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2节、内环境稳态的重要性 本节聚焦 1、什么是内环境稳态？稳态的重要意义是什么？ 2、稳态调节的机制是什么？ 3、在日常生活中，如何更好地维持内环境的稳态 内环境的 化学成分、理化性质 不断发生变化 外界环境的变化 体内细胞代谢活动的进行 内环境会因此而剧烈变化吗？ 下面的模拟实验将帮助我们回答这个问题 2 3 模拟实验---模拟生物体维持pH稳定的机制 模拟实验---模拟生物体维持pH稳定的机制 1.实验原理 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—对比实验（相互对照）。 一、内环境的动态变化 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。 2.实验目的： 3.实验材料： 0.1mol/L的盐酸， 0.1mol/L的氢氧化钠，磷酸缓冲液，肝匀浆等。 有腐蚀性 设置两个或两个以上的实验组，通过对结果的比较分析，来探究某种因素对实验结果的影响。探究酵母菌细胞呼吸的方式—对比实验。 4 4、方法步骤： 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 ②测自来水的pH,测自来水加入不同量酸或碱后pH的变化 ③充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复以上步骤 ④充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复以上步骤（至少2种材料） ⑤根据所得数据，绘制不同实验材料在各种条件下的pH变化曲线。 以酸或碱的滴数为横坐标，pH为纵坐标 充分冲洗烧杯，否则会影响实验结果。 5 5、实验结果： 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 7.0 5.4 3.5 3.1 2.8 2.7 2.6 7.0 10.0 10.8 11.0 11.1 11.2 11.3 缓冲液 7.0 6.9 6.7 6.6 6.5 6.4 6.3 7.0 7.2 7.7 9.1 10.0 10.4 10.6 肝匀浆 5.8 5.7 5.6 5.4 5.3 5.2 5.1 5.8 5.9 6.0 6.1 6.3 6.4 6.5 6、实验结论： 生物材料的性质类似于 ，说明生物材料内含有缓冲对（ H2CO3/HCO3- 、其次是 H2PO4-/HPO4 2-），能够维持pH的相对稳定。 缓冲液 以酸或碱的滴数为横坐标，pH为纵坐标 人体内环境中含有很多缓冲对，其中最重要的是H2CO3/HCO3- ，其次还有H2PO4-/HPO4 2- 6 内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定的范围内吗？ 不同人的体温，会因年龄、性别等的不同存在微小的差异，同一个人的体温随昼夜变化也不同，但变化一般不超过1℃。 血浆的PH：7.35-7.45 体温：37oC左右 渗透压：渗透压770kPa左右 理化性质 化学成分： 血糖、血脂、营养物质、代谢产物等会保持动态平衡 内环境的其他“化学成分”和“理化性质”维持相对稳定 ---稳态的实质 事实表明： 直接相关的系统： 起调节作用的系统： 消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统 二、对稳态调节机制的认识 1、机体 ，是维持内环境稳态的基础。 稳态是怎样实现的呢？维持稳态的基础又是什么？ 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(机体内环境稳态遭受破坏)。 神经系统、内分泌系统、免疫系统 各器官、系统协调一致地正常运行 内环境稳态与呼吸、消化、泌尿、循环系统的功能联系示意图 8 机体内各个器官、系统为什么能保持协调一致呢？ 目前普遍认为，主要调节机制：神经—体液—免疫调节 1857年，贝尔纳（法）：主要依赖“神经调节”； 1926年，坎农（美）：神经调节和体液调节； 2、对稳态调节机制的认识 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 为什么能够保持协调一致呢?1857年，法国著名生理学家贝尔纳(C.Bermard1813-1878)提出: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是依赖神经系统的调节。1926年，美国著名生理学家坎农(W.B.Cannon，1871-1945)提出稳态的概念。稳态不是恒定不变，而是一种动态的平衡。他提出，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。随着分子生物学的发展，人们发现免疫系统对于内环境稳态也起着重要的调节作用:它能发现并清除异物、病原微生物等引起内环境波动的因素。因此，目前普遍认为，神经一体液一免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。 9 P10：分析内环境稳态失调的实例 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？ 思考•讨论 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？ 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系？ 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。当外界环境变化过于激烈，或自身调节能力出现障碍，内环境稳态就遭到破坏。 人体维持稳态的调节能力是不是无限大？ 1、头疼（脑缺氧，血流加快）、头晕（脑供氧不足）、嗜睡（大脑缺氧）、食欲不振（消化酶活性降低）；发热是一种明显的分解代谢过于旺盛的状态，持续的高热可能诱发器官功能障碍，引起组织损伤。 2、内环境渗透压会降低。内环境中的水将较多地进入细胞内，造成细胞吸水肿胀，进一步导致细胞代谢和功能紊乱。 3、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。 10 三、内环境稳态的重要意义： 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 （1）血糖含量和血液含氧量正常——保证机体能量供应。 （2）体温、PH相对恒定——各种酶活性正常——保证细胞代谢正常。 （3）渗透压相对稳定——维持细胞的形态和功能 如果没有稳态，则必然没有正常的生命活动； 如果有稳态，未必有正常的生命活动。 如果没有稳态，就一定没有正常的生命活动？如果有稳态，就一定有正常的生命活动? 11 渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素。细胞的代谢过程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。内环境稳态失调时，必将引起细胞代谢紊乱。 四、稳态概念的发展 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。如果这个稳态受到破坏，正常细胞就可能会变成癌细胞。 （2）细胞水平：细胞的分裂和分化的稳态等。 （3）器官水平：心脏活动的稳态（血压、心率）、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。 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维持相对稳定。 课堂小结 13 14 1.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 2、下列各项中是血液中一对缓冲物质的是（ ） A．H2CO3/NaHCO3 B．NaHCO3/Na2CO3 C．HCl/NaOH D．HNO3/NaNO3 A 练习 3．剧烈运动时，血浆中乳酸含量大增而pH基本不变，对此现象的不正确解释是（ ） A．血浆是一种缓冲溶液体系 B．乳酸与NaHCO3反应生成弱酸H2CO3 C．H2CO3分解成的CO2可经呼吸排出 D．大量乳酸进入血液后马上被稀释或被彻底分解 D 4.下列关于内环境稳态的叙述错误的是（ ） A 内环境的组成成分和理化性质是相对稳定的 B 内环境稳态遭到破坏，代谢速率不一定下降 C 内环境维持稳态，机体就一定正常 D 内环境稳态不能维持，机体的生命活动就会受到威胁 C 如：发烧，细胞代谢可能加快，产生热量；如：植物人、遗传病 15 5、下图是胰腺组织局部结构模式图，请据图回答： （1）A液为 ，B液为 ，C液为 ，三者共同组成的胰腺组织细胞生活的液体环境，这个液体环境称为 。 内环境 组织液 血浆 淋巴 （2）CO2不从毛细血管进入胰腺组织细胞的原因是 ， 毛细血管内CO2浓度低于胰腺组织细胞中CO2的浓度 17 $