2024-2025学年高二生物选择性必修1（配人教版）上课课件 第1章 人体的内环境与稳态 第2节 内环境的稳态

第2节内环境的稳态学有目标——新课程标准必明记在平时——核心语句必背1.比较自来水、缓冲液、体液对pH变化的调节作用。2.以血糖、体温、pH和渗透压等为例，阐明机体通过调节作用保持内环境的相对稳定，以保证机体的正常生命活动。3.举例说明机体不同器官、系统协调统一地共同完成各项生命活动，是维持内环境稳态的基础。1.在溶液中加入酸或碱，缓冲对能使溶液的pH变化减弱；与自来水相比，生物组织的匀浆更类似于缓冲液。2.人体内环境有很多缓冲对，其中最重要的是HCO/H2CO3，其次还有HPO/H2PO。3.内环境稳态的实质是各种化学成分和理化性质的动态平衡。4.神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。5.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。[理清主干知识]一、内环境的动态变化1．模拟生物体维持pH的稳定。在溶液中加入酸或碱，_______

(如HPO/H2PO)能使溶液pH的变化减弱；与自来水相比，生物组织的_____更类似于缓冲液。2．稳态的含义及维持。(1)稳态是指正常机体通过调节作用，使各个_____、_____协调活动，共同维持内环境的_________状态。(2)除起调节作用的器官、系统外，直接参与维持稳态的系统还包括：________、__________、_________和__________等。缓冲对器官相对稳定匀浆循环系统消化系统呼吸系统泌尿系统系统二、内环境稳态的调节和重要意义1．生理学家贝尔纳最先提出内环境保持稳定主要是依赖_________的调节。后来生理学家坎农提出稳态的概念，认为稳态是一种________，是在_________________的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一实现的。2．目前普遍认为，_________________________是机体维持稳态的主要调节机制。3．内环境稳态是机体__________________的必要条件。神经系统动态平衡神经调节和体液调节神经－体液－免疫调节网络进行正常生命活动[诊断自学效果]1．判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。(1)内环境稳态是指内环境的成分和理化性质恒定不变。

()(2)健康人内环境能保持稳态，内环境保持稳态时，人体一定健康。

()(3)血浆的成分稳定时，机体达到稳态；内环境的变化会引起机体自动地调节器官和系统的活动。

()(4)当内环境稳态遭受破坏后，一定会引起细胞代谢紊乱。

()(5)有3种以上的生理系统参与维持内环境稳态。

()×××√√呼吸系统泌尿系统消化系统循环系统7.35～7.45缓冲缓冲对新知探究一模拟生物体维持pH的稳定[在探究中学明]1．目的要求：通过比较________、________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。答案：自来水缓冲液肝匀浆2．方法步骤：(1)设计实验记录表。不同实验材料pH变化记录表(2)将25mL自来水倒入50mL烧杯中。(3)用pH计或pH试纸测试__________，并作记录。(4)一次加一滴0.1mol/L的HCl，然后________，加入5滴后再测pH，重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。(5)______________，并向其中倒入25mL自来水。测定并记录起始的pH，再如步骤(4)，一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH，测定并记录pH。(6)充分冲洗烧杯，用________代替自来水，重复步骤(2)至步骤(5)，记录结果。(7)充分冲洗烧杯，用________代替自来水，重复步骤(2)至步骤(5)，记录结果。(8)根据实验数据，画出三种物质加入酸或碱后的变化曲线。(9)尝试用不同生物材料代替________完成实验。答案：(3)起始的pH

