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

第2节 内环境的稳态 S z L w h 珠珠的电脑 (珠) - 从太空中返回的三位宇航员的内环境是否还处于稳定状态？判断的依据是什么？ S z L w h 问题∙探讨 资料1：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验结果报告单的一部分。 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？ 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？ 为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？ 讨论 S z L w h 问题∙探讨 该检测者可能患有糖尿病、高血脂。 1、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？ 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？ 3、为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？ 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。 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。 S z L w h 问题∙探讨 资料2： 运动员剧烈运动会使肌肉产生大量乳酸等酸性物质，这会影响血浆的pH吗？在这种情况下，机体是如何维持细胞外液的酸碱度的？ 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？ 随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行，内环境中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？ S z L w h 实验：模拟生物体维持pH的稳定 （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。 （3）材料用具： 缓冲液（在加入酸或碱时，能维持pH的相对稳定）、自来水、肝匀浆、鸡蛋清、黄瓜匀浆、西红柿汁、0.1mol/L HCl、0.1mol/L NaOH 防护手套 护目镜 pH计 pH试纸 50mL量筒 50mL烧杯 一、内环境的动态变化 S z L w h 一、内环境的动态变化 材料 0.1 mol/L的HCl 0.1 mol/L的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 土豆匀浆 注：缓冲液为pH=7的磷酸盐缓冲液。材料均加入25mL。 1. 在记录本中，画一个如下的表格。 （4）实验方法： S z L w h 一、内环境的动态变化 S z L w h 一、内环境的动态变化 （5）实验结果： 材料 0.1 mol/L HCl 0.1 mol/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 土豆匀浆 注：不同地区自来水pH有差异，缓冲液配制差异也会影响结果。 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 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 6.5 6.5 6.2 6.0 5.5 5.8 5.1 6.5 6.8 7.0 7.5 7.8 8.3 8.5 S z L w h （6）实验数据分析： 根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以PH为纵坐标，画出每次实验中pH变化的曲线。 一、内环境的动态变化 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。 S z L w h 1. 加入HCI或NaOH后pH 的变化，肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液？ 肝匀浆加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。 2.缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？ 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HPO42-/H2PO4-,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+。水溶液则不同，加入酸或碱后，pH变化明显。 3. 方法步骤9中所用到的生物材料与肝匀浆的实验结果类似吗？ 4. 请根据模拟实验的结果，尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释 机体内含有缓冲物质HCO3-/H2CO3 ， HPO42-/H2PO4-等，它们能够对pH的变化起缓冲作用。 类似 一、内环境的动态变化 （7）实验结果讨论： S z L w h 一、内环境的动态变化 4. 请根据模拟实验的结果，尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释 内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗？ S z L w h 一、内环境的动态变化 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动，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 ℃。 结论：健康人的体温始终接近37℃，处于动态平衡中。 （8）温度 S z L w h 一、内环境的动态变化 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叫做稳态（homeostasis）。 稳态不是恒定不变的，而是相对恒定的一种动态变化。 这种动态变化保持在一定的范围内。 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。 稳态体现： 动态平衡 内环境改变 外界环境的改变 体内细胞进行的代谢活动 调节作用 影响内环境稳态的因素： 稳态是如何实现的呢？ S z L w h 二、对稳态调节机制的认识 食物、水和无机盐 co2 o2 泌尿系统 消化系统 细胞 循环系统 呼吸系统 有机废物、水和无机盐 未被吸收的物质 维持内环境稳态的基础 人体各器官、系统协调一致地正常运行。 直接相关的系统 消化系统 呼吸系统 循环系统 泌尿系统 稳态的调节机制是什么？ S z L w h 1857 法国生理学家贝尔纳 1926 美国生理学家坎农 内环境 保持稳定 内环境 动态平衡 神经系统的调节 神经调节 + 体液调节 二、对稳态调节机制的认识 S z L w h 神经系统 内分泌系统 免疫系统 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。 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 S z L w h 二、对稳态调节机制的认识 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，同时常伴有食欲不振、厌食、恶心的表现。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。 你阳过吗？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？ S z L w h 二、对稳态调节机制的认识 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？ 大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境渗透压会变小。这样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。严重时会出现疲倦、周身不适、表情淡漠、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。 S z L w h 二、对稳态调节机制的认识 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？ 因为高原空气稀薄，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。 S z L w h 与社会的联系 案例1：热射病 炎炎夏季，在高温环境中从事体力劳动的人，最容易发生中暑。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。严重中暑会使体温超过40℃病死率比较高。 S z L w h 与社会的联系 案例2：失温 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。 S z L w h 与社会的联系 案例3：尿毒症 由于肾脏的衰竭，导致代谢失常引起的毒害：人体不能通过肾脏产生尿液，无法将体内代谢产生的废物和过多的水分排出体外。从而引起机体内部生化过程紊乱而产生的一系列复杂的综合征。 S z L w h 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 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的 S z L w h 三、内环境稳态的重要意义 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 可防止机体中毒 维持细胞的正常形态和功能 保证酶活性、细胞代谢正常 保证机体能量供应 血糖和氧含量正常 体温、pH理化 性质相对稳定 渗透压相对稳定 代谢废物排出 稳态意义 S z L w h 四、稳态概念的发展 在生命系统的各个层次上，普遍存在稳态 个体（生理）水平上——内环境的稳态 分子水平——基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态 细胞水平——细胞分裂和分化的稳态 器官水平——心脏活动的稳态，消化腺分泌消化液的稳态 群体水平——种群数量的变化存在稳态 生态系统——结构和功能的稳态（稳定性） S z L w h 课堂小结 淋巴液 组织液 血浆 组成 内环境 内环境稳态 酸碱度 例如 温度 例如 渗透压 例如 细胞 O2、养料 CO2、代谢废物 外环境 O2、养料 CO2、代谢废物 S z L w h 练习∙反馈 例1： 常规体检时，血液生化六项的测定值与参考值的大小关系是医生做出诊断的重要参考依据。下列叙述错误的是（       ） A.稳态的改变会影响组织细胞的正常代谢 B.内环境是机体进行细胞代谢的重要场所 C.内环境稳态离不开人体各器官、系统的分工合作和协调一致 D.各项生化指标的测定值都有一个变化范围，与个体差异有关 B S z L w h 练习∙反馈 例2： 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。下列关于内环境稳态的说法中，正确的是（       ） A.血液中积累大量的乳酸不会破坏内环境的稳态 B.内环境的稳态只涉及温度、酸碱度和渗透压三个方面 C.激素可调节内环境稳态，其含量相对稳定也是内环境稳态的一部分 D.任何一种稳态的维持都必须有神经、体液和免疫调节同时参与 C S z L w h 练习∙反馈 例3： 下列有关内环境稳态的表述，正确的有几项？（　　） ①人中暑后，内环境稳态没有遭到破坏 ②载体蛋白、抗体、血浆蛋白不都是内环境的成分 ③血浆的成分相对稳定时，机体就达到稳态 ④人体内环境稳态具体是指内环境的温度、渗透压和酸碱度的恒定不变 ⑤血浆成分中含有CO2、尿素、纤维素等 ⑥当血浆的成分稳定时，人一定不会患病 A．1项 B．2项 C．3项 D．4项 A S z L w h 练习∙反馈 例4： 科学家研究发现，人的血浆pH值通常在7.35~7.45之间，变化不大的原因是（ ）①碳酸和碳酸氢钠，磷酸氢二钠和磷酸二氢钠等多对缓冲物质对血浆酸碱度起缓冲作用；②通过呼吸系统可不断排出二氧化碳； ③血浆中过多的碳酸氢盐可以由肾脏随尿排出体外： ④神经系统对呼吸运动强度的调节有利于维持血浆pH的相对稳定； ⑤食物中的碱性物质与新陈代谢产生的酸性物质所构成的缓冲对调节血浆pH值 A．①③④ B．①②③ C．①②③④ D．①②③⑤ C S z L w h 练习与应用 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 S z L w h 练习与应用 二、拓展应用 1. 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？ S z L w h 练习与应用 “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。 S z L w h 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 复习与提高 S z L w h 谢谢观看! S z L w h 珠珠的电脑 (珠) - EVCapture4.1.9软件录制 Lavf57.25.100 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf58.51.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $$