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的定义、调节机制及重要意义，通过血液生化检验报告单的问题探讨导入，引导学生从指标变化理解稳态动态平衡，搭建前后知识联系的学习支架。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过模拟pH稳定实验（如肝匀浆与缓冲液对比）培养证据分析能力，结合发热、高原反应等实例渗透生命观念，采用问题驱动和实验探究的教学方法，帮助学生形成健康意识，也为教师提供丰富的生活化教学素材。

第2节 内环境的稳态 第1章 人体的内环境与稳态 本节聚焦: 什么是内环境的稳态？它有什么重要意义？ 稳态调节的机制是什么？ 在日常生活中，如何更好地维持内环境的稳态？ 教学目标 1.说明内环境稳态及其生理意义。 2.尝试解释生物体维持pH稳定的机制；简述稳态的调节机制。 3.关注相关健康问题，增强自我保健并关爱他人的意识。 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。右图是某人的血液生化检验结 果报告单的一部分。 讨论 1.为什么血液的生化指标能反映机体的 健康状况？ 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。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，因此血液的生化指标可以反映机体的健康状况，并且可以作为诊断疾病的依据。 问题探讨 天冬氨酸氨基转移酶——主要分布在心肌中。细胞受损时，细胞膜通透性增加，血浆中该酶浓度升高，临床一般常作为心肌梗死和心肌炎的辅助检查。 葡萄糖——可引发糖尿病及其合并症（酮症酸中毒、心血管合并症等）。 糖化血清白蛋白——是血液中的葡萄糖与血浆中的白蛋白结合的产物。反映采血前1～3周内血糖平均水平，是了解治疗糖尿病患者血糖水平及用药监测的一项有意义的指标。 甘油三酯和总胆固醇——可引起高脂血症，易并发动脉粥样硬化、引发冠心病等。 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。右图是某人的血液生化检验结 果报告单的一部分。 讨论 2.每种成分的参考值(即正常值)都有一 个变化范围，这说明了什么？ 这说明：⑴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；⑵不同个体存在一定差异。 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。右图是某人的血液生化检验结 果报告单的一部分。 讨论 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？ ⑴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。 ⑵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。 ⑶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。 问题探讨 体细胞生活在内环境中，不断进行着物质交换。随着外界环境因素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都在不断发生变化。 模拟生物体维持pH的稳定 ⑴提出问题 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发生变化吗？ ⑵实验原理 在溶液中加入酸或碱，缓冲对（如HCO3-/H2CO3、HPO42-/H2PO4-等）能使溶液pH的变化幅度减小；与自来水相比，生物组织匀浆更类似于缓冲液。 ⑶实验材料和试剂 略 一、内环境的动态变化 探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定 ⑷实验分析 对照类型 自变量 因变量 无关变量 ⑸实验步骤 略 ⑹实验结果 略 一、内环境的动态变化 探究·实践 相互对照（对比实验） 不同溶液、滴加酸或碱的数量 溶液pH的变化 不同的溶液的体积、所加酸或碱的浓度等 模拟生物体维持pH的稳定 ⑺实验结论 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缓冲物质。这些缓冲对能够维持pH的相对稳定。 一、内环境的动态变化 探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定 讨论 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。 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＋。自来水无缓冲对，加入酸或碱后，pH变化明显。 一、内环境的动态变化 探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定 讨论 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。 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。 机体内含有缓冲对HCO3—/H2CO3 、HPO42—/H2PO4—等，它们能够对pH的变化起缓冲作用。除此之外，机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH的稳定。 一、内环境的动态变化 探究·实践 一、内环境的动态变化 内环境因为含有缓冲对，其pH能维持在一定范围内； 人体内环境最重要的缓冲对是HCO3—/H2CO3，其次是HPO42—/H2PO4—； 人体内环境缓冲pH变化的调节过程需要多个器官、系统的协调。 与pH、体温、血糖类似，内环境的每一种成分和理化性质处于一定的范围内，这是通过调节作用实现的。 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。 表现 一、内环境的动态变化 1、稳态的定义 化学成分的相对稳定 理化性质的相对稳定 水、无机盐、各种营养物质、代谢产物的含量相对稳定 pH值、温度、渗透压的相对稳定 2、稳态的特点 ⑴稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化； ⑵这种动态变化保持在一定范围内； ⑶不同的个体存在差异。 13 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。 二、对稳态调节机制的认识 1、稳态调节的基础 [思考]尿毒症与内环境稳态失调有何关系？你知道如何治疗尿毒症吗？ 尿毒症是机体内环境稳态失调引发的病症，当某种原因导致肾功能衰竭时，形成的尿液不足，代谢产物不能排出体外，使大量含氮废物及其他毒性物质在体内堆积，水电解质代谢及酸碱平衡紊乱，机体内环境的稳态遭到破坏，由此引起的自身中毒和产生的综合症称为尿毒症。 治疗尿毒症的方法主要有血液透析、腹膜透析和肾移植。 二、对稳态调节机制的认识 2、稳态的调节机制 1857年贝尔纳：内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节； 1926年坎农：内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各器官、系统 分工合作、协调统一实现的； 之后，人们又发现免疫系统能发现并清除异物、外来病原微生物等引起内环境波动的因素，因此它也起重要的调节作用。 