3.1.2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1章 人体的内环境与稳态 Yan.｜202509 2019人教版 选择性必修一《稳态与调节》 第2节 内环境的稳态 1、什么是内环境稳态？ 2、内环境稳态的重要意义是什么？ 3、稳态调节的机制是什么？ 本节聚焦 1 问题探讨 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。下图是某人的血液生化检查化验单的一部分。 1、为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？ 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？ 3、从化验单上可以看出什么成分超出正常范围？这可能会对人体造成什么不利影响？ 1、为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？ 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。 血液生化指标：血浆中各种化学成分的含量，其中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。当机体某项生理功能出现障碍时，势必影响其代谢产物的含量。 3、从化验单上可以看出什么成分超出正常范围？这可能会对人体造成什么不利影响？ 葡萄糖含量超标，糖化血清白蛋白严重超标，可能是糖尿病。糖尿病患者长期高血糖，会导致眼、肾、心脏、血管、神经等慢性损害。甘油三酯超标，可引起高血脂症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。 问题探讨 　酸性食物 碱性食物 海带、蔬菜 豆制品 酸奶、 水果 一、内环境的动态变化 5 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。 食物代谢后会产生酸性和碱性物质，细胞代谢也会产生酸性物质，这些物质进入内环境，会使机体的pH发生怎样的变化呢？ 内环境的pH ？ 6 A.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定 2.实验目的 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。 1.实验原理 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。 3.材料用具 pH计 细胞代谢会产生许多酸性物质，如碳酸等；人和动物吃的食物代谢后也会产生一些酸性或碱性物质。 这些物质进入内环境，会使机体的pH发生怎样的变化呢? 6 7 A.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定 4.实验设计 课 题：探究酸性和碱性物质进入体内，生物体的pH变化 ——生物组织材料 ——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） 空白对照 已知具有减缓pH变化的能力的溶液，标准对照 因变量 自变量 实验对象 自变量 因变量 绘制如图所示的实验记录表格。 材料 7 内环境的动态变化(视频） 8 5.实验步骤 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 8 2）测自来水加入酸或碱后pH的变化。将25mL自来水倒入50mL烧杯中，测试并记录起始pH。一次加一滴0.1mol/L的HCl（或NaOH），轻轻摇动。每加5滴测试并记录一次pH，直到加入30滴为止。 内环境的动态变化 9 A.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定 5.实验步骤 3）测缓冲液加入酸或碱后pH的变化。充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复（2）中步骤，记录结果。 4）测肝匀浆加入酸或碱后pH的变化。充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复（2）中步骤，记录结果。 9 内环境的动态变化 10 A.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定 5.实验步骤 5）实验结果记录、实验数据处理。 如何更直观地体现pH的变化？ 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 根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以溶液pH为纵坐标，绘制不同实验材料在各种条件下的pH变化曲线。 多次记录，取平均值 10 内环境的动态变化 讨论： （1）就加入HCl或NaOH溶液后pH的变化来说，肝匀浆更像自来水还是更 像缓冲液？ 缓冲液 （2）缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？ 磷酸盐缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，所以溶液pH变化不明显。 推断： 肝匀浆中可能含有缓冲对。 