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

第一章 人体的内环境与稳态 第二节 内环境的稳态 问题探讨 讨论1:为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？ 北京市医疗机构临床检验结果报告单 血液生化指标指的是血液中各种化学成分的含量,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,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,因此血液的生化指标可以反映机体的健康状况。 问题探讨 讨论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？ 北京市医疗机构临床检验结果报告单 内环境成分的含量不是恒定不变的，而是在一定范围内波动。内环境稳态表现为一种动态平衡； 不同个体存在一定差异。 问题探讨 讨论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？ 北京市医疗机构临床检验结果报告单 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，建议定期复查。若该值偏高，说明肝功能受损。 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。 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。 肝功能 血糖 心肌功能 肝功能 血脂 高血糖 高血脂 思+议 1.根据模拟生物体维持pH的实验，简述生物体是如何维持内环境的稳态 2.什么是内环境的稳态？实质什么？ 3.维持内环境稳态的主要调节机制是什么？ 4.内环境的稳态是否能遭到破坏，影响因素有哪些？ 5.内环境稳态的意义是什么？ 一 内环境的动态变化 细胞 代谢 酸性物质 （H2CO3） 食物 酸性物质 碱性物质 展+评 一 内环境的动态变化 1.实验目的 2.实验原理 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。 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。 （一）【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定 3.实验变量 自变量： 因变量: 无关变量: 实验材料的种类，酸性、碱性物质 ——滴加HCl/NaOH 溶液PH的变化 ——PH计或PH试纸检测PH 肝匀浆的浓度等 一、内环境的动态变化 模拟生物体维持PH的稳定 4、材料用具 一 内环境的动态变化 4.实验材料 防护手套 护目镜 pH计 pH试纸 50mL量筒 50mL烧杯 （一）【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定 9 肝 一、内环境的动态变化 模拟生物体维持PH的稳定 4、方法步骤 标准对照（已知具有减缓pH变化的能力的溶液，阳性对照） 空白对照 实验组 4、方法步骤 ① 量取肝匀浆 25 mL于烧杯中； ② 用pH计或pH试纸、测定起始pH并记录； ③ ④ 一次滴加一滴0.1mol/L的HCl，然后 轻轻摇动。加入5滴后测定pH并记录； 重复③、④，直至滴加30滴HCl。 （一）【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定 4、方法步骤 ⑤ 充分冲洗烧杯和pH计探头； 滴加NaOH，重复③、④步骤； 直至滴加30滴NaOH; （一）【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定 实验操作演示 （一）【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定 13 实验结果记录、实验数据处理 三次测量，取平均值 6.实验数据处理 如何更直观地体现pH的变化？ （一）【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定 14 加入酸性或碱性物质后，内环境的pH在较小的范围内波动，内环境对外界pH的变化具有一定的缓冲能力。 7.实验结果和实验结论 实验结论 （一）【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定 15 讨论1：就加入的HCl或NaOH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 一、内环境的动态变化 模拟生物体维持PH的稳定 讨论2：缓冲液的pH变化为什么与自来水不同? 缓冲液加入少量酸或碱后，pH变化不明显，原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，其中H2PO4-呈酸性，当加入少量NaOH时，可以中和OH-；HPO42-呈碱性，当加入少量HCl时，可以中和H+。 讨论3：根据模拟实验结果，你可得出什么结论？ 生物材料的pH变化较小，类似于缓冲液而不同于自来水，机体能维持pH的稳定。 内环境pH能维持在一定范围内,是因为其中含有很多__________ 缓冲对 人体内环境最重要的缓冲对是______________，其次是_____ _____ HCO3-/H2CO3 HPO42-/H2PO4- 一、内环境的动态变化 人的体温，会因年龄、性别等的不同存在微小差异； 同一个人的体温在一日内也有变化，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℃。 