内容正文:
必修2 遗传与进化
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第2节
内环境的稳态
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第1章 人体内环境及稳态
讨论:(1)由报告单中的数据可推测该检测者可能患有何种疾病?
答案:该检测者可能患有糖尿病、高血脂。
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。
动态平衡
SZ-LWH
SZ-LWH
问 题 探 讨
SZ-LWH
SZ-LWH
(2)每种成分的参考值都是一个变化范围,这说明什么?
答案:这说明内环境的成分不是恒定不变的,而是在一定范围内波动的;
不同个体间存在一定差异。
(3)为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况?(生化指标指血液中各种化学成分的含量,包括机体代谢产物的含量)
答案:生化指标一般都处于正常范围内,即处于相对稳定的状态。当
机体某项生理功能出现障碍,势必影响其代谢产物的含量,进
而引起血液生化指标的变化。
SZ-LWH
SZ-LWH
问 题 探 讨
SZ-LWH
SZ-LWH
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
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营养物质
外界环境中的物质
体内细胞(细胞内液)
消化系统
循 环 系 统
组 织 液
血浆
淋巴液
营养物质
CO2
O2
代谢废物
呼吸系统
皮肤、泌尿系统
O2
CO2
内环境
代谢废物
各种化学成分和理化性质在不断发生变化
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温 故 知 新
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食物代谢后会产生酸性和碱性物质,细胞代谢也会产生酸性物质,这些物质进入内环境,会使机体的pH发生怎样的变化呢?
01
机体PH会发生怎样的变化?
探究.实践
SZ-LWH
SZ-LWH
一、内环境的动态变化
SZ-LWH
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探究·实践:模拟生物体维持pH的稳定
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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,缓冲液中含有缓冲对(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
等
pH计或pH试纸
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探究·实践:模拟生物体维持pH的稳定
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4.实验步骤
1)绘制如图所示的实验记录表格。
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探究·实践:模拟生物体维持pH的稳定
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2)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。
4.实验步骤
3)测缓冲液加入酸或碱后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)测肝匀浆加入酸或碱后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。
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探究·实践:模拟生物体维持pH的稳定
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4.实验步骤
5)实验结果记录、实验数据处理。
如何更直观地体现pH的变化?
多次记录,取平均值
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探究·实践:模拟生物体维持pH的稳定
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4.实验步骤
5)实验结果记录、实验数据处理。
多次记录,取平均值
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。
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探究·实践:模拟生物体维持pH的稳定
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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。
5.实验结论
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。
内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗?
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调查体温的日变化规律
成员 上午
6h 上午
9h 中午12h 下午
3h 傍晚
6h 晚上
9h
母亲 37.0℃ 37.2℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.2℃ 37.1℃
父亲 36.8℃ 37.0℃ 37.1℃ 37.3℃ 37.1℃ 36.9℃
自己 37.1℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.5℃ 37.3℃ 37.1℃
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体温
时间
36.8
37.0
37.2
37.4
6
9
12
15
18
21
自己
母亲
父亲
说明不同人的体温,会因年龄、性别不同存在微小差异
说明同一个人的体温,在一天不同时间也有变化
结论:健康人的体温始终接近____ ℃,且处于_________中。
37.0
动态平衡
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SZ-LWH
SZ-LWH
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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。
(1)稳态不是恒定不变,而是一种动态变化;
(2)这种动态变化保持在一定范围内。
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稳态概念:
2
稳态特点:
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一、内环境的动态变化
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是人体各器官、系统协调一致地正常运行。
维持内环境稳态过程中直接参与的系统有哪些?
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维持内环境稳态的基础:
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
尿毒症
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二、对稳态调节机制的认识
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15
2
对稳态调节机制的探究历程
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1857 贝尔纳
法国生理学家
内环境
保持稳定!
主要
神经系统
调节
1926 坎农
美国生理学家
内环境
动态平衡!
神经调节
+
体液调节
后来发现
免疫系统
清除
内环境中
异物、病原微生物等
有利
内环境稳态
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二、对稳态调节机制的认识
SZ-LWH
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对稳态调节机制的探究历程
稳态调节机制
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。
在任何时刻都能维持吗?
会不会出现稳态失调呢?
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二、对稳态调节机制的认识
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稳态失调引起的疾病
你阳过?高热是新冠肺炎的典型症状,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?
正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状态下,由于内环境发生一系列变化,导致体内的各种反应出现紊乱,于是机体功能发生异常。
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二、对稳态调节机制的认识
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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,150多位参赛者有21名遇难。有赛事亲历者表示,不少选手出现失温症状,抽搐、口吐白沫,身着短裤短袖倒在海拔2000多米的赛道线路旁。
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生活的联系
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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。
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稳态失调引起的疾病
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二、对稳态调节机制的认识
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援藏的人员到高原后常会出现头痛、乏力、心跳加快、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,常见的症状有头痛,疲倦,呼吸困难等,俗称高原反应。人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节能力出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏,危机机体健康。
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稳态失调引起的疾病
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二、对稳态调节机制的认识
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组织水肿的原因
营养物质
体内细胞(细胞内液)
组 织 液
血浆
淋巴液
O2
CO2
代谢废物
水 肿
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细胞代谢紊乱、甚至导致疾病发生
外界环境变化
激烈
内环境
功能障碍
稳态遭到破坏
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人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
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二、对稳态调节机制的认识
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内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
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。
(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
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三、内环境稳态的重要意义
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SZ-LWH
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稳态与疾病的关系
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内环境稳态遭到破坏后,一定会发生疾病;
但发生疾病,内环境稳态不一定遭到破坏。
“稳态让每一器官共享,又靠所有器官共建”
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稳态概念的发展
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不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。
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稳态的实质是内环境化学成分和理化性质维持相对稳定。
课堂小结
外界环境
细胞
物质交换
物质交换
内环境
器官系统协调运行
细胞膜
稳态
基础
神经-体液-免疫调节网络
调节机制
正常生命活动的必要条件
参与共建
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