2.1内环境的稳态课件-2024-2025学年高二上学期生物苏教版选择性必修1

第一节 内环境的稳态 第二章 人体内环境与稳态 学习目标 核心素养 2.简述维持稳态的负反馈调节机制； 3.简述机体通过呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环境间的 物质交换。 1.阐明人体和动物细胞生活的内环境； 1.通过体液及内环境各组成间的关系学习培养识图析图思维能力，形成结构与功能适应观。 2.通过构建人体细胞与外界环境的物质交换模型培养科学思维。 2 目 录 01 新课导入 02 人体和动物细胞生活在内环境中 03 稳态的维持依赖于负反馈调节 04 细胞与环境间的物质交换 05 课堂小结 06 课堂检测 新课导入 “人间自有真情在，献出鲜血播下爱” 无偿献血现在已经成为社会共识。献血前，为了保证献血者的身体健康和受血者的安全，必须对献出的血液按规定项目进行检查，如血型的检查、血常规检查。血常规检查也是医生诊断病情的常用辅助手段，其检查的基本内容是血液成分。 血液中到底有哪些成分呢? 1. 将新采集的猪血倒入试管中，并加入适量的柠檬酸钠，轻轻摇匀并静置于冷藏柜中。一段时间后，试管中的血液会出现分层现象。 加血液抗凝剂后静置 血浆 （约占血液总体积的55%） 血细胞 （约占血液总体积的45%） ——血液中到底有哪些成分呢? 事实 积极思维 5 3. 20世纪初，科学家发现血浆中存在两种凝集素(蛋白质)，红细胞上有相应的不同的凝集原(蛋白质)，这与不同个体之同的输血能否成功有重要关系。至此，输血技术取得突破性进展。 2. 血浆主要成分是水、蛋白质、糖类和无机盐等物质。 血浆的作用：包括运载血细胞，运输维持人体生命活动所需的物质，如水、无机盐、蛋白质)和体内产生的废物(如尿素)等。 ——血液中到底有哪些成分呢? 事实 积极思维 推理：血液中含有什么样的凝集原和凝集素？ 血型 红细胞上的凝集原 血浆中凝集素 A A凝集原 抗B凝集素 B B凝集原 抗A凝集素 AB A和B凝集原 无 O 无 抗A和抗B凝集素 ——血液中到底有哪些成分呢? 思考 积极思维 一、 人体和动物细胞生活在内环境中 8 1 细胞外液 组织液 淋巴等 血浆 细胞内液 2/3 1/3 细胞内 细胞外 细胞外液是人体细胞生活的环境。 为了区别于人体生活的外界环境，人们将细胞外液称为内环境。 体液 1. 血液是由血细胞和血浆组成的一种结缔组织。血浆是血细胞直接生活的内环境，血细胞从血浆中获得生命活动所需的氧和养料，并将代谢产物排入血浆。在器官组织中，血液由动脉流经毛细血管时，血浆中的氧和养料会透过毛细血管壁进入组织液。 积极思维 事实 ——为什么说人体细胞的生存依赖于内环境？ 2. 组织液是存在于组织细胞间隙中的液体。 各种组织细胞都会与组织液进行物质交换，组织液为细胞提供氧和养料，细胞产生的代谢产物也会排入组织液。 组织细胞 ——为什么说人体细胞的生存依赖于内环境？ 事实 积极思维 3. 淋巴是流动在淋巴管中的液体。 在血液循环过程中，组织液中的物质，大部分通过毛细血管壁进入血浆，少部分进入毛细淋巴管成为淋巴。毛细淋巴管内的血浆随血液循环经各级静脉至上、下腔静脉流回心脏，毛细淋巴管内的淋巴则通过淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆。 毛细淋巴管的结构模式图 盲端 单向的活瓣 内皮细胞 ——为什么说人体细胞的生存依赖于内环境？ 事实 积极思维 阅读课本45页，思考以下问题： 分析 图中哪些部分属于内环境？为什么说细胞的生存依赖于内环境? 概括 以概念图的方式说明细胞与内环境之间的物质交换过程。 血浆 组织液 组织 细胞 淋巴 ——为什么说人体细胞的生存依赖于内环境？ 