1、酸碱度的动态变化 2、体温的动态变化 内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围内吗？ 一 内环境的动态变化 8.实验分析 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。 18 内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围内吗？ 水 无机盐 蛋白质 营养物质 代谢废物 气体等 酸碱度 渗透压 温度 一 内环境的动态变化 （三）其他化学成分及理化性质 其他化学成分 血糖 血脂等 酸碱度 渗透压 温度 不断变化 一定范围，相对稳定 稳态 20 一 内环境的动态变化 （四）稳态 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。 如何调节 哪些器官 系统 21 二 对稳态调节机制的认识 1.维持内环境稳态的基础 2.直接相关的系统 人体各器官、系统协调一致地正常运行。 消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统 调节机制？ 尿毒症，甚至死亡 22 二 对稳态调节机制的认识 3.稳态调节机制 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 23 二 对稳态调节机制的认识 3.稳态调节机制 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 24 二 对稳态调节机制的认识 3.稳态调节机制 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 25 二 对稳态调节机制的认识 3.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？ 26 分析内环境失调的实例 内环境渗透压会降低，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。 二、对稳态调节机制的认识 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。 1.发烧 2.腹泻后只喝水，不补充盐 环境的稳态会不会出现失调的情形呢？ 到高原后会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状。 高原空气稀薄，氧分压低，易造成体内缺氧。 分析内环境失调的实例 二、对稳态调节机制的认识 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℃，病死率较高。 4.中暑 3.高原病 分析内环境失调的实例 二、对稳态调节机制的认识 肾功能衰竭时，形成尿液不足， 尿素等代谢废物在体内积累导致中毒。 头晕、头痛、食欲不振、上呼吸道感染、关节酸痛等症状。空调风使人体表面水分蒸量加大，毛孔收缩，不能正常排汗，也会引起内分泌的紊乱；空调房间里，气流方向经常变换，气流速度增加，空气热量不断变动等因素干扰了人体的嗅觉，削弱了人体对空气中病菌、过敏原和异味的反应；房间内湿度太低，会对眼、鼻等处的黏膜产生不利作用，导致黏膜病；室内空气与外界几乎隔绝，干燥而又温度适宜，空气中有害细菌含量快速上升。 5.尿毒症 6.空调病 病症名称 内环境理化性质变化 疾病的症状 尿毒症 尿素等代谢废物在体内积累 自身中毒和综合病症 高原反应 体内缺氧，血氧过低 头痛、乏力、心跳加快 糖尿病 血液中葡萄糖含量过高 多食、多饮、多尿、口渴、饥饿感强烈，身体消瘦 感冒发烧 体温过高，影响酶的活性 食欲不振，四肢无力 严重腹泻 丢失大量的水和无机盐 疲倦、周身不适、恶心 稳态失调与相关疾病 知识拓展 二 对稳态调节机制的认识 ①发烧 ②腹泻 ③高原病 ④尿毒症 外因 内因 外界环境变化过于剧烈 调节功能出现障碍 内环境的稳态 遭到破坏 5.人体维持稳态的调节能力是有一定限度。当内环境的稳态遭到破坏时，危机机体健康。 三 内环境稳态的重要意义 1.重要意义： 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 2.举例： 血糖和氧 含量正常 代谢废物 排出 体温、pH 相对稳定 渗透压 相对稳定 保证机体能量供应 保证酶活性、细胞代谢正常 维持细胞的正常形态和功能 可防止机体中毒 32 四 稳态概念的发展 分子水平 细胞水平 器官水平 群体水平 基因表达、激素分泌、酶活性稳态等。 分裂、分化的稳态 心脏活动、消化腺分泌消化液等的稳态。 种群数量、生态系统结构与功能的稳态等 不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。 内环境稳态是指正常机体通过___________________________的_____作用。使各个器官、系统_________，共同维持内环境_____和__________的____________状态。 神经-体液-免疫调节网络 调节 协调活动 成分 理化性质 相对稳定 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 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的 小结 一、概念检测 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、岀汗等。