生物人教版(2019)选择性必修1 1.2内环境的稳态(共41张ppt)

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名称 生物人教版(2019)选择性必修1 1.2内环境的稳态(共41张ppt)
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文件大小 11.3MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2022-05-19 22:28:49

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文档简介

(共41张PPT)
第一章
人体的内环境与稳态
第2节
内环境的稳态
1、每种成分的参考值(即正常值)是定值吗,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
2、图中上下箭头代表什么含义?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?
↑表示高于参考值,↓表示低于参考值
(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,且糖化血清白蛋白严重超标,可能是糖尿病。(3)甘油三酯超标,可引起高血脂症,并发冠心病、动脉粥样硬化等。
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叫做稳态。即化学成分(水、无机盐、各种营养物质、代谢产物)和理化性质(pH值、渗透压、温度)处于动态平衡。
3、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。

内环境的动态变化
1.酸碱度的动态变化
思考:
剧烈运动会使肌肉产生大量乳酸等酸性物质, 这会影响血浆的pH吗?在这种情况下,机体是如何维持细胞外液的酸碱度的?
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?
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。
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。
3.材料用具:
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/L HCl、0.1mol/L NaOH
0.1 mol/L的HCl 0.1 mol/L的NaOH
加入不同数量液滴后的pH 加入不同数量液滴后的pH
0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
自来水
缓冲液
肝匀浆
滴数
pH
材料
自变量
因变量
——酸性、碱性物质
——HCl/NaOH(均为0.1 mol/L)
——生物体pH的变化
——检测pH(pH计/pH试纸)
空白对照
已知具有减缓pH变化的能力的溶液,标准对照
4.方法步骤
材料 0.1 mol/L的HCl 0.1 mol/L的NaOH
加入不同数量液滴后的pH 加入不同数量液滴后的pH
0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
自来水
缓冲液
土豆匀浆
6.8
6.5
6.3
6.0
5.0
4.1
3.8
7.0
8.8
9.4
9.8
10.0
10.5
11.0
7.0
7.0
6.8
6.6
6.5
6.4
6.3
7.0
7.2
7.3
7.5
7.8
8.0
8.2
6.5
6.5
6.2
6.0
5.5
5.8
5.1
6.5
6.8
7.0
7.5
7.8
8.3
8.5
5.实验结果
根据实验结果完成教材P8的讨论
(1)就加入的HCl或NaOH后pH的变化来说,肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液?
更像缓冲液
肝匀浆
自来水
磷酸缓冲液
(2)缓冲液的pH变化为什么与自来水不同
缓冲液加入少量酸或碱后,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+。
(3)根据模拟实验结果,你可得出什么结论?
生物材料的pH变化较小,类似于缓冲液而不同于自来水机体能维持pH的稳定。
(4)根据模拟实验结果尝试解释机体维持pH稳定的机制
内环境pH能维持在一定范围内,是因为其中含有______________
很多缓冲对
人体内环境最重要的缓冲对是__________________
其次是__________________
HCO3-/H2CO3
HPO42-/H2PO4-
HCO3-
H2CO3
H+
OH-
内环境
H2O + CO2
泌尿系统
呼吸系统
人体内环境缓冲pH变化的调节需要多个器官、系统的协调
1.酸碱度的动态变化
材料.“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。
罗伯特欧阳
请尝试对"酸碱体质理论"进行评判
对稳态调节机制的认识——稳态失调
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,是在偷换概念。内环境的正常pH稳定在7.35~7.45,呈弱碱状态,但不是每部分都偏碱性。例如,胃液呈强酸性。
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,没有科学根据。食物虽有酸性、碱性的区分,但普通食物不可能引起内环境的酸碱度剧烈变化。若日常饮食受该理论影响,将可能导致人体营养失衡,引发更多疾病。
现在有些生产厂家在售卖饮用水时,宣称碱性水为“健康水”。若你的亲朋好友为了健康而购买、饮用碱性水,你会怎样做?
2.体温的动态变化
不同人的体温,会因年龄、性别等的不同存在微小的差异;
同一个人的体温在一日内也有变化,但变化幅度一般不超过1℃;
尽管气温波动范围较大,但健康人的体温始终接近37℃。
(1)定义: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。
3.稳态
(2)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。
(3)影响内环境稳态的因素:
①外因:_________________________
②内因:_________________________
外界环境的变化
体内细胞代谢活动的进行
食物、水
和无机盐
CO2
O2
未吸收的物质
有机废物、
水和无机盐
呼吸系统
消化系统
泌尿系统
循环系统
直接相关的系统:
起调节作用的系统:
消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统
神经系统、内分泌系统、免疫系统

