专题20人体的内环境与稳态-2024年高考生物一轮复习课件

稳态与调节人体生命活动的稳态与调节植物生命活动的调节第1章

人体的内环境与稳态第2章

神经调节目录第3章

体液调节第4章

免疫调节第5章

植物生命活动的调节第1章人体的内环境与稳态第1节细胞的生活环境聚焦1什么是内环境？2内环境具有哪些理化性质？3人体细胞如何与外界环境进行物质交换？问题探讨在初中的生物学课上，你曾观察过多种动物细胞的装片。右侧的两幅图片你一定还有印象。讨论：图1和图2所示的各是什么细胞？它们分别生活在什么样的环境中？尝试说出它们生活环境的异同。图2图1教材P2草履虫单细胞生物

直接生活在外界水环境中，从中直接获取养料和O2，并把代谢废物直接排入水中。单细胞生物教材P2血细胞生活在？多细胞生物的细胞

没有直接与外界环境接触，不能直接与外界环境进行物质交换。多细胞生物多细胞生物的细胞直接生活的环境是什么？教材P21体内细胞生活在细胞外液中1.体内细胞生活在细胞外液中解决以下问题，展示学习成果：什么是细胞外液？体液概念？组成？不同细胞外液之间的关系？内环境vs细胞外液？教材P2-31.1体液体液：生物体内含有大量以水为基础的液体，统称为体液。体液组成：细胞外液细胞内液体液组织液血浆淋巴液等存在于细胞内约占2/3存在于细胞外约占1/3不与外界相通，即正常情况下不会排出体外，排除泪液、唾液、尿液等（因为呼吸道、肺泡腔、口腔、消化道、膀胱腔、汗腺与外界环境相通）教材P21.2细胞外液有人说：“血液就是血浆”你认为这种说法恰当吗？血液是体液吗？离心前离心后血浆白细胞、血小板红细胞白细胞红细胞血小板血浆是血细胞的直接生活环境。教材P2血浆、血液、血红蛋白、血浆蛋白之间的关系1.2细胞外液血液血浆血细胞血浆蛋白含有属于细胞外液成分红细胞白细胞血小板含有血红蛋白属于细胞内液成分1.2细胞外液组织液：存在于组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液。组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。1.2细胞外液淋巴液：存在于淋巴管中，是由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的。淋巴液是淋巴细胞等直接生活的环境。思考·讨论为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境？细胞外液是指细胞外的体液，包括血浆、组织液和淋巴等。血细胞直接生活在血浆中，体内绝大多数细胞直接生活在组织液中，大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。由此可见，细胞外液是体内细胞直接生活的环境。思考·讨论血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系？请依据下图绘制出能反映三者联系的模式图(用文字和箭头表示)。为什么组织液和淋巴液之间是单向关系？毛细淋巴管的结构模式图末端封闭内皮细胞单向的活瓣思考·讨论思考·讨论血浆组织液淋巴液毛细血管壁细胞外液血细胞大多数细胞淋巴细胞吞噬细胞毛细血管壁毛细淋巴管壁淋巴循环淋巴液经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆。思考·讨论为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体?人体细胞外液主要由组织液、血浆和淋巴液等构成，它们虽然分布在人体不同部位(血浆位于血管内，组织液分布于组织细胞之间，淋巴液分布于淋巴管)，但基本化学成分相同，并且彼此紧密联系，共同构成人体细胞生活的内环境。由此可见，全身的细胞外液是一个有机的整体。内环境：为了区别于个体生活的外界环境，人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫作内环境(internalenvironment)。血浆、组织液和淋巴液通过动态的有机联系，共同构成机体内细胞生活的直接环境。内环境内环境=细胞外液“外”是对细胞而言，“内”是对人体而言。1.3内环境注意：内环境主要包括组织液、血浆和淋巴，但不是说就只有这三种。例如，脑脊液也属于内环境组成成分。人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺等有孔道与外界相通的结构中的液体应视为外部环境。因而汗液、尿液、消化液、泪液等液体不属于内环境的组成。1.3内环境脑脊液随堂练习淋巴血浆组织液细胞内液用箭头标出方向与生活的联系静脉注射(输液)和肌肉注射(打针)，药物到达组织细胞发挥作用的运输途径有什么不同？静脉注射(输液)：