神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制 直接相关的系统: 消化系统、呼吸系统、循环系统、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。 二、对稳态调节机制的认识 2、稳态的调节机制 [思考]内环境稳态会出现失调的情形吗？ 结论： 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。 内环境的稳态遭到破坏 细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生 调节功能出现障碍 （内因） 外界环境变化过于剧烈 （外因） 二、对稳态调节机制的认识 2、稳态的调节机制 稳态失衡时会导致细胞代谢紊乱而发生疾病，但疾病不一定都是因稳态失衡造成的，如遗传病、传染病等。 二、对稳态调节机制的认识 2、稳态的调节机制 ⑴发热 二、对稳态调节机制的认识 3、内环境稳态失调的实例 各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能异常。 发热时的主要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。 ⑵腹泻 二、对稳态调节机制的认识 3、内环境稳态失调的实例 内环境渗透压会变小。 当内环境渗透压变小时，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。 ⑶高原反应 二、对稳态调节机制的认识 3、内环境稳态失调的实例 因为高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体内缺氧，由此引发一系列的不适应症状，如恶心、头晕、乏力及口唇发紫等症状。 外界环境的变化势必影响内环境的稳态。若外界环境变化不甚剧烈，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。 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？ 　 正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。发热时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能异常。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。对于6个月至4岁的幼儿来说，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。 二、对稳态调节机制的认识 3、内环境稳态失调的实例 思考·讨论 分析内环境稳态失调的实例 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？ 　 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。 二、对稳态调节机制的认识 3、内环境稳态失调的实例 思考·讨论 分析内环境稳态失调的实例 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。 二、对稳态调节机制的认识 3、内环境稳态失调的实例 思考·讨论 分析内环境稳态失调的实例 结论： 机体对稳态进行调节的能力是有限的。当外界环境变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境稳态就会遭到破坏。 二、对稳态调节机制的认识 3、内环境稳态失调的实例 思考·讨论 分析内环境稳态失调的实例 二、对稳态调节机制的认识 3、内环境稳态失调的实例 血糖浓度过低→低血糖症 血糖浓度过高→糖尿病 血钙的含量过低→手脚抽筋，成年人患骨质疏松、儿童患佝偻病 血钙的含量过高→肌无力 血浆蛋白的含量低→组织水肿 高温环境中体力劳动→中暑（热射病） 寒冷环境中长期工作→冻疮 三、内环境稳态的重要意义 正常生命活动 能量 正常的呼吸作用 正常的血糖水平和血含氧量 温度、pH等都在适宜的范围内，酶才能正常的发挥催化作用 内环境成分 内环境理化性质 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 1、渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素； 2、适宜的体温和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件； 3、正常的血糖水平和含氧量是供给机体所需能量的重要保障； 4、内环境中过多的代谢产物，如尿素、CO2等会使机体中毒； 5、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。 三、内环境稳态的重要意义 稳态概念的发展 三、内环境稳态的重要意义 个体水平——内环境的稳态 分子水平——基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等 细胞水平——细胞分裂和分化的稳态等 器官水平——心脏活动（血压、心率）的稳态、消化腺分泌消化液 的稳态等 种群水平——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） 在生命系统的各个层次上，普遍存在稳态 酸性食物 碱性食物 海带、蔬菜 豆制品 酸奶、水果 酸性食物： 　 凡含氯、硫、磷等非金属元素较高的食物，因其被摄入人体后最终的代谢产物呈酸性，故称为酸性食物。 常见的酸性食物主要有：鱼、肉、禽、蛋类，大米、玉米、大麦、白面等谷类和花生、榛子、核桃等坚果类；还有啤酒、紫菜、芦笋等。 碱性食物： 　 含钙、钾、钠、镁等金属元素较高的食物，因其被摄入人体后最终代谢产物呈碱性，故称碱性食物。 常见的碱性食物主要有：蔬菜、水果、牛奶、大豆及豆制品、杏仁、栗子、椰子等。 醋酸是有机酸，呈酸性，它能使乳酸、焦性葡萄糖酸在体内变成弱碱性。 练习与应用 一、概念检测 1.⑴（×）； ⑵（√）； ⑶（×）； ⑷（×） 2.D 二、拓展应用 适宜的液体环境，包含多种可以促进羊羔生长的营养物质和生长因子，具备适宜的温度和酸碱度，每天注入定量电解质溶液，排出代谢废物，保持内环境的相对稳定。 复习与提高 一、选择题 1.C 2.C 二、非选择题 1.从左到右，从上到下依次填：组织液 血浆 （O2、养料）（O2、养料） 内环境 （CO2、代谢废物） （CO2、代谢废物） 渗透压 酸碱度 2.⑴“酸碱体质理论”缺乏充足的科学依据，①该理论中的“酸碱体质”概念模糊；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；③该理论认为，酸性体质是“万病之源”，这是颠倒因果关系；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。 ⑵ 说法不可信。积极向周围人宣传相关科学知识，劝阻他们不要受生产厂家的广告误导。 复习与提高 二、非选择题 3.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，有利于宇航员维持机体内环境的稳态。 再见 $