(4)轻轻摇动(5)充分冲洗烧杯(6)缓冲液(7)肝匀浆(9)肝匀浆3．实验注意事项：(1)实验过程中，出现多次

“充分冲洗烧杯”，

第一次“充分冲洗烧杯”是为了避免酸性物质HCl与碱性物质NaOH发生中和反应，使实验现象不明显，减少误差。第二次和第三次“充分冲洗烧杯”是为了防止缓冲液和肝匀浆与前面步骤的溶液混合，影响实验效果。(2)实验过程中腐蚀性物质使用注意事项及解决措施：HCl和NaOH都有腐蚀性，应避免它与皮肤和眼睛接触，也不要入口。若有洒落或溅出，要立即用水冲洗15min，并告诉老师。[在深化中提能]1．实验结果分析：(1)根据所得数据，以酸或碱的滴数为横轴，以pH为纵轴，画出自来水pH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pH的变化。(2)根据实验结果，不同实验材料pH变化的特点：自来水中加入酸或碱物质后，pH逐渐偏小或偏大，而缓冲液、肝匀浆中加入酸或碱后pH几乎不变或变化不大。2．实验评价：实验测得的不同情况下的pH往往存在误差，误差存在的原因：①烧杯清洗不干净；②加入酸、碱后不摇动或摇动不均匀、不彻底；③加入酸、碱后不待其稳定就立即测pH等。[典例]某实验小组将加入抗凝剂和生理盐水的新鲜绵羊血液进行离心，结果如图甲；接着取上清液，分别向其中滴加0.1mol/L的HCl和0.1mol/L的NaOH，同时用蒸馏水做对照，结果如图乙。下列说法正确的是

(

)A．取适量上清液加入双缩脲试剂，若出现紫色则说明含血红蛋白B．沉淀物主要是大分子血浆蛋白C．图乙实验中HCl、NaOH的浓度和滴数为自变量D．图乙实验结果表明血浆有一定的缓冲能力[解析]

上清液中的蛋白质是血浆蛋白，血红蛋白存在于红细胞中，A错误；血液加入抗凝剂离心后，沉淀物主要是血细胞，上清液是血浆成分，B错误；图乙实验中，蒸馏水和上清液为自变量，HCl、NaOH的浓度和滴数分别为无关变量和自变量，C错误；图乙显示：分别滴加0.1mol/L的HCl和0.1mol/L的NaOH溶液后，上清液的pH变化幅度很小，而蒸馏水的pH变化幅度大，说明血浆有一定的缓冲能力，D正确。[答案]

D[在应用中落实]1．在“模拟生物体维持pH的稳定”实验中，以下判断正确的是

(

)A．本实验每一组都进行了自身前后对照，不必进行重复实验B．根据所得实验数据，画pH变化曲线时，一般以pH为横轴，以酸或碱的量为纵轴C．生物材料的pH变化更像缓冲液，不像自来水的变化剧烈D．血浆pH的稳定，只与缓冲物质中和过多的酸或碱的反应有关解析：本实验每一组都进行了自身前后对照，但为了保证实验的准确性，仍需要进行重复实验，A错误；画pH变化曲线时，一般以酸或碱的滴数为横轴，以pH为纵轴，B错误；生物材料的pH变化更像缓冲液，不像自来水的变化剧烈，C正确；内环境稳态的调节方式为神经—体液—免疫调节，所以血浆pH的稳定不只是与缓冲物质中和过多的酸或碱的反应有关，D错误。答案：C

2．在“模拟生物体维持pH的稳定”探究实践中，使用过的烧杯需进行充分冲洗后，才能进入下一个实验步骤，其理由是________________________________________________________________________。实验结果是自来水pH变化______，生物材料的实验结果和_________更为相似，由此说明，生物材料维持pH稳定的机制——内环境中含有许多对对酸碱度起______________作用的物质。解析：使用过的烧杯或仪器在用于下一个实验步骤时，要清洗干净防止残留的液体对实验结果的影响。由于自来水没有缓冲物质，加入强酸或强碱后pH变化很大。而生物组织材料液中存在缓冲对，加入适量的酸碱物质对其影响不大。答案：洗去残留在烧杯中的各种液体，以免造成实验误差很大缓冲液缓冲新知探究二内环境的动态变化[在探究中学明]1．阅读教材第9页，分析下列问题。(1)人体维持pH稳定的机制。①维持的因素：人体内环境有很多缓冲对，其中最重要的是______________________，其次还有______________________。②维持机制：酸性或碱性物质进入血浆后，可以和________物质发生反应，反应产物可以通过__________排出体外，从而使血浆的酸碱度保持相对稳定。(2)每一种________在一定范围内不断变化，如血糖、________等。(3)各种____________在一定范围内不断变化，如体温、________等。(4)内环境稳态的实质是________________________________________________________________________________________________________________________________________________。2．分析资料，回答问题。资料：酸性或碱性物质进入血浆后，以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例，维持血浆pH稳定的过程如图所示。

