高中生物选修一 1.2 内环境的稳态 课件(共27张PPT)

(共27张PPT)
第2节 内环境的稳态
第2节
内环境的稳态
一、内环境的动态变化
【资料】据报道，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。
一、细胞生活的环境
第2节
细胞生活的环境
活动一：模拟生物体维持pH的稳定
实验设计
课题：探究酸性和碱性物质进入体内，生物体的pH变化
实验对象：
自变量：
因变量：
——生物组织材料（动物血浆、肝匀浆、蛋清等）
——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，阳性对照
一、细胞生活的环境
第2节
细胞生活的环境
活动一：模拟生物体维持pH的稳定
实验数据处理
（1）实验结果记录
（2）实验数据处理
三次测量，取平均值
如何更直观地体现pH的变化？
一、细胞生活的环境
第2节
细胞生活的环境
活动一：模拟生物体维持pH的稳定
以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，绘制3种样液pH变化曲线
实验结果记录
实验数据处理
实验数据处理
加入酸性或碱性物质后，内环境的pH在较小的范围内波动，内环境对外界pH的变化具有一定的缓冲能力。
稳态是如何实现的呢？
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作稳态（homeostasis）。
血浆pH：7.35~7.45
体温：接近37 ℃
渗透压：770 kPa
一、细胞生活的环境
第2节
细胞生活的环境
一、细胞生活的环境
第2节
细胞生活的环境
磷酸缓冲液的缓冲原理
人体内环境中存在很多缓冲对，正常人血浆pH维持7.35~7.45
H2CO3 / NaHCO3；NaH2PO4 / Na2HPO4等
缓冲作用产生的NaL（乳酸钠）、CO2等产物如何代谢呢？机体对pH的调节能力是无限的吗？
HL(乳酸) + NaHCO3 → NaL(乳酸钠) +H2CO3
H2CO3 → H2O + CO2
OH- + H2CO3 → HCO3- +HO2
一、细胞生活的环境
第2节
细胞生活的环境
内环境pH稳态的调节能力是有一定限度的
图片来自2020沪科版教材
一、细胞生活的环境
第2节
细胞生活的环境
1.依据本节课所学关于内环境稳态调节的相关知识，尝试评价“酸碱体质理论”。
实验表明，人体内环境存在缓冲系统，能够自动调节pH，使之达到动态平衡。普通食物不能引起内环境的酸碱度变化。
2.若你的亲朋好友为了健康而购买、饮用碱性水，你会怎么做？
活动二：尝试解决“酸碱体质理论”的争议
第2节
细胞生活的环境
产热
散热
不同器官和系统如何实现协调配合
稳态的维持是在多器官、系统的协调配合下实现的“来源”与“去路”的平衡
二、对稳态调节机制的认识
第2节
细胞生活的环境
二、对稳态调节机制的认识
活动一：分析内环境稳态与各系统功能关系
1.稳态调节的结构基础 （以血浆pH调节为例，缓冲物质主要为HCO3-/H2CO3，其次为HPO42-/H2PO4-）
H2O
碳酸氢钠
碳酸钠
碳酸
CO2
乳酸
乳酸钠
碳酸氢钠
第2节
细胞生活的环境
二、对稳态调节机制的认识
稳态调节的结构基础
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。
第2节
细胞生活的环境
二、对稳态调节机制的认识
结构基础是各个器官、系统协调一致地正常运行。其中
直接相关的系统：消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统
起调节作用的系统：神经系统、内分泌系统、 免疫系统
第2节
细胞生活的环境
二、对稳态调节机制的认识
问题1：机体内各个器官、系统，为什么能够保持协调一致呢？如何做到高度有序？
第2节
细胞生活的环境
二、对稳态调节机制的认识
图片来自2020沪科版教材
第2节
细胞生活的环境
二、对稳态调节机制的认识
图片来自2020沪科版教材
第2节
细胞生活的环境
二、对稳态调节机制的认识
问题1：机体内各个器官、系统，为什么能够保持协调一致呢？如何做到高度有序？
[法]贝尔纳（1857年）首次提出内环境的概念
内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节。
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。
[美]坎农（1926年）首次提出稳态的概念
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。
第2节
细胞生活的环境
二、对稳态调节机制的认识
第2节
细胞生活的环境
二、对稳态调节机制的认识
神经-体液-免疫调节网络
调节机制
[美]坎农：“我们的身体本身就在行使着医生的职能。”
稳态调节的方式是反馈调节
在一个系统中，系统本身的工作效果反过来作为信息调节该系统的工作，这种调节方式叫做反馈调节。
反馈调节
第2节
细胞生活的环境
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。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。
活动二：分析内环境稳态失调实例
第2节
细胞生活的环境
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。
活动二：分析内环境稳态失调实例
第2节
细胞生活的环境
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。
活动二：分析内环境稳态失调实例
第2节
细胞生活的环境
在高温（气温34℃以上）或强辐射（特别是湿度大、无风）环境下，由于体温调节失衡和水盐代谢紊乱就会产生以心血管和中枢神经系统功能障碍为主要表现的急性综合病征，即中暑（热射病）。
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
活动二：分析内环境稳态失调实例
第2节
细胞生活的环境
第2节
细胞生活的环境
三、内环境稳态的重要意义
图片来自2020沪科版教材
第2节
细胞生活的环境
三、内环境稳态的重要意义
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
细胞膜
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
第2节
细胞生活的环境
三、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
(1)渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素
(2)适宜的体温和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件
(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。
(5)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。内环境稳态失调时，必将引起细胞代谢紊乱。