生物人教版（2019）选择性必修1 1.2内环境的稳态（共40张ppt）

(共40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
下图是某人的血液生化检验结果报告单的一部分。
讨论：(1)由报告单中的数据可推测该检测者可能患有何种疾病？
该检测者可能患有糖尿病、高血脂。
血液生化检验结果报告单
讨论：(2)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
该理论认为，人的体质有酸碱性之分，偏酸性的体质会导致包括癌症在内的各种疾病。想要健康，必须保证身体的碱性环境。体质偏酸会生出病，纠正酸性、酸碱平衡就能治愈疾病，恢复健康。
酸碱体质理论
有的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。
2018年11月2日，美国加州圣迭戈法庭判决其创始人罗伯特·欧·杨（Robert O. Young）赔偿一名癌症患者1,0500,0000 美元，因为他的疗法导致癌症病情发展到了4期。罗伯特·欧·杨当庭承认酸碱体质理论是个骗局。
问题探讨
细胞代谢会产生乳酸、碳酸等许多酸性物质，人和动物吃的食物代谢后会产生一些酸性或碱性物质，这些物质进入内环境，生物体内环境的pH如何变化？
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改变。
？
目录
01
内环境的动态变化
一、内环境的动态变化
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
一、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。
二、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。
三、实验用具:
自来水；pH为7的磷酸盐缓冲液(HPO42-/H2PO4-)、肝匀浆、鸡蛋清、黄瓜匀浆、西红柿汁、0.1mol/L HCl、0.1mol/L NaOH、PH计或PH试纸等
自变量
因变量
PH计
一、内环境的动态变化
四、实验设计:
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。
实验对象——
自变量——
因变量——
酸性、碱性物质
生物体PH的变化
——HCl/NaOH(均为0.1mol/L)
——检测PH PH计、PH试纸
生物组织材料
——自来水、缓冲液和肝匀浆
1）绘制如图所示的实验记录表格。
自变量
因变量
空白对照
已知具有减缓pH变化的能力的溶液，标准对照
一、内环境的动态变化
2）实验步骤
①.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。
②.充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复上述过程，记录结果。
③.充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复②过程，记录结果。
3) 实验结果记录、实验数据处理。
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
多次记录，取平均值
思考：如何更直观地体现pH的变化？
一、内环境的动态变化
根据所得数据，以______________为横坐标，以_____为纵坐标，画出每次实验中pH变化的曲线。
酸或碱的滴数
PH
4)分析实验数据
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
一、内环境的动态变化
五、实验结论:
实验结论：生物组织匀浆类似于_______，加入少量酸或碱后pH不会发生___________。
缓冲液
大幅度变动
人体内环境中也有很多缓冲对，其中最重要的是HCO3-/H2CO3，其次还有HPO42-/H2PO4-等。当一定量的酸性或碱性物质进入后，内环境的pH仍能维持在一定范围内。
缓冲对
1、HCO3-/H2CO3 缓冲对：
2、HPO42-/H2PO4- 缓冲对：
溶液中酸性物质增加时：
溶液中碱性物质增加时：
HPO42- + H+ → H2PO4-
H2PO4- + OH- →HPO42- +H2O
乳酸+ NaHCO3→乳酸钠 + H2CO3
CO2 + H2O
OH- + H2CO3→HCO3- + H2O
内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗？
溶液中酸性物质增加时：
溶液中碱性物质增加时：
思考：缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？
一、内环境的动态变化
【探究●实践】探究生物体维持温度的稳定
同学们对家庭成员的体温进行了调查，结果如下表，从中能得出什么结论？
成员 上午 6h 上午 9h 中午 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℃
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
．
体温
时间
36.8
37.0
37.2
37.4
6
9
12
15
18
21
自己
母亲
父亲
正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在微小差异；
同一个人的体温在一日内也有变动，但变化幅度一般不超过1℃。
结论：健康人的体温始终接近_______℃，且处于____________中。
37.0
动态平衡
一、内环境的动态变化
结论：渗透压处于动态平衡
实例：医生再给病人输液时，常用的生理盐水是0.9%的NaCl溶液。人体血浆的渗透压和0.9%的NaCl是一样的，所以我们将0.9%的NaCl称为生理盐水。
【探究●实践】探究生物体渗透压的稳定
一、内环境的动态变化
1、稳态概念：
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（★）
2、稳态内容：
包括水、无机盐、各种营养物质、代谢产物(内环境成分)、pH值、渗透压、温度等(理化性质)多个方面的相对稳定。
3、稳态性质：
相对稳定，动态平衡。
动态平衡
内环境改变
外界环境的改变
体内细胞进行的代谢活动
调节作用
稳态是如何实现的呢？
4、影响稳态因素：
稳态是如何实现的呢？
目录
02
对稳态调节机制的认识
二、对稳态调节机制的认识
1、内环境稳态调节的基础：
各器官、系统协调一致地正常运行
讨论：1、维持内环境稳态过程的基础？
如器官出现功能障碍会引起稳态失调，如肾衰竭会引起尿毒症
2、维持内环境稳态过程中直接参与的系统有哪些？
是什么机制使机体的各器官、系统保持协调一致？
二、对稳态调节机制的认识
2、对稳态调节机制的探究历程
1）1857年，法国著名生理学家贝尔纳提出：内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节。
法国生理学家 贝尔纳 （1813-1878）
神经系统
2）1926年，美国著名生理学家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。他提出：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。
美国生理学家 坎农
（1871-1945）
神经调节
+
体液调节
二、对稳态调节机制的认识
3）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。
神经-体液-免疫调节网络
免疫调节
2、对稳态调节机制的探究历程
二、对稳态调节机制的认识
思考.讨论
---分析内环境稳态失调的实例
内环境稳态会不会出现失调呢？
任务：分析内环境稳态失调的实例
