人教版(新教材)高中生物选择性必修1课件3：1 2 内环境的稳态

内环境的稳态学习目标1.结合人体内环境的化学成分和理化性质的调节,理解内环境的稳态,形成生命观念。2.通过内环境稳态与人体多个系统的功能联系,理解内环境稳态的调节机制,建立系统观、形成生命健康意识。3.通过模拟生物体维持pH的稳定,理解生物体维持pH稳定的机制,培养科学探究能力。1.内环境稳态(1)含义: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。(2)实质:内环境的组成成分和理化性质的动态平衡。(3)原因:外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行,使内环境的各种化学成分和理化性质不断变化。(4)内环境稳态的实例:人体体温的日变化正常情况下,不同人的体温,会因年龄、性别等的不同而存在着微小差异;同一个人的体温在一日内也有变化,但一般不超过1

℃;健康人的体温始终接近37

℃。一、内环境的稳态与调节机制2.对稳态调节机制的认识

(1)意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。(2)实例①体温、pH相对稳定——保证酶活性、细胞代谢的正常进行。②渗透压相对稳定——维持细胞的正常形态和功能。③内环境成分a.血糖含量和含氧量相对稳定——保证机体能量的供应。b.代谢废物的及时排出——防止机体中毒。[思考]内环境稳态遭到破坏后,一定会发生代谢紊乱吗?一定,因为内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。二、内环境稳态的重要意义1.人体内环境相对稳定是健康的保障。由人体内环境成分发生明显变化而引起的病症是(

)①小腿抽搐②镰状细胞贫血③尿毒症④组织水肿A.①②③ B.①③④C.①②④ D.②③④反馈练习2.人体稳态的调节能力是有一定限度的,下列现象属于内环境稳态失调的是(

)A.寒冷时出现寒战B.从平原到高原,有的人出现肺水肿症状C.体内有轻微病原体感染时,白细胞数量增多D.干渴时,尿量明显减少1.答案:B解析:镰状细胞贫血是由基因突变而导致的细胞形态的变化,细胞及细胞结构均不属于内环境的成分;小腿抽筋是由于血浆中Ca+浓度降低所致;尿毒症是由于肾脏病变,导致内环境中尿素等超标;组织水肿是组织液大量增加所致。2.答案:B解析:内环境稳态是指内环境的各种成分和理化性质保持相对稳定的状态。A、C、D三项中的现象均为人体正常生理现象,出现肺水肿是病理表现,说明内环境中渗透压平衡被破坏,组织液水分增多,内环境稳态被破坏,故B项正确。对一下答案吧1.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。2.实验原理:本实验采用对比实验的方法,通过向自来水、缓冲液、肝匀浆中加入酸或碱溶液引起的pH不同变化,定性说明人体内液体环境与

缓冲液相似而不同于自来水,从而说明生物体具有维持pH相对稳定的机制。三、实验:模拟生物体维持pH的稳定3.实验流程:

3.实验流程:

4.实验结果(1)对自来水的处理自来水组曲线①②分别表示用物质的量浓度都为0.1mol/L的NaOH溶液和盐酸对自来水的处理。结果:滴加盐酸后,自来水的pH逐渐减小,滴加NaOH溶液后,自来水的pH逐渐增大。(2)对缓冲液的处理缓冲液组结果:在一定范围内无论滴加盐酸或NaOH溶液,缓冲液的pH均保持相对稳定。(3)对肝匀浆的处理生物材料组结果:在一定范围内无论滴加盐酸或NaOH溶液,生物材料的pH均保持相对稳定。5.结论滴加盐酸后,自来水的pH逐渐减小;滴加NaOH溶液后,自来水的pH逐渐增大。无论滴加盐酸还是NaOH溶液,缓冲液和肝匀浆的pH均保持相对稳定。说明在一定范围内,生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水,肝匀浆内含有缓冲物质,能够维持pH的相对稳定。1.取甲、乙两支试管,向甲内加入血浆,乙内加入等量蒸馏水,用pH试纸检测。然后,向甲、乙内各滴入等量的几滴盐酸或NaOH溶液。摇匀后,再用pH试纸检测。下列关于此实验的过程和结果的判断分析,不正确的是()A.“等量”是对照实验中对无关变量的要求,在这种条件下,实验结果才可靠B.“摇匀”使酸性或碱性物质充分与试管中的血浆或水混合,确保pH试纸检测结果的准确性C.结果是甲试管中血浆pH变化不明显,乙试管中蒸馏水的pH变化明显D.可见血浆中有缓冲物质,pH恒定不变反馈练习1.取甲、乙两支试管,向甲内加入血浆,乙内加入等量蒸馏水,用pH试纸检测。然后,向甲、乙内各滴入等量的几滴盐酸或NaOH溶液。摇匀后,再用pH试纸检测。下列关于此实验的过程和结果的判断分析,不正确的是()A.“等量”是对照实验中对无关变量的要求,在这种条件下,实验结果才可靠B.“摇匀”使酸性或碱性物质充分与试管中的血浆或水混合,确保pH试纸检测结果的准确性C.结果是甲试管中血浆pH变化不明显,乙试管中蒸馏水的pH变化明显D.可见血浆中有缓冲物质,pH恒定不变反馈练习1.答案:D解析:血浆中有缓冲物质,加入少量的酸或碱后,可以使pH保持相对稳定,但不是恒定不变,而且缓冲物质的缓冲能力是有一定限度的。对一下答案吧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→细胞分裂和分化的稳态等↓器官水平→心脏活动(血压、心率)的稳态、消化腺分泌消化液的稳态等↓群体水平→种群数量变化的稳态、生态系统的结构和功能的稳态四、稳态概念的发展探究点一结合下列两则资料,讨论解决下列问题。资料1:下图是某正常人与其父母的体温日变化曲线。内环境稳态的调节机制及意义情境导引资料2:下表是某人血液生化六项的检查化验单。

1.通过资料1你能得出哪些结论?(1)正常人的体温并不是一个固定值,而是一个温度范围,一般不超过1℃;而且,同一个人的体温随昼夜变化也不同。(2)不同年龄的人的体温有微小的差异,一般青年人高于老年人;不同性别的人的体温也有微小的差异,一般女性高于男性。2.为什么资料2中每一项成分的正常参考值都是一个范围?内环境中的各种化学成分不是固定不变的,而是在一定范围内波动,且不同个体存在一定的差异。3.结合人体的各种系统理解内环境稳态的调节机制。与内环境稳态直接相关的系统是呼吸系统、消化系统、泌尿系统和循环系统;起调节作用的系统是神经系统、内分泌系统和免疫系统;各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。因此,维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络。4.举例说明内环境稳态的意义。(1)细胞代谢需要依靠氧化分解葡萄糖来提供能量,只有血糖浓度和血液中的含氧量保持在正常范围内,才能为这一反应提供充足的反应物。(2)细胞代谢的进行离不开酶,酶的活性又受温度、pH等因素的影响。只有温度、pH等都在适宜的范围内,酶才能正常地发挥催化作用。因此内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。1.内环境的动态变化(1)内环境的温度、渗透压、酸碱度等理化性质及其各种成分都不是恒定不变的,而是处于一种动态平衡之中。(2)影响内环境稳态的因素①外因:外界环境的变化。②内因:体内细胞不断进行的代谢活动。(3)稳态的实质①是内环境成分和理化性质的稳态。②是一种动态平衡。归纳提升2.内环境稳态的调节机制(1)人体各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。①直接参与物质交换的器官与系统d.循环系统:血液是所有生命活动的“中转站”,它的成分能充分反映机体的健康状况。②参与调节稳态的系统神经系统、内分泌系统和免疫系统,能及时感知内环境的变化,并做出反应加以调整,维持内环境稳定。(2)神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。知识拓展内环境稳态失调与相关疾病

疾病名称内环境理化性质变化引起疾病的症状尿毒症尿素等代谢废物在体内积累自身中毒综合征糖尿病血液中葡萄糖含量过高多食、多饮、多尿、口渴、饥饿感强烈、身体消瘦高原反应体内缺氧,血氧过低头痛、乏力、心跳加快感冒发烧体温过高,影响酶的活性食欲不振、四肢无力严重腹泻丢失大量的水和无机盐疲倦、全身不适、恶心典例剖析下列有关内环境和稳态的叙述,正确的是(

