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

第二节内环境的稳态 正正正正正正 正正正下!49次 通过掌握内环境的组成成分及相互关系， 形成稳态与平衡观。 01 (生命观念) 通过模拟实验，探究生物体维持PH稳定的 教学 原理，培养科学探究的精神。 目标 通过对人体渗透压、酸碱度和温度等细胞外液 理化性质的学习，关注人类健康。 (社会责任) (科学探究) 02 03 检测项目 英文对照 结果 单位 参考值 1 *丙氨酸氨基转移酶 ALT 11 U/L 9-60 2 *天冬氨酸氨基转移酶 AST 12 U/L 15-45 17 *葡萄糖 GLU 10.96 mmol/L 3.9-6.1 18糖化血清白蛋白 GA 33.70 % 10.8-17.1 19 *肌酸激酶 CK 126 U/L 38-174 20肌酸激酶同功酶MB MMB 1.9 ng/mL 0.6-6.3 21 *乳酸脱氢酶 LDH 173 U/L 140-271 22 *甘油三酯 TG 2.21 mmol/L 0-1.7 23 *总胆固醇 TCHO 5.15 mmol/L 3.1-5.2 备注： 签字： 讨论1:为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况? ■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。 问题探讨 北京市医疗机构临床检验结果报告单 北京市医疗机构临床检验结果报告单 检测项目 英文对照 结果 单位 参考值 1 *丙氨酸氨基转移酶 ALT 11 U/L 9-60 2 *天冬氨酸氨基转移酶 AST 12 U/L 15-45 17 *葡萄糖 GLU 10.96 mmol/L 3.9-6.1 18糖化血清白蛋白 GA 33.70 % 10.8-17.1 19 *肌酸激酶 CK 126 U/L 38-174 20肌酸激酶同功酶MB MMB 1.9 ng/mL 0.6-6.3 21 *乳酸脱氢酶 LDH 173 U/L 140-271 22 *甘油三酯 TG 2.21 mmol/L 0-1.7 23 *总胆固醇 TCHO 5.15 mmol/L 3.1-5.2 备注： 签字： 讨论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； ■ 不同个体存在一定差异。 问题探讨 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。 内环境的化学成分和理化性质为什么会波动呢? 内环境会因此而剧烈变动吗? 合作探究： 请同学们自主阅读教材P7-8, 思考讨论完成问题。 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。 1 2 3 4 实验.探究 模拟生物体维持pH的稳定 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? 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? 缓冲液的pH变化为什么与 自来水的不同? 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。 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 。 实验.探究 模拟生物体维持pH的稳定 防护手套 护目镜 pH 计 pH 试纸 50mL 量筒 50mL 烧杯 (二)实验目的 (一)实验原理 pH 材料 处理 方 式 加入0.1mol/LHCl 加入0 . 1mol/LNaOH 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 >自变量： 实验处理对象(材料) 实验处理方式 因变量： 实验材料pH 的变化 蒸馏水、缓冲液、肝匀浆 滴加酸性或碱性溶液及滴加量 模拟生物体维持pH的稳定 (四)实验变量分析 实验 .探究 ( 1 ) 将 2 5mL自来水倒入50mL烧杯中。 ( 2 ) 用pH 计或pH 试纸测起始的pH, 并作记录。 (3)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。 实验.探究 模拟生物体维持pH 的稳定 (五)实验步骤 ( 1 ) 将 2 5mL自来水倒入50mL烧杯中。 ( 2 ) 用pH 计或pH 试纸测起始的pH, 并作记录。 (3)一次加一滴0 . 1mol/L 的HCI, 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。 (4)用同样的方法把0.1mol/L 的NaOH 加入自来水中并测定结果。 (5)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。 (6)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。 (7)作图，分析结果并得出结论。 实验.