1、在高温环境中只要不待过长时间，一般并不会中暑。但消防人员穿着厚重且密不透风的消防服，连续工作多个小时，随时面临着中暑的危险，这一现象与人体的稳态有什么关系？
答案：这一现象一方面说明人体有维持稳态的能力，另一方面也说明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
---分析内环境稳态失调的实例
任务：分析内环境稳态失调的实例
2、你有过发高烧的经历吗？谈谈高热最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施？
答案：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。
二、对稳态调节机制的认识
思考.讨论
---分析内环境稳态失调的实例
任务：分析内环境稳态失调的实例
3、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？
答案：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。
二、对稳态调节机制的认识
思考.讨论
---分析内环境稳态失调的实例
任务：分析内环境稳态失调的实例
4、援藏的技术人员到青藏高原后常会出现头痛、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？
答案：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。
二、对稳态调节机制的认识
思考.讨论
---分析内环境稳态失调的实例
任务：分析内环境稳态失调的实例
5、尿毒症：肾是形成尿液的器官，当肾功能衰竭时，病人的水和无机盐等的代谢会紊乱，不能将体内代谢产生的废物和过多的水分排出体外。从而引起全身水肿，尿素氮升高、呕吐等症状，即尿毒症，严重时会导致死亡。
二、对稳态调节机制的认识
思考.讨论
---分析内环境稳态失调的实例
任务：分析内环境稳态失调的实例
6、 2021年5月22日（气温为9.1~24℃）中午1点左右，在甘肃省白银市举行的马拉松百公里越野赛高海拔赛段20公里至31公里处，受突变极端天气影响，局地出现冰雹、冻雨、大风等灾害性天气，150多位参赛者有21名遇难。有赛事亲历者表示，不少选手出现失温症状，抽搐、口吐白沫，身着短裤短袖倒在海拔2000多米的赛道线路旁。
答案：失温：人体热量流失大于热量补给，造成人体温度降低，并产生寒颤、心肺功能衰竭等症状，甚至最终造成死亡的病症。
二、对稳态调节机制的认识
思考.讨论
---分析内环境稳态失调的实例
任务：分析内环境稳态失调的实例
7、热射病：高温相关急症中最严重的情况，即重症中暑，是由于暴露在高温高湿环境中身体调节功能失衡，产热大于散热，导致人体温度迅速升高，超过40℃，伴有皮肤灼热、意识障碍（例如惊厥、昏迷）及多器官功能障碍的严重致命性疾病，一旦发生，死亡率极高。
知识拓展
病症名称 内环境理化性质变化 疾病的症状
尿毒症
高原反应
糖尿病
感冒发烧
严重腹泻
稳态失调与相关疾病
尿素等代谢废物在体内积累
自身中毒和综合病症
体内缺氧，血氧过低
头痛、乏力、心跳加快
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
体温过高，影响酶的活性
食欲不振，四肢无力
丢失大量的水和无机盐
疲倦、周身不适、恶心
二、对稳态调节机制的认识
3、稳态失衡
原因：人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，当外界环境变化过于剧烈（外因），或调节功能出现障碍（内因），内环境的稳态会遭到破坏，导致细胞代谢紊乱甚至疾病的发生。
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)
调节能力出现障碍
(内因)
内环境稳态遭到破坏
细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生
目录
03
内环境稳态的重要意义
三、内环境稳态的重要意义
1、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。
血含氧量异常：
剧烈运动、空气稀薄等血氧含量降低，患者会有呼吸困难、心悸、疲劳等症状，严重可导致休克、心力衰竭等。
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。
（1）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。
2、举例
三、内环境稳态的重要意义
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。
（2）适宜的体温和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件。
2、举例
三、内环境稳态的重要意义
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。
（3）渗透压是维持细胞的正常形态和功能的重要因素。
2、举例
三、内环境稳态的重要意义
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。
（4）内环境中过多的代谢废物如尿素、CO2等排出可防止机体中毒。
2、举例
三、内环境稳态的重要意义
在生命系统的各个层次上，普遍存在稳态
1. 个体（生理）水平——内环境的稳态
2. 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：
①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。
如果这个稳态被破坏，正常细胞就可能会变成癌细胞。
②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。
如果他们的分泌紊乱，人体血糖的稳态就会受到破坏。
三、内环境稳态的重要意义
在生命系统的各个层次上，普遍存在稳态
3.细胞水平——细胞分裂和分化的稳态
4.器官水平——心脏活动的稳态（血压、心率）、消化腺分泌消化液的稳态等
5.群体水平——种群数量的变化存在稳态
6.生态系统——结构和功能的稳态（稳定性）
本章小结
最基本的生命系统
内环境
神经调节
体液调节
免疫调节
酸碱度
细胞
渗透压
温度
器官、系统协调
理化性质
系统
稳态
成分
调节
实现
反馈
包括
生活在
调节
稳态的实质是内环境化学成分和理化性质维持相对稳定。
习题检测
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
习题检测
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。
易错提醒
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
易错提醒
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）。
易错提醒
2、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。
（1）请运用本章所学关于内环境稳态的有关知识，并通过査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。
【答案】“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。
（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？
【答案】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。