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
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普通
摘要:
该高中生物学课件聚焦“内环境的稳态”,以学生家庭体温日变化数据导入,引出动态平衡概念,通过模拟pH稳定实验构建缓冲机制认知,进而展开稳态概念、调节机制及意义,形成“现象-探究-原理-应用”的学习支架。
特色在于融合真实情境(体温数据、中暑实例)与探究实验,培养科学思维(对比实验分析)、探究实践(实验操作与结果讨论),结构化小结与课堂反馈助力学生构建知识网络,为教师提供详实资源,提升教学效率。
内容正文:
第1章 人体的内环境与稳态
第2节 内环境的稳态
大通二中 韩国良
1
导入新课
成员 上午6h 上午10h 中午12h 下午15h 傍晚18h 晚上21h
母亲 37.0 37.0 37.3 37.4 37.2 37.1
父亲 36.8 36.8 37.1 37.3 37.1 36.9
自己 37.1 37.1 37.4 37.5 37.3 37.1
我校高三某同学一家三口12月25日不同时间段的体温值
体温的日变化规律
正常人的体温并不是一个固定值,而是一个温度范围,一般不超过1℃。而且,同一个人的体温随昼夜变化也不同。
健康人的体温始终接近37ºC,处于动态平衡中,与外界气温的日变化没有明显关系。
一、实验:模拟生物体维持pH的稳定
生物体具有维持稳态调节的机制,下面我们通过对比实验来探究生物体维持pH稳定的机制。
一、实验:模拟生物体维持pH的稳定
1.实验原理
本实验采用对比实验的方法,通过向自来水、________、生物材料中加入酸或碱溶液引起pH的变化,定性说明在一定范围内生物体内___________与__________相似,从而说明生物体pH相对稳定的机制。
缓冲液
液体环境
缓冲液
2.方法步骤
一、实验:模拟生物体维持pH的稳定
pH计或pH试纸
一滴
pH
滴数
3.注意事项
一、实验:模拟生物体维持pH的稳定
加入酸或碱时,要一滴一滴加入,并严格控制滴数。
盐酸和氢氧化钠均有腐蚀性,避免其与皮肤和眼睛接触。
冲洗烧杯一定要充分,否则将影响实验结果。
生物材料至少选两种进行实验。
绘制pH变化曲线时一定要用不同颜色的笔或实虚线标明。
一、实验:模拟生物体维持pH的稳定
4.结果分析
在自来水中滴加盐酸后,自来水pH逐渐_____;滴加NaOH溶液后pH逐渐________。
减小
增大
4.结果分析
一、实验:模拟生物体维持pH的稳定
在一定范围内,无论滴加盐酸还是NaOH溶液,缓冲液的pH均保持_________。
相对稳定
4.结果分析
一、实验:模拟生物体维持pH的稳定
在一定范围内,无论滴加盐酸还是NaOH溶液,生物材料的pH均保持_________。
相对稳定
5.实验结论
一、实验:模拟生物体维持pH的稳定
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酸碱缓冲物质,从而能维持pH相对稳定。
6.原因分析
磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4,其中NaH2PO4溶液呈酸性,当加入少量NaOH时,可以中和OH-;Na2HPO4溶液呈碱性,当加入少量HCl时,可以中和H+。
生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4 、H2CO3/NaHCO3等,它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用。
二、内环境的动态变化
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。
问题1:血液成分的参考值(即正常值)都有一个变化范围,这说明什么?
二、内环境的动态变化
内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动,内环境的稳定是一种动态的相对稳定;
不同个体存在一定差异。
内环境的化学成分在一定范围内波动,但总体上相对稳定。
二、内环境的动态变化
1.体温日变化规律
10
36.8
37.0
37.4
37.2
6
12
15
18
21
时间
温度
自己
母亲
父亲
①正常人的体温并不是一个固定值,而是略有波动,但波动一般不超过1℃,始终保持在一个温度范围内。
②不同年龄、不同性别的人的体温也有差异,一般年轻者高于年老者,女子高于男子。
③健康人的体温始终接近37ºC,处于动态平衡中,与外界气温的日变化没有明显关系。
2.内环境渗透压和pH变化
二、内环境的动态变化
在370C时,人体血浆渗透压约为 kPa;正常人的血浆pH为 。
770
7.35-7.45
内环境渗透压、pH能维持相对稳定。
二、内环境的动态变化
总结
内环境的化学成分在一定范围内波动,但总体上相对稳定。
3.化学成分含量:一定范围内波动
1.体温:37 ℃ ,动态平衡
内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中
2.渗透压和pH:相对稳定
3.内环境稳态
二、内环境的动态变化
(1)稳态的概念
(2)稳态的特点
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。
成分和理化性质
①稳态不是恒定不变,而是相对恒定的一种动态变化;
②这种动态变化保持在一定范围内。
相对稳定≠恒定不变
相对稳定≠剧烈变化
相对稳定=动态平衡
注意:
三、内环境稳态的调节机制
1.对稳态调节机制的认识
内环境与消化、呼吸、循环、泌尿系统的功能联系示意图
食物、水和无机盐
CO2
O2
呼吸
系统
泌尿
系统
消化系统
未被吸收的物质
有机废物、水和无机盐
肺泡表面潮湿且伸缩性很大,有利于气体交换
小肠绒毛增大了吸收营养物质的表面积
肾小球是血管球,参与形成原尿
循环
系统
细胞
三、内环境稳态的调节机制
1.对稳态调节机制的认识
各个器官、系统协调一致的正常运行是维持内环境稳态的基础。
内环境稳态的调节是通过各个器官、系统协调一致发生作用的结果
思考:机体内各个器官系统为什么能保持协调一致呢?
