1.2内环境的稳态课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1

该高中生物学课件聚焦内环境稳态，涵盖动态变化、调节机制及意义等核心知识点。通过化验单分析异常指标引入，结合“酸碱体质理论”辨析，搭建从生活实例到稳态概念的学习支架。 其亮点是以科学探究为主线，设计pH模拟实验（含空白与标准对照）培养科学思维，结合发烧、尿毒症等病例及“人造子宫”案例，渗透生命观念与态度责任，助力学生构建动态平衡认知，教师可直接用结构化素材提升教学效率。

人教版选修一 第一章 人体的内环境与稳态 第二节 组织细胞 微动脉 微静脉 毛细血管 毛细淋巴管 的稳态 内环境 阐明机体通过调节维持内环境中pH相对稳定的机制，初步建立稳态平衡观。 生命 观念 科学 思维 通过分析稳态的维持和模型构建得出稳态的定义。 科学 探究 通过PH模拟实验，培养学生实验探究和分析能力。 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 学习目标 化验单上可看出什么成分超出正常范围？对人体会造成什么不利影响？ 1 问题探讨 （1）天冬氨酸氨基转移酶（即谷草转氨酶）略微低于正常值，这通常没有临床意义， 建议定期复查。若该值偏高，说明肝功能受损。 （2）葡萄糖含量超标，且糖化血清白蛋白严重超标，可能是糖尿病。 （3）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。 为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？ 2 指血液中各种化学成分的含量，包括机体代谢产物的含量。 生化指标 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。 每种成分的参考值都是一个变化范围，这说明什么？ 3 这说明内环境的成分不是恒定不变的，而是在一定范围内波动的，内环境稳态表现为一种动态平衡；不同个体间存在一定差异。 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，内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化。内环境会因此而剧烈变动吗？ 健康人体的血液是呈弱碱性的，pH值大概是在7.35~7.45之间，人体的酸性化是“百病之源”。 体质偏酸会生病，所以要多吃碱性食物，纠正酸性、酸碱平衡就能治愈疾病，恢复健康。 “酸碱体质理论”中的以下观点你认同吗？ 内环境会因此而剧烈变动吗？摄入碱性食物能够改变内环境的pH吗？ 问题探讨 1.实验目的 探究酸性和碱性物质进入体内，生物体的pH变化 探究实践：模拟生物体维持pH的稳定 2.实验对象 生物组织材料 （肝匀浆） 自变量 酸性、碱性物质 HCl / NaOH 溶液（0.1mol/L) 因变量 生物体pH的变化 pH试纸、pH计 空白对照 已知具有缓冲能力的溶液，阳性对照，又称为标准对照 【重点突破一】内环境的动态变化 3.材料用具 探究实践：模拟生物体维持pH的稳定 0.1mol/L HCl 0.1mol/L NaOH pH=7.0 磷酸盐缓冲液 自来水 肝匀浆 50ml烧杯 50ml量筒 pH计 护目镜 防护手套 【重点突破一】内环境的动态变化 4.实验步骤 1 量取肝匀浆（上清液） 25mL 2 用pH计测定初始pH并记录 3 一次加一滴0.1 mol/L的HCl，同时轻轻摇动烧杯 【重点突破一】内环境的动态变化 4 加入5滴后再测pH 重复③、④，直至滴加30滴HCl 5 清洗烧杯和pH计探头 滴加NaOH，重复③、④步骤 直至滴加30滴NaOH 肝匀浆测定后，清洗烧杯和pH计探头 用同样的方法测定自来水和缓冲液 【重点突破一】内环境的动态变化 5.实验结果和结论 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 三次测量，取平均值 【重点突破一】内环境的动态变化 空白对照 标准对照 实验组 结论 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。 （1）缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？ 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HPO42-/H2PO4-，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HCl时，可以中和H+。