(1)缓冲对的特点：由__________________组成。(2)乳酸进入血浆后，会与____________反应生成________(①)和________(②)，前者进入________(③)参与代谢，后者则分解成CO2和H2O。答案：(1)弱酸和相应的强碱盐(2)NaHCO3乳酸钠H2CO3肝脏[在深化中提能]1．对内环境稳态的理解：内环境稳态并不是其理化性质固定不变，而是在一定范围内保持动态平衡。如血浆pH为7.35～7.45、人的体温为37℃左右、人的血浆渗透压为770kPa左右等。2．影响血浆渗透压的因素比较：(1)血浆中蛋白质含量相对较高，所以营养不良对血浆渗透压的影响较大。(2)糖尿病患者，血糖浓度较高，对血浆渗透压的影响较大。3．内环境的组成成分不变，内环境稳态也可能会改变：内环境的稳态主要包括两个方面，一是组成成分，二是理化性质(如温度、酸碱度和渗透压等)，当二者有一个方面发生变化时，内环境的稳态都会发生变化。[典例]

血浆渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压，其中，由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压，由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。回答下列问题：(1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时，血浆胶体渗透压降低，水分由________进入组织液，可引起组织水肿等。(2)正常人大量饮用清水后，胃肠腔内的渗透压下降，经胃肠吸收进入血浆的水量会________，从而使血浆晶体渗透压________。(3)在人体中，内环境的作用主要为：①细胞生存的直接环境，②__________________________________。[解析]

(1)由题干信息可知，胶体渗透压是由蛋白质等大分子物质形成的。某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时，血浆胶体渗透压降低，水分由血浆进入组织液，可引起组织水肿等。(2)正常人大量饮用清水后，胃肠腔内的渗透压下降，经胃肠吸收进入血浆的水量会增加，致使血浆中无机盐等小分子物质的浓度变小，血浆晶体渗透压降低。(3)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：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。所以说，内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。[答案]

(1)血浆(2)增加降低(3)细胞与外界环境进行物质交换的媒介[在应用中落实]1．正常情况下，转氨酶主要分布在各种组织细胞内，以心脏和肝脏含量最高，在血浆中含量很低。当某种原因使细胞膜通透性增高或因组织坏死细胞破裂后，可有大量转氨酶进入血浆。这项事实可作为下列哪项结论的证据(

)A．内环境是不稳定的，其稳态是不存在的B．内环境的生化指标能反映机体的健康状况，可作为诊断疾病的依据C．稳态的动态变化不利于机体的正常代谢D．内环境的稳态不受细胞代谢过程的影响解析：内环境中各种成分和理化性质是相对稳定的，其稳态存在，A错误；由题干信息可知，当血浆中转氨酶含量升高可判断机体出现了异常，这说明内环境的生化指标能反映机体的健康状况，可作为诊断疾病的依据，B正确；稳态的动态变化是机体进行正常生命活动的基础，有利于机体的正常代谢，C错误；内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介，内环境的稳态受细胞代谢过程的影响，D错误。答案：B

