生物人教版（2023）选择性必修1 1.2内环境的稳态（共47张ppt）

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第2节

内环境的稳态

第1章人体的内环境与稳态

选修一

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.关注内环境稳态与健康的关系。

一、学习目标

二、重点

内环境稳态的概念及调节机制。

三、难点

内环境稳态的调节机制。

内环境的动态变化

1

对稳态调节机制的认识

2

内环境稳态的重要意义

3

目录

习题检测

4

内环境的动态变化

1

内环境的动态变化

1

一、问题探讨

血液生化检验结果报告单

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。

一、问题探讨

1.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？

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。

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。

一、问题探讨

2.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。

3.每种成分的参考值都是一个变化范围，这说明什么？

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。

内环境的动态变化

1

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。

人体内环境的正常pH在7.35~7.45（弱碱状态）

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？

内环境的动态变化

1

二、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。

NaHCO3/H2CO3

Na2HPO4/NaH2PO4

弱酸

弱酸

弱碱

弱碱

①由一种弱酸与该种弱酸的碱性盐组成。

②既能抗酸，又能抗碱，有缓冲作用。

缓冲对

二、模拟生物体维持pH的稳定

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。

3.材料用具

防护手套、护目镜、50mL烧杯、50mL量筒、pH计或pH试纸、镊子、自来水、物质的量浓度为0.1mol/L的HCI(盛于滴瓶中)、物质的量浓度为0.1mol/L的NaOH(盛于滴瓶中)、pH为7的磷酸盐缓冲液、肝匀浆等。

二、模拟生物体维持pH的稳定

4.方法步骤

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

肝匀浆

注：缓冲液为pH=7的磷酸盐缓冲液。材料均加入25mL。

该实验的自变量、因变量是什么？

该实验设计须遵循哪些原则？

该实验的预期结果是怎样的？

（1）在记录本中，画一个如下的表格。

4.方法步骤

（2）量取肝匀浆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。

4.方法步骤

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

肝匀浆

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

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

6.5

6.5

6.2

6.0

5.5

5.8

5.1

6.5

6.8

7.0

7.5

7.8

8.3

8.5

如何更直观地体现pH的变化？

自变量：

因变量：

——酸性、碱性物质添加的滴数（轴）

——生物体pH的变化（轴）

4.方法步骤

阳性对照

空白对照

实验组

5.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。

二、模拟生物体维持pH的稳定

讨论

1.就加入HCl或NaOH后pH的变化来说，

生物材料更类似于自来水还是缓冲液？

生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更类似于缓冲液。

2.缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？

3.本实验可以得出什么实验结论？

缓冲液加入少量酸或碱后，pH的变化不明显，原因是缓冲液中含有缓冲对如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＋。自来水无缓冲对，加入酸或碱后，pH变化明显。

