【生物课件】内环境的稳态课件 2023-2024学年高二上学期生物人教版选择性必修1

血浆组织液淋巴液内环境体液血浆、组织液、淋巴三者关系：组织液淋巴液血浆2/3细胞内液1/3细胞外液内环境的化学组成1、血浆的成分2、组织液、淋巴液的成分和含量与血浆不同的是：组织液、淋巴液中蛋白质的含量很少，血浆中多3、本质：盐溶液复习回顾内环境的理化性质：渗透压、酸碱度、温度

随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行，内环境（比如血浆）的各种化学成分和理化性质在不断发生变化内环境会因此而剧烈变动吗？第一章人体的内环境与稳态第2节内环境的稳态授课教师：吴晓微WxW选修一P7学习目标核心素养1.描述内环境稳态的概念2.说出内环境稳态的调节机制3.举例说明内环境稳态的重要意义4.尝试解释生物体内维持pH稳定的机制（探究实践）1.通过对内环境稳态的实质及其生理意义的学习，形成稳态与平衡的生命观2.通过“人体维持pH稳定的机制”实验，训练实验设计及实验结果分析与讨论的能力3.通过总结内环境稳态失调引起的疾病，形成关注人体健康的态度问题探讨

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查化验单的一部分。讨论：1.为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？（1）血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量，其中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。当机体某项生理功能出现障碍时，势必影响其代谢产物的含量，因此血浆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。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。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？(1)天冬氨酸氨基转移酶(即谷草转氨酶)，转氨酶存在于多种组织细胞中，以心脏，肝脏中含量最高，在血液中的含量很低。当细胞膜通透性增强/组织器官病变或坏死，细胞膜破裂后，会释放入血，引起血液中转氨酶含量升高。该值略低于正常值，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。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？(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。细胞代谢会产生许多酸性物质，如碳酸、乳酸等；人和动物吃的食物代谢后也会产生一些酸性或者碱性物质。这些物质进入内环境，会使机体中的pH发生怎样的变化呢？一、内环境的动态变化探究·实践：模拟生物体维持pH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。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（一）酸碱度其他生物材料探究·实践：模拟生物体维持pH稳定4.实验设计课题：内环境会因为细胞代谢产物/饮食而剧烈变化吗？实验对象：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0.1mol/L）检测pH（pH计/pH试纸）空白对照已知具有减缓pH变化能力的溶液，标准对照因变量自变量

自变量：

因变量：肝匀浆探究·实践：模拟生物体维持pH稳定探究·实践：模拟生物体维持pH稳定5.实验结果材料(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探究·实践：模拟生物体维持pH稳定在一定范围内，无论滴加盐酸还是NaOH溶液，生物材料的pH均保持相对稳定。比较以上三个图的曲线变化规律可知：生物材料的性质类似于_________而不同于_________，说明生物材料内含有________________，因而能维持pH相对稳定。自来水缓冲物质缓冲液6.实验结论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?缓冲液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，Na2HPO2,其中NaH2PO,呈酸性，当加人少量NaOH时，可以中和OH-;Na2HPO,呈碱性，当加入少量HCL时，可以中和H-。水溶液则不同，加人酸或碱后，pH变化明显。探究·实践：模拟生物体维持pH稳定2.缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同?类似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?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。机体内环境中含有缓冲对HCO3-/H2CO3、HPO4

2-/HPO4-等，它们能够对酸和碱起缓冲作用。除此以外，机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。例如，当剧烈运动时，肌肉中会产生大量的乳酸和H2CO3。乳酸进人血液后，可与血液中的NaHCO3发生作用，生成乳酸钠和H2CO3。H2CO3是一种弱酸，可以分解成CO2和H2O。血液中的CO2增多会刺激呼吸中枢，使呼吸运动增强，增加通气量，从而将CO2排出体外，所以对血液的pH影响不大。当乳酸钠进人血液后，与血液中的H2CO3发生作用，形成碳酸氢盐，过多的碳酸氢盐可以由肾排出。这样由于血液中缓冲物质及机体的调节作用，血液的酸碱度不会发生很大的变化。探究·实践：模拟生物体维持pH稳定人体内环境中也有很多缓冲对，其中最重要的是________________，其次还有______________________等。当一定量的______________物质进入后，内环境的__________仍能维持在一定范围内。【思考】内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围内呢？一、内环境的动态变化（二）温度HCO-3/H2CO3HPO42-/H2PO4-酸性或碱性pH（一）酸碱度成员上午6h上午10h中午12h下午14h傍晚18h晚上21h母亲37.0℃37.0℃37.3℃37.4℃37.2℃37.1℃父亲36.8℃36.8℃37.1℃37.3℃37.1℃36.9℃自己37.1℃37.1℃37.4℃37.5℃37.3℃37.1℃[讨论]不同人(年龄、性别不同)体温有没差别？一、内环境的动态变化（二）温度成员上午6h上午10h中午12h下午14h傍晚18h晚上21h母亲37.0℃37.0℃37.3℃37.4℃37.2℃37.1℃父亲36.8℃36.8℃37.1℃37.3℃37.1℃36.9℃自己37.1℃37.1℃37.4℃37.5℃37.3℃37.1℃①正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同存在微小的差异；

年龄：一般，儿童体温＞中年人＞老年人

性别：一般，女性体温＞男性②同一个人的体温随昼夜变化也不同，但变化一般不超过1℃。

一般，凌晨体温最低，午后体温最高。进食/劳动/剧烈运动后，体温会小幅度升高。女性排卵/妊娠期体温稍高于正常值。③尽管气温波动范围较大,但健康人的体温始终接近37℃。1.含义：正常机体通过调节作用，使______________________协调活动，共同维持内环境的_______________状态。2.实质：内环境中的各种化学成分和理化性质都处于动态平衡中。一、内环境的动态变化内环境的稳态

