高中生物人教版必修3-1.2 内环境稳态的重要性(共26张PPT)

(共26张PPT)
1.2 内环境稳态的重要性
问题
探讨
1．为什么血浆的生化指标能反映机体的健康状况？
提示：血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量，其中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。当机体某项生理功能出现障碍时，势必影响其代谢产物的含量，因此血浆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，正常情况下，转氨酶主要分布在各种组织的细胞内，以心脏和肝脏的活性最高，在血浆中的活性很低。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浆，引起血浆中转氨酶活性升高。
问题
探讨
2．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？
提示：这说明（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，内环境的稳定是一种动态的相对稳定；（2）不同个体存在一定差异。
问题
探讨
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？
提示：
（1）肌酐含量超标，肌酐是有毒的代谢废物，积累过多会影响健康。这表明肾脏的排泄功能有障碍。
（2）葡萄糖含量超标，血糖含量过高可并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管合并症等。
（3）甘油三脂超标，可引起高脂血症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。
PART
01
内环境的动态变化
● 体温的日变化规律
● 稳态
体温日变化规律
内环境的动态变化
1. 不同家庭成员的体温完全一致吗？这说明了什么？
提示：正常情况下，不同人的体温会因为年龄、性别等的不同而存在着微小的差异。
2. 和其他同学交流调查结果，比较班级中同一年龄同一性别同学的体温数据，可以得出什么结论？
提示：同一个人的体温在一日之内也有变化，但是一般不超过1℃ 。
3. 将体温变化情况与当地实际气温日变化大致情况进行对比，结果如何？
提示：尽管周围气温波动范围大，但健康人的体温始终接近37 ℃ 。
稳态
内环境的动态变化
像体温的变化情况一样，健康人的内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中。这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的。
生理学家把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。
PART
02
对稳态调节机制的认识
● 内环境稳态与各系统示意图
● 稳态调节机制
系统功能示意图
对稳态调节机制的认识
呼吸
系统
细胞
食物
（营养成分）
氧气
CO2和H2O
体外
体外
体内
消化
系统
泌尿
系统
皮肤
血浆
淋巴
组织液
尿液
（含氮废物水）
汗液
（含氮废物水）
内环境
呼吸
系统
系统功能示意图
对稳态调节机制的认识
外界环境中的物质
消化系统
营养物质
呼吸系统
O2、CO2、H2O
皮肤，泌尿、排泄系统
水、无机盐、尿素、尿酸
循环系统
血浆
淋巴
组织液
细胞内液
系统功能示意图
对稳态调节机制的认识
①贝尔纳推测：内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节。
②坎农的解释：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。
③公认的解释：神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
调节机制
对稳态调节机制的认识
思考与讨论
1．你有过发高烧的经历吗？谈谈高烧最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施？
提示：
正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状态下，由于内环境发生一系列变化，导致体内的各种反应出现紊乱，于是机体功能发生异常。发热时的主要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。孕妇发热可能导致胎儿发育障碍，是一个重要的致畸因子。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造成脑损伤，如智力落后，甚至癫痫，因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。
思考与讨论
2．大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会出现什么变化？这会带来怎样的后果？
提示：内环境渗透压会变小。当内环境渗透压变小时，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。
思考与讨论
3．有人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，为什么？这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系？
提示：因为高原空气稀薄，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势必影响内环境的稳态。若外界环境变化不甚剧烈，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。
空调病
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。如果呆得太久，由于空气不好，容易使人头晕目眩。这些症状就是空调综合征，俗称空调病。
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。
对人的影响主要在于：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由于气流方向经常变换，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。
空调病
对稳态调节机制的认识
PART
03
内环境稳态的重要意义
● 稳态的意义
● 生物体维持ph稳定的机制
细胞的代谢过程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。例如，细胞代谢需要依靠氧化分解葡萄糖来提供能量，只有血糖含量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。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。由此可见，内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
稳态的意义
内环境稳态的重要意义
思考与讨论
1．就加入HCl或NaOH后pH的变化来说，生物材料是更像自来水还是更像缓冲液？
提示：生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。
2．分析缓冲液的pH变化情况为什么与自来水的不同。
提示：缓冲液加入少量酸碱后，pH变化不明显。原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4溶液呈酸性，当加入少量NaOH时，可以中和OH-；Na2HPO4溶液呈碱性，当加入少量HCl时，可以中和H+。水溶液则不同，因而加入酸碱后，pH变化明显。
思考与讨论
3. 尝试对生物材料维持pH稳定的机制进行解释。
提示：生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等，它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用。此外，机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。例如，当机体剧烈运动时，肌肉中会产生大量的乳酸和碳酸。乳酸进入血液后，可与血液中的碳酸氢钠发生作用，生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸，可以分解成CO2和水。血液中的CO2增多会刺激呼吸中枢，使呼吸运动增强，增加通气量，从而将CO2排出体外，所以对血液的pH影响不大。当乳酸钠进入血液后，与血液中的碳酸发生作用，形成碳酸氢盐，过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。这样由于血液中缓冲物质的调节作用，以及机体的调节作用，可以使血液的酸碱度维持相对稳定。
PART
04
课后练习
● 课后练习
1．下列有关稳态的叙述中，正确的是：
A．稳态是机体通过消化、呼吸、循环、泌尿这四个系统的协调活动来维持的；
B．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；
C．在正常情况下，内环境的各项理化性质是保持不变的；
D．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。
一、基础题
D
课后练习
内环境稳态的重要性
2．当内环境的稳态遭到破坏时，必将引起：
A．酶促反应速率的加快； B．渗透压下降；
C．细胞代谢紊乱； D．糖尿病。
3．关于内环境稳态调节机制的现代观点是：
A．神经调节；
B．体液调节；
C．神经一体液调节；
D．神经一体液一免疫调节。
一、基础题
C
D
课后练习
内环境稳态的重要性
4．为什么说内环境的稳态是人体进行正常生命活动的必要条件？
一、基础题
提示：因为人体各种生命活动是以细胞代谢为基础的，细胞代谢本质上是细胞内各种生化反应的总和。内环境为这些生化反应的进行提供了必要的物质和条件。当内环境稳态保持正常时，细胞的代谢活动能正常进行；当内环境稳态失调时，细胞代谢活动就会受影响。因此内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。
课后练习
内环境稳态的重要性
有一位科学家进行了以下实验：用高浓度的糖溶液饲喂一只动物，在接下来的3h内，每隔 30 min检查该动物血液中葡萄糖的浓度。结果如下表所示。
二、拓展题
请利用表中数据绘制血液中糖的浓度随时间推移而变化的曲线图，并尝试解释血糖浓度为什么会出现这样的变化。
食用糖后的 时间/min 血液中葡萄糖的浓度/mg.mL-1
0 0.75
30 1.25
60 1.10
90 0.90
120 0.75
150 0.75
180 0.75
课后练习
内环境稳态的重要性
二、拓展题
请利用表中数据绘制血液中糖的浓度随时间推移而变化的曲线图，并尝试解释血糖浓度为什么会出现这样的变化。
提示：当动物进食高浓度的糖溶液后，大量的葡萄糖被吸收进入血液，导致血糖浓度暂时升高。血糖浓度的升高会刺激机体加速分泌胰岛素，同时抑制胰高血糖素的分泌。在胰岛素和胰高血糖素的共同调节下，血糖浓度逐渐恢复到正常水平，具体调节机制可参考第2章有关血糖平衡调节的内容。
课后练习
内环境稳态的重要性