水溶液则不同，加入酸或碱后，pH变化明显。 （2）生物材料（动物血浆、蛋清等）与肝匀浆的实验结果类似吗？ （3）请根据模拟实验的结果，尝试对机体维持pH稳定机制进行解释。 机体内含有缓冲物质HC03-/H2C03 ，HPO42-/H2PO4-等，它们能够对pH的变化起缓冲作用。 类似 【重点突破一】内环境的动态变化 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人后，内环境的PH仍能维持在一定范围内。 HCO3- / H2CO3 缓冲对 HPO42- / H2PO4- 缓冲对 溶液中酸性物质增加时： OH- +H2CO3 →HCO3- +H2O 溶液中碱性物质增加时： HPO42- + H+ → H2PO4- H2PO4- + OH- → HPO42- + H2O 乳酸+NaHCO3 →乳酸钠+H2CO3→CO2+H2O 溶液中酸性物质增加时： 溶液中碱性物质增加时： 【重点突破一】内环境的动态变化 请根据模拟实验的结果，以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例，尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。 乳酸钠 + NaHCO3 + H2CO3 H2O + CO2 蔬菜水果中的OH‾进入血液 OH‾ + H2CO3 HCO3 ‾ + H2O 机体剧烈运动 乳酸 由泌尿系统肾脏排出 由呼吸系统排出CO2 来源 去路 内环境pH稳态的调节 【重点突破一】内环境的动态变化 内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围内吗？ 体温的日变化规律调查结果 37℃ 【重点突破一】内环境的动态变化 ①不同的人体温会因 、 等不同而有差异。 ②同一个人体温在一天内会有变化，一般不超过 。 ③健康人的体温始终接近 。 1℃ 37℃ 年龄 性别 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。 2.稳态的实质：稳态的实质是内环境的成分和理化性质处于动态平衡之中。 1.稳态概念： 一.内环境的动态变化 3.影响内环境稳态的因素: ①外因:_________________________ ②内因:_________________________ 外界环境的变化 体内细胞代谢活动的进行 【重点突破一】内环境的动态变化 770 kPa 血浆pH 体温 渗透压 7.35~7.45 接近37℃ 稳态是如何实现的呢？ 1、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。 2、直接相关的系统 稳态的调节机制是什么？ 消化系统 循环系统 呼吸系统 泌尿系统 稳态调节机制 【重点突破二】对稳态调节机制的认识 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。 3、 稳态维持的调节机制： ①1857年法国贝尔纳 ②1926年美国坎农 ③发现免疫系统 内环境稳态是在神经和体液调节的共同作用下实现的 免疫系统能够发现并清除异物、病原微生物等引起内环境波动的因素 内环境稳态主要依赖神经调节 【重点突破二】对稳态调节机制的认识 4. 人体维持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。 外界环境变化 激烈 内环境 功能障碍 稳态遭到破坏 　人在炎热条件下易中暑，极寒条件下易冻伤，说明什么？　 【重点突破二】对稳态调节机制的认识 内环境稳态失调后，身体会出现哪些病症呢？ 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，6个月至4岁的幼儿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。 发高烧时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能发生异常。症状主要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。 病例1：发烧 【重点突破二】对稳态调节机制的认识 病例2：腹泻 大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境渗透压会降低。