2024-2025学年新教材高中生物第1章人体的内环境与稳态第2节内环境的稳态课件新人教版选择性必修1

第1章人体的内环境与稳态第2节内环境的稳态学习目标1.说明内环境稳态及其生理意义,在个体水平认知稳态与平衡观。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.关注相关健康问题,增强自我保健及关爱他人的意识。主题一内环境的动态变化基础知识•落实主题一内环境的动态变化1.模拟生物体维持pH的稳定(1)实验目的:通过比较自来水、

和

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。

(2)实验原理:生物组织中pH之所以维持稳定与其含有

有关。(3)实验步骤①画记录表:设计一个表格来记录实验结果。缓冲液肝匀浆缓冲物质②测定自来水pH的变化

③充分冲洗烧杯,用

代替自来水,重复②中步骤,记录结果。

④充分冲洗烧杯,用

代替自来水,并重复②中步骤,记录结果。⑤根据所得数据,以

为横轴,以

为纵轴,画出各次实验中pH变化的曲线。

【名师点拨】

实验过程中,多次出现了“充分冲洗烧杯”的要求,但目的不同。检测碱对pH的影响前“充分冲洗烧杯”是为了避免残留的HCl与NaOH反应而使实验现象不明显。更换实验材料前“充分冲洗烧杯”主要是为了防止不同的实验材料混合,影响实验结果。(4)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

,能够维持pH的相对稳定。

缓冲液肝匀浆酸或碱的滴数pH缓冲物质2.人体内环境的动态变化(1)人体体温的动态变化

年龄小新陈代谢旺盛①正常情况下,不同人的体温,会因年龄和

等的不同而存在微小差异。

②同一个人的体温在一日内也有变化,但变化幅度一般不超过1℃。

恒温动物体温相对恒定③尽管外界环境气温波动范围较大,但健康人的体温始终接近37℃。性别(2)酸碱度

弱碱环境①正常人的血浆pH:7.35~7.45。

由弱酸和相应的强碱盐组成②维持因素:人体内环境中有很多缓冲对,其中最重要的是

,其次还有

等。当一定量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。

(3)变化原因

内环境稳态调节有利于适应变化的环境①外因:外界环境因素的变化。②内因:体内细胞不断进行的代谢活动。3.稳态的概念和实质(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。

不是恒定不变的(2)实质:健康人内环境的每一种成分和

都是不断变化的,但都处于

。

结论语句辨一辨(1)内环境的稳态是指内环境的成分和理化性质恒定不变。(

)(2)内环境中有许多缓冲对,如

等,可以使内环境的pH维持在一定范围内。(

)(3)肺气肿患者由于呼吸不畅,血液中的pH将略有降低。(

)理化性质一定的范围内×√√情境探究•提升资料1

血液生化检验结果报告单(部分)血液的生化指标指的是血液中各种化学成分含量,包括多种代谢产物含量。当某项生理功能出现障碍时,检测值会超出正常范围,因此该指标可反映健康状况。检测项目测定量单位参考范围丙氨酸氨基转移酶ALT11U/L9~60天冬氨酸氨基转移酶AST12U/L15~45葡萄糖GLU10.96mmol/L3.9~6.1糖化血清白蛋白GA33.70%10.8~17.1甘油三酯TG2.21mmol/L0~1.7总胆固醇TCHO5.15mmol/L3.1~5.2请结合上述资料,讨论解决下列问题。1.血液的生化指标可以反映机体的健康状况、作为诊断疾病的依据,原因是

。机体的成分都处于一定的范围内,若某种成分的含量高于或低于参考值,则预示机体可能处于不健康的状态

2.每种成分的参考值都是一个变化范围,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;不同个体间存在一定差异

3.血浆的各种化学成分都在不断发生变化的原因是

。由此说明内环境稳态的实质是

。

体内细胞代谢活动的进行和外界环境的变化内环境的各种化学成分和理化性质都处于动态平衡中4.生活中经常接触到一些酸、碱性的物质,如小苏打、食用碱和食醋等;剧烈运动时机体会产生大量的乳酸,人体血浆的pH不会发生明显的改变,请以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例,建构血浆pH维持稳态的调节过程模型。提示