对稳态调节机制的认识
人体各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础。
内环境

细胞


O2
CO2




体外
体外
体外
体外
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示4种能直接与内环境进行物质交换的器官或系统,①②③表示生理过程
Ⅰ呼吸系统
Ⅱ消化系统 ①消化作用
Ⅲ泌尿系统 ②重吸收③滤过作用
Ⅳ皮肤
食物、水
和无机盐
CO2
O2
未吸收的物质
有机废物、
水和无机盐
呼吸系统
消化系统
泌尿系统
循环系统

尿毒症: 肾功能_________时,尿素等代谢废物在体内________导致的。
衰竭
积累
糖尿病:由于胰岛素活性不足以及胰升糖素活性过多引起糖、脂肪、蛋白质的代谢紊乱。
只有机体内各个器官、系统协调合作,内环境才能处于稳态
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。
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。
机体内各器官、系统为什么能保持协调一致呢?
02
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
外环境变化过于剧烈
(外因)
功能障碍
(内因)
内环境的稳态遭到破坏
细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生
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。
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。
病例2 :腹泻
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3:高原病
这说明外界环境的变化会影响内环境的稳态。
到高原后会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状,这是因为高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。
病例4:中暑
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5:失温
5月22日,甘肃一山地马拉松赛遭遇极端天气,21人死亡多人受伤。一群热爱运动、热爱生命的人却被意外无情地剥夺了生命,造成事故的主要原因——就是失温。
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。
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
内环境稳态
成分稳定
理化性质稳定
物质和能量
细胞代谢
条件(酶活性强)
温度适宜
适宜
pH
供应
保证
(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

内环境稳态的重要意义
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
注意: 
(1)内环境稳态遭到破坏时,代谢速率不一定下降,如成年人甲状腺激素分泌异常增多时,代谢速率上升,表现出甲亢症状。
(2)内环境达到稳态时,人不一定不患病,如镰状细胞贫血是遗传物质改变导致红细胞形态异常造成的。
(1)渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素
食物过咸会直接使血浆渗透压升高,使得组织细胞通过渗透作用失水,水分进入组织液中,进而流入血管,导致口干舌燥。
(2)适宜的体温和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件
人体内正常情况下,pH应保持在7.35~7.45,过酸过碱均可以依赖于缓冲对NaHCO3/H2CO3 Na2HPO4/NaH2PO4进行调节,但过多的酸碱性物质则对身体有毒害作用。
血浆蛋白异常:
血浆蛋白过少导致血浆渗透压下降,组织液渗透压吸水引发组织水肿。
血糖异常:
人体低血糖会出现四肢发冷甚至昏迷的现象,需及时补充糖分;血糖过高会导致糖尿病,糖尿病患者会有三多一少现象——吃得多、喝得多、尿的多、体重减少。
(3)正常的血糖水平和血含氧量是供给机体所需能量的重要保障
(4)内环境中过多的代谢产物如尿素、CO2等会使机体中毒。
血钙含量异常:
机体缺乏血钙会导致抽搐,而血钙含量过多会导致肌无力。
尿素等代谢产物异常:
代谢产物加重了肾脏的负担,严重时会导致尿毒症、肾衰竭。
可见,在生态系统的各个层次上,都普遍存在着稳态。
不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性
分子
细胞
器官
群体
如胰岛素、胰高血糖素
ATP、ADP
如细胞分裂、分化
如血压、心率
如种群数量变化、
生态系统的结构和功能

稳态概念的发展
这个生物袋内必须装“羊水”,
能够为早产羊羔提供适宜的液体环境。
该”羊水“除水合电解质外,还应包含
多种可以促进羊羔生长的营养物质和生长
因子,如蛋白质,糖类、脂肪等,也包括
抗生素、尿素等。
此外,这种”羊水“还必须具备适宜的温度和酸碱度。”人造子宫“接有专门管道,需要每天注入定量电解质溶液,以确保”羊水“得到更新,保持相对稳定。另外,“人造子宫”外部配置了机器胎盘,与早产羊羔脐带连通。早产羊羔靠机器胎盘来获得养料,排除代谢废物,以保持羊羔内环境的稳定:含有养料和O2的新鲜血液源源不断输送到羊羔体内,羊羔心脏也将较多含有CO2和其他代谢废物的血液挤压到机器胎盘中,后者将血液更新之后再回输到羊羔内。
【知识链接】
人造子宫
人体的内环境与稳态
淋巴液
组织液
血浆
组成
内环境
内环境稳态
酸碱度
例如
温度
例如
渗透压
例如
细胞
O2、养料
CO2、代谢废物
外环境
O2、养料
CO2、代谢废物
【知识总结】