解析：ab段上升是由于人初进高原，空气稀薄，氧气不足，无氧呼吸加强，产生大量乳酸所致，但此时并非只进行无氧呼吸；bc段下降是由于进入高原一段时间后，机体造血功能增强，红细胞数量增加，运输氧的能力增强，无氧呼吸减弱，因此乳酸浓度降低，同时，血液中的乳酸可与缓冲物质NaHCO3反应生成乳酸钠。答案：B新知探究三稳态的调节和意义[在探究中学明]1．阅读教材第9～11页，观察图1­4内环境稳态与消化、呼吸、循环、泌尿系统的功能联系示意图，分析下列问题。(1)对内环境的稳态起调节作用的系统：神经系统、____________和免疫系统。(2)根据图1­4回答：小肠是人体主要吸收营养物质的器官，与这一功能相适应的结构主要是____________________；肺泡有利于完成气体交换的结构基础是肺泡壁由______________构成，表面潮湿且伸缩性很大。答案：(1)内分泌系统(2)小肠绒毛增大了吸收面积单层上皮细胞(3)有一定限度的①外界环境②自身调节(4)进行正常生命活动2．分析资料，回答问题。资料：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。参与调节的系统包括神经系统、内分泌系统和免疫系统，它们的相互关系可以概括如下图：(1)从图示关系中可以看出，免疫系统对稳态也起重要作用，原因是它能__________________________等引起内环境波动的因素。(2)图示①体内外刺激如果是青藏高原缺氧环境，有人会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状，这说明外部环境会影响________________，而人体维持稳态的____________是有一定限度的。答案：(1)发现并清除异物、病原微生物(2)内环境的稳态调节能力[在深化中提能]1．明确神经系统、内分泌系统和免疫系统与内环境稳态的联系：(1)神经调节：稳态调节的主要方式，如体温调节、水盐平衡调节和血糖平衡调节，这些调节方式的中枢均位于下丘脑。(2)体液调节：某些化学物质(如激素、CO2、组织胺等)通过体液传送对机体进行调节，其中主要是激素调节。(3)免疫调节：免疫系统通过清除异物、外来病原微生物等对内环境的稳态起调节作用。2．内环境稳态失调引起的疾病：[典例]根据内环境及其稳态的知识，回答下列问题：(1)某奶牛场为提高产奶量，给奶牛饲喂了大量的某种精饲料后，奶牛瘤胃发酵产酸过多，引起机体血液pH低于正常值，引起奶牛厌食，且难以恢复到正常水平。产酸过多使奶牛生理异常且难以恢复的原因是__________________________________________________________________________________________________________________________________________。pH低于正常值会引起酸中毒，为了避免这一问题，可以在饲料中添加起________作用的物质，以利于奶牛内环境的pH维持在正常水平。机体的内环境是指_______________________________，主要包括血浆、__________、__________。(2)环境的剧烈变化或惊吓会导致奶牛机体内某些激素水平的变化，从而使产奶量下降，在这个过程中机体的调节方式包括______________________调节。[解析]

(1)pH过低，导致相关酶的空间结构遭到破坏，使酶变性失活；为了除掉过多的酸性物质，可以在饲料中加入碱性物质，与酸性物质发生中和反应，维持pH的稳定。内环境是由细胞外液构成的液体环境，主要包括血浆、组织液和淋巴液。(2)受到惊吓时，机体内肾上腺素分泌增多，该过程是神经调节；同时，肾上腺素发挥作用，调节生命活动属于体液(激素)调节。[答案]

(1)pH过低，导致相关酶的空间结构遭到破坏，使酶失活中和由细胞外液构成的液体环境组织液淋巴液(2)神经调节和体液[名师点睛]稳态的调节机制是由神经—体液—免疫构成的调节网络，但具体生理变化中参与调节的人体系统，还要根据题目的条件作答。[在应用中落实]1．下列有关稳态的叙述，正确的是(

)A．在正常情况下，内环境的各项理化性质经常处于变动之中，但都保持在适宜的范围内B．在正常情况下，内环境的各项理化性质是保持不变的C．稳态是机体在神经系统的调节下，通过各器官、系统的协调活动来共同维持的D．稳态是机体通过消化、呼吸、循环、排泄这四个系统的协调活动来维持的解析：在正常情况下，内环境的各项理化性质是保持相对稳定的，都在适宜的范围内波动，A正确，B错误；稳态是机体在神经—体液—免疫调节网络的调节下，通过各器官、系统的分工合作、协调统一来共同维持的，不仅仅是涉及消化、呼吸、循环、排泄这四个系统，C、D错误。答案：A

2．内环境的相对稳定是生命活动及其功能调节的基础。适稳态是指机体可适应外界环境的持续改变而建立新稳态以维持健康的一种机制，强调机体同时具有稳定性和灵活性。下列说法错误的是(

