【公开课】内环境的稳态课件人教版选择性必修1.pptx

第2节 内环境的稳态第1章 人体的内环境与稳态 目目录录CONTENTS对稳态调节机制的认识一一二二内环境的动态变化三三内环境稳态的重要意义问题探讨 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、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、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、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。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。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。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：讨论：1.1.为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？2.2.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？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？3.3.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？3、葡萄糖含量超标，葡萄糖含量超标，且糖化血清白蛋白严重且糖化血清白蛋白严重超标，可能是糖尿病。超标，可能是糖尿病。甘油三酯超标，可引起甘油三酯超标，可引起高血脂症，易并发冠心高血脂症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。病、动脉粥样硬化等。1 1、血浆生化指标是、血浆生化指标是指指血血浆中浆中各种化学成分的具各种化学成分的具体含量，包括多种代谢体含量，包括多种代谢产物的含量产物的含量。当某一项。当某一项生理功能产生了生理功能产生了障碍之障碍之时时,检测值检测值超出了超出了正常的正常的范围，所以该指标可以范围，所以该指标可以反映反映健康状况。健康状况。2 2、内环境中各种、内环境中各种化学成分的含量化学成分的含量不不是恒定不变的，而是恒定不变的，而是在一定范围内波是在一定范围内波动动，内环境的稳定，内环境的稳定是一种动态的相对是一种动态的相对稳定；稳定；不同个体存不同个体存在一定差异。在一定差异。探究 实践 模拟生物体维持pH的稳定1.实验原理在溶液中加入酸或碱，缓冲对（如：在溶液中加入酸或碱，缓冲对（如：HPO42-/H2PO4-）能使溶液）能使溶液pH的变化减弱；与自来水相比，生物组织匀浆更的变化减弱；与自来水相比，生物组织匀浆更类似于缓冲液类似于缓冲液。2.实验目的通过比较自来通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后在加入酸或碱后pH的变化，的变化，推测生物体是如何维持推测生物体是如何维持pH稳稳定的。定的。3.材料用具一、内环境的动态变化生物体pH的变化生物组织材料课题：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：实验对象：自变量：自变量：因变量：因变量：材料0.1mol/L的HCl0.1mol/L的NaOH加入不同数量液滴后的pH加入不同数量液滴后的pH051015 202530 0510 152025 30自来水缓冲液肝匀浆自变量因变量实验组酸性、碱性物质动物血浆、肝匀浆、蛋清等HCl/NaOH（均为0.1 mol/L）检测pH（pH计/pH试纸）空白对照标准对照探究 实践 模拟生物体维持pH的稳定4.实验设计在记录本中，画一个如下的表格。在记录本中，画一个如下的表格。将将25mL自来水倒入自来水倒入50mL烧杯中。烧杯中。用用pH计或计或pH试纸测起始的试纸测起始的pH,并作记录。并作记录。一次加一滴一次加一滴0.1mol/L的的HCl，然后轻轻摇动，加入，然后轻轻摇动，加入5滴后再测滴后再测pH。重复这一步骤。重复这一步骤直到加入了直到加入了30滴为止。将滴为止。将pH测定结果记入表中。测定结果记入表中。用同样的方法把用同样的方法把0.1mol/L的的NaOH加入自来水中并测定结果。加入自来水中并测定结果。充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复步骤充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复步骤2至步骤至步骤5，记录结果。，记录结果。充分冲洗烧杯，用充分冲洗烧杯，用肝匀浆肝匀浆代替自来水，重复步骤代替自来水，重复步骤2至步骤至步骤5，记录结果。，记录结果。作图，分析结果并得出结论。作图，分析结果并得出结论。5.实验步骤探究 实践 模拟生物体维持pH的稳定材料(25mL)0.1mol/L的HCl0.1mol/L的NaOH加入不同数量液滴后的pH加入不同数量液滴后的pH051015202530051015202530自来水6.86.56.36.05.04.13.87.08.89.49.810.010.511.0缓冲液7.07.06.86.66.56.46.37.07.27.37.57.88.08.2肝匀浆6.46.26.16.06.05.95.96.36.46.56.76.76.87.0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6.结果与分析7.