这样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。 【重点突破二】对稳态调节机制的认识 病例3：高原病 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，并且机体调节机制良好，内环境波动较小，仍能维持稳态；若外界环境变化剧烈，机体调节能力不好，内环境稳态将受到破坏，就会影响身体健康。 29°N 91°E 【重点突破二】对稳态调节机制的认识 病例4：热射病（重症中暑） 热射病是最严重的中暑类型，由于机体体温调节失衡以核心温度升高(>40°C)、中枢神经系统异常为特征。 热射病主要的临床症状表现为皮肤灼热、意识障碍并伴有多器官系统损伤，若中暑者出现上述症状务必及时送医。 Image by macrovector on Freepik 【重点突破二】对稳态调节机制的认识 病例5：失温 失温是指人体热量流失大于补给，从而造成人体核心区温度降低，如果人体的核心温度低于35度，就是医学上的失温。 【重点突破二】对稳态调节机制的认识 2021年5月22日(气温为9.1-24℃)在甘肃省白银市举行的马拉松百公里越野赛高海拔赛段20公里至31公里处，受突变极端天气影响，局地出现冰雹、冻雨、大风等灾害性天气，150多位参赛者有21名遇难。有赛事亲历者表示，不少选手出现失温症状，抽搐、口吐白沫，身着短裤短袖倒在海拔2000多米的赛道线路旁。 体温 表现 阶段 36℃ 机体代谢反射性增强 轻度失温 35℃ 明显寒颤，手开始发僵 34℃ 血压下降，意识受影响 中度失温 33℃ 心率、呼吸次数减少，血压下降 32∽31℃ 血压难测、意识不清、间歇颤抖、瞳孔散大 重度失温 30∽29℃ 意识逐渐消失，肌肉僵直，脉搏、呼吸减弱 28℃ 半昏迷或昏迷，室颤，生命垂危 极度危险期 24℃ 肺水肿，心脏衰竭，甚至已经死亡 病例6：尿毒症 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。 【重点突破二】对稳态调节机制的认识 病例7：空调病 空调病临床表现为：感冒、过敏、风湿痛、黏膜干燥、紧张、烦躁、注意力难以集中、头痛等。 长期处在空调环境中而出现头晕、头痛、食欲不振、上呼吸道感染、关节酸痛等症状称为空调病或空调综合征。 【重点突破二】对稳态调节机制的认识 人体内环境失调引起的疾病 内环境 代谢废物积累 1 尿毒症 2 3 4 5 6 7 pH失调 酸中毒、碱中毒 02缺乏 乳酸中毒 体温失调 发热、中暑 血钙过低 抽搐 血糖平衡失调 低血糖、糖尿病 血浆中蛋白质含量降低 组织水肿 【重点突破二】对稳态调节机制的认识 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。 意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 血糖和氧含量正常 保证机体能量供应 体温、pH等理化性质相对稳定 渗透压相对稳定 代谢废物排出 保证酶活性、细胞代谢正常 维持细胞的正常形态和功能 可防止机体中毒 【重点突破三】内环境稳态的重要意义 稳态概念的发展 在生命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。 分子水平 细胞水平 器官水平 群体水平 _________的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等 细胞的___________ 的稳态等 心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等 种群__________的稳态、生态系统的结构和功能的稳态 基因表达 分裂和分化 数量变化 【重点突破三】内环境稳态的重要意义 一、概念检测 1．稳态是生命系统的特征，也是机体存活的条件。判断下列与人体稳态有关的表述是否正确。 （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。 （ ） × √ × 练习与应用 × 一、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 练习与应用 二、拓展应用 2017年，科学家研制了一个充满电解质溶液的大塑料袋，并用它来抚育早产的羊羔。羊羔在此“人造子宫”中待了4周。