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 检 "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种生物袋。它要代替母羊子宫孕育羊盖，这个生物袋内必须装"羊水"，能够为早产羊盖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。 拓展应用: 随生理学及其他学科的发展 36 二、拓展应用 2017年，科学家研制了一个充满电解质溶液的大塑料袋，并用它来抚育早产的羊羔。羊羔在此“人造子宫”中待了4周。足月后，研究者发现，它们与在母羊子宫中待到足月出生的小羊一样健康。请你推测或搜集相关资料，从内环境稳态的角度分析：“人造子宫”必须具备哪些条件？ 【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。 另外，“人造子宫”外部配置了机器胎盘，与早产羊羔的脐带连通。早产羊羔靠机器胎盘来获得养料，排出代谢废物，以保持羊羔内环境的稳定：含有养料和O2的新鲜血液源源不断输送到羊羔体内，羊羔的心脏也将较多含有CO2和其他代谢废物的血液挤压到机器胎盘中，后者将血液更新之后再回输到羊羔体内。 练习与应用(P12) 检 一.内环境的动态变化 课外实践 调查体温的日变化规律 请完成家庭成员一日内体温（腋窝温度，精确到小数点后一位）变化调查表。 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 37.0℃ 37.2℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.2℃ 37.1℃ 37.0℃ 37.2℃ 36.8℃ 37.0℃ 37.1℃ 37.3℃ 37.1℃ 36.9℃ 36.8℃ 37.0℃ 37.1℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.5℃ 37.3℃ 37.2℃ 37.1℃ 37.3℃ 1.不同家庭成员的体温完全一致吗？这说明了什么？ 不一致，说明个体之间的体温存在差异。 2.与其他同学交流调查结果，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？ 不同人的人体温，会因年龄、性别等的不同而存在微小差异。 3.比较不同个体在一日内不同时段的体温数据，由此可知体温的日变化有什么规律？ 同一个人的体温在一日内有变化，但变化幅度一般不超过1℃。 4.将体温变化情况与当地实际气温日变化大致情况进行对比，结果如何？ 虽然外界气温波动较大，但健康人的体温始终接近37℃。 一.内环境的动态变化 课外实践 调查体温的日变化规律 请完成家庭成员一日内体温（腋窝温度，精确到小数点后一位）变化调查表。 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 37.0℃ 37.2℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.2℃ 37.1℃ 37.0℃ 37.2℃ 36.8℃ 37.0℃ 37.1℃ 37.3℃ 37.1℃ 36.9℃ 36.8℃ 37.0℃ 37.1℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.5℃ 37.3℃ 37.2℃ 37.1℃ 37.3℃ 1.不同家庭成员的体温完全一致吗？这说明了什么？ 不一致，说明个体之间的体温存在差异。 2.与其他同学交流调查结果，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？ 不同人的人体温，会因年龄、性别等的不同而存在微小差异。 3.比较不同个体在一日内不同时段的体温数据，由此可知体温的日变化有什么规律？ 同一个人的体温在一日内有变化，但变化幅度一般不超过1℃。 4.将体温变化情况与当地实际气温日变化大致情况进行对比，结果如何？ 虽然外界气温波动较大，但健康人的体温始终接近37℃。 一.内环境的动态变化 人体体温日变化规律: 体温会因年龄、性别等的不同而存在着微小的差异。 > > > 同一个人的体温在一日内有变化，但变化幅度一般不超过1℃。 虽然外界气温波动较大，但健康人的体温始终接近37℃。 健康人的体温始终在37℃左右，处于动态平衡中。 复习与提高(P14） 一、选择题 1. 正常情况下，人体具有维持内环境相对稳定的能力。下列相关叙述错误的是 （ ） A. 偶尔吃咸的食物不会长时间影响血浆渗透压的稳定 B. 在高温或寒冷条件下，正常人的体温总是接近37℃ C. 血浆的pH是由血浆中的氢离子维持的, 与其他物质无关 D. 喝水多则尿多，出汗多则尿少，以维持体液中水含量的稳定 2. 人在剧烈运动时，体内会发生一些变化。下列相关叙述，正确的是 （ ） A. 大量乳酸进入血液，血浆由弱碱性变为弱酸性 B. 大量消耗葡萄糖，血浆中葡萄糖的浓度会相应降低 C. 大量失钠，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液 D. 大量失水，会引起血浆渗透压和细胞外液渗透压下降 C C 二、非选择题 1. 在下图空白框和括号中填写适当的名词（箭头表示流动方向）。 $$