药→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液)；肌肉注射(打针)：

药→组织液(少数进入淋巴，淋巴又汇入血浆)→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液)与生活的联系思考以下问题水疱：摩擦性水疱，是因运动摩擦造成其表皮与皮下组织分离形成间隙，并令其间充满液体。摩擦产生空隙角质层组织细胞组织液组织液①水疱中的液体主要是_______；②水疱过一段时间可以自行消失，是因为其中的液体可以渗入________和_____________（结构）③水疱的形成和消失说明什么？____________________________组织液毛细血管毛细淋巴管内环境中的物质是不断更新的2细胞外液的成分思考·讨论血浆的化学成分科学家用化学分析的方法，测得人体血浆中部分成分的含量如下表。成分含量丙氨酸氨基转移酶9~60U/L总蛋白65~85g/L总胆红素5~21μmol/L酸性磷酸酶45~125U/L尿素2.8~7.2mmol/L肌酐57~111μmol/L尿酸208.3~428.4μmol/L葡萄糖3.9~6.1mmol/L乳酸脱氢酶140~271U/L甘油三酯0~1.7mmol/L成分含量总胆固醇3.1~5.2mmol/L钠137~146mmol/L钾3.5~5.3mmol/L钙2.2~2.65mmol/L磷0.81~1.45mmol/L镁0.73~1.06mmol/L血清铁11~30μmol/L氯99~110mmol/L碳酸氢盐22~28nmol/L总CO221~31.3mmol/L1.血浆中这么多物质，你能将它们归类吗？2.除表中所列成分外，血浆中还可能有哪些物质？3.回忆所学知识，你能说出表中所列的哪些物质在人体中的作用？4.从葡萄糖、甘油三酯、尿素、钠中，任选一种你熟悉的成分，分析它的来源和去路，并说明这与人体的哪些系统有关。2.细胞外液的成分细胞外液本质上是一种盐溶液，类似于海水，这也一定程度地反映了生命起源于海洋。血浆的化学成分组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆的相近，但又不完全相同，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。组织液和淋巴液的化学成分血浆的主要成分关于内环境成分的特别提醒小肠吸收的需要在血浆与淋巴中运输物质：营养物质/代谢废物；细胞合成的分泌物质：激素，抗体，胞外酶，神经递质等；气体和无机盐。属于内环境成分的主要物质：细胞内部特有的物质：包括结构蛋白（例如血红蛋白）和胞内酶（例如呼吸酶、ATP合成酶、DNA聚合酶等）、核酸、糖原等；细胞膜的成分：例如受体蛋白、载体蛋白；与外界相通的管腔中的成分（细胞合成后，直接分泌到外界环境中）：例如各种消化酶（唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶）、尿液、泪液、唾液、汗液等；不能被消化吸收的物质：纤维素、淀粉、麦芽糖等不属于内环境成分的四类物质：细胞内和消化道内发生的生理过程不属于内环境探究·实践外界溶液浓度小于细胞质浓度外界溶液浓度大于细胞质浓度外界溶液浓度

等于细胞质浓度实验方法步骤0.09%NaCl溶液（低渗溶液）9%NaCl溶液（高渗溶液）0.9%NaCl溶液（等渗溶液）细胞吸水膨胀细胞失水皱缩细胞形态不变3内环境的理化性质3.内环境的理化性质渗透压酸碱度内环境的理化性质温度3.内环境的理化性质决定因素：单位体积内溶质微粒的数目（物质的量浓度），单位体积中溶质微粒数越多其吸水力就越强。只比较单位体积内微粒的数目，与微粒的大小与种类无关。渗透压：溶液中溶质微粒对水分子的吸引力。一段时间10%葡萄糖10%蔗糖半透膜如图：葡萄糖和蔗糖分子不能通过半透膜，一段时间后Ｕ型管中的液面如何变化？3.内环境的理化性质血浆渗透压：决定因素：主要与无机盐、蛋白质的含量有关。大小：37℃，人的血浆渗透压约为770KPa，相当于细胞内液的渗透压。相当于7个大气压。细胞外液渗透压：决定因素：90%以上来源于Na+和Cl-3.内环境的理化性质正常人的血浆近中性：pH为7.35~7.45酸碱平衡维持：缓冲对NaHCO3/H2CO3；Na2HPO4/NaH2PO4酸碱度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3.内环境的理化性质细胞外液的温度一般维持在37℃左右，利于维持酶活性。温度人体体温的昼夜变动