方法归纳•拓展关于“模拟生物体维持pH的稳定”实验的变量(1)自变量:自来水、缓冲液、生物组织匀浆。(2)因变量:自来水、缓冲液、生物组织匀浆pH的变化。(3)无关变量:HCl、NaOH溶液的浓度等。对点应用•突破突破点1

内环境的成分和理化性质的动态变化1.(2024山东济南历城二中月考)如图为血液流经组织细胞时CO2的运输过程,图中Hb为血红蛋白,①②为细胞外液。据图分析,下列说法错误的是(

)A.图中①和②分别表示组织液和血浆B.Hb能维持红细胞内pH的相对稳定C.出红细胞的同时Cl-进入红细胞,可维持离子平衡D.随着CO2的进入,红细胞可能会出现轻微失水现象D解析

图中①是组织细胞的生存环境,为组织液,②是红细胞的生存环境,为血浆,A项正确;Hb能和CO2、H+结合,进而维持红细胞内pH的相对稳定,B项正确;

出红细胞的同时Cl-进入红细胞,可维持离子平衡,C项正确;随着CO2的进入,细胞内溶质增加,渗透压增大,红细胞可能会出现轻微吸水现象,D项错误。突破点2

模拟生物体维持pH的稳定2.某同学以清水、缓冲液和血浆为实验材料,进行“探究血浆是否具有维持pH稳定的功能”的实验,实验结果如图所示。下列叙述错误的是(

)A.血浆组为实验组,清水组和缓冲液组为对照组B.图中的结果表明缓冲液组维持pH稳定的能力强于血浆组C.清水组实验结果异常,可能滴加的是NaOH溶液D.该实验结果说明血浆组维持pH稳定的能力是有限的B解析

根据实验探究目的可知,血浆组为实验组,清水组和缓冲液组为对照组,A项正确;通过对照实验可以得出的结论是血浆与缓冲液一样具有维持pH相对稳定的功能,且血浆的这种能力比较强,B项错误;清水组的实验结果是pH呈上升趋势,可能滴加的是NaOH溶液,而不是HCl溶液,C项正确;加入HCl的量过多后,血浆组的pH也会下降,因此该实验结果说明血浆组中缓冲物质的缓冲能力是有限的,D项正确。主题二内环境稳态的调节机制及意义基础知识•落实主题二内环境稳态的调节机制及意义1.内环境稳态调节的基础人体各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的

。与内环境稳态调节直接相关的系统:消化系统、呼吸系统、循环系统、

。

基础泌尿系统2.对稳态调节机制的认识

神经系统神经调节体液调节神经—体液—免疫3.人体维持稳态的调节能力特点:

。

4.稳态遭到破坏的原因(1)外界

的变化过于剧烈。

(2)人体自身的

功能出现障碍。

有一定限度环境调节内环境成分或理化性质意义渗透压相对稳定维持细胞的正常

温度、pH相对稳定保证酶活性、

的正常进行

血糖浓度和血液中的含氧量相对稳定保证机体正常的

供应

代谢废物的及时排出防止

5.内环境稳态的重要意义(1)意义:内环境稳态是机体进行

的必要条件。

(2)实例正常生命活动形态和功能酶促反应能量机体中毒6.稳态概念的发展在生命系统的各个层次上都普遍存在着稳态,稳态已成为生命科学的一大基本概念。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→细胞的

的稳态等

↓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↓群体水平→种群

的稳态、生态系统的结构和功能的稳态

分裂和分化数量变化情境探究•提升人体各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础。如果某种器官的功能出现障碍,就会引起稳态失调。根据材料思考并回答下列问题。1.在夏季炎热的日光下,人长时间工作,体内热量若不能及时散失,会造成中暑。中暑的病人体内细胞代谢会发生紊乱,试解释其原因:

。

提示

中暑的病人体内热量不能及时散失,导致体温升高,酶活性降低,进而引起细胞代谢紊乱2.严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,会使血浆中无机盐浓度降低,血浆渗透压

,导致

。

3.援藏的技术人员到青藏高原后会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等高原反应症状,原因是______________________________________

