1.2内环境的稳态课件高二上学期生物人教版选择性必修14

1.2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。下图是某人的血液生化检查化验单的一部分。1、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内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的，而是在一定范围内波动，表现为一种动态平衡②不同个体内环境的成分存在一定差异2、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。

资料：人体的血浆渗透压稳定维持在770KPa左右；血浆的PH稳定维持在7.35－7.45；不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在微小的差异，同一个人的体温在一日之内也有变化，但一般不超过1℃。尽管周围的气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近37℃

。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，但确是相对稳定的。以上材料说明：动态平衡实验探究:模拟生物体维持内环境的稳定1.实验原理在溶液中加入酸或碱，缓冲对(如HPO42-)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。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。自变量、因变量分别是什么？自变量因变量材料(25mL)0.1mol/L的HCl滴数0.1mol/L的NaOH滴数051015202530051015202530自来水缓冲液肝匀浆3.实验步骤（1）：在记录本中，画一个如下表格。（2）：测自来水加入酸或碱后pH的变化。将25mL自来水倒入50mL烧杯中，测试并记录起始pH。一次加一滴0.1mol/L的HCI(或NaOH)，轻轻摇动。每加5滴测试并记录一次pH，直到加入30滴为止。（3）：测缓冲液加入酸或碱后pH的变化。充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复（2）中步骤，记录结果。（4）：测肝匀浆加入酸或碱后pH的变化。充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复（2）中步骤，记录结果。（5）：取至少三次测量的平均值，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。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。思考1、还可以选择哪些实验材料来代替肝匀浆呢？动物血浆、稀释的鸡蛋清或马铃薯匀浆思考2、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。（1）缓冲对NaHCO3/H2CO3Na2HPO4/NaH2PO4①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。(1)剧烈运动产生大量乳酸时：①乳酸＋NaHCO3→乳酸钠＋H2CO3。结果：CO2由肺排出体外，缓冲了体内过多的酸。(2)碱性物质进入血液时：Na2CO3＋H2CO3→2NaHCO3结果：过多的NaHCO3由肾脏排出，缓冲了体内的碱性变化②H2CO3→H2O＋CO2↑。弱酸弱酸弱碱弱碱稳态：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。实质：注意：稳态不是恒定不变的，而是在一定的范围内，相对稳定的一种动态变化。内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。如何实现内环境的稳态？维持内环境稳态过程中直接参与的系统有哪些？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消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统思考1、细胞呼吸时刻消耗葡萄糖，细胞会不断吸收内环境中的葡萄糖，内环境中的葡萄糖通过什么途径得以补充？需要哪些系统参与？思考2、细胞代谢产生尿素等代谢废物是如何从内环境排放到外界环境的，需要哪些系统参与？思考3、细胞呼吸需要时刻消耗O2和产生CO2，哪些系统参与了内环境中O2和CO2含量的稳定？

为了使各器官、系统能够协调活动，机体还需要有起调节作用的系统参与，如神经系统、内分泌系统、免疫系统。三者都有共同的“语言”：信息分子，信息分子通过体液的运输可对全身的细胞、组织、器官进行调节。消化系统循环系统泌尿系统循环系统循环系统呼吸系统请用给定的备选词补充下面的概念图。备选词：成分、呼吸系统、理化性质、组织液、营养物质、消化系统、O2、神经、CO2、代谢废物、泌尿系统、血浆、淋巴液、细胞内液、体液、免疫、外界环境组织液血浆淋巴液成分理化性质细胞外界环境营养物质消化系统代谢废物泌尿系统O2、呼吸系统CO2、呼吸系统神经体液免疫机体内各个器官、系统，为什么能协调一致呢？1857年，贝尔纳提出：内环境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。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：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？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？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。内环境渗透压降低，水会通过渗透作用进入细胞，造成细胞吸水肿胀，导致细胞代谢和功能紊乱。2、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？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症状，原因是什么？这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系？援藏人员出现上述症状是因为高原氧气稀薄，导致人体供氧不足，影响了内环境稳态。这说明外界环境的改变会影响内环境稳态。4、空调病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发量加大，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。5、尿毒症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。6、糖尿病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。自身调节功能出现障碍（内因）外界环境变化过于剧烈（外因）内环境的稳态遭到破坏危害机体健康细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生为什么人体内环境稳态会失调：___________________________________________人体维持稳态的调节能力是有一定限度的内环境稳态的重要意义（1）内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件（2）举例①

血糖和氧含量正常②体温、pH等理化性质相对稳定③渗透压相对稳定保证机体能量供应保证酶活性、细胞代谢正常维持细胞的正常形态和功能④代谢废物排出可防止机体中毒稳态概念的发展不同层次的系统都存在着类似内环境稳态的特性：分子水平——基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态细胞水平——细胞分裂和分化的稳态器官水平——心脏活动的稳态，消化腺分泌消化液的稳态群体水平——种群数量的变化存在稳态，生态系统的结构和功能

也存在稳态在生命系统的各个层次上，普遍存在稳态内环境的稳态实质基础机制调节能力稳态破坏的原因意义内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。人体各器官、系统协调一致地正常运行神经-体液-免疫调节网络有一定的限度外界环境的变化过于剧烈；人体自身的调节功能出现障碍。机体进行正常生命活动的必要条件。拓展：“酸碱体质理论”据报道，2018年11月，美国某法庭判决"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。请运用本章所学关于内环境稳态的有关知识，并通过查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。答案提示∶“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，其实是偷换概念的错误命题。

内环境相关知识显示，体内细胞的生活环境——内环境（即细胞外液，包括血浆、组织液和淋巴液等）的正常pH稳定在7.35~7.45，呈弱碱状态，但这并不意味着健康身体的每部分都偏碱性。

例如，胃液呈强酸性，尿液呈弱酸性，阴道分泌物也呈弱酸性。③该理论认为，酸性体质是"万病之源"，这是颠倒因果关系。在临床中，的确有很多酸中毒（pH低于7.35）的情况发生，但这不是酸中毒致病，而是因为服用了某些药物（如利尿剂）或患有某些疾病（如糖尿病、肾功能衰竭、腹泻）而出现酸中毒。④该理论认为，若要健康，应多摄入碱性食物。这也没有科学根据。食物虽有酸性、碱性的区分，但内环境相关知识表明，普通食物不可能引起内环境的酸碱度变化，因为人体内存在缓冲系统可以自动调节pH，使之保持一种动态的平衡。若日常饮食受该理论影响，将可能导致人体营养失衡，由此会引发更多疾病。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得血浆pH发生紊乱。