思考 积极思维 CO2和代谢废物 血浆 组织液 淋巴 毛细血管壁 细胞 O2和营养物质 细胞外液=内环境 左右锁骨下静脉 请用箭头表示组织液、血浆、淋巴之间的联系。 构建模型 毛细淋巴管 2 细胞外液之间的联系 人体内环境的主要成分是水，也含有许多离子和多种其他物质。研究表明，血浆的化学成分中大约有90％为水，7％-9％为蛋白质，1％为无机盐，还含有各种营养物质(如葡萄糖) 代谢产物和激素等。 3 内环境的成分 生活在内环境中的细胞，通过内环境与外界环境进行物质交换和信息交流。 对于多数组织细胞而言，组织液是它们生活的内环境。同样，血浆是红细胞、白细胞等血细胞生活的内环境；淋巴是淋巴细胞等生活的内环境。 血浆 组织液 淋巴 双向渗透 血细胞 大多数细胞 淋巴细胞 吞噬细胞 淋巴循环 4 作用 内环境中生活的细胞 二、 稳态的维持依赖于负反馈调节 17 人体通过神经系统和内分泌系统等的调节作用，协调各器官、系统的活动，使内环境的温度、渗透压、pH及各种化学成分保持相对稳定的状态，称为稳态。 稳态是如何实现的呢？ 1 稳态的概念 理化性质 1 2 3 渗透压 pH 温度 细胞外液的理化特性包含几个主要方面？ 渗透压的概念以及溶液浓度之间的关系。 渗透压的大小取决于什么？ 细胞外液的pH和温度与细胞的生命活动有什么关系？举例说明。 带着问题阅读课本46页： 2 理化性质 是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。 取决于单位体积中溶质微粒的数目。 溶质 微粒越多 溶液 浓度高 对水的 吸引力大 渗透压 越高 渗 透 压 渗透压的概念: 渗透压的大小: 细胞外液渗透压的大小与细胞外液中的 和 等多种物质的含量有关。 血浆渗透压主要由血浆中的物质决定，其中 是影响血浆渗透压的主要因素。 无机盐 蛋白质 Na+和Cl- 2 理化性质 在人体温37℃时，人的血浆透压约为 ，与细胞内液渗透压相当，有利于维持细胞的 。血浆中的 能直接影响血液和组织液之间水的扩散，对维持正常血量具有要作用。 770kPa 正常形态和功能 蛋白质 2 渗 透 压 理化性质 溶液浓度高，渗透压高 溶液浓度低，渗透压低 半透膜 组织水肿 细胞内液和细胞外液溶质含量的相对稳定对于维持体内环境渗透压的稳态有重要作用。 血浆蛋白浓度降低 2 渗 透 压 理化性质 正常的温度一般维持在37OC左右。 相对稳定——在适宜范围内有所波动 2 温 度 理化性质 正常人血浆近中性，pH为_________________ 血浆中维持PH值相对稳定与血浆中存在的缓冲对有关。例如，血浆中的 ____________________________________________等构成的缓冲体系维持了血浆pH的相对稳定。 乳酸＋NaHCO3 乳酸钠＋H2CO3 H2O＋CO2 由肺将CO2排出 剧烈运动时血浆pH的调节： H2CO3 和NaHCO3、NaH2PO4 和Na2HPO4 7.35—7.45 2 pH 理化性质 内环境的pH ？ 人体细胞代谢会产生许多酸性或碱性物质，这些物质进入人体的内环境后，会使内环境的pH发生相应的变化。但是，人体内环境的pH却能稳定在一定范围内，这与人体内体液对pH变化的调节作用有关。 体液是如何调节内环境pH变化的呢？ 2 理化性质 自变量 因变量 生物材料 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） 实验对象 空白对照 已知具有减缓pH变化的能力的溶液，阳性对照 腐蚀性！ 