。这说明

。

下降组织水肿高原氧气稀薄,导致人体供氧不足,影响了外界环境的改变会影响内环境稳态内环境的稳态方法归纳•拓展1.内环境稳态的调节机制

2.内环境稳态失调与健康

项目类型现象理化性质失调pH失调酸中毒、碱中毒体温失调发热、中暑渗透压失调细胞形态、功能异常化学成分含量失衡失水过多血浆渗透压升高代谢废物含量升高尿毒症血氧过低乳酸中毒血钙过低/过高抽搐/肌无力血糖平衡失调低血糖、糖尿病内环境稳态遭到破坏后,一定会发生疾病;但发生疾病,内环境稳态不一定遭到破坏,比如植物人的稳态可能是正常的。提醒:内环境稳态≠绝对的稳定:内环境稳态的实质是相对稳定状态,即内环境的各种成分、理化性质在允许的范围内波动,是一种动态的平衡状态。内环境稳态的调节能力是有限的,在内因和外因的干扰下会发生内环境稳态的失调,如发热、脱水、高血糖等。对点应用•突破突破点1

内环境稳态的调节机制及意义3.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,健康人的内环境处于相对稳定的状态。以下关于内环境稳态的说法,正确的是(

)A.稳态是指组成内环境的各种物质总是处于动态平衡状态B.草履虫通过内环境与外界进行物质交换,从而实现稳态C.外界环境的变化和体内细胞的代谢活动均可以影响内环境的稳态D.机体中血浆、淋巴液、组织液达到稳定时,内环境实现稳态C解析

稳态是指组成内环境的各种物质以及理化性质处于动态平衡状态,A、D两项错误;草履虫是单细胞动物,直接与外界进行物质交换,B项错误。4.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,下列关于内环境和稳态的叙述,正确的是(

)A.人体的内环境即指体液,内环境稳态的实质是内环境的渗透压、温度和pH等长期保持相对稳定B.坎农提出内环境稳态是在神经调节与体液调节的共同作用下实现的C.CO2是人体细胞产生的代谢废物,不参与维持内环境的稳态D.人体通过神经—体液—免疫调节网络的调节可适应任何环境B解析

人体的内环境是指细胞外液,内环境的稳态包括化学成分和理化性质的相对稳定,A项错误;坎农提出内环境稳态是在神经调节与体液调节的共同作用下实现的,B项正确;CO2参与维持内环境的稳态,可以调节人的呼吸频率,维持内环境中气体的相对稳定,C项错误;人体通过神经—体液—免疫调节网络的调节可适应一定的环境,D项错误。突破点2

内环境稳态失调引起的疾病5.酸中毒是指体内血液和组织中酸性物质的堆积,其本质是血液中H+浓度上升、pH下降。以下有关说法正确的是(

)A.正常机体通过调节,可以使血浆pH保持恒定不变B.为避免酸中毒,人们应该尽可能多吃pH中性的食物C.血浆pH的维持,主要靠Na+、Cl-等物质D.肺部疾病的患者,可能由于体内CO2不能及时排出而导致酸中毒D解析

正常机体通过调节,可以使血浆pH维持相对稳定而非恒定不变,A项错误;由于内环境中存在缓冲物质,吃酸性或碱性食物通常不会导致pH有较大变化,B项错误;血浆pH的维持,主要靠缓冲物质如H2CO3、

等,C项错误;肺部疾病的患者,可能由于体内CO2不能及时排出,导致血浆pH下降,严重的甚至引起酸中毒,D项正确。综合情境探究情境探究•提升内环境稳态的调节机制探究[教材第12页拓展应用]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。1.图中大塑料袋内的电解质溶液是胚胎生存的外界环境,因而

(填“属于”或“不属于”)细胞外液。

2.血氧交换系统充当了

系统,参与羊羔内环境的代谢废物排出体外的系统是

。

3.电解质溶液类似子宫内的羊水,请阐明该“羊水”需要给胚胎提供的营养和环境条件。提示

该“羊水”应包括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,还必须具备适宜的温度和pH。不属于呼吸系统和循环呼吸系统、循环系统和泌尿