生物组织匀浆类似于_______，加入少量酸或碱后pH不会发生___________。

缓冲液

大幅度变动

二、模拟生物体维持pH的稳定

6.缓冲液维持pH稳定的机制

7.温度

人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右，

利于维持酶活性。

正常情况下一般变化不超过1℃。

内环境的动态变化

1

和pH一样，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。

特点

(2)这种动态变化保持在一定范围内。

(1)稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化；

(3)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。

习题巩固

1.科学家研究发现，人的血浆pH值通常在7.35~7.45之间，

变化不大的原因是（）

①碳酸和碳酸氢钠，磷酸氢二钠和磷酸二氢钠等多对缓冲物质

对血浆酸碱度起缓冲作用；

②通过呼吸系统可不断排出二氧化碳；

③血浆中过多的碳酸氢盐可以由肾脏随尿排出体外：

④神经系统对呼吸运动强度的调节有利于维持血浆pH的相对稳定；

⑤食物中的碱性物质与新陈代谢产生的酸性物质所构成的缓冲对

调节血浆pH值

A．①③④B．①②③C．①②③④D．①②③⑤

C

习题巩固

2.(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

D

习题巩固

3.(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

B

对稳态调节机制的认识

2

对稳态调节机制的认识

2

一、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。

（1）直接相关的系统：

（2）起调节作用的系统：

消化系统、呼吸系统、

循环系统和泌尿系统

神经系统、内分泌系统、免疫系统

机体内各器官、系统为什么能保持协调一致呢？

对稳态调节机制的认识

2

二、内环境稳态调节机制的探索历程

[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。

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。

[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。

对稳态调节机制的认识

2

三、内环境稳态的调节机制

内环境稳态是指正常机体通过的

作用。使各个器官、系统，共同维持内环境

和的状态。

神经-体液-免疫调节网络

调节

协调活动

成分

理化性质

相对稳定

调节功能出现障碍

（内因）

外界环境变化过于剧烈

（外因）

内环境的稳态遭到破坏

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

2

四、人体内环境失调引起的疾病

1.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，机体功能发生异常。发热时的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。孕妇发热可能导致胎儿发育障碍，是一个重要的致畸因子。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造成脑损伤，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。

四、人体内环境失调引起的疾病

2.大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压

会出现什么变化？这会带来怎样的后果？

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.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势必影响内环境的稳态。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。

四、人体内环境失调引起的疾病

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

四、人体内环境失调引起的疾病

失温

人体热量流失大于热量补给，造成人体温度降低，并产生寒颤、心肺功能衰竭等症状，甚至最终造成死亡的病症。

2023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。

四、人体内环境失调引起的疾病

热射病

高温相关急症中最严重的情况，即重症中暑，是由于暴露在高温高湿环境中身体调节功能失衡，产热大于散热，导致人体温度迅速升高，超过40℃，伴有皮肤灼热、意识障碍（例如惊厥、昏迷）及多器官功能障碍的严重致命性疾病，一旦发生，死亡率极高。

习题巩固

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

C

习题巩固

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

D

习题巩固

4．下列有关内环境稳态的表述，正确的有几项？（）

①人中暑后，内环境稳态没有遭到破坏

②载体蛋白、抗体、血浆蛋白不都是内环境的成分

③血浆的成分相对稳定时，机体就达到稳态

④人体内环境稳态具体是指内环境的温度、渗透压和酸碱度的

恒定不变

⑤血浆成分中含有CO2、尿素、纤维素等

⑥当血浆的成分稳定时，人一定不会患病

A．1项B．2项C．3项D．4项

A

内环境稳态的重要意义

3

内环境稳态的重要意义

3

内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

(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

内环境稳态的重要意义

3

（1）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。

（2）细胞水平：

细胞的分裂和分化的稳态等。

（3）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。

（4）群体水平：

种群数量变化存在稳态、生态系统的结构和功能存在稳态等。

可见，在生态系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。

不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。

课堂总结

1.稳态：正常机体通过，使协调活动，

共同维持内环境的相对稳定状态。

2.实质：内环境的各种和都处于动态平衡中，

是通过机体的调节作用实现的。

3.调节机制：调节网络。

4.调节能力：人体维持稳态的调节能力是的，当外界

环境的变化过于剧烈，或出现

障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏。

5.生理意义：内环境稳态是机体进行的必要条件。

调节作用

各个器官、系统

化学成分

理化性质

神经—体液—免疫

有一定限度

人体自身的调节功能

正常生命活动

课堂总结

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。

习题检测

4

习题检测

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。

()

×

√

×

×

习题检测

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

习题检测

2023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。

习题检测

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

C

习题检测

2.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

习题检测

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）。

习题检测

2.据报道，米国某法庭判决“酸碱体质理论”的提出者赔偿一名癌症患者1.05亿美元。该理论的主要意思是：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，有些癌症患者受此理论影响，不去医院进行正规治疗，而寄希望于注射碱性物质以达到治愈目的。

（1）请运用本章所学关于内环境稳态的有关知识，并通过査阅相关资料获得更多的证据，尝试对“酸碱体质理论”进行评判。

“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