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

1.2内环境的稳态 内环境的稳态的实质是什么？ 内环境稳态是如何实现的？ 内环境会不会出现失调的情况？ 内环境稳态有何意义？ 1 01 内环境稳态的实质是什么？ 2 【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定 阅读P7-8的探究·实践，回答下列问题 1、实验的目的是什么？ 2、实验的对照组、实验组分别是什么？ 3、实验的自变量、因变量、无关变量分别是什么？ 实例1：生物体维持pH值的稳定 【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定 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。 实验目的 防护手套、护目镜、50mL烧杯、50mL量筒、pH计或pH试纸、镊子、自来水、物质的量浓度为0.1mol/L的HCl（盛于滴瓶中）、物质的量浓度为0.1mol/L的NaOH(盛于滴瓶中）、pH为7的磷酸盐缓冲液、肝匀浆等。 材料用具 实例1：生物体维持pH值的稳定 实例1：生物体维持pH值的稳定 实验步骤 1. 绘制记录表 2. 向自来水中加入酸或碱后pH值的变化 3. 向缓冲液中加入酸或碱后pH值的变化 4. 向肝匀浆中加入酸或碱后pH值的变化 5. 以加酸或碱的滴数为横坐标，pH为纵坐标，绘制曲线图并比较三组曲线走势差异。 （1）将25ml自来水倒入50ml烧杯中，用pH计或试纸测试起始pH值。 （2）一滴一滴加入0.1mol/L的HCl，每次滴后轻轻摇动。每加5滴后测pH，重复这一步骤直到加入了30滴，记录每次pH。 （3）充分冲洗烧杯后倒入25ml自来水，用pH计或试纸测试起始pH值。 （4）一滴一滴加入0.1mol/L的NaOH，每次滴后轻轻摇动。每加5滴后测pH，重复这一步骤直到加入了30滴，记录每次pH。 用缓冲液代替自来水，其余步骤相同。 用肝匀浆代替自来水，其余步骤相同。 5 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 磷酸 缓冲液 肝匀浆 实例1：生物体维持pH值的稳定 实验步骤 记录表设计 6 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 磷酸 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 实例1：生物体维持pH值的稳定 实验结果 加入酸性或碱性物质后，内环境的pH值变化在较小范围内波动，即内环境对外界pH变化有一定的缓冲能力。 缓冲液维持pH稳定的机制 酸碱缓冲对 Na2HPO4 / NaH2PO4 加入少量氢氧化钠时，NaH2PO4可以中和OH-；加入少量盐酸时，Na2HPO4可以中和H+。即缓冲液的pH值不会随着强酸强碱的加入而剧烈变化，而是维持相对稳定。 实例1：生物体维持pH值的稳定 实验结论 实验分析 实例1：生物体维持内环境成分的稳定 1. 为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？ 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。 2. 为什么每种成分的参考值都有一个变化范围? 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。 9 实例2：生物体维持体温的稳定 不同人的体温存在微小差异，同一人的体温在一日之内也会有变化，但一般不超过1℃，始终接近37℃。 10 实例4：生物体维持渗透压的稳定 正常情况下，血浆渗透压约为770kPa，处于相对稳定的状态。 11 小结 模拟人体维持pH稳定的实验 分析不同个体和同一个体不同时间的体温 了解内环境成分的正常值 分析红细胞维持正常形态的渗透压 酸碱度动态平衡 体温动态平衡 内环境化学物质含量动态平衡 渗透压动态平衡 内环境稳态的实质：内环境的成分以及温度、酸碱度、渗透压等理化性质处于动态平衡（相对稳定）。 12 02 内环境稳态是如何实现的？ 13 1. 机体维持pH稳定的机制 剧烈运动 产生大量乳酸 ①内环境中存在很多缓冲对，如HCO3-/H2CO3等，它们能对酸和碱起缓冲作用。 乳酸＋NaHCO3 → 乳酸钠 →CO2＋H2O 经呼吸系统排出 进入肝脏参与代谢 或经泌尿系统排出 碱性物质 如Na2CO3 Na2CO3＋H2CO3 → NaHCO3 经泌尿系统排出 H2CO3 内环境 ②机体还能够通过生理活动的调节来维持pH稳定。 14 2. 