三、内环境稳态的调节机制
2.对稳态调节机制的认识过程
①法国贝尔纳的观点(1857年):
②美国坎农的观点(1926年):
③目前普遍认为的主要调节机制:
神 经
体 液
免疫调节网络
主要依赖于神经系统的调节
神经调节和体液调节共同作用,通过机体各器官、系统分工合作、协调统一而实现的。
四、人体调节稳态的能力是有一定限度的
1.人体调节稳态的能力是有一定限度的
结论:人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
内环境的稳态遭到破坏
细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生
自身调节功能出现障碍(内因)
外界环境变化过于剧烈(外因)
2.内环境稳态失调的实例
四、人体调节稳态的能力是有一定限度的
血糖浓度过低可能出现低血糖症;血糖浓度过高可能出现糖尿病。
肾脏是形成尿液的器官,当发生肾功能衰竭时,就会出现尿毒症,最终会引起死亡。
当血液中钙的含量过低时,会影响骨发育,出现佝偻病等;血钙过高则会引起肌无力等症状。
2.内环境稳态失调的实例
四、人体调节稳态的能力是有一定限度的
1.你有过发高烧的经历吗?谈谈高烧最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施?
发热时的主要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。
发热时机体处于一种明显的分解代谢过旺的状态,持续高热必定引起器官的功能负荷加重,有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。孕妇发热可能导致胎儿发育障碍,是一个重要的致畸因子。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造成脑损伤,如智力落后,甚至癫痫,因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。
2.内环境稳态失调的实例
四、人体调节稳态的能力是有一定限度的
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?
内环境渗透压会变小。当内环境渗透压变小时,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。
2.内环境稳态失调的实例
四、人体调节稳态的能力是有一定限度的
3.有人到青藏高原后会出现头痛、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。这说明外界环境的变化势必影响内环境的稳态。若外界环境变化不甚剧烈,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。
四、人体调节稳态的能力是有一定限度的
中暑与稳态
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。
根据临床表现,中暑可分为先兆中暑、轻症中暑、重症中暑。其中重症中暑又分为热痉挛、热衰竭和热射病。热射病是最严重的中暑类型。当出现先兆中暑与轻症中暑时,应立即将患者转移到阴凉通风处或电风扇下,最好移至空调室,以增加辐射散热,给予清凉含盐饮料,体温高者给予冷敷。对于重症中暑患者,快速降温是治疗的首要措施。
四、人体调节稳态的能力是有一定限度的
人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的。当外界环境的变化过于激烈,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏,危及机体健康。
五、内环境稳态的重要意义
渗透压是维持组织细胞结形态与功能的重要因素。
适宜的温度和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件。
正常的血糖水平和血含氧量是保障机体能量供应。
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
六、稳态概念的提出和发展
1.稳态概念的提出
1857年,法国著名生理学家贝尔纳提出:内环境的稳定是机体自由和独立生存的首要条件。1926年,美国生理学家坎农提出稳态的概念:稳态不是恒定不变的,而是一种动态的平衡。内环境的任何变化,都会引起机体自动调节组织和器官的活动,使内环境的变化限制在狭小的范围内。
六、稳态概念的提出和发展
2.稳态概念的发展
随着生理学及其他学科的的发展,稳态的概念得到巩固和发展,其内涵也不断充实。在生命系统的各个层次上,都普遍存在着稳态。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。在细胞水平上,存在细胞的分裂和分化的稳态等。在器官水平上,存在心脏活动的稳态、消化腺分泌消化液的稳态等;在群体水平上,种群数量的变化存在稳态,生态系统的结构和功能存在稳态。
课堂小结
课堂反馈
1.取甲、乙两支试管,向甲内加入血浆,乙内加入等量蒸馏水,用pH试纸检测。然后,向甲、乙内各滴入等量的几滴盐酸或NaOH溶液。摇匀后,再用pH试纸检测。关于此实验的过程和结果的判断分析不正确的是
A.“等量” 是对照实验中对无关变量的要求,在这种条件下,实验结果才可靠
B.“摇匀”使酸性或碱性物质充分与试管中的血浆或蒸馏水混合,确保pH试纸检测结果的准确性
C.实验的自变量是血浆和蒸馏水
D.实验证明血浆中有缓冲物质,所以血浆pH保持不变
D
课堂反馈
2.人体剧烈运动时,肌肉产生的大量乳酸进入血液。但不会引起血浆pH发生剧烈的变化。其中发挥缓冲作用的物质主要是( )
A.碳酸氢钠 B.碳酸
C.三磷酸腺苷 D.钾离子
A
课堂反馈
3.下列各项中不属于影响稳态的因素是 ( )
A.温度 B.酶 C. pH D.渗透压
B
课堂反馈
4.下列有关稳态生理意义的叙述,错误的是 ( )
A.稳态有利于酶促反应的正常运行
B.稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
C.当稳态遭到破坏时,可导致疾病发生
D.当血液的成分稳定时,人一定不会发生疾病
D
课堂反馈
5.某人患急性肠炎引起腹泻,医生给予补充生理盐水,其首要目的是( )
A.提供能量
B.供给营养
C.维持水分代谢的平衡
D.维持无机盐代谢的平衡
C
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