实验设计 走进实验室 ——比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用 材料用具 ——比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用 走进实验室 27 ① 量取肝匀浆（上清液）25 mL于烧杯中； ② 用pH计测定初始pH并记录； 走进实验室 实验步骤 ——比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用 ③ ④ 滴加5滴0.1 mol/L的HCl，边滴加边轻轻摇动烧杯；测定pH并记录；重复③、④，直至滴加30滴HCl。 走进实验室 实验步骤 ——比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用 ⑤ 清洗烧杯和pH计探头； 滴加NaOH，重复③、④步骤； 直至滴加30滴NaOH; 肝匀浆测定后，清洗烧杯和pH计探头； 用同样的方法测定自来水和缓冲液。 走进实验室 实验步骤 ——比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用 实验结果记录 实验数据处理 三次测量，取平均值 如何更直观地体现pH的变化？ 走进实验室 实验数据处理 ——比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用 缓冲液的pH变化小于清水的pH变化，是因为缓冲液具有一定的酸碱调节能力，即。而生物材料匀浆像缓冲液缓冲能力一样，其pH变化也小于清水的pH变化。 以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，绘制3种样液pH变化曲线 推测体液对维持pH稳定具有类似缓冲液的功能。 走进实验室 实验步骤 ——比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用 “酸碱体质理论”是科学还是谎言？ “酸碱体质理论大师”被判罚1.05亿美元当庭承认骗局 谎称： 人的体质有酸性与碱性之分，酸性体质是“万病之源”； 人若要想健康，应多摄入碱性食物。 学以致用 内环境的稳态是细胞进行正常生活、机体发挥正常功能的前提，而稳态的维持依赖于机体的调节，这种调节的机制主要是反馈调节。 负反馈调节不仅能使高于正常水平的某种生理活动减弱，也能使低于正常水平的该种生理活动增强。因此负反馈调节在维持机体生理功能和内环境稳态的过程中具有重要作用。 3 人体内环境稳态的调节及意义 三、 细胞与环境间的物质交换 35 细胞质膜（吸入氧，排出部分代谢废物） 胞肛（排出食物残渣） 纤毛（运动） （排出部分代谢废物和多余的水） 收集管 口沟（摄取食物） 伸缩泡 草履虫模式图 变形虫、小球藻和蓝细菌等单细胞生物也都可以通过相应的结构直接与其生活的外界环境进行物质交换。 1 食物泡 单细胞生物直接与环境进行物质交换 多细胞生物体内的细胞不与外界环境直接接触，大多数细胞生活在充满液体的内环境，通过内环境与外界进行物质交换。 血细胞 血浆 组织细胞 组织液 淋巴细胞等 淋巴液 内环境 外界环境 物质交换 ？ 2 人和多细胞动物与环境进行物质交换 1. 有关呼吸系统的结构和功能 人体的呼吸系统由呼吸道和肺组成。 呼吸道包括：鼻、咽、喉、气管、支气管和肺内的各级支气管。 呼吸系统的生理功能主要是进行气体交换：吸进氧气和呼出二氧化碳。 积极思维 ——呼吸系统是如何参与人体内外环境气体交换的？ 1. 有关呼吸系统的结构和功能 肺泡是人体与外界环境之间气体交换的重要场所。 ——呼吸系统是如何参与人体内外环境气体交换的？ 积极思维 1. 有关呼吸系统的结构和功能 肺与外界环境之间的气体交换称为外呼吸， 血液与组织细胞之间进行的气体交称为内呼吸。 