生物人教版（2019）选择性必修1 1.2内环境的稳态（共30张ppt）

(共30张PPT)
第一章 人体的内环境与稳态
第2节 内环境的稳态
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 ALT 17 IU/L 0～45
肌酐 CRE 1.9 mg/dl 0.5～1.5
尿素氮 BUN 14.6 mg/dl 6～23
血清葡萄糖 GLU 223 mg/dl 60～110
甘油三脂 TG 217 mg/dl 50～200
总胆固醇 TCH 179 mg/dl 150～220
1、为何血液的生化指标能反映机体
的健康情况？
血浆是内环境的重要组分之一，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 ALT 17 IU/L 0～45
肌酐 CRE 1.9 mg/dl 0.5～1.5
尿素氮 BUN 14.6 mg/dl 6～23
血清葡萄糖 GLU 223 mg/dl 60～110
甘油三脂 TG 217 mg/dl 50～200
总胆固醇 TCH 179 mg/dl 150～220
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？
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
肌酐、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）
结论：正常情况下，内环境成分处于动态变化之中。
2
1.2内环境的稳态
内环境的动态变化
对稳态调节机制的认识
内环境稳态的重要意义
稳态概念的发展
一、内环境的动态变化
【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
实验目的
实验原理
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。
在溶液中加入酸或碱后，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。
【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定
材料用具
——生物体pH的变化
——生物组织材料
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：
实验设计
材料 0.1mol/L的HCl 0.1mol/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
自变量
因变量
实验组
一、内环境的动态变化
【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定
——酸性、碱性物质
——动物血浆、肝匀浆、蛋清等
——HCl/NaOH（均为0.1 mol/L）
——检测pH（pH计/pH试纸）
空白对照
标准对照
一、内环境的动态变化
实验步骤
【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定
(1)绘制实验记录表格。
(2)测自来水加入酸或碱后pH的变化。
将25mL自来水倒入50mL烧杯中，测试并记录起始pH。一次加一滴0.1mol/L的
HCl（或NaOH），轻轻摇动。每加5滴测试并记录一次pH，直到加入30滴为止。
(3)测缓冲液加入酸或碱后pH的变化。
充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复(2)中步骤，记录结果。
(4)测肝匀浆加入酸或碱后pH的变化。
充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复(2)中步骤，记录结果。
一、内环境的动态变化
实验步骤
【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定
(5)实验结果记录、实验数据处理。
多次记录，取平均值
材料 (25mL) 0.1mol/L的HCl滴数 0.1mol/L的NaOH滴数 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
自来水 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
缓冲液 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
肝匀浆 6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 6.3 6.4 6.5 6.7 6.7 6.8 7.0
如何更直观地体现pH的变化？
一、内环境的动态变化
实验步骤
【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定
(5)实验结果记录、实验数据处理。
以酸或碱的滴数为横坐标，以溶液pH为纵坐标，绘制不同材料在各条件下的pH变化曲线。
实验结论
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。
一、内环境的动态变化
酸碱度的动态变化
人的体温，会因年龄、性别等的不同存在微小差异；
同一个人的体温在一日内也有变化，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℃。
体温的动态变化
如____________________________
HCO3-/H2CO3
HPO42-/H2PO4-
内环境pH维持在一定范围内, 因为其中含有____________
很多缓冲对
小结：健康人体内环境的每一种成分如血糖、血脂，以及渗透压等理化性质都是不断变化的，但都处于一定的范围内。
稳态
正常机体通过 作用 ，使 协调活动，共同维持内环境的 状态。
稳态
一、内环境的动态变化
1、定义
2、实质
调节
各个器官、系统
相对稳定
内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中
水、无机盐、营养物质、代谢产物
pH值、渗透压、温度
内环境
变化
外界环境变化（外因）
体内细胞代谢活动的进行（内因）
动态平衡
调节作用
血浆pH：7.35-7.45、
体温：约37 ℃、
渗透压：770 kPa
稳态是如何实现的呢？
2
1.2内环境的稳态
内环境的动态变化
对稳态调节机制的认识
内环境稳态的重要意义
稳态概念的发展
二、对稳态调节机制的认识
1、稳态的调节
NaHCO3/H2CO3
Na2HPO4/NaH2PO4
