2）现在有些生产厂家在售卖饮用水时，宣称碱性水为“健康水”。若你的亲朋好友为了健康而购买、饮用碱性水，你会怎样做？ 【答案】积极向亲朋好友宣传相关科学知识，劝阻他们不要受生产厂家的广告误导。 $$