1.2内环境的稳态课件-高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1

第一章人体的内环境与稳态第二节

内环境的稳态

2021年5月22日(气温为9.1-24℃)中午1点左右，在甘肃省白银市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。什么是失温，失温与我们所学的内环境有联系吗？情境导入血液生化六项检查项目测定值单位参考范围丙氨酸氨基转移酶ALT17IU/L0～45肌酐CRE1.9mg/dl0.5～1.5尿素氮BUN14.6mg/dl6～23血清葡萄糖GLU223mg/dl60～110甘油三脂TG217mg/dl50～200总胆固醇TCH179mg/dl150～220讨论：1、为什么血液的生化指标能反映机体的健康情况？因为血浆是机体内环境的重要组成部分之一，对机体的正常生命活动起着至关重要的作用，血浆中各种化合物的含量如果发生异常变化就会导致机体出现相应的病症。2、每种成分的参考值（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。②说明不同个体存在一定差异。问题探讨血液生化六项检查项目测定值单位参考范围丙氨酸氨基转移酶ALT17IU/L0～45肌酐CRE1.9mg/dl0.5～1.5尿素氮BUN14.6mg/dl6～23血清葡萄糖GLU223mg/dl60～110甘油三脂TG217mg/dl50～200总胆固醇TCH179mg/dl150～220讨论：3、从化验单上可以看出哪几种成分超出正常范围？这可能会对人体造成什么不利影响？肌酐与尿素氮是衡量肾功能的一项指标（当肾功能发生障碍时，代谢废物不能排出体外，以致大量含氮废物和其他毒性物质在体内积累，内环境稳态被破坏）血清葡萄糖是血液中血糖浓度的一项指标，对于诊断以及指导治疗糖尿病具有重要意义结论：正常情况下，内环境成分处于动态变化之中。问题探讨一、内环境的动态变化1探究·实践：模拟生物体维持pH的稳定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。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？内环境的pH？一、内环境的动态变化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。NaHCO3/H2CO3Na2HPO4/NaH2PO4弱酸弱酸弱碱弱碱①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。缓冲对2.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。一、内环境的动态变化自变量因变量pH计缓冲液（在加入酸或碱时，能维持pH的相对稳定）、自来水、肝匀浆、鸡蛋清、黄瓜匀浆、西红柿汁、0.1mol/LHCl、0.1mol/LNaOH3.材料用具材料(25mL)加入０.1mol/LHCl加入０.1mol/LNaOH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空白对照已知具有减缓pH变化的能力的溶液,做标准对照第1步：绘制如图所示的实验记录表格。

因变量自变量4.实验步骤一、内环境的动态变化第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。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③充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水重复上述过程，记录结果④充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水重复上述过程，记录结果一、内环境的动态变化一、内环境的动态变化5.实验结果材料(25mL)0.1mol/L的HCl滴数0.1mol/L的NaOH滴数051015202530051015202530自来水6.86.56.36.05.04.13.87.08.89.49.810.010.511.0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多次记录，取平均值一、内环境的动态变化分析实例，归纳总结内环境稳态的含义1.“模拟生物体维持pH的稳定”的实验结果如图所示，分析实验结果，回答下列问题：(1)就加入HCl或NaOH后pH的变化来说，生物材料更类似于自来水还是缓冲液？答案：生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更类似于缓冲液。(2)缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？答案：缓冲液加入少量酸或碱后，pH的变化不明显，原因是缓冲液中含有缓冲对如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＋。自来水无缓冲对，加入酸或碱后，pH变化明显。(3)实验结论：生物组织匀浆类似于_______，加入少量酸或碱后pH不会发生___________。缓冲液大幅度变动一、内环境的动态变化(4)请根据模拟实验的结果，以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例，尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。乳酸钠+NaHCO3+H2CO3H2O+CO2蔬菜水果中的OH‾进入血液OH‾+H2CO3HCO3‾+H2O

机体剧烈运动乳酸由泌尿系统肾脏排出由呼吸系统排出CO2来源去路内环境pH稳态的调节一、内环境的动态变化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。内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗？人体内环境中也有很多缓冲对，其中最重要的是HCO3-/H2CO3，其次还有HPO42-/H2PO4-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。一、内环境的动态变化6.实验结论一、内环境的动态变化2体温的日变化规律成员上午6h上午10h中午12h下午2h傍晚6h晚上9h母亲37.0℃37.0℃37.3℃37.4℃37.2℃37.1℃父亲36.8℃36.8℃37.1℃37.3℃37.1℃36.9℃自己37.1℃37.1℃37.4℃37.5℃37.3℃37.1℃．．．．．．．．．．．．．．．．．．体温时间36.837.037.237.46912151821