探究 模拟生物体维持pH的稳定 (五)实验步骤 pH 材料 0.1mol/L的HC1 0.1mol/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 7bI 5.24 4.91 4.47 433 4.2 4.2| 76 8 .29 9.08 9.47 9.76 10.0 10 缓冲液 7.35 7.18 6.93 6.77 b.65 6.43 b.01 7.35 783 8.09 8.26 8.43 8.48 853 肝匀浆 747 .01 6.93 6.82 b.77 6.69 b.4 7o 7.2b 7.3ψ 744 7.52 7.61 7.73 pH 材料 0.1mol/L的HCl 0.1mol/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 789 s.21 4、8 4.75 4.41 4.2 42 7.89 8y 9.25 9.72 9.97 l0.65 10.>> 缓冲液 7.29 704 6.95 6.75 6.54 6.44 187 7.29 7.9 0 808 8.13 842 8.52 8.58 肝匀浆 7.10 7.02 6.98 6.93 670 6b26 .347 .1 071 77.3 7.49 752 759 7.63 pH 材料 0.1mol/L的HC1 0.1mol/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 739 5.5 503 4.52 4.40 4.21 4.12 7398 .43 9.15 9.43 9.40 10.15 10.33 缓冲液 732 7.1 6.97 6.82 6.70 6.45 6、12 7.32 7.77 8.04 8.30 841 9.53 8.60 肝匀浆 7.10 7.06 6.91 683 6.78 6.70 6.39 7.10 77 33 7.39 7.55 7.63 7.68 思 考 ： 如何更直观地体现pH的变化? > 实验数据处理 三次测量，取平均值 实验.探究 模拟生物体维持pH的稳定 一、实验结果记录 模拟生物体维持pH的稳定实验结果记录表(1) (六)实验结果 模拟生物体维持pH的稳定实验结果记录表(3) 模拟生物体维持pH的稳定实验结果记录表(2) 材料 (25mL) 0.1mol/L的HCl滴数 0.1mol/L的NaOH滴数 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30 自来水 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 缓冲液 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 肝匀浆 6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 6.3 6.4 6.5 6.7 6.7 6.8 7.0 模拟生物体维持pH的稳定 实验.探究 在磷酸缓冲液中滴加酸或碱的滴数 12.0 10.0 讨论2:缓冲液的pH变化为什么与自来水不同? 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 NaH₂PO₄/Na₂HPO₄ , 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HCI 时，可以中和H+。 讨论3:根据模拟实验结果，你可得出什么结论? 生物材料的pH变化较小，类似于缓冲液而不同于自来水 讨论1:就加入的HCI或NaOH后pH的变化来 说，肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液? 缓冲液 乳酸+NaHCO₃ 乳酸钠+H₂CO₃ 一 H₂O+CO₂ 由呼吸系统排出 CO₂ 蔬菜水果 中的OH— → OH+H₂CO3 进入血液 问题：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 来源 内环境pH 稳态的调节 去路 肾脏排出 机体 剧烈 运动 HCO₃+H₂O 由泌尿系统 成员 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 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(未成 年女孩) 37.1℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.5℃ 37.3℃ 37.1℃ 说明同一个人的体温在一天不同时间也有变化 说明不同人的体温会因年龄、性别不同存在微小差异 体温的日变化规律调查结果 稳态概念： 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。 实 质 ：内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。 特 点 ：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。 问题：内环境的这种动态平衡是如何实现的呢? 直接相关的系统： 消化系统、 呼吸系统、 循环系统、泌尿系统 直接相关的器官 ： 小肠、肺、肾脏、皮肤等 肺泡表面潮湿且伸缩性很 大，有利于气体的交换 循环系统 人体各器官、系统协调一致地 正常运行。 小肠绒毛增大了吸收 营养物质的表面积 未被吸收 的物质 1、 维持内环境稳态的基础是什么? 