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“内环境的稳态”，涵盖概念、意义及调节机制。以“酸碱体质理论”案例导入，通过“模拟生物体维持pH的稳定”探究实验为支架，衔接pH调节机制至稳态概念及其他理化性质调节，帮助学生构建知识脉络。 其亮点在于以探究实践为核心，实验设计完整（变量控制、对照设置、平行重复），培养科学思维。结合稳态失调实例（发烧、腹泻等）深化生命观念中的稳态观。学生通过动手实验提升探究能力，教师可利用完整实验方案和案例优化教学，提高效率。

第1章 人体的内环境与稳态 第2节 内环境的稳态 本节聚焦 1、什么是内环境的稳态？它有什么重要意义？ 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? 北京市医疗机构临床检验结果报告单 血糖 血脂 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。 肝功能 可能是熬夜 问题探讨 Q1.为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？ Q2.每种成分的参考值都是一个变化范围，这说明什么？ Q3.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？ 思考•讨论 高血糖 高血脂 ①葡萄糖、糖化血清蛋白含量超标，可能是糖尿病； ②甘油三脂超标，可能是高脂血症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。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。 ①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； ②不同个体间存在一定差异。 2 问题探讨 Q1.为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？ Q2.每种成分的参考值都是一个变化范围，这说明什么？ Q3.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？ 思考•讨论 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。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。 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。 (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。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。 (3)甘油三脂超标，可引起高血脂症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。 ①葡萄糖、糖化血清蛋白含量超标，可能是糖尿病； ②甘油三脂超标，可能是高脂血症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。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。 ①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； ②不同个体间存在一定差异。 3 【资料】据报道，美国某法庭判决“酸碱体质理论”的提出者赔偿一名癌症患者1.05亿美元。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。 有的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。 【事实】 人体内环境的正常pH在7.35~7.45（弱碱状态） 细胞代谢产生酸性物质，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。 pH pH发生变化的原因 生物机体是如何维持pH稳定的呢？ 生物体是如何维持PH相对稳定的呢？ 内环境的成分处于动态平衡，那理化性质呢？ 4 生物组织匀浆调节酸碱的能力更类似于自来水还是缓冲液呢？ 生物组织匀浆调节酸碱的能力更类似于缓冲液 实验材料及试剂：50mL烧杯、50mL量筒、PH试纸、滴管、PH值为7的磷酸盐缓冲液、自来水、肝匀浆、0.1mol/L HCl、0.1mol/L NaOH等 作出假设 提出问题 探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定 Q1.该实验的自变量是什么？因变量是什么？ Q2.该实验设计须遵循哪些原则？ Q3.该实验的预期结果是怎样的？ 思考•讨论 由一种弱酸与该种弱酸的碱性盐组成。 缓冲对 既能抗酸，又能抗碱，有缓冲作用。 自变量： 因变量： 实验材料、酸或碱性溶液的量 生物体pH的变化 （pH试纸或pH计） 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 设计实验 探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定 空白对照 （已知具有减缓pH变化的能力的溶液） 标准对照 实验组 ① 量取肝匀浆 25 mL于烧杯中； ② 用pH计或pH试纸、测定起始pH并记录； ③ ④ 一次滴加一滴0.1mol/L的HCl，然后 轻轻摇动。加入5滴后测定pH并记录； 重复③、④，直至滴加30滴HCl。 探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定 进行实验 1、画记录表 2、测肝匀浆pH的变化 ⑤ 充分冲洗烧杯和pH计探头； 滴加NaOH，重复③、④步骤； 直至滴加30滴NaOH; 探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定 进行实验 3、测自来水pH的变化：充分冲洗烧杯，用自来水代替肝匀浆，重复2中步骤，记录结果。 4、测缓冲液pH的变化：充分冲洗烧杯，用缓冲液代替肝匀浆，重复2中步骤，记录结果。 三次测量，取平均值 （平行重复原则： 避免偶然性，减小误差） 探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定 实验结果 如何更直观地体现pH的变化？ 这是同学们的测量数据。你发现了什么？ 9 标准对照 空白对照 实验组 探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定 分析结果 自变量：酸性、碱性物质添加的滴数 因变量：生物体pH的变化 （𝔁轴） （y轴） （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？ （2）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的变化不明显，原因是缓冲液中含有缓冲对如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＋。自来水无缓冲对，加入酸或碱后，pH变化明显。 10 探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定 拓展延申 得出结论 尝试用不用生物材料(如动物血浆、用2~5倍水稀释的鸡蛋清或马铃薯匀浆)代替肝匀浆完成实验。 