维持内环境稳态的基础 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。 例如： O2和CO2含量相对稳定需要依靠各个器官系统的共同维持。 各种营养物质和代谢废物的相对稳定，也需要依靠各个器官系统的共同维持。 pH值、渗透压、温度等理化性质的相对稳定也需要各个系统共同维持。 15 2. 维持内环境稳态的基础 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。 一旦某个器官功能出现障碍，就会引起内环境失调。 例如：肾功能衰竭 机理：肾功能异常导致尿液形成不足→机体产生的多余的水、无机盐、代谢废物、有毒物质不能排出体外，即内环境稳态破坏→引起自身中毒，即尿毒症。 症状：全身水肿、尿素氮升高、呕吐等 治疗：透析、肾移植等 16 [法]贝尔纳（1857年）首次提出内环境的概念。并推测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。提出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。 3. 维持稳态的调节机制 机体内各器官、系统为什么能保持协调一致呢？ 17 内环境的成分和理化性质 动态平衡 稳态的概念：生理学家把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作稳态。 内环境稳态 小结 基础：人体各器官、系统协调一致地正常运行。 调节机制：主要是神经-体液-免疫调节网络 实质 特点：（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。 稳态是如何实现的？ 18 拓展：稳态概念的发展 不同层次的生命系统都存在着类似于内环境稳态的特性 分子水平 如：原癌基因/抑癌基因的表达存在稳态 细胞水平 如：细胞分裂、细胞分化的稳态 群体水平 如：种群数量的稳态 生态系统水平 如：生态系统的结构和功能的稳态 稳态是生命科学领域的一大基本概念 特点：（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。 稳态是如何实现的？ 19 03 内环境稳态会不会出现失调的情况？ 20 内环境变化 外界环境变化 体内代谢活动的进行 正常情况下，内环境的变化是在一定范围内的，不剧烈的。即处于“动态平衡” 如果外界环境变化过于剧烈，或体内代谢严重异常内环境还能维持稳态吗？ 肾功能衰竭引起的稳态失调——尿毒症 实例1 稳态失调 资料：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。 尿毒症与内环境稳态失调有何关系？ 肾功能衰竭导致形成尿液不足，代谢产物无法排出体外，致使大量含氮废物及其它毒性物质在体内堆积，渗透压平衡紊乱、酸碱平衡紊乱，即内环境稳态遭到破坏，由此引起一系列综合症状。 22 高温发热 实例2 稳态失调 发热时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能异常。 体内的产热＞散热，体温异常升高 高温发热时有哪些症状？ 头晕、头疼、嗜睡、食欲不振、恶心等。 产生这些症状的原因有哪些？ 体温过高为何要采取物理或药物降温？ 23 严重腹泻 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。 实例3 稳态失调 严重腹泻后，如果只喝不补充盐，内环境的渗透压可能会出现什么变化？ 24 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。 实例4 稳态失调 25 外环境变化过于剧烈 （外因） 自身调节功能异常 （内因） 内环境的稳态遭到破坏 细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的 小结 内环境稳态失调的原因 26 04 内环境稳态有何意义？ 27 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 1、细胞代谢是由细胞内众多复杂的化学反应组成的，完成这些反应需要各种物质和条件。 2、重要意义： （1）正常的血糖浓度和血液中的含氧量，能为细胞代谢提供充足的反应物。 （2）适宜的温度和pH等能保证酶正常地发挥催化作用。 内环境稳态的重要意义 28 05 全章小结 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 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 稳态的实质是内环境化学成分和理化性质处于动态平衡（维持相对稳定） 29 $