)A.若②为脑细胞,则a处的氧气浓度高于b处;若②为肌肉细胞,则a处的葡萄糖浓度高于b处B.内环境的稳态就是指①③④中温度、渗透压及pH的相对稳定C.①中的蛋白质含量高于④,其最终汇入血浆参与血液循环,若淋巴管阻塞会引起组织水肿D.在人体中,稳态的维持只需要神经系统和内分泌系统的调节答案:A解析:若②为脑细胞,脑细胞会消耗氧气,故a处的氧气浓度高于b处,若②为肌肉细胞,血液流经肌肉会合成肌糖原,故a处的葡萄糖浓度高于b处,A项正确;内环境的稳态不仅包括内环境理化性质的稳定,也包括内环境成分和含量的稳定,B项错误;①淋巴液中的蛋白质含量低于④血浆,C项错误;人体稳态的维持需要神经系统、内分泌系统和免疫系统的调节,D项错误。探究点二分析实验“模拟生物体维持pH的稳定”,找出实验注意事项,分析实验现象及原因。1.该实验有误差吗?误差产生的原因是什么?有误差。产生原因:(1)烧杯清洗不干净;(2)加入酸或碱后不摇动或摇动不均匀、不彻底;(3)加入酸或碱后不待其稳定就立即测pH等。实验:模拟生物体维持pH的稳定情境导引2.实验过程中,出现了很多次的“充分冲洗烧杯”,请你分析这样做的目的。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“充分冲洗烧杯”是为了避免残留的NaOH影响实验结果。第三次“充分冲洗烧杯”是为了防止不同的材料混合,影响实验效果。3.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,更不要入口。若有洒落或溅出,要立即用水冲洗,并告诉老师。4.该实验中,缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同?尝试对肝匀浆维持pH稳定的机制进行解释。缓冲液中加入少量酸或碱后,pH变化不明显,原因是磷酸缓冲液中含有Na2HPO4和KH2PO4,其中KH2PO4溶液呈酸性,当加入少量NaOH时,H2PO4-可以中和OH-;Na2HPO4呈碱性,当加入少量HCl时,H2PO4-

可中和H+。自来水则不含缓冲物质,因而加入酸、碱后pH变化明显。肝匀浆中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等,它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用,此外,机体还可通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。1.实验结论在一定范围内,肝匀浆的性质类似于缓冲液,不同于自来水,说明肝匀浆内含缓冲物质,因而能维持pH的相对稳定。2.注意事项(1)加入酸或碱时,要一滴一滴地加入,并严格控制滴数。(2)盐酸和NaOH溶液均有腐蚀性,应避免其与皮肤和眼睛接触。(3)冲洗烧杯一定要充分,否则将影响实验结果。(4)至少选两种生物材料进行实验。归纳提升3.机体维持pH相对稳定的原理机体维持pH相对稳定的主要原因是体液中含有缓冲物质,如NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等,它们能够对pH的变化起缓冲作用。此外,机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。(以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例)(1)当酸性物质增加时(2)当碱性物质(如Na2CO3)增加时由此可以看出,血浆pH的相对稳定是在神经调节和体液调节的共同作用下,通过循环、呼吸、泌尿等系统协调完成的,不是简单的“酸碱中和”反应。为了研究血浆能否维持pH稳定,某同学将血浆等量分装到2支洁净的试管甲、乙中,分别测定pH并记录;再向甲管中滴1滴质量分数为5%的HCl,乙管中滴1滴质量分数为1%的NaOH溶液,振荡1min,再分别测定pH并记录。(1)试评价并完善此方案。

。

(2)有同学猜想血浆通过缓冲作用来维持pH的相对稳定,他需要的实验证据是

。

典例剖析为了研究血浆能否维持pH稳定,某同学将血浆等量分装到2支洁净的试管甲、乙中,分别测定pH并记录;再向甲管中滴1滴质量分数为5%的HCl,乙管中滴1滴质量分数为1%的NaOH溶液,振荡1min,再分别测定pH并记录。(1)试评价并完善此方案。

。

(2)有同学猜想血浆通过缓冲作用来维持pH的相对稳定,他需要的实验证据是

。

典例剖析3.机体维持pH相对稳定的原理机体维持pH相对稳定的主要原因是体液中含有缓冲物质,如NaH2PO4/Na