自己

母亲

父亲说明不同人的体温，会因年龄、性别不同存在微小差异。一般来说，女性的体温略高于男性。说明同一个人的体温，在一天不同时间也有变化，但变化幅度一般不超过1℃结论：健康人的体温始终接近____

℃，且处于_________中。37.0动态平衡一、内环境的动态变化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稳态的概念体现：①稳态不是恒定不变的，而是相对恒定的一种动态变化。②这种动态变化保持在一定的范围内。③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。动态平衡内环境改变外界环境的改变体内细胞代谢活动的进行调节作用影响内环境稳态的因素:

一、内环境的动态变化稳态是如何实现的呢？二、对稳态调节机制的认识1维持内环境稳态的基础内环境体外细胞体外体外O2CO2体外①②③④呼吸系统消化系统泌尿系统内环境稳态与消化、呼吸、循环、泌尿系统的功能联系示意图①食物、水、无机盐（消化）②未被吸收的物质③滤过作用④重吸收外界环境中的物质消化系统呼吸系统皮肤，泌尿、排泄系统循环系统血浆淋巴组织液细胞内液中枢系统只有机体内各个器官、系统协调合作，内环境才能处于稳态营养物质O2、CO2、H2O水、无机盐、尿素、尿酸促进刺激二、对稳态调节机制的认识1维持内环境稳态的基础二、对稳态调节机制的认识2稳态调节机制的探究历程1857贝尔纳法国生理学家内环境保持稳定！主要神经系统调节1857贝尔纳法国生理学家内环境保持稳定！主要神经系统调节1926坎农美国生理学家内环境动态平衡！神经调节+体液调节二、对稳态调节机制的认识2稳态调节机制的探究历程1857贝尔纳内环境保持稳定！主要神经系统调节1926坎农内环境动态平衡！神经调节+体液调节后来发现免疫系统清除内环境中异物、病原微生物等有利内环境稳态目前普遍认为，神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。二、对稳态调节机制的认识2稳态调节机制的探究历程二、对稳态调节机制的认识内环境稳态会失调吗？调节功能出现障碍（内因）外环境变化过于剧烈（外因）内环境的稳态遭到破坏人体维持稳态的调节能力是有一定限度的二、对稳态调节机制的认识病例1：发烧

发高烧时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能发生异常。发热时的症状主要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。二、对稳态调节机制的认识

大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境渗透压会降低。这样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。严重时会出现疲倦、周身不适、表情淡漠、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。病例2

：腹泻二、对稳态调节机制的认识病例3：高原病高原空气稀薄，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。二、对稳态调节机制的认识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°C,病死率比较高。病例4：中暑二、对稳态调节机制的认识病例5：失温

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。

肾是形成尿液的器官，当发生肾功能衰竭时，病人的水和无机盐等的代谢会紊乱，可出现全身水肿，尿素氮升高、呕吐等一系列症状，即尿毒症，严重时会导致死亡。病例6：尿毒症二、对稳态调节机制的认识二、对稳态调节机制的认识夏天时，空调房间与室外的温差较大，如果经常进出空调房间，就会出现咳嗽、头痛、流鼻涕等感冒症状。如果在温度较低的空调房间呆的时间过长，就会引起关节酸痛或颈僵背硬、腰沉臀重、肢痛足麻、头晕脑胀等。由于空气不好，如果呆得太久，容易使人头晕目眩。这些症状就是空调综合征，俗称空调病。空调病的主要表现为：感冒、过敏、风湿痛、黏膜干燥、紧张、烦躁、注意力难以集中、头痛，等等。病例7：空调病三、内环境稳态的重要意义(4)代谢废物排出(1)血糖和氧含量正常保证机体能量供应(2)体温、pH等理化性质相对稳定保证酶活性、细胞代谢正常(3)渗透压相对稳定维持细胞的正常形态和功能可防止机体中毒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由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。四、稳态概念的发展心脏活动的稳态（血压、心率）、消化腺分泌消化液的稳态等细胞的分裂和分化的稳态等分子水平：基因表达的稳态(如原癌基因和抑癌基因)、激素分泌的稳态（如胰岛素和胰高血糖素）、酶活性的稳态等细胞水平：器官水平：群体水平：种群数量的变化存在稳态可见，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.个体水平：内环境的稳态生态系统：生态系统的结构和功能存在稳态等外界环境细胞物质交换物质交换内环境器官系统协调运行稳态基础神经-体液-免疫调节网络调节机制正常生命活动的必要条件参与共建稳态的实质是内环境化学成分和理化性质维持相对稳定课堂小结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、岀汗等。下列相关叙述正确的是(

)A