1.2内环境的稳态课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

人教版高一选择性必修一 第1章 人体的内环境与稳态 第2节 内环境的稳态 安徽省阜阳第一中学 2 讨论: 1.为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况? 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查化验单的一部分。 问题探讨 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，并可以作为诊断疾病的依据。 3 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? 问题探讨 这说明: ①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。②不同个体存在一定差异 (1)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。 (2)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。 (3)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。 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? 内环境的动态变化 随着外界环境的变化（外因）和体内细胞代谢活动（内因）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。 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？ 内环境的pH ？ 01 内环境的动态变化 01 5 A.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定 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 5 内环境的动态变化 01 6 A.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定 4.实验设计 课 题：探究酸性和碱性物质进入体内，生物体的pH变化 实验对象 自变量 因变量 ——生物组织材料 ——酸性、碱性物质 ——生物体pH的变化 ——动物血浆、肝匀浆、蛋清等 ——HCl/NaOH（均为0.1 mol/L） ——检测pH（pH计/pH试纸） 空白对照 已知具有减缓pH变化的能力的溶液，标准对照 因变量 自变量 6 探究.实践：模拟生物体维持PH的稳定 01 5.实验步骤 1）绘制如图所示的实验记录表格。 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 01 2）将25mL自来水倒入50mL烧杯中。 3）用pH计或pH试纸测起始的pH,并作记录。 4）一次加一滴0.1mol/L的HCl，然后轻轻摇动，加入5滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。 5）充分冲洗烧杯，用同样的方法把0.1mol/L的NaOH加入自来水中并测定结果。 内环境的动态变化 A.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定 6）充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复步骤2至步骤5，记录结果。 7）充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复步骤2至步骤5，记录结果。 8 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。 内环境的动态变化 01 5.实验步骤 如何更直观地体现pH的变化？ 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。 多次记录，取平均值 01 8）作图，分析结果并得出结论。 A.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定 6.实验结论 9 内环境的动态变化 01 10 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？ A.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定 讨论： 1.就加入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？ 2.缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？ 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？ 肝匀浆加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。 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+。水溶液则不同，加入酸或碱后，pH变化明显。 类似 10 内环境的动态变化 01 11 B.调查体温的日变化规律（体温/内环境温度的变化） 成员 6：00 9：00 12：00 15：00 18：00 21：00 睡前 平均温度 母亲 36.4 36.7 37.1 37.4 37.0 36.8 36.7 父亲 36.2 36.6 36.9 37.2 36.9 36.6 36.6 自己 36.5 36.6 37.2 37.3 37.1 36.9 36.8 36.87 36.71 36.91 正常情况下，不同人的体温因年龄、性别等的不同而存在微小差异； 同一人的体温一日内有变化，变化幅度一般不超过1℃。 尽管环境气温波动较大，但健康人的体温始终接近37℃ 小结：健康人内环境的每一种成分和理化性质都是不断变化的，但都处于一定范围之内。 内环境的这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的。 11 内环境 变化 外界环境的变化 体内细胞代谢活动的进行 动态平衡 调节作用 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。 无论春夏秋冬，风云变幻， 它却总是轻波微澜。 ——第1章 章首页 血浆pH：7.35-7.45、体温：约37 ℃、渗透压：770 kPa 稳态是如何实现的呢？ 稳 态 稳态的实质是内环境化学成分和理化性质维持相对稳定。 12 对稳态调节机制的认识 02 13 A.稳态的调节 内环境的缓冲原理（H2CO3 / NaHCO3；NaH2PO4 / Na2HPO4等） 13 对稳态调节机制的认识 02 B.维持内环境稳态的基础 1.直接相关的系统： 消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统 2.起调节作用的系统 神经系统、内分泌系统、免疫系统 人体各器官、系统协调一致地正常运行。 3.维持内环境稳态的基础： 机体内各个器官、系统为什么能保持协调一致呢？ 维持内环境稳态的基础是人体各器官、系统协调一致地正常运行。 14 对稳态调节机制的认识 02 15 C.稳态调节机制的探究历程 [法]贝尔纳（1857年）首次提出内环境的概念 内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节。 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。 [美]坎农（1926年）首次提出稳态的概念 内环境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。 15 对稳态调节机制的认识 02 16 D.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的 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） 外界环境变化过于剧烈 （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。 16 对稳态调节机制的认识 02 17 E.稳态失调的实例 发热 1.你有过发高热的经历吗？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？ 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，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。 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。发热时机体分解代谢旺盛，持续高热会引起器官的功能负荷加重，可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。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。 17 对稳态调节机制的认识 02 18 E.稳态失调的实例 严重腹泻、高原反应 2.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。 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？ 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。 若外界环境变化不剧烈，并且机体代偿机制良好，内环境的波动较小，仍能维持稳态；若外界环境变化剧烈，机体代偿机制不好，内环境稳态将受到破坏，就会影响身体健康。 18 对稳态调节机制的认识 02 19 E.稳态失调的实例 中暑 4.炎炎夏季，在高温环境中从事体力劳动人，最容易发生中暑。 中暑，即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。 分类 热射病：患者体温可达40℃以上，并伴有意识障碍、多器官功能损伤等。要迅速降温，体温越高持续时间越长，死亡率越高。 热衰竭：机体钠盐丢失过量、水电解质代谢紊乱以及有效循环血量不足的一种综合征。体温升高（不超过40℃）、多汗、眩晕。通过降低体温、补充含盐液体，及时治疗。 热痉挛：症状较轻，体温正常，常表现为腹部、腿部痉挛。主要是由于机体大量出汗，钠盐丢失过量有关，及时补充钠盐，短时间内恢复。 19 对稳态调节机制的认识 02 E.稳态失调的实例 尿毒症 5.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。 20 内环境稳态的重要意义 03 21 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 2、重要意义： 形态与功能 酶促反应 能量 1、实例 21 稳态概念的发展 04 22 不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。 （1）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；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。 （2）细胞水平：细胞的分裂和分化的稳态等。 （3）器官水平：心脏活动如血压、心率的稳态、消化腺分泌消化液的稳态等。 （4）群体水平：种群数量的变化存在稳态、生态系统的结构和功能也存在稳态等。 22 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 23 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得血浆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，一个人的提问是恒定不变的。 （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.在长跑比赛中，运动员的体内会发生复杂的生理变化，如机体大量产热、出汗等。下列相关叙述正确的是（ ） A.大量产热会使体温急剧上升 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稳定 ╳ √ ╳ ╳ 课后练习 D 三、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。 课后练习 $$