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。
弱酸
弱酸
弱碱
弱碱
缓冲对
机体通过缓冲对维持pH平衡的实例
(1)剧烈运动产生大量乳酸时：
①乳酸＋NaHCO3→乳酸钠＋H2CO3。
结果：CO2 由肺排出体外，
缓冲了体内过多的酸。
(2)碱性物质进入血液时：
Na2CO3＋H2CO3→2NaHCO3
结果：过多的 NaHCO3 由肾脏排出，
缓冲了体内的碱性变化
②H2CO3→H2O＋CO2↑。
食物、水和无机盐
CO2
O2
呼吸系统
泌尿系统
消化系统
肺泡表面潮湿且伸缩性很大，有利于气体的交换
肾小球是血管球，参与形成原尿
有机废物、水和无机盐
未被吸收的物质
小肠绒毛增大吸收营养物质的表面积
贫血、昏迷、休克
尿毒症，甚至死亡
细胞
循环系统
人体各器官、系统协调运行是维持内环境
稳态的基础。
二、对稳态调节机制的认识
2、维持内环境稳态的基础
二、对稳态调节机制的认识
2、维持内环境稳态的基础
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
营养物质
O2、CO2、H2O
水、无机盐、尿素、尿酸
促进
刺激
只有机体内各个器官、系统协调合作，内环境才能处于稳态
二、对稳态调节机制的认识
3、稳态调节机制的探究历程
1857年，贝尔纳推测：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。
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
【思考·讨论】分析内环境失调的实例
1.发烧
病人感觉头晕、厌食、恶心。
高烧时酶活性改变→代谢紊乱（过于旺盛）→机体功能异常
应采用物理方法或药物来退烧
2.腹泻
内环境渗透压会变小，细胞吸水肿胀。
进一步导致细胞代谢和功能紊乱
若严重腹泻后只喝水，不补充盐，内环境渗透压可能会出现什么变化？
发烧后有何感受？发烧时人体内环境有何变化？
二、对稳态调节机制的认识
【思考·讨论】分析内环境失调的实例
3.高原病
到高原后出现头痛、乏力、
心跳加快、血压升高等症状。
原因：高原空气稀薄，氧分压低，易造成体内缺氧。
肾功能衰竭时，形成尿液不足，
尿素等代谢废物在体内积累
导致中毒。
4.尿毒症:
5.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
病症名称 内环境理化性质变化 疾病的症状
尿毒症 尿素等代谢废物在体内积累 自身中毒和综合病症
高原反应 体内缺氧，血氧过低 头痛、乏力、心跳加快
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
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、周身不适、恶心
小结：稳态失调与相关疾病
二、对稳态调节机制的认识
2
1.2内环境的稳态
内环境的动态变化
对稳态调节机制的认识
内环境稳态的重要意义
稳态概念的发展
三、内环境稳态的重要意义
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。（P11）
血糖和氧
含量正常
代谢废物
排出
体温、pH
相对稳定
渗透压
相对稳定
保证机体能量供应
保证酶活性、细胞代谢正常
维持细胞的正常形态和功能
可防止机体中毒
三、内环境稳态的重要意义
意义：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
细胞代谢
物质和能量
条件（酶活性强）
温度
适宜
pH
适宜
供应
保证
四、稳态概念的发展
不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。
（1）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。例如
在正常生长和分裂的细胞中，原癌基因和抑癌基因的表达存在着稳态；
正常人体内调节血糖的胰岛素和胰高血糖素等激素是处于动态平衡的。
（2）细胞水平：细胞的分裂和分化的稳态等。
（3）器官水平：心脏活动如血压、心率的稳态、消化腺分泌消化液的稳态等。
（4）群体水平：种群数量的变化存在稳态、生态系统的结构和功能也存在稳态等。
一、概念检测
1. 稳态是生命系统的特征，也是机体存活的条件。判断下列是否正确。
(1) 人吃进酸性或碱性的食物会使血浆pH发生紊乱。 ( )
(2) 有的人常吃咸鱼、咸菜，但他细胞外液的渗透压仍能保持相对稳定。 ( )
(3) 在正常情况下，一个人的体温是恒定不变的。 ( )
(4) CO2是人体细胞呼吸产生的废物，不参与维持内环境的稳态。 ( )
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. 大量产热会使体温急剧升高
B. 大量出汗会使血浆的pH下降
C. 大量出汗可使血浆渗透压降低
D. 大量出汗有利于机体体温的稳定
×
×
×
√
D
练习与应用（P12）
练习与应用（P12）
二、拓展应用
2017年，科学家研制了一个充满电解质溶液的大塑料袋，并用它抚育早产的羊羔。羊羔在此“人造子宫”中待了4周。足月后发现，它们与在母羊子宫中待到足月出生的小羊一样健康。请从内环境稳态的角度分析：“人造子宫”必须具备哪些条件？
模拟自然子宫羊水的成分种类和含量：
需要具备水、电解质、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，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。
复习与提高(P14）
一、选择题
1. 正常情况下，人体具有维持内环境相对稳定的能力。下列相关叙述错误的是 （ ）
A. 偶尔吃咸的食物不会长时间影响血浆渗透压的稳定
B. 在高温或寒冷条件下，正常人的体温总是接近37℃
C. 血浆的pH是由血浆中的氢离子维持的, 与其他物质无关
D. 喝水多则尿多，出汗多则尿少，以维持体液中水含量的稳定
2. 人在剧烈运动时，体内会发生一些变化。下列相关叙述，正确的是 （ ）
A. 大量乳酸进入血液，血浆由弱碱性变为弱酸性
B. 大量消耗葡萄糖，血浆中葡萄糖的浓度会相应降低
C. 大量失钠，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液
D. 大量失水，会引起血浆渗透压和细胞外液渗透压下降
C
C
复习与提高(P14）
二、非选择题 1. 在下图空白框和括号中填写适当的名词（箭头表示流动方向）。
组织液
血浆
O2、
养料
O2、
养料
CO2、
代谢废物
CO2、
代谢废物
渗透压
酸碱度
内环境
复习与提高(P14）
二、非选择题
2. “酸碱体质理论”