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。课堂通过血液生化指标问题探讨与检验报告单分析导入，引导学生从生活实例感知内环境动态平衡，为后续稳态概念及调节机制学习搭建支架。 其亮点是以实验探究为核心，“模拟生物体维持pH的稳定”实验培养科学思维（变量控制、对照分析）和探究实践能力（实验设计与数据处理）。结合高烧、空调病等实例渗透生命观念，知识网络构建助学生系统整合，既深化理解又为教师提供结构化资源，提升教学效果。

第2节:内环境的稳态 第1章 人体的内环境与稳态 北京市医疗机构临床检验结果报告单 为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？ 问题探讨 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。 高血糖 高血脂 肝功能 血糖 心肌功能 血脂 肾功能通常检测肌酐与尿素氮水平 无临床意义，若偏高则说明肝功能受损 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。 2 北京市医疗机构临床检验结果报告单 问题探讨 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。 3 内环境的理化性质为什么会波动呢？ 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。 内环境会因此而剧烈变动吗？ 1.内环境的动态变化 思考•讨论 模拟生物体维持pH的稳定 阅读教材P7“模拟生物体维持pH的稳定”，回答下列问题: 任务一 【合作探究】 该实验的自变量是什么？ 该实验的因变量是什么？ 该实验的过程是什么？ 该实验的预期结果是怎样的？ 酸或碱溶液 生物材料 思考•讨论 模拟生物体维持pH的稳定 1.实验原理 3.实验方法 4.实验变量： 自变量： 因变量： pH的变化 本实验采用_________实验的方法。 对比 在溶液中加入酸或碱，缓冲对（如HPO42-/H2PO4-）能使溶液的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 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。 滴加酸性或碱性溶液及滴加量 实验处理对象（材料） 蒸馏水、缓冲液、肝匀浆 实验处理方式 自变量：实验处理对象（材料）；因变量：实验处理方式 思考•讨论 模拟生物体维持pH的稳定 酸或碱溶液 5.实验过程 自来水 缓冲液 生物材料 酸或碱溶液 酸或碱溶液 实验数据处理 三次测量，取平均值 思考:如何更直观地体现pH的变化？ 思考•讨论 模拟生物体维持pH的稳定 3.分析数据得出结论： 标准对照 空白对照 实验组 根据数据,以______________为横坐标,以_____为纵坐标,画出每次实验中pH变化的曲线。 酸或碱的滴数 pH 加碱 加酸 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。 实验结论： 1.就加入HCl或NaOH后pH的变化来说,肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液? 肝匀浆加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。 原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4、Na2HPO4， 其中NaH2PO4呈酸性：当加入少量NaOH时，可以中和OH－; Na2HPO4呈碱性：当加入少量HCl时，可以中和H＋。 2.缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同? 3.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? 类似 思考•讨论 模拟生物体维持pH的稳定 4.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。 机体内环境中含有缓冲对HCO3-/H2CO3、HPO42-/H2PO4-等，它们能够对酸和碱起缓冲作用，除此以外，机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。例如剧烈运动时，肌肉中会产生大量的乳酸和H2CO3。当乳酸进入血液后，可与血液中的碳酸氢钠发生作用，生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸，可以分解成CO2和水。血液中的CO2增多会刺激呼吸中枢，使呼吸运动增强，增加通气量，从而将CO2排出体外，所以对血液的pH影响不大。当乳酸钠进入血液后，与血液中的碳酸发生作用，形成碳酸氢盐，过多的碳酸氢盐可以由肾排出。这样由于血液中缓冲物质和机体的调节作用，血液的酸碱度不会发生很大变化。 请根据模拟实验的结果，尝试构建机体维持PH稳定机制的模式图。 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 内环境pH的稳态主要靠缓冲对调节 思考•讨论 模拟生物体维持pH的稳定 10 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。 ①稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化； (1)稳态概念： (3)特点： (2)实质： 内环境的各种化学成分和理化性质处于动态平衡之中。 ②这种动态变化保持在一定范围内。 水、无机盐、血糖、血脂等 渗透压、酸碱度、温度 2.内环境稳态 （4）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 思考: 稳态是如何实现的呢？需要哪些系统的参与？ 食物、水和无机盐 CO2 O2 未吸收的物质 有机废物、水和无机盐 呼吸系统 消化系统 泌尿系统 循环系统 人体各器官、系统协调一致地正常运行。 消化系统、呼吸系统、 循环系统、泌尿系统等 （1）维持内环境稳态的基础： （2）直接相关的系统： （3）参与调节的系统： 神经系统、内分泌系统等 P9 3.对稳态调节机制的认识 （4）内环境稳态的调节机制： 法国生理学家贝尔纳： (3) (2) (1) 目前普遍认为： 主要依赖神经系统的调节 美国生理学家坎农： 提出稳态的概念、动态平衡。内环境在神经调节和体液调节的共同作用下，通过各器官、系统分工合作、协调统一而实现 免疫系统也起着调节作用，能清除异物、病原微生物等影响稳态的因素 分子生物学发展，人们发现： (4) 神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。 