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
2026-09-02
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普通
摘要:
该高中生物学课件聚焦内环境的稳态,通过“酸碱体质理论”质疑导入,衔接内环境组成知识,借助探究实验、体温调查、生化检查分析等环节,构建从现象到本质的学习支架。
其亮点是以探究实践为核心,模拟维持pH稳定实验培养科学思维,结合尿毒症、热射病等病例强化健康意识,体现生命观念与态度责任。实验设计规范,病例贴近生活,帮助学生理解稳态意义,教师可高效开展互动教学。
内容正文:
第2节 内环境的稳态
酸碱体质理论:
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。
该理论的依据是什么?
你对此理论是否有质疑?
乳酸、碳酸
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、黄瓜匀浆等)
自变量
实验材料、酸或碱的滴数
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
无关变量:不同溶液的体积、所加酸或碱的浓度
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3.材料用具
0.1mol/LHCl
0.1mol/LNaOH
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
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4.实验步骤
材料 0.1mol/L的HCl 冲洗烧杯步骤 0.1mol/L的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 --- 0 5 10 15 20
自来水 ①充分冲洗烧杯
②充分冲洗烧杯
缓冲液 ③充分冲洗烧杯
④充分冲洗烧杯
肝匀浆 ⑤充分冲洗烧杯
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
空白对照
阳性对照
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。
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(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。
(3)生物材料(动物血浆、蛋清等)与肝匀浆的实验结果类似吗?
(4)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
缓冲液
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回顾第一节学习的知识,缓冲物质中和酸碱的过程
内环境的其他理化性质也维持在一定范围内吗?
机体剧烈运动
蔬菜水果中的Na2CO3进入血液
→来源
去路→
内环境pH稳态的调节
乳酸+NaHCO3 →
乳酸钠+H2CO3 → H2O+CO2
Na2CO3+H2CO3 → NaHCO3‾+H2O
由呼吸系统排出CO2
由泌尿系统肾脏排出
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成员 上午6h 上午10h 中午12h 下午2h 傍晚6h 晚上9h
母亲 37.0℃ 37.0℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.2 ℃ 37.1℃
父亲 36.8℃ 36.8℃ 37.1℃ 37.3 ℃ 37.1℃ 36.9 ℃
自己 37.1 ℃ 37.1 ℃ 37.4 ℃ 37.5 ℃ 37.3 ℃ 37.1 ℃
37℃
健康人体温始终接近37 ℃,处于动态平衡中
调查体温的日变化规律
内环境的化学成分也维持在一定范围内吗?
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问题·探讨
内环境化学成分的动态变化
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。
讨论:(1)由报告单中的数据可推测该检测者可能患有何种疾病?
该检测者可能患有糖尿病、高血脂。
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(2)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?
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。
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。
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。
(3)每种成分的参考值都是一个变化范围,这说明什么?
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;
不同个体间存在一定差异。
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(4)为什么内环境的各种化学成分和理化性质都在不断发生变化?
①____________的变化。
②体内细胞___________的进行。
外界环境
代谢活动
(5)为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况?
生化指标
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。
稳态
(1)定义
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。
(2)实质
内环境化学成分和理化性质维持相对稳定。
不仅体温如此,健康人内环境的每一种成分如血糖、血脂,以及渗透压等理化性质都是不断变化的,但都处于一定的范围内。化学成分和理化性质(即正常值)都有一个变化范围。
稳态是如何实现的呢?
一、内环境的动态变化
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病例: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。
(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。
二、对稳态调节机制的认识
(2)直接相关的系统
消化系统
呼吸系统
循环系统
泌尿系统
稳态的调节机制是什么?
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(3)内环境稳态调节机制的探索历程
内环境的稳态会不会出现失调的情形呢?
19世纪
20世纪
贝尔纳
坎农
普通认为
当代
内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节
内环境稳态是在神经-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
神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制
(4)起调节作用的系统
神经系统、内分泌系统、免疫系统
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(3)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)
调节能力出现障碍
(内因)
内环境稳态遭到破坏
细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生
内环境稳态失调后,身体会出现哪些病症呢?
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病例1:发烧
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
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。
如何进行物理降温?
物理降温:冷敷毛巾/退热贴、酒精棉球擦拭、多喝水等
发烧时增加衣物或加盖厚棉被,不利于机体散热,反而会使温度升高。
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病例2: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。
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。
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病例3: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。
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病例4: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。
如何防脱水?
补充葡萄糖盐水
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病例5: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
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随堂检测
练习:如图表示某人从初进高原到完全适应,其体内血液中乳酸浓度的变化曲线,下列对ab段和bc段变化原因的分析,正确的是
A.ab段上升是因为人初进高原,有氧呼吸速率加快造成的
B.bc段下降的原因即被血液中缓冲物质转化为其他物质或造血功能增强
使红细胞数量增多
C.ab段上升是因为此段时间内,人体只进行无氧呼吸,
产生大量的乳酸进入血液
D.ab段产生的乳酸,在bc段与Na2CO3反应
√
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。
怎么吹的
我头晕啊? 000
000
10
怎么吹的
我头晕啊? 000
000
10
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尿毒症
乳酸中毒
抽搐
血钙过低
代谢废物积累
O2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——稳态失调
三、内环境稳态的重要意义
【1】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。
【2】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
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心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等
种群数量变化的稳态、生态系统的结构和功能的稳态
细胞的分裂和分化的稳态等
基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等
分子水平
细胞水平
器官水平
群体水平
个体水平
内环境稳态
【3】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。
内环境的稳态
实质
基础
机制
调节能力
稳态破坏的原因
意义
内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态
人体各器官、系统协调一致地正常运行
神经-体液-免疫调节网络
有一定的限度
外界环境的变化过于剧烈;人体自身的调节功能出现障碍
机体进行正常生命活动的必要条件
课堂小结
随堂检测
(1)维持内环境的稳态离不开体内细胞的参与( )
(2)内环境稳态只需机体通过消化、呼吸、循环和泌尿这四个系统的协调活动来维持( )
(3)外界环境变化不大时,机体一定能维持内环境的稳态( )
(4)内环境达到稳态时,人一定不得病( )
(5)内环境稳态遭到破坏时,代谢紊乱,此时代谢速率一定下降( )
(6)内环境是细胞新陈代谢的主要场所。( )
(7)骨髓源源不断的造出新的血细胞和将食物残渣形成粪便排出体外,这些与内环境稳态的维持没有直接关系。( )
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