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，能够维持pH的相对稳定。探究 实践 模拟生物体维持pH的稳定自来水自来水缓冲液缓冲液生物材料生物材料讨论讨论1 1：就加入就加入HCI或或NaOH后后pH的变化来说，肝匀浆更像自来水还是更的变化来说，肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液？像缓冲液？肝匀浆肝匀浆加入加入HCl或或NaOH后后pH的变化的变化更像缓冲液更像缓冲液。探究 实践 模拟生物体维持pH的稳定讨论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，缓冲液加入少量酸或碱后，pH变化不明显变化不明显，原因是，原因是磷酸缓冲液中磷酸缓冲液中含有含有NaH2PO4/Na2HPO4，其中，其中NaH2PO4呈酸性呈酸性，当加入少量，当加入少量NaOH时，可以时，可以中和中和OH-；Na2HPO4 呈碱性呈碱性，当加入少量，当加入少量HCl时，时，可以可以中和中和H+。水溶液则不同，加入酸或碱后，。水溶液则不同，加入酸或碱后，pH变化明显。变化明显。一、内环境的动态变化酸碱度的动态变化人的体温，会因年龄、性别等的不同存在微小差异；同一个人的体温在一日内也有变化，幅度一般不超过1;尽管气温波动范围较大,但健康人的体温始终接近37。体温的动态变化如_HCO3-/H2CO3 HPO42-/H2PO4-内环境pH维持在一定范围内,因为其中含有_很多缓冲对小结：健康人体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。稳态（1）概念：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（homeostasis）。（2）实质：内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。注意：稳态不是恒定不变的，而是在一定的范围内，相对稳定的一种动态变化。4.稳态（3）影响内环境稳态的因素:外因：外界环境的变化；内因：体内细胞代谢活动的进行pH值、渗透压、温度二、对稳态调节机制的认识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，是维持内环境稳态的基础。2、直接相关的系统消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统3、直接相关的器官小肠、肺、肾脏、皮肤等二、对稳态调节机制的认识4、稳态调节机制 法法 贝尔纳贝尔纳（18571857年）提出：内环境的稳定是生命能独立和自由年）提出：内环境的稳定是生命能独立和自由存在的首要条件，内环境保持稳定主要是依赖存在的首要条件，内环境保持稳定主要是依赖神经系统神经系统的调节。的调节。目前普遍认为：目前普遍认为：神经神经-体液体液-免疫调节网络免疫调节网络是机体维持稳态的是机体维持稳态的主要调节机制主要调节机制。美美 坎农坎农（19261926年）提出稳态的概念。稳态不是恒定不变，而是一种动态的平衡。年）提出稳态的概念。稳态不是恒定不变，而是一种动态的平衡。他提出：内环境稳态他提出：内环境稳态是在是在神经调节和体液调节神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体的共同作用下，通过机体各种器官、各种器官、系统系统分工合作、协调统一而实现的。分工合作、协调统一而实现的。内环境的稳态会不会出现失调的情形呢？(1)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外环境变化过于剧烈（外因）调节能力有限（内因）二、对稳态调节机制的认识5、稳态失调(2)稳态失调的原因二、对稳态调节机制的认识 思考与讨论思考与讨论11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要采取物理降温或药物降温的措施?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 6个月至个月至4 4岁的幼儿来说，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，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，因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。思考与思考与讨论讨论22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。出现疲倦、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。思考与思考与讨论讨论33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？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说明外界环境的变化会影响内环境的稳态影响内环境的稳态。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。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。受到破坏，就会影响身体健康。病症名称内环境成分及理化性质的变化症状尿毒症肾功能衰竭时，病人的水和无机盐等的代谢紊乱全身水肿、尿素氮升高、呕吐等高原反应体内缺氧，血氧过低头痛、乏力、心跳加快发烧体温过高，影响酶的活性头疼、头晕、嗜睡等，同时有食欲不振、厌食、恶心表现严重腹泻丢失大量的水和无机盐，内环境渗透压下降疲倦、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等中暑体温过高，影响酶的活性高热、皮肤干燥、呕吐、食欲不振、心悸、头痛等（2）稳态失调的实例三、内环境稳态的重要意义1.