酸过多： 乳酸+ NaHCO3 碱过多： 乳酸钠 + H2CO3 肾脏排尿 呼吸排出 Na2CO3+ H2CO3 2NaHCO3 肾脏排尿 缓冲物质：H2CO3/NaHCO3 、NaH2PO4/Na2HPO4 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缓冲物质，能够维持pH的相对稳定。 内环境的动态变化 13 6.实验结论 人体内环境中也有很多缓冲对，其中最重要的是HCO3-/H2CO3，其次还有HPO42-/H2PO4-等。当一定量的酸性或碱性物质进入后，内环境的pH仍能维持在一定范围内。 内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗？ 13 内环境的动态变化 14 B.调查体温的日变化规律（体温/内环境温度的变化） 成员 6：00 9：00 12：00 15：00 18：00 21：00 睡前 平均温度 母亲 36.4 36.7 37.1 37.4 37.0 36.8 36.7 父亲 36.2 36.6 36.9 37.2 36.9 36.6 36.6 自己 36.5 36.6 37.2 37.3 37.1 36.9 36.8 36.87 36.71 36.91 正常情况下，不同人的体温因年龄、性别等的不同而存在微小差异； 同一人的体温一日内有变化，变化幅度一般不超过1℃。 尽管环境气温波动较大，但健康人的腋窝温度始终变化不大。 14 内环境的理化性质除温度和酸碱度外，还有渗透压，内环境的渗透压是否也处于动态平衡中呢？请举例说明。 如：输液必须输生理盐水、多饮多尿、吃太咸就喝多水等。 举例 吸水胀破 失水皱缩 人体的内环境与稳态 内环境 变化 外界环境的变化 体内细胞代谢活动的进行 动态平衡 调节作用 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。 无论春夏秋冬，风云变幻， 它却总是轻波微澜。 ——第1章 章首页 血浆pH：7.35-7.45、体温：约37 ℃、渗透压：770 kPa 稳态是如何实现的呢？ 稳 态 homeostasis 稳态的特点： （1）稳态不是恒定不变的，而是在一定范围内相对恒定的一种动态变化（动态平衡）。 （2）不同的个体存在差异。 16 二、对稳态调节机制的认识 17 A.稳态的调节 溶液中酸性物质增加时 溶液中碱性物质增加时 HPO42- + H+ H2PO4- H2PO4- + OH- HPO42- +H2O 磷酸缓冲液（NaH2PO4/ Na2HPO4 ）的缓冲原理 内环境的缓冲原理（H2CO3 / NaHCO3；NaH2PO4 / Na2HPO4等） ·当酸性物质如乳酸增加时：乳酸 + NaHCO3→乳酸钠+H2CO3 H2CO3→H2O+CO2 肾脏排出 呼吸运动排出 ·当碱性物质如Na2CO3增多时：Na2CO3 + H2CO3→2NaHCO3 肾脏排出 17 18 B.维持内环境稳态的基础 内环境中营养物质、代谢废物、O2、CO2的含量是如何维持相对稳定的？ 如果某种器官的功能出现障碍，对内环境稳态会造成什么影响？ 不同器官和系统如何实现协调配合? 维持内环境稳态的基础是人体各器官、系统协调一致地正常运行。 18 对稳态调节机制的认识 02 19 B.维持内环境稳态的基础 产热 散热 稳态的维持是在多器官、系统的协调配合下实现的“来源”与“去路”的平衡 维持内环境稳态的基础是人体各器官、系统协调一致地正常运行。 直接相关的系统：消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统 起调节作用的系统：神经系统、内分泌系统、免疫系统 19 对稳态调节机制的认识 02 20 C.稳态调节机制的探究历程 [法]贝尔纳（1857年）首次提出内环境的概念 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 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。 20 对稳态调节机制的认识 02 21 D.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的 外环境变化过于剧烈 （外因） 调节能力有限（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 21 对稳态调节机制的认识 02 22 E.稳态失调的实例 发热 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？ 头疼、头晕、嗜睡等，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。 发高烧时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能异常。 22 对稳态调节机制的认识 23 E.稳态失调的实例 严重腹泻 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。 23 对稳态调节机制的认识 24 E.稳态失调的实例 高原反应 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。 24 对稳态调节机制的认识 25 E.稳态失调的实例 中暑 炎炎夏季，在高温环境中从事体力劳动人，最容易发生中暑。 中暑，即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。 