1.2内环境的稳态课件 -2024-2025学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

生 物 学 （2019人教版） 第一章 人体的内环境与稳态 第2节 内环境的稳态 选择性必修1 内环境的动态变化 01 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。 1、从化验单中读到哪些信息？图表中的上下箭头什么含义？能说明什么？对机体会有什么影响呢？ 肝功能 血 糖 心肌功能 肝功能 血脂 ①葡萄糖、糖化血清蛋白含量超标，可能是糖尿病； ②甘油三脂超标，可能是高脂血症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。 问题探讨 肌酸激酶同工酶顾名思义，是磷酸肌酸激酶的一种特殊形式，主要存在于心肌组织中。肌酸激酶同工酶升高主要就是见于心脏疾病，最常见的最熟悉的也是危险性最高的是急性心肌梗死。 肌酸激酶是反映肌肉的一个重要指标，人体的骨骼、心脏以及平滑肌内肌酸激酶的含量最多，在肺部和肾脏的含量最少。这种物质的作用是促进细胞的运转和肌肉的收缩，所以对于人体的健康至关重要。 乳酸脱氢酶几乎存在于所有的组织中，其中以心脏、骨骼肌和肾脏含量最多，其次是肝脏、脾脏、胰腺以及脑、肺脏等。在临床上采用电泳法，可将人组织中的乳酸脱氢酶、同工酶分离出5种同工酶取代。根据其电泳迁移率的快慢依次为乳酸脱氢酶一、乳酸脱氢酶二、乳酸脱氢酶三、乳酸脱氢酶四和乳酸脱氢酶五。乳酸脱氢酶的正常参考值是每升109-245个单位，增高主要见于心肌梗死、肝炎、恶性肿瘤以及肺梗塞、白血病、溶血性贫血、肾脏疾病、进行性肌萎缩等。正常人的血清中乳酸脱氢酶二含量是大于乳酸脱氢酶一的，如果有心肌酶释放入血，则乳酸脱氢酶一大于乳酸脱氢酶二，利用这个指标可以观察诊断心肌疾病 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。 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？ 内环境中各种成分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 肌酸激酶同工酶顾名思义，是磷酸肌酸激酶的一种特殊形式，主要存在于心肌组织中。肌酸激酶同工酶升高主要就是见于心脏疾病，最常见的最熟悉的也是危险性最高的是急性心肌梗死。 肌酸激酶是反映肌肉的一个重要指标，人体的骨骼、心脏以及平滑肌内肌酸激酶的含量最多，在肺部和肾脏的含量最少。这种物质的作用是促进细胞的运转和肌肉的收缩，所以对于人体的健康至关重要。 乳酸脱氢酶几乎存在于所有的组织中，其中以心脏、骨骼肌和肾脏含量最多，其次是肝脏、脾脏、胰腺以及脑、肺脏等。在临床上采用电泳法，可将人组织中的乳酸脱氢酶、同工酶分离出5种同工酶取代。根据其电泳迁移率的快慢依次为乳酸脱氢酶一、乳酸脱氢酶二、乳酸脱氢酶三、乳酸脱氢酶四和乳酸脱氢酶五。乳酸脱氢酶的正常参考值是每升109-245个单位，增高主要见于心肌梗死、肝炎、恶性肿瘤以及肺梗塞、白血病、溶血性贫血、肾脏疾病、进行性肌萎缩等。正常人的血清中乳酸脱氢酶二含量是大于乳酸脱氢酶一的，如果有心肌酶释放入血，则乳酸脱氢酶一大于乳酸脱氢酶二，利用这个指标可以观察诊断心肌疾病 内环境为甚么会波动呢？ 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变化。 生物体是如何维持pH的相对稳定的？？？ 问题探讨 2个方面 2个原因 阅读课本P7、P8探究实践内容，结合给出的实验，思考以下几个问题： 1、该实验的目的和是原理什么？ 2、该实验的实验材料是什么？有几个组？ 3、实验的自变量、因变量是什么？ 4、就加入HCI或NaOH后的pH的变化来说，肝匀浆更像自来水还是缓冲液？为什么？ 6 模拟生物体维持PH的稳定 6 1、该实验的目的和是原理什么？ 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。 7 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；与自来水不能。 模拟生物体维持PH的稳定 7 2、该实验的实验材料是什么？有几个组？ 8 自来水、缓冲液、肝匀浆，3个组 模拟生物体维持PH的稳定 8 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 空白对照 已知具有减缓pH变化的能力的溶液,做标准对照 实验步骤: ①绘制如图所示的实验记录表格。 ②测自来水加入酸或碱后pH的变化。 ③测缓冲液（肝匀浆）加入酸或碱后pH的变化。 因变量 自变量 自变量？因变量？ 模拟生物体维持PH的稳定 三次测量，取平均值 实验数据处理 模拟生物体维持PH的稳定 11 以酸或碱滴数为横坐标，以pH为纵坐标，绘制样液pH变化曲线 实验结论：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 模拟生物体维持PH的稳定 12 实验应注意的事项 (1)加入酸或碱时，要一滴一滴地加入，并严格控制滴数。 (2)盐酸和氢氧化钠均有腐蚀性，避免其与皮肤和眼睛接触。 (3)冲洗烧杯一定要充分，否则将影响实验结果。 1.“模拟生物体维持pH的稳定”的实验结果如图，据图回答问题： (1)就加入HCl或NaOH后pH的变化来说，生物材料更类似于自来水还是缓冲液？ 提示：生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更类似于缓冲液。 合作探究 (2)缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？ 