不仅体温如此，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。各个器官、系统相对稳定包括水、无机盐、各种营养物质、代谢产物、pH值、渗透压、温度等多个方面的相对稳定。3.影响因素/变化原因：外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行。P7第一行【思考】稳态是如何实现的呢？二、对稳态调节机制的认识1.人体各器官、系统协调一致地正常运行，是维持_________________的基础。2.如果某种器官的功能出现障碍，就会引起_____________。内环境稳态稳态失调内环境变化外界环境的变化体内细胞代谢活动的进行动态平衡调节作用免疫系统人体各器官、系统协调一致地正常运行，是维持内环境稳态的基础。二、对稳态调节机制的认识【思考】机体内各个器官、系统，为什么能够保持协调一致呢？

1926年，美国著名生理学家坎农(W.B.Cannon，1871-1945)提出稳态的概念。稳态不是恒定不变，而是一种________________。他提出，内环境稳态是在_______________________的共同作用下，通过机体各种______________分工合作、协调统一而实现的。

1857年，法国著名生理学家贝尔纳(C.Bernard，1813-1878)提出∶内环境的稳定是生命能_____________存在的首要条件，内环境保持稳定主要是依赖___________的调节。独立和自由神经系统动态的平衡神经调节和体液调节器官、系统二、对稳态调节机制的认识

随着分子生物学的发展，人们发现免疫系统对于内环境稳态也起着重要的调节作用∶它能发现并清除异物、病原微生物、等引起内环境波动的因素。

目前普遍认为，____________________调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。神经一体液—免疫讨论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。思考·讨论：分析内环境失调的实例【思考】内环境的稳态会不会出现失调的情形呢？选修一P102.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。思考·讨论：分析内环境失调的实例3.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高原反应症状，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。选修一P10【旁栏思考】尿毒症与内环境稳态失调有何关系？你知道如何治疗尿毒症吗？肾脏是形成尿液的器官，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。治疗方法：血液透析、腹膜透析、肾移植（根治）内环境的稳态失调的实例病症名称内环境理化性质变化疾病引起的症状尿毒症尿素等代谢废物在体内积累自身中毒和综合病症糖尿病血液中葡萄糖含量过高多食、多饮、多尿、口渴、饥饿感强烈，身体消瘦高原反应体内缺氧，血氧过低头痛、乏力、心跳加快感冒发烧体温过高，影响酶的活性食欲不振、四肢无力严重腹泻丢失大量的水和无机盐疲倦、周身不适、恶心二、对稳态调节机制的认识人体维持稳态的调节能力是有_____________。当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到_________，危及机体健康。一定限度的破坏内环境的稳态遭到破坏细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生调节能力有限（内因）外环境变化过于剧烈（外因）三、内环境稳态的重要意义(1)渗透压是维持组织细胞形态结构与功能的重要因素(2)适宜的温度和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件(3)正常的血糖水平和血含氧量是保障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。意义：四、稳态概念的发展•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•细胞水平——细胞分裂和分化的稳态等•器官水平——心脏活动的稳态，消化腺分泌消化液的稳态等•个体(生理)水平上——内环境的稳态•群体水平——种群数量的变化存在稳态等•生态系统——结构和功能的稳态（稳定性）可见，在生命系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。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

（书本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练习与应用

（书本P12）D

二、拓展应用2017年，科学家研制了一个充满电解质溶液的大塑料袋，并用它来抚有早产的羊盖。羊盖在此"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，从内环境粒态的角度分析"人遣子宫"的构成。“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，还有抗生素、尿素等。此外，这种“羊水”还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。随堂练习

1.

下列关于内环境稳态调节的描述，正确的是()

A.所有的稳态都是相对的

B.所有稳态的维持都需要神经—体液—免疫调节C.所有稳态的形成都有许多系统直接参

D.内环境稳态不受外界环境影响2.关于人体内环境中pH调节的叙述中，不正确的是()

A．人体血液的pH通常在7.35～7.45之间

B．血液中乳酸过多时，就会与NaHCO3发生反应，生成乳酸钠和H2CO3

C．血液中Na2CO3过多时，就与H2CO3结合形成NaHCO3

D．pH的相对平衡只由血液中的缓冲物质调节，与神经-体液的调节无关AD随堂练习

3.内环境的稳态是指（

）

A.由于血液中缓冲物质的调节作用，使内环境维持在相对稳定的状态

B.温度、渗透压、各种化学物质的含量维持在一个相对内环境的稳定的状态

C.正常机体在神经系统、激素的作用下，通过各组织器官的协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态

D.正常机体通过调节作用，使各器官、系统协调活动，功能维持内环境的相对稳定状态D随堂练习

4.下列有关稳态生理意义的叙述，错误的是（

）

A稳态有利于酶促反应的正常运行

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当血液的成分稳定时，人一定不会发生疾病5.某人患急性肠炎引起腹泻，医生给予补充生理盐水，其首要目的是（）

A提供能量

B供给营养

C维持水分代谢的平衡

D维持无机盐代谢的平衡DC随堂练习

6.下列关于内环境稳态的叙述错误的是（）

A内环境的理化性质是相对稳定的

B内环境稳态是由体内各种调节机制所维持的

C内环境的理化性质是恒定不变的

D内环境稳态不能维持，机体的生命活动就会受到威胁7.人体剧烈运动时，肌肉产生的大量乳酸进入血液．但不会引起血浆pH发生剧烈的变化。其中发挥缓冲作用的物质主要是（）A、碳酸氢钠B、碳酸C、三磷酸腺苷D