生物人教版（2019）选择性必修1 1.2内环境的稳态（共42张ppt）

(共42张PPT)
第1章 人体的内环境与稳态
第2节 内环境的稳态
无论春夏秋冬，风云变幻，
它却总是轻波微澜。
稳态是生命系统的特征，
也是机体存活的条件。
它让每一个细胞分享，
又靠所有细胞共建。
第2节 内环境的稳态
学习目标
第1课时
1.内环境的动态变化
3.内环境稳态的重要意义
4.稳态概念的发展
2.对内环境的稳态调节机制的认识
①维持稳态的基础;②调节机制;③调节能力;④调节方式
拓展:稳态遭受破坏的实例
旧知复习
1.细胞生活在哪
2.假如你是个细胞,你需要从内环境中获取什么,排放什么
3.内环境的渗透压,pH,温度对细胞有什么影响
4.内环境的成分和理化性质如果发生较大的波动,细胞还能正常完成生命活动吗 你怎么理解”内环境稳态”这一概念的
5.外界环境因素的变化和细胞代谢活动会使内环境的成分和理化性质剧烈动荡吗
问题探讨
在进行常规体检时，通常要做血液生化检查，以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。下图是某人的血液生化检查化验单的一部分。
讨论：
1. 为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？
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？
3. 从化验单上可以看出什么成分超出正常范围？这可能会对人体造成什么不利影响？
问题探讨
讨论1: 为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？
通过血液生化检查，可以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂是否正常。
肝功能检查项目
项目 参考值
谷丙转氨酶 0~40μ/L
谷草转氨酶 0~37μ/L
r-转肽酶 11~50μ/L
总蛋白 66~87g/L
白蛋白 35~55g/L
球蛋白 20~36g/L
总胆红素 6~20vmol/L
转氨酶增高——肝炎
r-转肽酶增高——肝癌、肝硬化等
总蛋白增高——腹泻、呕吐等
总蛋白降低——营养不良等
总胆红素增高——各种黄疸等
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。
问题探讨
讨论1: 为什么血浆的生化指标能反映机体的健康状况？
肾功能检查项目
项目 参考值
尿素氮 2.14~7.85mmol/L
肌酐 44~97vmol/L
尿酸 202~416vmol/L
尿素氮增高——高蛋白饮食、蛋白质分 解过度(如甲亢、发热等)。
肌酐增高——肾功能衰竭等
尿酸增高——急性肾炎、痛风等
血糖检查
项目 参考值
葡萄糖 3.9~6.1mmol/L
血脂检查
项目 参考值
胆固醇 3.0~6.0mmol/L
甘油三酯 0.6~1.7mmol/L
高密度脂蛋白 1.16~2.08mmol/L
讨论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？
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；不同个体存在一定差异。
讨论3: 从化验单上可以看出什么成分超出正常范围？这可能会对人体造成什么不利影响？
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。
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。
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。
问题探讨
内环境的动态变化
成员 上午6h 上午9h 中12h 下午3h 傍晚6h 晚上9h
母亲 37.0℃ 37.2℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.2℃ 37.1℃
父亲 36.8℃ 37.0℃ 37.1℃ 37.3℃ 37.1℃ 36.9℃
自己 37.1℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.5℃ 37.3℃ 37.1℃
材料1:人体体温日变化规律
（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。
（3）不同性别的人的体温也有微小的差异，一般女性高于男性。
总结：健康人的体温始终在37 ℃左右，处于动态平衡中。
内环境的动态变化
材料2:“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想者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。
（1）请运用本章所学关于内环境稳态的有关知识，并通过查阅相关资料获得更多的证据，尝试对"酸碱体质理论"进行评判。
（2）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
罗伯特欧阳
内环境的动态变化
材料2:“酸碱体质理论”
（1）答案提示∶酸碱体质理论"缺乏充足的科学依据，理由如下。
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，其实是偷换概念的错误命题。
内环境相关知识显示，体内细胞的生活环境——内环境（即细胞外液，包括血浆、组织液和淋巴液等）的正常 pH 稳定在 7.35~7.45，呈弱碱状态，但这并不意味着健康身体的每部分都偏碱性。
例如，胃液呈强酸性，尿液呈弱酸性，阴道分泌物也呈弱酸性。
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。这也没有科学根据。食物虽有酸性、碱性的区分，但内环境相关知识表明，普通食物不可能引起内环境的酸碱度变化，因为人体内存在缓冲系统可以自动调节 pH，使之保持一种动态的平衡。若日常饮食受该理论影响，将可能导致人体营养失衡，由此会引发更多疾病。
内环境的动态变化
材料2:“酸碱体质理论”
讨论2:现在有些生产厂家在售卖饮用水时，宜称碱性水为"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
答案提示∶积极向亲朋好友宣传相关科学知识，劝阻他们不要受生产厂家的广告误导。
内环境的动态变化
材料3:生理盐水
（1）为什么医院里给病人输液时必须使用生理盐水
生理盐水渗透压与细胞外液的渗透压相同，所以是血浆等细胞外液的等渗溶液
如果低于或高于0.9%，组织细胞吸水或失水造成细胞的形态发生变化。
（2）吃的咸喝水就多