提示：缓冲液加入少量酸或碱后，pH的变化不明显，原因是缓冲液中含有缓冲对如NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4呈酸性，当加入少量NaOH时，可以中和OH－；Na2HPO4呈碱性，当加入少量HCl时，可以中和H＋。自来水无缓冲对，加入酸或碱后，pH变化明显。 合作探究 (4)根据模拟实验的结果，以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例，尝试对机体维持pH稳定的机制进行补充。 H2CO3/NaHCO3 NaHCO3 H2CO3 CO2 肺 (3)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 合作探究 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(成年) 37.1 ℃ 37.3 ℃ 37.4 ℃ 37.5 ℃ 37.3 ℃ 37.1 ℃ ①不同的人(年龄、性别不同)体温变化有何异同？ 年轻者高于年老者；女性高于男性。 ②同一个人在一日内的体温变化有何特点？ ③人体温的日变化与当地气温的日变化有何差异？ 同一个人的体温在一日内有变化，但不超过1 ℃。 尽管气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近37 ℃。 ④结论：健康人的体温始终接近 ℃，处于 中。 37 动态平衡 核心探讨——实例：某人体温的日变化规律 17 血浆pH： 体温： 渗透压： 7.35~7.45 接近37 ℃ 770 kPa 内环境的动态变化 小结：健康人体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。 ——稳态 18 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。 内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。 实质： 注意：稳态不是恒定不变的，而是在一定的范围内，相对稳定的一种动态变化。 内环境的动态变化 2.健康人的体温始终接近37 ℃，变化幅度一般不会超过1 ℃；血检报告单中每种成分的参考值都有一个变化范围。这说明什么？ 提示：内环境的化学成分和理化性质不是恒定不变的，而是在一定范围内波动的；不同个体间存在一定差异。 合作探究 (1)内环境化学成分稳定，就意味着机体达到了稳态。( ) (2)内环境的稳态就是内环境的成分和理化性质恒定不变。( ) (3)缓冲对是由一个酸性物质、一个碱性物质组成的。( ) 【辨正误】 对稳态调节机制的认识 02 直接参与维持内环境各成分相对稳定的相关系统有： 对稳态调节机制的认识 消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统 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。 探究历程 阅读课本P910第三段，补充完整表格 对稳态调节机制的认识 ①157年法国贝尔纳 内环境稳态主要依赖 。 ②1926年美国坎农 提出稳态的概念，内环境稳态是在 调节的共同作用下实现的 ③发现免疫系统 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 神经调节 神经调节和体液 免疫系统 1.你有过发高热的经历吗？体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施？ 对于6个月至4岁的幼儿来说，持续高热容易发生惊厥，相当数量的患儿由此出现脑损伤，如智力落后、甚至癫痫，因此应该注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。 发高烧时，各种酶的活性发生变化。 代谢紊乱，代谢过旺。 引起机体功能异常。 严重可诱发器官功能不全或组织损伤。 分析内环境稳态失调的实例 25 1.在高温环境中只要不待过长时间，一般并不会中暑。但消防人员穿着厚重且密不透风的消防服，连续工作多个小时，随时面临着中暑的危险，这一现象与人体的稳态有什么关系？ 这一现象一方面说明人体有维持稳态的能力，另一方面也说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。 分析内环境稳态失调的实例 3. 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？这会带来怎样的后果？ 严重腹泻后，若只喝水，不补充盐会使血浆中无机盐的浓度降低，使血浆渗透压下降，从而导致组织水肿。 分析内环境稳态失调的实例 27 4. 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，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。 细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生 内环境的稳态遭到破坏 调节功能出现障碍（内因） 外界环境变化过于剧烈（外因） 分析内环境稳态失调的实例 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。 