阅读课本51页，简述组织细胞和内环境是如何完成气体交换的？ ——呼吸系统是如何参与人体内外环境气体交换的？ 积极思维 2. 组织细胞和内环境之间的气体交换 外呼吸发生在肺泡处。 肺泡有利于人体与外界环境进行气体交换的结构特点： 过程： 肺泡表面分布着丰富的毛细血管，气体交换面积大，肺泡及毛细血管的壁都很薄。 进入肺泡的二氧化碳由呼吸道排出体外，进入血液的氧通过循环系统运输到组织细胞处。组织细胞生活在内环境中，通过与内环境发生气体交换，获得氧，排出二氧化碳。 积极思维 ——呼吸系统是如何参与人体内外环境气体交换的？ 自主学习： 阅读课本51页消化系统是如何参与人体内外环境物质交换的？ 消化系统 消化道 消化腺 口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠和肛门。 分散于消化道管壁内的小消化腺 单独的大消化腺 如肝、胰。 如肠腺 小肠是消化和吸收的主要部位。 2 1. 有关人体消化系统的结构 人和多细胞动物与环境进行物质交换 结构特点：人的小肠约长5～7m，黏膜有襞、绒毛和微绒毛结构，这使小肠黏膜的表面积大为增加，有利于食物的消化和营养物质的吸收；小肠绒毛壁很薄，内有毛细血管网、毛细淋巴管等，这些结构特点有利于营养物质的吸收。 2 1. 有关人体消化系统的结构 人和多细胞动物与环境进行物质交换 食物在消化道内被分解成结构简单、可以被吸收的小分子物质的过程称为消化，而这些小分子物质通过消化道黏膜上皮细胞进人血液和淋巴的过程称为吸收。 消化系统的生理功能主要是消化食物和吸收各种营养、将未被消化和吸收的食物残渣经肛门排出体外。 2 2. 食物消化和吸收的过程 人和多细胞动物与环境进行物质交换 泌尿系统的生理功能： 肾是形成尿液的器官，肾的结构和功能单位是肾单位。 泌尿系统模式图 主要是将代谢过程产生的尿素等废物随尿液排出体外，维持体液渗透压平衡和内环境稳定。 2 自主学习： 阅读课本51-52页泌尿系统是如何排出代谢废物的？ 1. 泌尿系统的结构及功能 人和多细胞动物与环境进行物质交换 45 当血液经过肾单位的肾小球，血液中的许多成分透过肾小球毛细血管和肾小囊壁滤过到肾小囊内再经过肾小管的重新吸收、再分泌等作用形成尿液。尿液经输尿管流入膀胱，由尿道排出体外。 肾单位的结构模式图 2 2. 代谢产物排出的过程 人和多细胞动物与环境进行物质交换 呼吸系统、消化系统和泌尿系统的物质交换都需要循环系统的参与。人体通过呼吸、消化、循环、原等系的共同参与，完成内外环境之间的物质交换。 2 人和多细胞动物与环境进行物质交换 2 人和多细胞动物与环境进行物质交换 外环境 细胞 O2、营养物质 包括 组织液 淋巴 血浆 也就是 细胞外液 理化特性 化学成分 组成成分 渗透压 pH 温度 CO2等代谢废物 O2、营养物质 CO2等代谢废物 内环境 稳态的维持依赖于负反馈调节 本课小结 1．下列说法正确的是( ) A．血浆是血细胞直接生活的环境 B．在人体的体液中，细胞内液约占1/3，细胞外液约占2/3 C．组织液是体内所有细胞直接生活的环境 D．血浆和组织液中含有较多的蛋白质，而淋巴中蛋白质较少 A 课堂检测 2．一个人出现组织水肿，其原因可能是( ) A．血浆中尿素过多 B．皮下脂肪组织积存过多 C．血糖含量过少 D．血浆蛋白含量过少 D 3．血浆中的水来自（ ） A．组织液 B．血浆、消化道 C．淋巴、组织 D．消化道、组织液、淋巴 D 课堂检测 4. 下列关于内环境稳态的叙述错误的是（ ） A.内环境的理化性质是相对稳定的 B.内环境稳态是由体内各种调节机制所维持的 C.内环境的理化性质是恒定不变的 D.内环境稳态不能维持，机体的生命活动就会受到威胁 C 课堂检测 感谢观看！ $$