稳态与调节高二上学期生物人教版选择性必修1

课前读背2min1.人体内含有大量以水为基础的液体，统称为体液(含大量水、许多离子、化合物)。2.体液由细胞内液(约占2/3)和细胞外液(约占1/3，包括组织液、血浆、淋巴液)组成。3.组织液是存在于组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液，是体内绝大多数细胞直接生

活的环境。血浆是血液中的液体部分，是血细胞直接生活的环境。淋巴液是淋巴管中

的液体部分，是淋巴管中淋巴细胞直接生活的环境。4.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。

由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。5.血浆的成分：约90%为水、约7%～9%为蛋白质、约1%为无机盐以及血液运输的其他

物质(如，葡萄糖、激素、尿素、尿酸等)。组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血

浆的相近，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质。6.渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质

微粒的数目，溶质微粒越多，即溶液浓度越高，溶液渗透压越高。血浆渗透压的大小

主要与无机盐、蛋白质的含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-。7.正常人的血浆近中性，pH为7.35～7.45，与其中含有的HCO3-、H2CO3等物质有关。8.人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。9.细胞作为一个开放的系统，可以直接与内环境进行物质交换，内环境与外界环境的物

质交换过程，需要体内各个系统(消化、呼吸、泌尿、循环系统)的参与。生物（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、重难点核心素养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.关注相关健康问题，增强自我保健并关爱他人的意识。基于稳态的维持是依靠调节作用和各器官的协调活动而实现，认同生命系统的整体性；基于稳态是内环境成分及理化性质所处的相对稳定的动态变化，认同生命系统的动态平衡。重点：1.内环境稳态及其调节机制。难点：1.内环境稳态的调节机制。讨论在进行常规体检时，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。下图是某人的血液生化桧查化验单的一部分。l.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。例如,在正常情况下,转氮酶主要分布在各种组织的细胞内,以心脏和肝中的活性最高,在血液中的活性很低。当某种原因使细胞膜通透性增高时,或因组织坏死细胞破裂后,可有大量转氨酶进入血液,引起血液中转氨酶活性升高。讨论在进行常规体检时，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。下图是某人的血液生化桧查化验单的一部分。l.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)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。随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行，内环境（如血浆）的各种化学成分和理化性质在不断发生变化。外界环境变化内环境代谢活动内环境会因此而剧烈变动吗？1.探究·实践：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。一、内环境的动态变化自来水缓冲液生物匀浆（2）目的要求通过比较自来水、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）主要材料用具烧杯、量筒、pH计或pH试纸、自来水、0.1mol/L的HCl、0.1mol/L的NaOH、pH为7的磷酸盐缓冲液、肝匀浆、土豆匀浆、鸡蛋清等。1.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定（4）实验步骤一、内环境的动态变化自来水缓冲液生物匀浆第1步：在记录本中，画一个如下表格材料(25mL)0.1mol/L的HCl滴数0.1mol/L的NaOH滴数051015202530051015202530自来水磷酸缓冲液肝匀浆1.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定（4）实验步骤一、内环境的动态变化自来水缓冲液生物匀浆第1步：在记录本中，画一个如下表格第2步：将25mL自来水倒入50mL烧杯中第3步：用pH计或pH试纸测定起始的pH，并做记录第4步：一次滴加一滴0.1mol/L的HCl，然后轻轻摇动。加入5滴后再测定pH。重复这

一步直到加入30滴为止。将pH测定结果记入表中。第5步：充分冲洗烧杯并向其中倒入25mL自来水。测定并记录起始的pH。再如步骤四，

一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH，测定并记录pH。材料(25mL)0.1mol/L的HCl滴数0.1mol/L的NaOH滴数051015202530051015202530自来水6.86.56.36.05.04.13.8材料(25mL)0.1mol/L的HCl滴数0.1mol/L的NaOH滴数051015202530051015202530自来水6.86.56.36.05.04.13.8708.89.49.810.010.511.01.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定（4）实验步骤一、内环境的动态变化自来水缓冲液生物匀浆第6步：充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，

重复步骤2～5,记录结果。材料(25mL)0.1mol/L的HCl滴数0.1mol/L的NaOH滴数051015202530051015202530自来水6.86.56.36.05.04.13.8708.89.49.810.010.511.0磷酸缓冲液肝匀浆第7步：用肝匀浆代替自来水，重复步骤2～5，记录结果。7.07.06.86.66.56.46.37.07.27.37.57.88.08.26.46.26.16.06.05.95.96.36.46.56.76.76.87.01.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定（4）实验步骤一、内环境的动态变化自来水缓冲液生物匀浆第8步：根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐

标，以pH为纵坐标，画出自来水变化的

曲线。以实线表示加入酸后pH的变化，虚线表示加入碱后的pH的变化。画出缓冲液的pH变化情况画出肝匀浆的pH变化情况1.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定（4）实验步骤一、内环境的动态变化自来水缓冲液生物匀浆第9步：尝试用不同生物材料（如动物血浆、

