【课件】内环境的稳态 2023-2024学年高二生物（人教版2019选择性必修1）.pptx

无论春夏秋冬，风云变幻。它却总是轻波微润。稳态是生命系统的特征，也是机体存活的条件。它让每一个细胞分享，又靠所有细胞共建。第1章 人体的内环境与稳态选择性必修一稳态与调节 第2节内环境的稳态目录 一、新课导入 二、实验探究 三、练习与应用 四、课堂小结 五、练习与应用在进行常规体检时，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。问题探讨新课导入1.为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？血液生化指标是指 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。（1）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；（2）不同个体存在一定差异。讨论2：每种成分的参考值（即正常值）都有一个变化范围，这说明什么？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。下图是某人的血液生化检查化验单的一部分。（1）天冬氨酸氨基转移酶略微低于正常值，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）甘油三酯超标，可引起高血脂症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。讨论3：化验单上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？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。下图是某人的血液生化检查化验单的一部分。内环境的动态变化一、A.A.探究 探究 实践：模拟生物体维持 实践：模拟生物体维持 pH pH 的稳定 的稳定2.实验目的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。实验探究通过比较自来水、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。内环境的动态变化A.A.探究 探究 实践：模拟生物体维持 实践：模拟生物体维持 pH pH 的稳定 的稳定3.材料用具pH计等一、内环境的动态变化 A.A.探究 探究 实践：模拟生物体维持 实践：模拟生物体维持 pH pH 的稳定 的稳定4.实验设计 实验课题：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 因变 变量 量自 自变 变量 量材料(25mL)加入.1mol/L HCl 加入.1mol/L NaOH加入不同数量液滴后的pH 加入不同数量液滴后的pH0 10 15 20 25 30 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，标准对照一、内环境的动态变化 A.A.探究 探究 实践：模拟生物体维持 实践：模拟生物体维持 pH pH 的稳定 的稳定5.实验步骤(1)绘制上述实验记录表格。(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。(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。一、内环境的动态变化 A.A.探究 探究 实践：模拟生物体维持 实践：模拟生物体维持 pH pH 的稳定 的稳定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 7.0一、A.A.探究 探究 实践：模拟生物体维持 实践：模拟生物体维持 pH pH 的稳定 的稳定5.实验步骤一、如何更直观地体现pH的变化？如何减小实验中的数据误差？多次 多次 测量 测量，取平均值，取平均值。根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以溶液 根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以溶液 pH pH 为纵坐标，为纵坐标，绘制不同实验材料在各种条件下的 绘制不同实验材料在各种条件下的 pH pH 变化曲线。变化曲线。内环境的动态变化A.A.探究 探究 实践：模拟生物体维持 实践：模拟生物体维持 pH pH 的稳定 的稳定6.实验结论一、内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗？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。内环境的动态变化 B.B.调查体温的日变化规律 调查体温的日变化规律（体温（体温/内环境温度的变化）内环境温度的变化）成员 6：00 9：00 12：00 15：00 18：00 21：00 睡前 平均温度母亲 36.4 36.7 37.1 37.4 37.0 36.8 36.7父亲 36.2 36.6 36.9 37.2 36.9 36.6 36.6自己 36.5 36.6 37.2 37.3 37.1 36.9 36.836.8736.7136.91 正常情况下，不同人的体温因年龄、性别等的不同而存在微小差异；同一人的体温一日内有变化，变化幅度一般不超过1。尽管环境气温波动较大，但健康人的腋窝温度始终变化不大。一、1.缓冲液维持pH稳定的机制缓冲对缓冲对：由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的，既能抗酸，又能抗碱，具有缓冲作用。如：H2CO3/HCO3-,H2PO4-/HPO42-。2.机体维持pH稳定的机制内环境的动态变化一、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：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。