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概念、调节机制及生理意义，通过血液生化检查化验单的问题探讨导入，衔接内环境组成的前序知识，以问题链引导学生思考动态变化，搭建实验探究与实例分析的学习支架。 其亮点在于以“模拟生物体维持pH稳定”实验为核心，融合科学思维与探究实践，通过实验设计、数据处理及机制模型构建培养学生能力。结合尿毒症、高原反应等实例渗透健康意识与态度责任，教师可利用结构化资料提升教学效率，学生通过探究与实例分析深化理解并增强自我保健意识。

第2节 内环境的稳态 第1章 人体的内环境与稳态 （一)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。 (二)教学重点和难点 1.教学重点 内环境稳态及其调节机制。 2.教学难点 内环境稳态的调节机制。 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？ 北京市医疗机构临床检验结果报告单 血糖 血脂 可能是糖尿病 易引发动脉粥样硬化等 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。下图是某人的血液生化检查化验单的一部分。 问题探讨 2、每种成分的参考值都是一个变化范围，这说明什么？ 1、为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？ ①动态平衡； ②个体差异 肝功能 可能是熬夜 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 一、内环境的动态变化 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。 食物代谢后会产生酸性和碱性物质，细胞代谢也会产生酸性物质，这些物质进入内环境，会使机体的pH发生怎样的变化呢？ 内环境的pH ？ 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 01 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。 1.实验原理 在溶液中加入酸或碱，缓冲对（如：HPO42-/H2PO4-）能使溶液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。 3.材料用具 等 pH计 1 探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定 一、内环境的动态变化 5 4.实验设计 课 题：探究酸性和碱性物质进入体内，生物体的pH变化 实验对象 自变量 因变量 ——生物组织材料 ——酸性、碱性物质 ——生物体pH的变化 ——动物血浆、肝匀浆、蛋清等 ——HCl/NaOH（均为0.1 mol/L） ——检测pH（pH计/pH试纸） 因变量 自变量 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 空白对照 已知具有减缓pH变化的能力的溶液，标准对照 6 5.实验步骤 (1)绘制如图所示的实验记录表格。 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 7 (2)测自来水加入酸或碱后pH的变化。将25mL自来水倒入50mL烧杯中，测试并记录起始pH。一次加一滴0.1mol/L的HCl（或NaOH），轻轻摇动。每加5滴测试并记录一次pH，直到加入30滴为止。 5.实验步骤 (3)测缓冲液加入酸或碱后pH的变化。充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复(2)中步骤，记录结果。 (4)测肝匀浆加入酸或碱后pH的变化。充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复(2)中步骤，记录结果。 8 5.实验步骤 (5)实验结果记录、实验数据处理。 如何更直观地体现pH的变化？ 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 根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以溶液pH为纵坐标，绘制不同实验材料在各种条件下的pH变化曲线。 多次记录，取平均值 9 5.实验步骤 (5)实验结果记录、实验数据处理。 多次记录，取平均值 10 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。 6.实验结论 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入后，内环境的pH仍能维持在一定范围内。 11 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? 自来水：加入酸或碱后，pH变化明显。磷酸盐缓冲液中含有NaH2PO4、Na2HPO4。 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. 磷酸盐缓冲液的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? 探究•实践 P7 模拟生物体维持PH的稳定 【合作探究】讨论 P8 4思考与讨论 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 13 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能维持在一定范围吗？ 结论：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。 1、不同人的体温，会因年龄、性别不同存在微小差异； 2 体温的日变化规律 2、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℃。 14 酸碱度 体温 血糖 血脂 渗透压 都是不断变化的，但都处于一定的范围内 稳态 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: 内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。 化学成分；如：水、无机盐、血糖、血脂 理化性质；如：温度、酸碱度、渗透压 维持相对稳定 (3)特点: 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。 (4)影响因素: 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 科学家测定发现：血糖、 15 二、对稳态调节机制的认识 1、维持内环境稳态的基础是什么？ 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 1 维持内环境稳态的基础 稳态是如何实现的呢？ 16 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。 你知道尿毒症吗？ 内环境稳态有没有可能被打破呢？如何维持内环境稳态？ 17 2 稳态调节机制的探究历程 1857年，贝尔纳推测：内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节。 二、对稳态调节机制的认识 1926年，坎农提出稳态的概念。稳态不是恒定不变，而是一种动态平衡。提出：内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。 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。 机体各个器官、系统，为什么能够保持协调一致呢？关于这个问题，科学家 18 发热 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？ 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，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。 正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度，发高烧时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能异常。发热时机体分解代谢旺盛，持续高热会引起器官的功能负荷加重，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，出现脑损伤，如智力落后、甚至癫痫，因此应及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。 3 分析内环境稳态失调的实例 19 严重腹泻 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。 3 分析内环境稳态失调的实例 20 高原反应 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。 3 分析内环境稳态失调的实例 21 中暑 炎炎夏季，在高温环境中从事体力劳动人，最容易发生中暑。 中暑，即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℃，病死率比较高。 分类 热射病：患者体温可达40℃以上，并伴有意识障碍、多器官功能损伤等。要迅速降温，体温越高持续时间越长，死亡率越高。 热衰竭：机体钠盐丢失过量、水电解质代谢紊乱以及有效循环血量不足的一种综合征。体温升高（不超过40℃）、多汗、眩晕。通过降低体温、补充含盐液体，及时治疗。 热痉挛：症状较轻，体温正常，常表现为腹部、腿部痉挛。主要是由于机体大量出汗，钠盐丢失过量有关，及时补充钠盐，短时间内恢复。 3 分析内环境稳态失调的实例 22 稳态失调的原因 外界环境变化过于剧烈 (外因) 调节功能出现障碍 (内因) 内环境的稳态遭到破坏 细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。 3 分析内环境稳态失调的实例 通过以上学习，同学们能总结出内环境稳态失调的内因和外因吗？ 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。 23 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 体温、pH等理化性质相对稳定 ③ 渗透压相对稳定 ④ 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 如尿素、CO2等排出可防止机体中毒 ① 血糖和氧含量正常 保证机体能量供应 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 细胞代谢正常 理化性质稳定 化学成分稳定 内环境稳态 三、内环境稳态的意义 24 5、稳态概念在不同层次上如何理解？ 心脏活动的稳态（血压、心率）、消化腺分泌消化液的稳态等 细胞的分裂和分化的稳态等 分子水平： 基因表达的稳态(如原癌基因和抑癌基因)、激素分泌的稳态（如胰岛素和胰高血糖素）、酶活性的稳态等 细胞水平： 器官水平： 群体水平： 种群数量的变化存在稳态 可见，在生态系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。稳态已成为生命科学的一大基本概念. 个体水平： 内环境的稳态 生态系统： 生态系统的结构和功能存在稳态等 四、稳态概念的发展 25 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。 ( ) × √ × × 练习与运用 26 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 27 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。 28 P14 C C 组织液 血浆 O2、养料 CO2、代谢废物 内环境 O2、养料 CO2、代谢废物 渗透压 酸碱度 2.(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，应多摄人碱性食物。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)此说法不可信。应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的误导。 3.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CO，、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，有利于字航员维持机体内环境的稳态。 $