材料 加入0.1mol/L HCl 加入0.1 mol/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 鸡蛋清 土豆匀浆 8.5 8.3 8.0 7.2 6.8 6.6 6.5 8.3 9.0 9.3 9.8 10.0 10.0 9.7 6.5 6.5 6.2 6.0 5.8 5.5 5.1 6.5 6.8 7.0 7.8 8.0 8.2 7.5 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，如NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等。 这些缓冲对能够维持机体pH的相对稳定。 （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？ （2）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的变化不明显，原因是缓冲液中含有缓冲对如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＋。自来水无缓冲对，加入酸或碱后，pH变化明显。 11 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。 人体内环境中有很多缓冲对，其中最重要的是HC03-/H2C03，其次还有HPO42-/H2P04- 等。 探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定 思考•讨论 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。 人体内环境pH变化的调节过程需要多个器官、系统的协调。 营养物质 代谢废物 气体等 酸碱度 渗透压 温度 内环境的其他 化学成分 和 理化性质 也维持在一定范围吗？ 体温的日变化规律 不同人的体温，会因年龄、性别不同存在微小差异； 同一个人的体温，在一天不同时间也有变化，但变化幅度一般不超过1℃。 尽管气温波动范围较大，健康人的体温始终接近37.0℃，处于动态平衡中。 一、内环境的动态变化 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。 1、概念: 2、实质： 3、特点： 4、影响因素： 内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。 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。 外因: 内因: 外界环境的变化 体内细胞代谢活动的进行 一、内环境的动态变化 稳态 相对稳定 化学成分：水、无机盐、血糖、血脂等 理化性质：温度、酸碱度、渗透压 稳态是如何实现的呢？ 科学家测定发现：血糖、 14 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、泌尿系统 直接相关的器官： 小肠、肺、肾脏、皮肤等 食物、水和无机盐 CO2 O2 泌尿系统 消化系统 细胞 循环系统 呼吸系统 有机废物、水和无机盐 未被吸收的物质 肺泡表面潮湿且伸缩性很大，有利于气体的交换 肾小球是血管球,参与形成原尿 小肠绒毛增大了吸收营养物质的表面积 内环境稳态与消化、呼吸、循环、泌尿系统的功能联系 二、对稳态调节机制的认识 1、维持内环境稳态的基础: 稳态是如何实现的呢？ 15 2、内环境稳态的调节机制 内环境 保持稳定！ 主要 神经调节 内环境 动态平衡！ 神经调节 + 体液调节 免疫系统 清除 内环境中 异物、病原微生物等 有利 内环境稳态 二、对稳态调节机制的认识 后来发现： 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。 稳态在任何时刻都能维持吗？会不会出现稳态失调呢？ 严重腹泻会直接导致内环境渗透压失调。腹泻后若只喝水不补充盐，会导致内环境渗透压会降低，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。 发烧 二、对稳态调节机制的认识 3、稳态失调的实例: 腹泻 高烧就是体温失调（异常升高），会导致各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能异常。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。发热时的症状大部分集中在中枢神经系统，病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等，同时常伴有食欲不振、厌食、恶心的表现。 环境的稳态会不会出现失调的情形呢？ 到高原后会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状。 高原空气稀薄，氧分压低，易造成体内缺氧。 高热、皮肤干燥、恶心、呕吐、食欲不振、心悸、头痛等。严重中暑（热射病）会使体温超过40℃，病死率较高。 中暑 高原病 二、对稳态调节机制的认识 3、稳态失调的实例: 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。 尿毒症 空调病 二、对稳态调节机制的认识 3、稳态失调的实例: 肾脏是形成尿液的器官，当发生肾功能衰竭时，会造成细胞代谢产生的代谢废物在内环境中积累，导致“水、电解质、酸碱代谢紊乱”以及“蛋白质、糖类、脂肪和维生素的代谢紊乱”，可出现全身水肿、尿素氮升高、呕吐等一系列症状，严重时会导致死亡。 二、对稳态调节机制的认识 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。 外界环境的变化过于剧烈 人体自身的调节功能出现障碍 内环境的稳态就会遭到破坏(稳态失调) 脂肪肝 细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生，危及机体健康 （外因） （内因） 稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化；这种动态变化保持在一定范围内。 20 可防止机体中毒 维持细胞的正常形态和功能 保证酶活性正常 保证机体能量供应 血糖和氧 含量正常 体温、pH理化 性质相对稳定 渗透压相对稳定 代谢废物 正常排出 稳态意义 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。 四、稳态概念的发展 在生命系统的各个层次上，普遍存在稳态。 分子水平——基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态 细胞水平——细胞分裂和分化的稳态 器官水平——各器官活动的稳态，液体分泌的稳态 个体（生理）水平上——内环境的稳态 群体水平——种群数量的变化存在稳态 生态系统——结构和功能的稳态（稳定性） 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 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、岀汗等。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 23 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？ “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。 练习与应用 24 复习提高 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相应降低 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(P14） 二、非选择题 1. 在下图空白框和括号中填写适当的名词（箭头表示流动方向）。 $