【课件】内环境的稳态课件高二上学期生物人教版选择性必修1

第2节内环境的稳态第1章人体的内环境与稳态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一部分。血液生化检验结果报告单讨论1.为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？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？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的影响？生化指标正常值讨论：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，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。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？（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。问题探讨讨论：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的影响？(1)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。(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。高温下的坚守消防人员穿着厚重且密不透风的消防服在高温环境下连续工作多个小时，大量出汗，但有的消防人员由于没有及时补充水和无机盐，致使严重脱水，全身无力；此时，该消防人员内环境还处于稳定状态吗？判断的依据是什么？情境一消防员剧烈运动会使肌肉产生大量乳酸等酸性物质，这会影响血浆的pH吗？在这种情况下，机体是如何维持细胞外液的酸碱度的？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？情境二酸性食物：经代谢可产生酸性物质。碱性食物：经代谢可产生碱性物质。内环境会因此而剧烈变动吗？

随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行，内环境中化学成分和理化性质在不断发生变化。探究·实践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。模拟生物体维持pH的稳定一、内环境的动态变化自变量因变量材料用具实验材料：生物组织材料——动物血浆、肝匀浆、蛋清等实验仪器：防护手套、护目镜、烧杯、量筒、pH计或pH试纸、镊子等。实验试剂：物质的量浓度为0.1mol/mL的HCl溶液（盛于滴瓶中）、物质的量浓度为0.1mol/mL的NaOH溶液（盛于滴瓶中）、pH为7的磷酸盐缓冲液pH计探究·实践模拟生物体维持pH的稳定一、内环境的动态变化pH计实验方法材料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pH051015202530051015202530自来水缓冲液土豆匀浆注：缓冲液为pH=7的磷酸盐缓冲液。材料均加入25mL。1.在记录本中，画一个如下的表格。探究·实践模拟生物体维持pH的稳定一、内环境的动态变化2.量取肝匀浆（上清液）25mL倒于烧杯中。3.用pH计测定初始pH并记录。4.一次加一滴0.1mol/L的HCl，然后轻轻摇动。加入5滴后再测pH。重复这一步骤，直至滴加30滴HCl为止。5.清洗pH计探头及烧杯并加入25mL肝匀浆。测定并记录起始的pH。再如步骤4，一次加一滴0.1mol/L的NaOH，测定并记录pH。6.清洗烧杯和pH计探头，分别用自来水、缓冲液代替肝匀浆，重复步骤2至步骤5，记录结果。探究·实践模拟生物体维持pH的稳定一、内环境的动态变化结果与分析材料(25mL)0.1mol/L的HCl滴数0.1mol/L的NaOH滴数051015202530051015202530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结论：在溶液中加入少量酸或碱，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。探究·实践模拟生物体维持pH的稳定一、内环境的动态变化讨论：1、就加入HCI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。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，pH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+。水溶液则不同，加入酸或碱后，pH变化明显。探究·实践模拟生物体维持pH的稳定一、内环境的动态变化讨论：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？类似讨论：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。探究·实践模拟生物体维持pH的稳定一、内环境的动态变化碱性食物消化系统正常机体Na2CO3NaHCO3泌尿系统乳酸乳酸钠+H2CO3H2CO3/NaHCO3H2O+CO2呼吸系统NaHCO3乳酸钠H2O+CO2剧烈运动肾肺pH↑pH↓pH↓pH↑内环境呼吸系统泌尿系统内环境pH的稳态来源去路细胞人体内环境中存在很多缓冲对，其中最重要的是H2CO3/NaHCO3，其次还有NaH2PO4/Na2HPO4等。当一定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。内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗？一、内环境的动态变化正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在微小差异；同一个人的体温在一日内也有变动，但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℃。结论：健康人的体温始终接近37℃，处于动态平衡中。内环境的温度一、内环境的动态变化结论：渗透压处于动态平衡内环境的渗透压资料：

医生再给病人输液时，常用的生理盐水是0.9%的NaCl溶液。人体血浆的渗透压和0.9%的NaCl是一样的，所以我们将0.9%的NaCl称为生理盐水。一、内环境的动态变化①组织水肿：在不同条件下，细胞外液渗透压的变化，引起组织间隙中积累的

组织液

过多导致②引发原因如下：①营养不良②肾小球肾炎③过敏反应④淋巴循环受阻→血浆蛋白减少→血浆渗透压下降→组织液中蛋白质增多→组织液渗透压升高⑤组织细胞代谢旺盛，代谢产物增多组织液增多