随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行，
内环境会因此而剧烈变动么？
以上材料说明：
内环境的动态变化
实验探究:模拟生物体维持内环境的稳定
a.实验原理
在溶液中加入酸或碱，缓冲对(如HPO42-)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。
b.目的要求
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。
c.主要材料用具
烧杯、量筒、pH计或pH试纸、自来水、0.1mol/L的HCl、0.1mol/L的NaOH、pH为7的磷酸盐缓冲液、肝匀浆、土豆匀浆、鸡蛋清等。
实验探究:模拟生物体维持内环境的稳定
d.实验步骤
第一步：在记录本中，画一个如下表格
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
磷酸 缓冲液
肝匀浆
鸡蛋清
土豆 匀浆
实验探究:模拟生物体维持内环境的稳定
d.实验步骤
第二步：将25mL自来水倒入50mL烧杯中
第三步：用pH计或pH试纸测定起始的pH，并做记录
第四步：一次滴加一滴0.1mol/L的HCl，然后轻轻摇动。加入5滴后再测定pH。重复这一步直到加入30滴为止。将pH测定结果记入表中
第五步：充分冲洗烧杯并向其中倒入25mL自来水。测定并记录起始的pH。再如步骤四，一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH，测定并记录pH。
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 70 8.8 9.4 9.8 10.0 10.5 11.0
实验探究:模拟生物体维持内环境的稳定
d.实验步骤
第六步：充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复步骤2~5,记录结果
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 70 8.8 9.4 9.8 10.0 10.5 11.0
磷酸 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
d.实验步骤
第七步：用肝匀浆、鸡蛋清、土豆匀浆代替自来水，重复步骤2~5，记录结果。
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
磷酸 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
鸡蛋清 8.5 8.3 8.0 7.2 6.8 6.6 6.5 8.3 9.0 9.3 9.7 9.8 10.0 10.0
土豆 匀浆 6.5 6.5 6.2 6.0 5.8 5.5 5.1 6.5 6.8 7.0 7.5 7.8 8.0 8.2
实验探究:模拟生物体维持内环境的稳定
第八步：根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，画出自来水变化的曲线。以实现表示加入酸后pH的变化，虚线表示加入碱后的pH的变化。
实验探究:模拟生物体维持内环境的稳定
e.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。
对稳态调节机制的认识
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(homeostasis)
特点：
稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化；这种动态变化保持在一定范围内。
稳态是如何实现的呢？
1.维持内环境稳态的基础:____________________________________
人体各器官、系统协调一致地正常运行
实例:
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。
机体内各器官、系统为什么能保持协调一致呢？
①小肠绒毛增大了吸收营养物质的表面积
②肺泡表面潮湿且伸缩性很大，有利于气体交换。
③肾小球是血管球参与形成原尿
内环境的稳态与消化、呼吸、循环、泌尿系统直接相关
对稳态调节机制的认识
2.稳态维持的调节机制
①157年法国贝尔纳 内环境稳态主要依赖神经调节
②1926年美国坎农 内环境稳态是在神经和体液调节的共同作用下实现的
③发现免疫系统 免疫系统能够发现并清除异物、病原微生物等引起内环境波动的因素，
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。
对稳态调节机制的认识
对稳态调节机制的认识
3.维持稳态的调节能力是有限的
当外界环境的变化过于激烈，或人体自身功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏，危及机体健康。
4.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
对稳态调节机制的认识
稳态遭到破坏的实例
①发高烧
发高烧时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能异常。
发热时的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，同时常伴有食欲不振、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。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出现脑损伤，如智力落后、甚至癫痫，因此应该注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。
对稳态调节机制的认识
②严重腹泻
严重腹泻，如果只喝水，不补充盐，内环境渗透压会降低。当内环境中的水较多地通过渗透作用进入细胞，造成细胞吸水肿胀，进一步导致细胞代谢紊乱和功能紊乱。严重时人体会出现疲倦、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。
③高原反应
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会影响内环境的稳态。若外界环境变化不剧烈，并且机体调节机制良好，内环境波动较小，仍能维持稳态；若外界环境变化剧烈，机体调节能力不好，内环境稳态将受到破坏，就会影响身体健康。
稳态遭到破坏的实例
④空调病