分类 热射病：患者体温可达40℃以上，并伴有意识障碍、多器官功能损伤等。要迅速降温，体温越高持续时间越长，死亡率越高。 热衰竭：机体钠盐丢失过量、水电解质代谢紊乱以及有效循环血量不足的一种综合征。体温升高（不超过40℃）、多汗、眩晕。通过降低体温、补充含盐液体，及时治疗。 热痉挛：症状较轻，体温正常，常表现为腹部、腿部痉挛。主要是由于机体大量出汗，钠盐丢失过量有关，及时补充钠盐，短时间内恢复。 25 对稳态调节机制的认识 26 E.稳态失调的实例 组织间隙液体过多而引起的全身或身体的一部分肿胀的症状称为水肿，又称浮肿。 正常情况下，组织间隙液体的量是相对恒定的，即组织液的来源与去路处于平衡 【练习】组织液生成增多，大量积累在组织细胞间隙就会导致组织水肿。下列不能引起水肿的是 （ ） A．营养不良，血浆蛋白含量减少 　　 B．花粉过敏，使毛细血管通透性增大 C．饮食过咸导致血浆渗透压过高 　　 D．淋巴结发炎，淋巴回流受阻 C 血浆渗透压下降，组织液渗透压相对升高 血浆渗透压下降，组织液渗透压升高 组织液渗透压升高，血浆渗透压相对降低 组织水肿的原因 26 人体内环境稳态失调引起的疾病 尿毒症 乳酸中毒 抽搐 血钙过低 代谢废物积累 02缺乏 pH失调 酸中毒、碱中毒 体温失调 发热、中暑 组织水肿 血浆中蛋白质含量降低 血糖平衡失调 低血糖、糖尿病 内环境 二. 对稳态调节机制的认识 27 (4)代谢废物排出 (1)血糖和氧含量正常 保证机体能量供应 (2)体温、pH等理化 性质相对稳定 保证酶活性、细胞代谢正常 (3)渗透压相对稳定 维持细胞的正常形态和功能 可防止机体中毒 意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 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。 三. 内环境稳态的重要意义 血浆：7.35~7.45，唾液：6.2~7.4，胃液：0.9~1.5，小肠：7.6 可见，在生态系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。 不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性 分子 细胞 器官 群体 如胰岛素、胰高血糖素 ATP、ADP 如细胞分裂、分化 如血压、心率 如种群数量变化、 生态系统的结构和功能 四. 稳态概念的发展 众志成城 全民抗“疫” 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 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 细胞膜 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 30 ① 葡萄糖从外界环境到被组织细胞 利用，至少穿过几层生物膜？ ② O2从外界环境进入组织细胞，至 少穿过几层生物膜？ O2进入组织细胞并被利用，至少 穿过几层生物膜？ 7层 9层 11层 注意：先确定起点、终点。 看清是生物膜层数还是磷脂（双）分子层数。 拓展:物质穿膜问题 肺泡 2.(多选)(2023·淮安高二月考)以下关于内环境稳态的说法，不正确的是 A.稳态就是指内环境的各种成分及理化性质处于绝对稳定的状态 B.人体各器官、系统协调一致地正常运行，是维持内环境稳态的基础 C.目前认为，内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络 D.即使外界环境发生剧变，人体也一定能保持稳态的平衡 √ √ 1.下列不属于内环境稳态失调实例的是 A.夏天户外工作人员中暑 B.血液中钙盐过多引起肌无力 C.某人登上雪山后出现胸闷头晕 D.体内失水导致细胞外液渗透压升高 √ 典题应用 当堂检测 概念辨析： 1、判断下列描述是否正确 （1）人吃进酸性或碱性的食物会使血浆pH发生紊乱。（ ） （2）有的人常吃咸鱼、咸菜，但他细胞外液的渗透压仍能保持相对 稳定。（ ） （3）在正常情况下，一个人的体温是恒定不变的。（ ） （4）CO2是人体细胞呼吸产生的废物，不参与维持内环境的稳态。 （ ） × √ × × 完成：P12、14 当堂检测 概念检测： 2、在长跑比赛时，运动员的体内会发生复杂的生理变化，如机体大量产热、出汗等。下列相关叙述正确的是（ ） A. 大量产热会使体温急剧升高 B. 大量出汗会使血浆的pH下降 C. 大量出汗可使血浆渗透压降低 D. 大量出汗有利于机体体温的稳定 D “人造子宫”看起来像一个大塑胶袋，确切地说是用特殊材质制成的一种生物袋。它要代替母羊子宫孕育羊羔，这个生物袋内必须装“羊水”，能够为早产羊羔生活提供适宜的液体环境。该“羊水”模拟自然子宫羊水的成分种类和含量，除水和电解质外，包含多种可以促进羊羔生长的营养物质和生长因子，如蛋白质、糖类、脂肪等，也包括抗生素、尿素等。此外,这种“羊水”还必须具备适宜的温度和酸碱度。“人造子宫”接有专门管道，需要每天注入定量电解质溶液，以确保“羊水”得到更新，保持相对稳定。 另外，“人造子宫”外部配置了机器胎盘，与早产羊羔的脐带连通。早产羊羔靠机器胎盘来获得养料，排出代谢废物，以保持羊羔内环境的稳定；含有养料和O2的新鲜血液源源不断输送到羊羔体内，羊羔的心脏也将较多含有CO2和其他代谢废物的血液挤压到机器胎盘中，后者将血液更新之后再回输到羊羔体内。 拓展应用 $