内环境稳态与消化、呼吸、循环、泌尿系统的功能联系 消化系统 细胞 食物、水 和无机盐 co₂ 肾小球是血管球， 参与形成原尿 有机废物、 水和无机盐 泌尿系统 呼吸系统 O₂ 内环境的稳定是生命能独立和自由存在的首要条件， 内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节。 提出稳态概念。稳态是一种动态平衡。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。 神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调 节机制。 1857年 法国贝尔纳 1926年 美国坎农 目前 普通认为 2、机体内各个器官、系统，为什么能够保持协调一致? 发高烧时，各种酶的活性发生变化、代谢紊乱，会引起机体功能异常；严重 可诱发器官功能不全或组织损伤。 对 于6个月至4岁的幼儿来说，持续高热容易发 生惊厥，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。 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? 问 题：稳态在任何时刻都能维持吗?会不会出现稳态失调呢? 内环境渗透压会降低。 当内环境中的水较多地通过渗透作用 进入细胞，造成细胞吸水肿胀，进一步 导致细胞代谢紊乱和功能紊乱。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 口服补液盐散(IⅢ) Oral Rehydration Salts Powder(III) 适应症 一预防和治疗腹泻 引起的轻、中度脱水 一补充钠、钾、氯 5 5.125g/ 袋 每袋冲250ml 温开水 AmI安健药业 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? 补充盐水 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。 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? 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。 外界环境变化过于剧烈 (外因) 内环境稳态 遭到破坏 调节能力出现障碍 (内因) 细胞代谢紊乱 甚至导致疾病 发生 稳态失调的原因： 血糖平衡失调 低血糖、糖尿病 酸中毒、碱中毒 发热、中暑 血浆中蛋白质含量降低 组织水肿 乳酸中毒 抽搐 稳态失调的实例： 02缺乏 血钙过低 pH失调 体温失调 内环境 化谢废物积累 尿毒症 (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 (4)代谢废物排出 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： 稳态概念的发展 稳态概念在不同层次上如何理解? 个体水平： 内环境的稳态 分子水平：基因表达的稳态(如原癌基因和抑癌基因)、 激素分泌的稳态 (如胰岛素和胰高血糖素)、 酶活性的稳态等 细胞水平：细胞的分裂和分化的稳态等 器官水平：心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等 群体水平： 种群数量的变化存在稳态 生态系统： 生态系统的结构和功能存在稳态等 可见，在生态系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。稳态已成为生 命科学的一大基本概念. 例.某同学分别以清水、缓冲液和血浆为实验材料进行“探究血浆 是否具有维持pH 稳定的功能”的实验，实验结果如图所示。下 列相关叙述，错误的是(D) A.起对照作用的是清水组和缓冲 液组 溶 液pH 清 水 组 B.所得结果不合理的是清水组 C.该实验结果说明血浆组缓冲物 质的缓冲能力是有限的 D.图中的结果表明缓冲液组维持 pH 稳定的能力强于血浆组 0 加 入HCl 量 缓冲液组 血浆组 例 .下列关于内环境稳态的叙述，最确切的是( A . 稳态是指机体内环境组成成分相对稳定的状态 B. 稳态是指机体内环境温度、 pH、 渗透压恒定不变的状态 C. 稳态是指机体内环境组成成分和理化性质的动态平衡 D. 机体内环境稳态保证了机体细胞能够在各种恶劣条件下正常代谢 例.下列现象不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 ) 例.下列关于人体内环境中pH 调节的叙述，错误的是( D) A. 人体血浆的 pH 通常维持在7 . 35~7 .45 B. 血浆中乳酸过多时，乳酸会与 NaHCO₃ 发生反应，生成乳酸 钠和H₂CO₃ C. 血浆中Na₂CO₃ 过多时，Na₂CO₃ 会与H₂CO₃ 结合形成 NaHCO₃ D. 人体大量喝水时血浆pH 会明显上升 课堂小结 内环境 的稳态 实质 内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳 基础 人体各器官、系统协调一致地正常运行 机制 神经-体液-免疫调节网络 有一定的限度 能力 调节 外界环境的变化过于剧烈；人体自身的调节功 能出现障碍 意义 机体进行正常生命活动的必要条件 稳态破坏 的原因 定的状态。 $