用2～5倍水稀释的鸡蛋清或马铃薯

匀浆）代替肝匀浆完成实验。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磷酸缓冲液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鸡蛋清8.58.38.07.26.86.66.58.39.09.39.79.810.010.0土豆匀浆6.56.56.26.05.85.55.16.56.87.07.57.88.08.21.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定（5）实验结论一、内环境的动态变化自来水缓冲液生物匀浆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。自来水缓冲液肝匀浆1.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定一、内环境的动态变化自来水缓冲液生物匀浆讨论（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。（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。（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。（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。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。人体内环境中也有很多缓冲对，其中最重要的是HC03-/H2C03，其次还有HPO42-/H2P04-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。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1.探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定一、内环境的动态变化成员上午6h上午9h中12h下午3h傍晚6h晚上9h母亲37.0℃37.2℃37.3℃37.4℃37.2℃37.1℃父亲36.8℃37.0℃37.1℃37.3℃37.1℃36.9℃自己37.1℃37.3℃37.4℃37.5℃37.3℃37.1℃2.人体体温日变化规律一、内环境的动态变化正常情况下，不同人的体温因年龄、性别等的不同而存在微小差异；同一人的体温一日内有变化，变化幅度一般不超过1℃。尽管环境气温波动较大，但健康人的腋窝温度始终变化不大。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。若某种成分含量高于或低于参考值，则预示机体可能处于不健康状态。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。3.稳态的定义如：血糖、血脂、水分等如：温度、酸碱度、渗透压内环境化学成分理化性质维持相对稳定稳态是如何实现的呢？一、内环境的动态变化1.稳态维持的基础循环系统细胞食物、水和无机盐未被吸收的物质消化系统CO2O2呼吸系统有机废物、水和无机盐泌尿系统人体各器官、系统协调一致地正常运行。二、对稳态调节机制的认识1.稳态维持的基础循环系统细胞食物、水和无机盐未被吸收的物质消化系统CO2O2呼吸系统有机废物、水和无机盐泌尿系统人体各器官、系统协调一致地正常运行。二、对稳态调节机制的认识小肠绒毛增大了吸收营养物质的表面积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2.稳态调节机制的探究历程二、对稳态调节机制的认识[法]贝尔纳（1857年）首次提出内环境的概念内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节。发现免疫系统：免疫系统能够发现并清除异物、病原微生物等引起内环境波动的因素。目前普遍认为：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。2.稳态调节机制的探究历程二、对稳态调节机制的认识3.维持稳态的调节能力是有限的当外界环境的变化过于激烈，或人体自身功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏，危及机体健康。外界环境变化激烈内环境功能障碍稳态遭到破坏分析内环境稳态失调的实例（1）你有过发高热的经历吗？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？正常的体温是体内细胞进行各种生化反应的最适宜温度，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。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。2.稳态调节机制的探究历程二、对稳态调节机制的认识3.维持稳态的调节能力是有限的分析内环境稳态失调的实例（2）2021年5月22日(实况气温为9.1—24度)中午1点左右，甘肃省白银市景泰县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。

2.稳态调节机制的探究历程二、对稳态调节机制的认识3.维持稳态的调节能力是有限的分析内环境稳态失调的实例（3）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？2.稳态调节机制的探究历程二、对稳态调节机制的认识3.维持稳态的调节能力是有限的

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。分析内环境稳态失调的实例（4）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？2.稳态调节机制的探究历程二、对稳态调节机制的认识3.维持稳态的调节能力是有限的

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。2.稳态调节机制的探究历程二、对稳态调节机制的认识3.维持稳态的调节能力是有限的外环境变化过于剧烈（外因）调节能力有限（内因）内环境的稳态遭到破坏细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生分析内环境稳态失调的实例分析内环境稳态失调的实例（5）空调病2.稳态调节机制的探究历程二、对稳态调节机制的认识3.维持稳态的调节能力是有限的长期处在空调环境中而出现头晕、头痛、食欲不振、上呼吸道感染、关节酸痛等症状。空调风使人体表面水分蒸量加大，毛孔收缩，不能正常排汗，也会引起内分泌的紊乱；空调房间里，气流方向经常变换，气流速度增加，空气热量不断变动等因素干扰了人体的嗅觉，削弱了人体对空气中病菌、过敏原和异味的反应；房间内湿度太低，会对眼、鼻等处的黏膜产生不利作用，导致黏膜病；室内空气与外界几乎隔绝，干燥而又温度适宜，空气中有害细菌含量快速上升。分析内环境稳态失调的实例（6）尿毒症2.稳态调节机制的探究历程二、对稳态调节机制的认识3.维持稳态的调节能力是有限的肾脏是形成原尿的器官，当发生肾功能衰竭时，病人的水和无机盐等的代谢紊乱，可出现全身水肿、尿素氮升高、呕吐等一系列症状，严重时会导致死亡。由于胰岛素分泌缺陷或其胰岛素作用受限而引起长期存在的高血糖，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍。（7）糖尿病（8）中暑炎炎夏季，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、食欲不心悸、头痛等。严重中暑会使体温超过40℃，病死率比较高。三、内环境稳态的重要意义细胞代谢包括众多反应,完成这些反应需要各种物质和条件。①正常血糖含量和含氧量机体的能量保障②适宜体温和pH适宜酶发挥作用③正常渗透压维持细胞形态与功能内环境稳态失调必将引起代谢紊乱。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。四、稳态概念的发展分子水平①基因表达的稳态②激素分泌的稳态③酶活性的稳态等细胞水平①细胞分裂的稳态②细胞分化的稳态等器官水平①心脏活动的稳态②消化腺分泌消化液的稳态等群体水平①种群数量的变化的稳态②生态系统的结构与功能的稳态总结：人体的内环境与稳态淋巴液组织液血浆组成内环境内环境稳态酸碱度例如温度例如渗透压例如细胞O2、养料CO2、代谢废物外环境O2、养料CO2、代谢废物一、概念检测l.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。（）×√

××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、出汗等。

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二、拓展应用2017年，科学家研制了一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