)A．适稳态是机体的一种适应和保护性调节机制B．适稳态现象表明人体稳态的调节能力是有一定限度的C．稳态与适稳态的调节过程都存在反馈调节机制D．移居高原后人体血氧处于较高水平是机体适稳态调节的结果解析：由题干信息适稳态是指机体可适应外界环境的改变而建立新稳态以维持健康的一种机制可知，适稳态是机体的一种适应和保护性调节机制，A正确；适稳态现象表明人体稳态的调节能力具有一定的灵活性，B错误；反馈调节可以维持稳态，稳态与适稳态的调节过程都存在反馈调节机制，C正确；移居高原后人体血氧处于较高水平是人体为适应外界环境的持续改变而建立新稳态的结果，D正确。答案：B

3．下图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程，Ⅰ～Ⅴ表示直接参与的几种系统或器官，①～⑤表示相关物质，甲、乙、丙表示三种液体，A、B表示相关过程。请据图回答下列问题：(1)结构Ⅰ代表的是______系统，Ⅲ代表的是______系统，B过程表示____________作用。(2)图中甲、乙、丙三种液体中蛋白质含量最高的是____________，若A过程受阻，会引起____________(填症状)。细胞外液渗透压90%以上来源于____________。(3)若图中的细胞为肝细胞，则其生活的具体内环境是________(填“甲”“乙”或“丙”)，②中的O2从体外最终进入肝细胞并被利用至少需要穿过________层磷脂分子层。(4)③中的________(填物质)对Ⅲ的活动有调节作用，最终能使乙的pH稳定在一定范围内。目前普遍认为，机体维持稳态的主要调节机制是__________________。解析：(1)据图分析可知，结构Ⅰ代表的是循环系统，Ⅲ代表的是呼吸系统，B过程表示肾小管和集合管对水的重吸收作用。(2)由以上分析可知，甲为淋巴液，乙为血浆，丙为组织液，三者共同组成了人体细胞生活的内环境。甲、乙、丙三种液体中蛋白质含量最高的是乙(血浆)。若A过程(淋巴循环)受阻，会引起组织水肿。细胞外液渗透压90%以上来源于Na＋和Cl－。(3)若图中的细胞为肝细胞，则其生活的具体内环境是丙(组织液)。②中的氧气从体外最终进入肝细胞被线粒体利用，要依次穿过以下结构：肺泡壁细胞(2层膜)→毛细血管壁细胞(2层膜)→红细胞(2层膜)→毛细血管壁细胞(2层膜)→肝细胞(1层膜)→线粒体(2层膜)，共11层膜，即22层磷脂分子层。(4)据图可知，③中的CO2对Ⅲ(呼吸系统)的活动有调节作用，最终能使乙(血浆)的pH稳定在一定范围内。目前普遍认为，机体维持稳态的主要调节机制是神经－体液－免疫调节网络。答案：(1)循环呼吸肾小管和集合管的重吸收(重吸收)

(2)乙组织水肿Na＋和Cl－

(3)丙22

(4)CO2神经－体液－免疫调节网络[课堂巩固落实]1．关于“模拟生物体维持pH的稳定”实验，下列叙述错误的是

(

)A．盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性，应避免其与皮肤和眼睛接触B．每种实验材料测定完成后，都必须将烧杯充分清洗，才可倒入等量的其他实验材料C．从加入盐酸或氢氧化钠溶液后的pH变化来说，生物材料更像是缓冲液D．根据所得实验数据，绘制pH变化曲线时，一般以pH为横轴，以酸或碱的量为纵轴解析：盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性，不能接触皮肤和眼睛，否则会对皮肤和眼睛造成伤害，A正确；每种实验材料测定完成后，都必须将烧杯充分清洗，才可倒入等量的其他实验材料，否则会影响实验结果，B正确；生物材料中加入盐酸或氢氧化钠溶液后，pH的变化情况与缓冲液的很接近，因此，生物材料更像是缓冲液，C正确；绘制pH变化曲线时，一般以酸或碱的量为横轴，以pH为纵轴，D错误