→

组织水肿渗透压不稳定会怎么样？二、对稳态调节机制的认识稳态：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（homeostasis）。稳态体现：稳态不是恒定不变的，而是相对恒定的一种动态变化。这种动态变化保持在一定的范围内。稳态的实质是内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。一、内环境的动态变化影响内环境稳态的因素动态平衡内环境改变外界环境的改变体内细胞进行的代谢活动调节作用稳态是如何实现的呢？一、内环境的动态变化食物、水和无机盐co2o2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二、对稳态调节机制的认识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。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？贝尔纳（C.Bernard）对稳态调节机制认识的科研历程1857年，贝尔纳提出：内环境（提出）保持稳定主要依赖神经系统的调节。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。坎农（W.B.Cannon）二、对稳态调节机制的认识1857年1926年当代目前普遍认为，神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。内环境的稳态会不会出现失调的情形呢？对稳态调节机制认识的科研历程二、对稳态调节机制的认识贝尔纳：内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节坎农：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

1、你阳过？高热是新冠肺炎的典型症状，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。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。二、对稳态调节机制的认识分析内环境稳态失调的实例思考·讨论

大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境渗透压会变小。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。二、对稳态调节机制的认识分析内环境稳态失调的实例思考·讨论

2、严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会出现什么变化？因为高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体内缺氧,常见的症状有头痛，疲倦，呼吸困难等，俗称高原反应。人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节能力出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏，危机机体健康。二、对稳态调节机制的认识分析内环境稳态失调的实例思考·讨论3、援藏的人员到高原后常会出现头痛、乏力、心跳加快、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？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℃病死率比较高。

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。与社会的联系中暑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、对稳态调节机制的认识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。不同的个体存在差异。稳态的调节能力是有限的。二、对稳态调节机制的认识人体内环境稳态失调引起的疾病尿毒症乳酸中毒抽搐血钙过低代谢废物积累02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(1)内环境中各种稳态的维持不一定都需要神经系统、内分泌系统和免疫系统的共同参与，如内环境中pH稳态调节，只与内环境中缓冲物质有关。(2)能够维持内环境稳态的人，其生命活动不一定正常，比如“植物人’易错提醒二、对稳态调节机制的认识1.(东城区高二期末)人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的，下列现象不属于内环境稳态失调的是A.夏天长期待在空调房间容易引起“空调病”B.人感冒发高烧时，食欲不振，引起四肢无力C.人屏息一段时间后，呼吸运动会明显加强D.人长期处于高温环境中可能会引起中暑√夏天长期呆在空调房间引起的“空调病”是温差大导致体温调节失调引起的，A不符合题意；发高烧时，高温使消化酶的活性受到影响，内环境稳态受到破坏，B不符合题意；人屏息一段时间后，呼吸运动明显加强是机体调节维持内环境稳态的结果，C符合题意；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，D不符合题意。2.下列有关稳态生理意义的叙述，不正确的是A.稳态有利于酶促反应的正常进行B.稳态是机体进行正常生命活动的必要条件C.当稳态遭到破坏时，可导致疾病发生D.当血液成分稳定时，人一定不会患病√酶促反应需要适宜的温度等条件，因此稳态有利于酶促反应的正常进行，A正确；当稳态遭到破坏时，可导致疾病发生，如尿毒症等，C正确；血液成分稳定是内环境稳态的一个方面，其稳定时，人也可能会患病，如遗传病，D错误。课堂练习3、当内环境的稳态遭到破坏时，必将引起（

）A.酶促反应速率加快B.渗透压下降C.细胞代谢紊乱D.糖尿病4、对于高烧不退的病人，可采用一些辅助治疗措施降低体温。下列措施中不正确的是

（

）

A.

加盖棉被，增加排汗量

B.

在额头上敷用冷水浸泡过的毛巾

C.

用酒精棉球擦拭四肢等部位

D.

适当撤减衣被答案：C答案：A课堂练习意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。三、内环境稳态的重要意义细胞代谢是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：(4)代谢废物排出(1)血糖和氧含量正常保证机体能量供应(2)体温、pH等理化性质相对稳定保证酶活性、细胞代谢正常(3)渗透压相对稳定维持细胞的正常形态和功能可防止机体中毒在生命系统的各个层次上，普遍存在稳态个体（生理）水平上——内环境的稳态分子水平——基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态细胞水平——细胞分裂和分化的稳态器官水平——心脏活动的稳态，消化腺分泌消化液的稳态群体水平——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）三、内环境稳态的重要意义稳态概念的发展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。课堂小结一、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