直接生活在外界水环境中，从中直接获取养料和氧，并将代谢废物直接排入水中。单细胞生物

没有直接与外界环境接触，不能直接与外界环境进行物质交换。多细胞生物多细胞生物的细胞直接生活的环境是什么？——细胞外液（内环境）

它们是如何和外界进行物质交换的？4细胞通过内环境与外界环境进行物质交换4.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换内环境如何与外界环境进行物质交换的呢？细胞为一开放系统，可以直接与内环境进行物质交换：不断获取进行生命活动所需要的物质，同时又不断排出代谢产生的废物，从而维持细胞正常的生命活动。细胞直接与内环境进行物质交换（箭头代表物质运输方向）思考·讨论内环境如何完成与外界环境的物质交换Na+、葡萄糖、氨基酸和O2等分别是通过什么途径进入内环境的？呼吸系统思考·讨论Na+、葡萄糖、氨基酸和O2等分别是通过什么途径进入内环境的？消化系统参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的？体内细胞产生的代谢废物（如尿素和CO2），是通过哪些器官排到体外的？思考·讨论细胞代谢产生的CO2与H2O结合，形成H2CO3然后在碳酸酐酶的作用下,发生下列反应:H2CO3→H++HCO3-。循环系统组织细胞血浆外界环境呼吸系统组织液皮肤泌尿系统内环境思考·讨论请你用简单的示意图表示内环境与外界环境的物质交换的关系。气体呼吸系统循环系统细胞代谢废物CO2养料、O2养料食物残渣食物消化系统养料、O2代谢废物CO2内环境代谢废物泌尿系统皮肤体内O2CO2参与物质交换的系统：消化系统呼吸系统循环系统泌尿系统参与物质交换的器官：肺小肠肾皮肤通过以上讨论，是否增进了你对本章章首页题诗的理解？思考·讨论通过上述讨论可以看出，内环境与外界环境的物质交换需要体内各个系统的参与。细胞和内环境是相互影响、相互作用的。细胞依赖于内环境，也参与内环境的形成和维持，这就是章题诗中“它让每一个细胞分享，又靠所有细胞共建”所表达的直接含义。内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介内环境是细胞直接生活的环境6练习与应用2.人体内环境是体内细胞直接生活的环境。下列属于人体内环境的是（

）A.膀胱内的尿液B.大脑细胞间隙的液体C.肺泡腔内的气体D.小肠腔内的消化液体

B1.1概念检测组织液.

3.右上图表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程，A、B、C表示直接与内环境进行物质交换的几种器官，①②是有关的生理过程。1.1概念检测(1)A、B、C分别是____________________

(2)B内的营养物质通过①过程进入内环境，则①表示________________(3)②表示_________________。肺、小肠等、肾营养物质的吸收肾小管的重吸收拓展：渗透压实例——组织水肿肝是合成血清白蛋白的主要场所，肝功能异常时，机体会出现组织水肿。安徽阜阳“大头娃娃”事件孕妇脚水肿什么是组织水肿？组织水肿的形成原因是什么？概念：组织液过多而引起的全身或身体的一部分肿胀的症状称为组织水肿，又称浮肿。影响组织水肿因素：拓展：渗透压实例——组织水肿原因：血浆渗透压下降或组织液渗透压升高，导致水分滞留组织液。①严重营养不良（摄入蛋白质不足）②肾小球肾炎（血浆蛋白随尿液排出体外）③肝功能受损（合成血浆蛋白减少）血浆蛋白减少，引起血浆渗透压下降。拓展：渗透压实例——组织水肿①代谢废物增加a.局部组织细胞代谢旺盛b.花粉等引起的过敏，组织细胞释放组织胺，毛细血管壁通透性增大c.毛细血管壁局部损伤，毛细血管壁破裂或通透性增大②毛细血管壁通透性增大，大量血浆蛋白进入组织液③组织液中的蛋白质等不能进入毛细淋巴管d.毛细淋巴管阻塞组织液渗透液升高因素组织水肿直接影响组织水肿因素：拓展：渗透压实例——组织水肿组织水肿血浆渗透压下降组织液渗透压升高血浆蛋白减少①严重营养不良②肝功能受损③肾小球肾炎代谢产物增加组织液蛋白质增多淋巴液形成受阻④局部组织细胞代谢旺盛⑤过敏反应⑥局部损伤⑦毛细淋巴管阻塞直接第2节内环境的稳态聚焦1什么是内环境的稳态？它有什么重要意义？2稳态调节的机制是什么？3在日常生活中，如何更好地维持内环境的稳态？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？问题探讨讨论：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：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。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，内环境的各种化学成分和理化性质不断发生变化。1内环境的动态变化1.内环境的动态变化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？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↑内环境探究·实践模拟生物体维持pH的稳定探究·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。探究·实践材料用具实验材料：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自来水缓冲液肝匀浆注：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2.量取肝匀浆（上清液）25mL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。1.内环境的动态变化呼吸系统泌尿系统内环境pH的稳态来源去路细胞内环境的pH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？1.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1.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。1.内环境的动态变化稳态：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。1.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？2对稳态调节机制的认识2.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？2.对稳态调节机制的认识贝尔纳（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）2.对稳态调节机制的认识对稳态调节机制认识的科研历程贝尔纳：神经调节1857年1926年坎农：神经—体液调节神经—体液—免疫调节当代目前普遍认为，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？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？问题探讨讨论：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。思考·讨论你有过发高烧的经历吗？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？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。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，内环境的渗透压会出现什么变化？这会带来怎样的后果？严重腹泻，如果只喝水，不补充盐，内环境渗透压会降低。当内环境中的水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紊乱和功能紊乱。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会影响内环境的稳态。若外界环境变化不剧烈，并且机体调节机制良好，内环境波动较小，仍能维持稳态；若外界环境变化剧烈，机体调节能力不好，内环境稳态将受到破坏，就会影响身体健康。2.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。与社会的联系炎炎夏季，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。3内环境稳态的重要意义3.内环境稳态的重要意义意义：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：（1）正常的血糖水平和血氧含量是供给机体所需能量的重要保障（2）适宜的体温和pH是酶发挥催化作用的基本条件（3）渗透压正常能够维持细胞正常