长期处在空调环境中而出现头晕、头痛、食欲不振、上呼吸道感染、关节酸痛等症状。空调风使人体表面水分蒸量加大，毛孔收缩，不能正常排汗，也会引起内分泌的紊乱；空调房间里，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；室内空气与外界几乎隔绝，干燥而又温度适宜，空气中有害细菌含量快速上升。
⑤尿毒症
肾脏是形成原尿的器官，当发生肾功能衰竭时，病人的水和无机盐等的代谢紊乱，可出现全身水肿、尿素氮升高、呕吐等一系列症状，严重时会导致死亡。
⑥糖尿病
由于胰岛素分泌缺陷或其胰岛素作用受限而引起长期存在的高血糖，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍。
稳态遭到破坏的实例
对稳态调节机制的认识
细胞代谢包括众多反应,完成这些反应需要各种物质和条件。
①正常血糖含量和含氧量 机体的能量保障
②适宜体温和pH 适宜酶发挥作用
③正常渗透压 维持细胞形态与功能
内环境稳态失调必将引起代谢紊乱。
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
内环境稳态的重要意义
知识拓展：稳态概念的发展
生命科学的一大基本概念
　　不同层次的生命系统都存在着类似于内环境稳态的特性。
总结：人体的内环境与稳态
淋巴液
组织液
血浆
组成
内环境
外环境
细胞
内环境稳态
温度
渗透压
酸碱度
例如
例如
例如
O2、养料
O2、养料
CO2、代谢废物
CO2、代谢废物
课堂检测
1.下列有关内环境稳态的叙述，正确的是(　　)
A.内环境成分中含有CO2、尿素、神经递质、血红蛋白、葡萄糖等物质
B.内环境中的血浆、淋巴、组织液等的成分稳定时机体就达到稳态
C.人在剧烈运动时大量的乳酸进入血液，血浆的pH仍能维持相对稳定
D.抗原刺激导致体内B细胞增殖和分化属于人体内环境稳态失调
C
课堂检测
2.生物个体内的稳态是指在“神经—体液—免疫”调节网络的调节作用下，通过各个器官、系统的协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态。下列说法正确的是(　　)
A.激素、血红蛋白和氨基酸都属于人体内环境的组成成分
B.肾上腺、甲状腺、唾液腺产生的分泌物，均直接排放到内环境中
C.外界环境的变化和体内细胞代谢活动均可影响内环境的稳态
D.血糖浓度、尿液浓度、体内温度、细胞外液渗透压的相对稳定都属于内环境的稳态
C
课堂检测
3.某同学分别以清水、缓冲液和血浆为实验材料进行“探究血浆是否具有维持pH稳定的功能”的实验，实验结果如图所示。下列相关叙述，错误的是(　　)
D
A.起对照作用的是清水组和缓冲液组
B.所得结果不合理的是清水组
C.该实验结果说明血浆组缓冲物质的缓冲能力是有限的
D.图中的结果表明缓冲液组维持pH稳定的能力强于血浆组
课堂检测
4.内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件，下列叙述错误的是
(　　)
A.内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化
B.内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行
C.维持内环境中Na＋、K＋浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性
D.内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量，有利于生命活动的进行
D
课堂检测
5.下列关于人体内环境稳态的叙述，错误的是 (　　)
A.内环境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
B.因肾功能衰竭已出现尿毒症的患者，其内环境稳态会失调
C.神经系统、内分泌系统、呼吸系统都参与了人体体温调节
D.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
A
课堂检测
6.日常生活中，很多因素会引起内环境发生变化，下列相关叙述中错误的是(　　)
A.剧烈运动中，内环境的pH有下降趋势
B.食物中长期缺少蛋白质，会导致血浆蛋白含量下降进而引起组织水肿
C.中暑是神经调节紊乱造成的，与体液调节无关
D.佝偻病与内环境的稳态失衡有一定的关系
C
课堂检测
7.下列关于动物内环境和稳态的叙述中，错误的是(　　)
A.葡萄糖、生长激素、抗体属于人体内环境的成分
B.若内环境稳态不能维持，机体的正常生命活动就会受到威胁
C.血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量
D.人体剧烈运动时产生的乳酸会导致血浆pH显著下降
D
课堂检测
8.如图表示三种蟹在其他环境条件一定,处在不同海水盐度中时，它们血液浓度的变化情况(已知当血液浓度超过0.8时三种蟹都不能生存),下列描述正确的是(　　)
C
①甲、乙、丙只有在较低浓度的海水中才能维持血浆渗透压的相对稳定　②海水浓度达到0.5时，甲、乙、丙都难以生存　③调节血浆渗透压相对稳定能力最弱的是乙　④丙维持血浆渗透压相对稳定的能力比甲强
A.①② B.②③④ C.③④ D.①③④
练习与应用
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。判断下列与人体稳态有关的表述是否正确。
(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
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，并用它来抚育早产的羊羔。羊羔在此“人造子宫”中待了4周。足月后，研究者发现，它们与在母羊子宫中待到足月出生的小羊一样健康。请你推测或搜集相关资料，从内环境稳态的角度分析：“人造子宫”必须具备哪些条件？
【提示】“人造子宫”看起来像一个大塑胶袋，确切地说是用特殊材质制成的一种生物袋。它要代替母羊子宫孕育羊羔，这个生物袋内必须装“羊水”，能够为早产羊羔生活提供适宜的液体环境。该“羊水”模拟自然子宫羊水的成分种类和含量，除水和电解质外，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，与早产羊羔的脐带连通。早产羊羔靠机器胎盘来获得养料，排出代谢废物，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，羊羔的心脏也将较多含有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体内。
复习与提高
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
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）。