足月后，研究者发现，它们与在母羊子宫中待到足月出生的小羊一样健康。请你推测或搜集相关资料，从内环境稳态的角度分析：“人造子宫”必须具备哪些条件？ 练习与应用 提示：“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 将含有较多 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。 练习与应用 一、选择题 1．正常情况下，人体具有维持内环境相对稳定的能力。下列相关叙述错误的是 （ ） A．偶尔吃咸的食物不会长时间影响血浆渗透压的稳定 B．在高温或寒冷条件下，正常人的体温总是接近37 ℃ C．血浆的pH是由血浆中的氢离子维持的，与其他物质无关 D．喝水多则尿多，出汗多则尿少，以维持体液中水含量的稳定 2．人在剧烈运动时，体内会发生一些变化。下列相关叙述，正确的是 （ ） A．大量乳酸进入血液，血浆由弱碱性变为弱酸性 B．大量消耗葡萄糖，血浆中葡萄糖的浓度会大幅降低 C．大量失钠，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液 D．大量失水，会引起血浆渗透压和细胞外液渗透压下降 C C 复习与提高 二、非选择题 1．在右图空白框和括号中填写适当的名词（箭头表示流动方向） 组织液 血浆 内环境 O2、养料 O2、养料 CO2、代谢废物 CO2、代谢废物 渗透压 酸碱度 复习与提高 2．“酸碱体质理论”曾在国外甚嚣尘上。该理论的主要意思是：①人的体质有酸性与碱性之分，酸性体质是“万病之源”；②人若要想健康，应多摄入碱性食物。有些癌症患者受此理论影响，不去医院进行正规治疗，而寄希望于注射碱性物质以达到治愈目的。 （1）请运用本章所学关于内环境稳态的有关知识，并通过查阅相关资料获得更多的证据，尝试对“酸碱体质理论”进行评判。 二、非选择题 复习与提高 提示：(1)“酸碱体质理论”缺乏充足的科学依据，理由如下： ①该理论中的“酸碱体质”概念模糊， 在现代医学和中医学中都没有酸性体质和碱性体质的分法。 ②该理论认为身体偏碱就是健康的，其实是偷换概念的错误命题。内环境相关知识显示， 体内细胞的生活环境——内环境（即细胞外液， 包括血浆、组织液和淋巴液等） 的正常 pH 稳定在 7.35~7.45，呈弱碱状态，但这并不意味着健康身体的每部分都偏碱性。例如，胃液呈强酸性，尿液呈弱酸性， 阴道分泌物也呈弱酸性。 ③该理论认为，酸性体质是“万病之源”，这是颠倒因果关系。在临床中，的确有很多酸中毒（pH 低于 7.35）的情况发生， 但这不是酸中毒致病，而是因为服用了某些药物（如利尿剂） 或患有某些疾病（如糖尿病、肾功能衰竭、腹泻） 而出现酸中毒。 ④该理论认为“若要健康， 应多摄入碱性食物，”这也没有科学根据。 食物虽有酸性、碱性的区分，但内环境相关知识表明， 普通食物不可能引起内环境的酸碱度变化，因为人体内存在缓冲系统可以自动调节pH，使之保持一种动态的平衡。 若日常饮食受该理论影响，将可能导致人体营养失衡，由此会引发更多疾病。 2．“酸碱体质理论”曾在国外甚嚣尘上。该理论的主要意思是：①人的体质有酸性与碱性之分，酸性体质是“万病之源”；②人若要想健康，应多摄入碱性食物。有些癌症患者受此理论影响，不去医院进行正规治疗，而寄希望于注射碱性物质以达到治愈目的。 （2）如果有生产厂家在售卖饮用水时，宣称碱性水为“健康水”，请你判断：此说法是否可信？你会给周围的人什么建议？ 二、非选择题 提示：积极向亲朋好友宣传相关科学知识， 劝阻他们不要受生产厂家的广告误导。 复习与提高 3．2016年10月，我国神舟十一号载人飞船与“天宫二号”成功实现自动交会对接，航天员顺利进入空间实验室。太空环境是一个高真空环境，人必须穿上特制的航天服，乘坐专门设计的载人航天器，才能在太空中安全地生活和工作。因为航天器和航天服都具备生命保障系统，为宇航员提供一个类似于地面的环境。请搜集有关资 料，分析这套生命保障系统中有哪些是为维持内环境的稳态设计的 提示：航天器和航天服中的生命保障系统， 主要由氧源（气瓶）和供气调 压组件、水升华器和水冷却循环装置、空气净化组件、通风组件、通信设备、应急供氧分系统、控制组件和电源、报警分系统、遥测分系统等组成。 它能够为航天员提供呼吸用氧， 并控制服装内的压力和温度，清除航天服内 CO2、臭味、湿气和微量污染等。 这套生命系统与压力服（给宇航员提供正常大气压）一起，在人体周 围创造适宜人生存和工作的微小气候环境，有利于宇航员维持机体内环境的稳态。 复习与提高 $