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。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。如：需要各种物质和条件。如：血糖和氧血糖和氧含量正常含量正常体温、体温、pHpH等理化性质相对稳定等理化性质相对稳定渗透压渗透压相对稳定相对稳定代谢废物排出代谢废物排出保证机体能量供应保证机体能量供应保证酶活性、细胞代谢正常保证酶活性、细胞代谢正常维持细胞的正常形态和功能维持细胞的正常形态和功能如尿素、如尿素、COCO2 2等排出可防止机体中毒等排出可防止机体中毒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。人体内环境稳态失调引起的疾病人体内环境稳态失调引起的疾病尿毒症尿毒症乳酸中毒乳酸中毒抽搐抽搐血钙过低血钙过低代谢废物积累代谢废物积累O2缺乏缺乏pH失调失调酸中毒、碱中毒酸中毒、碱中毒体温失调体温失调发热、中暑发热、中暑组织水肿组织水肿血浆中蛋白质含量降低血浆中蛋白质含量降低血糖平衡失调血糖平衡失调低血糖、糖尿病低血糖、糖尿病内内环环境境3.细胞水平细胞分裂和分化的稳态4.器官水平心脏活动的稳态（血压、心率）、消化腺分泌消化液的稳态等5.群体水平种群数量的变化存在稳态6.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1.个体（生理）水平内环境的稳态2.分子水平基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等四、稳态概念的发展小结内环境的稳态内环境的稳态五个重点五个重点1 1、稳态稳态：正常机体通过：正常机体通过_ _调节作用调节作用_ _，使，使_ _各个器官、系统各个器官、系统_ _协调活动，协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。共同维持内环境的相对稳定状态。2 2、实质实质：内环境的各种：内环境的各种_ _化学成分化学成分_ _和和_ _理化理化性质性质都处于动态平衡中，都处于动态平衡中，是通过机体的调节作用实现的。是通过机体的调节作用实现的。3 3、调节机制调节机制：_ _神经神经体液体液免疫免疫_ _调节网络。调节网络。4 4、调节能力调节能力：人体维持稳态的调节能力是：人体维持稳态的调节能力是_ _有一定限度有一定限度的，当的，当外界外界环环境的变化境的变化_ _过于剧烈，或过于剧烈，或_ _人体自身的调节功能人体自身的调节功能_ _出现障碍时，内环境出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏。的稳态就会遭到破坏。5 5、生理意义生理意义：内环境稳态是机体进行：内环境稳态是机体进行_正常生命活动正常生命活动_的必要条件。的必要条件。一、概念检测1.稳态是生命系统的特征，也是机体存活的条件。判断下列是否正确。(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（P12）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 D课后习题练习与应用（课本练习与应用（课本P12P12）答：适宜的温度、气体条件、pH和配比合理的营养物质。“人造子宫人造子宫”看起来像一个大塑胶袋，确切地说是用特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，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这个生物袋内必须装“羊水羊水”，能够为早产羊羔生活提供，能够为早产羊羔生活提供适宜的液体环境。该适宜的液体环境。该“羊水羊水”模拟自然子宫羊水的成分种模拟自然子宫羊水的成分种类和含量，类和含量，除水和电解质外，包含多种可以促进羊羔生长除水和电解质外，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。括抗生素、尿素等。此外，这种此外，这种“羊水羊水”还必须具备还必须具备适宜适宜的温度和酸碱度的温度和酸碱度。“人造子宫人造子宫”接有接有专门管道专门管道，需要每天，需要每天注入定量电解质溶液，以确保注入定量电解质溶液，以确保“羊水羊水”得到得到更新更新，保持相，保持相对稳定。另外，对稳定。另外，“人造子宫人造子宫”外部配置了外部配置了机器胎盘，与早机器胎盘，与早产羊羔的脐带连通产羊羔的脐带连通。早产羊羔靠机器胎盘来。早产羊羔靠机器胎盘来获得养料，排获得养料，排出代谢废物出代谢废物，以保持羊羔内环境的稳定：含有养料和，以保持羊羔内环境的稳定：含有养料和O O2 2的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含有COCO2 2和其他代谢废物的血液挤压到机器胎盘中，后者将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。血液更新之后再回输到羊羔体内。复习与提高(P14）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C2.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）。组织液血浆O2、养料O2、养料CO2、代谢废物CO2、代谢废物渗透压酸碱度内环境本节结束！本节结束！