尿毒症 乳酸中毒 抽搐 血钙过低 化谢废物积累 02缺乏 pH失调 酸中毒、碱中毒 体温失调 发热、中暑 组织水肿 血浆中蛋白质含量降低 血糖平衡失调 低血糖、糖尿病 内环境 分析内环境稳态失调的相关疾病分析 29 内环境稳态的重要意义 03 细胞代谢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 血糖和氧含量正常 ② 体温、pH等理化性质相对稳定 ③ 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 内环境稳态的重要意义 ④代谢废物排出 可防止机体中毒 体现： 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 内环境稳态的重要意义 细胞代谢正常 理化性质处于动态平衡状态 成分处于动态平衡状态 内环境稳态 物质和能量 温度、pH、渗透压 重要意义 稳态的特点： （1）稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化；这种动态变化保持在一定范围内。 （2）不同的个体存在差异。 （3）稳态的调节能力是有限的。 不同层次的生命系统都存在着类似于内环境稳态的特性。 稳态概念的发展 可见，在生态系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。 稳态是生命科学的一大基本概念 随生理学及其他学科的发展 33 (1)人体具有维持稳态的机制，因此人体不会出现代谢紊乱。( ) (2)内环境达到稳态时，人一定不得病。( ) (3)在生命系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。( ) 【辨正误】 1.在血液生化六项检查的化验单上，每种成分的参考值都有一个变化范围，下列对此理解错误的是(　　) A.该变化范围主要考虑了化验结果的误差 B.内环境稳态是一种动态的、相对的稳定状态 C.内环境稳态不是恒定的，可在一定范围内波动 D.年龄、性别等个体差异会导致内环境的成分存在差异 学以致用 A 2.为了探究血浆pH能维持稳定,设计实验比较①蒸馏水、②人工配制的缓冲液、③血浆分别滴加0.1 mol/LNaOH和0.1 mol/LHCl后pH变化的情况。下列关于实验设计和分析的叙述，错误的是(　　) A.②和③在加入少量酸或碱后pH没有明显变化 B.本实验中①和②属于对照组，③属于实验组 C.无论是缓冲液还是血浆中都含有碱性物质和酸性物质 D.随意增加NaOH和HCl的浓度不影响实验结果 D 学以致用 ABD 3.(多选)(2024·辽宁重点高中联考)人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的，下列现象属于内环境稳态失调的是(　　 ) A.夏天长期待在空调房间容易引起“空调病” B.人感冒发高烧时，食欲不振，引起四肢无力 C.人屏息一段时间后，呼吸运动会明显加强 D.人长期处于高温环境中可能会引起中暑 学以致用 4.(多选)以下关于内环境稳态的说法，错误的是(　　 ) A.稳态就是指内环境的各种成分及理化性质处于绝对稳定的状态 B.人体各器官、系统协调一致正常运行，是维持内环境稳态的基础 C.目前认为，内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络 D.即使外界环境发生剧变，人体也一定能保持稳态的平衡 AD 学以致用 内环境的稳态 实质 基础 机制 调节能力 稳态破坏的原因 意义 内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。 人体各器官、系统协调一致地正常运行 神经-体液-免疫调节网络 有一定的限度 外界环境的变化过于剧烈；人体自身的调节功能出现障碍。 机体进行正常生命活动的必要条件。 课堂小结 C 1.(2024·辽宁重点中学联考)关于内环境的动态变化，下列叙述正确的是(　　) A.内环境中含有缓冲对，可在任何状态下维持pH不变 B.人体的体温随着外界环境温度的改变而变动 C.血浆中的某成分的含量如果发生改变，不一定出现疾病 D.只要内环境的成分和理化性质稳定，人就不会得病 随堂检测 AB 2.(多选)下列关于“生物体维持pH稳定的机制”实验的叙述中，正确的是(　　 ) 随堂检测 C 3.(2024·广东佛山期中)下列有关人体内环境稳态的描述，正确的是(　　) A.内环境稳态的主要调节机制：神经－体液调节网络 B.内环境稳态的基础：只需消化、呼吸、循环和泌尿系统的参与 C.内环境稳态的重要意义：机体进行正常生命活动的必要条件 D.内环境稳态的实质：内环境的各种性质处于恒定状态 随堂检测 A.A、B是体液调节和免疫调节，C、D可以是体温和渗透压 B.酸碱度的相对稳定主要依靠血液中的缓冲物质 C.内环境中含有多种酶，是新陈代谢的主要场所 D.内环境的各项指标是在一定范围内动态波动的 C 4.(2024·南师大附中期中)如图是一张生物概念图，有关分析错误的是(　　) 随堂检测 D 5.下列关于稳态概念的理解中，错误的是(　　) A.在分子水平上，存在基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态 B.在细胞水平上，存在细胞的分裂和分化的稳态 C.在器官水平上,存在心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态 D.目前普遍认为神经—激素—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制 随堂检测 A.实验每组都进行了前后自身对照，需再进行重复实验 B.据所得实验数据，实验一般以HCl或NaOH滴数为横轴，以pH为纵轴，绘制实验结果 C.从加入HCl或NaOH的变化来看，生物材料与缓冲液处理的完全相同，与自来水的不同 D.生物材料的缓冲作用需要通过H2CO3/COeq \o\al(2－,3)等缓冲对来完成 $$