内环境的动态变化一、褪黑素、皮质醇与与体温的昼夜节律人体各器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。对稳态调节机制的认识 二、对稳态调节机制的认识 二、法 贝尔纳（1857年）首次提出内环境的概念。并推测内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节。A美坎农（1926年）首次提出稳态的概念。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。B C1.稳态调节机制的探究历程你有过发高烧的经历吗？谈谈高烧最严重时的感受。体温过高为什么要采取物理降温或药物降温的措施？2.稳态失调高烧对稳态调节机制的认识 二、正常的体温是体内细胞进行各种生化反应的最适宜温度，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。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出现脑损伤，如智力落后、甚至癫痫，因此应该注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。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？对稳态调节机制的认识2.稳态失调严重腹泻与高原反应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，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。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之间有什么关系？因为高原空气稀薄，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。二、炎炎夏季，在高温环境中从事体力劳动的人，最容易发生中暑。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。对稳态调节机制的认识2.稳态失调中暑与人体失温2021年5月22日(气温为9.1-24)中午1点左右，在甘肃省白银市举行的马拉松百公里越野赛高海拔赛段20公里至31公里处，受突变极端天气影响，局地出现冰雹、冻雨、大风等灾害性天气，150多位参赛者有21名遇难。有赛事亲历者表示，不少选手出现失温症状，抽搐、口吐白沫，身着短裤短袖倒在海拔2000多米的赛道线路旁。二、夏天使用空调可以帮助你摆脱酷热的煎熬，但是长时间使用容易引起“空调病”。对稳态调节机制的认识2.稳态失调空调病二、外界环境变化过于剧烈（外因）调节功能障碍（内因）内稳态遭到破坏危及机体健康3.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的对稳态调节机制的认识 二、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。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。重要意义：（1）正常的血糖浓度和血液中的含氧量，能为细胞代谢提供充足的反应物。（2）适宜的温度和pH等能保证酶正常地发挥催化作用。稳态的实质是内环境化学成分和理化性质维持相对稳定。内环境稳态的重要意义 三、不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。稳态已成为生命科学的一大基本概念内环境稳态的重要意义 三、u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。u细胞水平：细胞的分裂和分化的稳态等。u器官水平：心脏活动如血压、心率的稳态、消化腺分泌消化液的稳态等。u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。“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。拓展应用人造子宫课堂小结四、外界环境 细胞物质交换 物质交换内环境器官系统协调运行 细胞膜稳态基础神经-体液-免疫调节网络调节机制正常生命活动的必要条件参与共建稳态的实质是内环境化学成分和理化性质维持相对稳定练习与应用1.(2023重庆市下列关于内环境和稳态的说法，错误的是（）A.内环境成分中含有血浆蛋白、葡萄糖、CO2、神经递质等物质B.血浆的pH能保持稳定与它含有HCO3-、HPO42-等离子有关C.维持内环境的稳态离不开体内细胞的参与D.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的主要场所【答案】D。【解析】本题考查内环境相关知识，意在考查考生能理解所学知识的要点，把握知识间的内在联系，形成知识的网络结构能力。【解答】A.内环境含有各种离子、血浆蛋白、抗体、淋巴因子、葡萄糖、氧气、二氧化碳、神经递质等成分，A正确；B.血浆的pH能保持稳定与它含有HCO3-、HPO42-等离子有关，B正确；C.维持内环境的稳态离不开体内细胞的参与，C正确；D.内环境是机体进行正常生命活动的主要场所，但是细胞代谢的场所在细胞内，不属于内环境，D错误。故选：D。练习与应用2.(2023重庆市)下列有关人体维持稳态的叙述，正确的是（）A.毛细血管壁细胞的内环境是组织液和淋巴B.内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化C.内环境中含有水、无机盐、葡萄糖、激素、抗体、血红蛋白等物质D.肌细胞无氧呼吸产生的二氧化碳释放到血浆中，但血浆的pH不会有明显变化练习与应用练习与应用【答案】B【解析】本题考查人体内环境及其维持稳态的相关知识，意在考查考生理解所学知识要点，把握知识间内在联系，构建知识网络结构的能力。【解答】A.毛细血管壁细胞的内环境是组织液和血浆，A错误；B.内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化，处于动态平衡状态，B正确；C.血红蛋白在细胞内，不属于内环境，C错误；D.肌细胞无氧呼吸产生乳酸，会被血浆中的缓冲物质中和，不会引起血浆pH发生明显变化，D错误。