思考: 稳态在任何时刻都能维持吗？会不会出现稳态失调呢？ P10 3.对稳态调节机制的认识 实例1: 谈谈你发高烧时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施呢？ 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。发热时的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。 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。 P10 思考•讨论 分析内环境稳态失调的实例 中暑是指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 °C,病死率比较高。 失温 失温是指人体热量流失大于热量补给，从而造成人体核心区温度降低，并产生一系列寒颤、迷茫、心肺功能衰竭等症状，甚至最终造成死亡的病症。一般来说，如果人体的核心温度低于35度，就是医学上的失温，也就是低体温。 思考•讨论 分析内环境稳态失调的实例 夏天时，空调房间与室外的温差较大，如果经常进出空调房间，就会出现咳嗽、头痛、流鼻涕等感冒症状。 如果在温度较低的空调房间呆的时间过长，就会引起关节酸痛或颈僵背硬、腰沉臀重、肢痛足麻、头晕脑胀等。 由于空气不好，如果呆得太久，容易使人头晕目眩。 这些症状就是空调综合征，俗称空调病。 空调病的主要表现为：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。 空调病 思考•讨论 分析内环境稳态失调的实例 实例2: 大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会出现什么变化？这会带来怎样的后果？ 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。 P10 思考•讨论 分析内环境稳态失调的实例 实例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？ 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。 高原病 思考: 同学们还知道哪些稳态失调疾病，请举例并分析病因。 P10 思考•讨论 分析内环境稳态失调的实例 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 思考•讨论 分析内环境稳态失调的实例 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 思考•讨论 分析内环境稳态失调的实例 （5）内环境的稳态失调的原因： 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。 空调房待的这么舒服，怎么会生病 空调对人的影响主要表现在几个方面：空调风使人体表面水分蒸发量加大，毛孔收缩，不能正常排汗，也会引起内分泌的紊乱，空调房间里，气流方向经常变换，气流速度增加干扰了人的嗅觉，削弱了人体对空气中病菌、过敏原和异味的反应、室内空气与外界几乎隔绝，干燥而又温度适宜，有害细菌含量快速上升。 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。空调风使人体表面水分蒸量加大，毛孔收缩，不能正常排汗，也会引起内分泌的紊乱；空调房间里，气流方向经常变换，气流速度增加，空气热量不断变动等因素干扰了人体的嗅觉，削弱了人体对空气中病菌、过敏原和异味的反应；房间内湿度太低，会对眼、鼻等处的黏膜产生不利作用，导致黏膜病；室内空气与外界几乎隔绝，干燥而又温度适宜，空气中有害细菌含量快速上升。 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 举例 血糖及氧气含量正常 温度、pH在适宜范围 渗透压相对稳定 保证机体正常的能量供应 酶活性正常,细胞代谢正常 维持细胞正常的形态和功能 代谢废物的及时排出 防止机体中毒 3.对稳态调节机制的认识 （6）维持内环境稳态的意义： 04 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。 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。 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；正常人体内调节血糖的胰岛素和胰高血糖素等激素是处于动态平衡的。 稳态已成为生命科学的一大基本概念 3.对稳态调节机制的认识 （7）稳态概念的发展： 22 1.如图是关于人体内环境稳态调节的示意图，下列相关说法中，错误的是（    ） A．甲、乙表示体液调节和免疫调节 B．三种调节方式中，神经调节占主 导地位 C．丙、丁可以表示温度和酸碱度 D．内环境的理化性质是恒定不变的，否则机体就不能进行正常的生命活动 D 课堂检测 2.人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的，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 课堂检测 C 人屏息一段时间后，呼吸运动明显加强是机体调节维持内环境稳态的结果 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 构建网络 外界环境 细胞外液 （内环境） CO2 等废物 养料和O2 稳态 具有 细胞 （细胞内液2/3） 器官系统协调运行 内环境化学成分和理化性质维持相对稳定（即动态平衡） 稳态的实质 参与内环境的形成和维持 25 × √ × × D 书P12 “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。 27 书P14 C C 组织液 血浆 O2、养料 CO2、代谢废物 O2、养料 CO2、代谢废物 渗透压 pH . 复习与提高 (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。 29 . 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。 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。 30 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $