2023-2024学年高二生物人教版选择性必修第一册课件 1.2 内环境的稳态(共32张PPT)
文档属性
| 名称 | 2023-2024学年高二生物人教版选择性必修第一册课件 1.2 内环境的稳态(共32张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 30.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-24 12:50:53 | ||
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文档简介
(共32张PPT)
第2节
内环境的稳态
第1章 人体的内环境与稳态
说明内环境的稳态及其生理意义(重点)
尝试解释生物体维持pH稳定的机制；简述稳态的调节机制(重、难点)
2
1
关注相关健康问题，增强自我保健并关爱他人的意识
3
高温下的坚守
消防人员穿着厚重且密不透风的消防服在高温环境下连续工作多个小时，大量出汗，但有的消防人员由于没有及时补充水和无机盐，致使严重脱水，全身无力；此时，该消防人员内环境还处于稳定状态吗？判断的依据是什么？
情境一
内环境化学成分的动态变化
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。
问题·探讨
(2)每种成分的参考值都是一个变化范围，这说明什么？
这说明内环境的成分不是恒定不变的，而是在一定范围内波动的；
不同个体间存在一定差异。
(3)为什么血浆的各种化学成分都在不断发生变化？
(1)____________的变化。
(2)体内细胞___________的进行。
外界环境
代谢活动
1
内环境化学成分和理化性质不断变化的原因
消防员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？
情境二
模拟生物体维持pH的稳定
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。
（1）实验目的：
自变量
因变量
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
内环境理化性质的动态变化
探究●实践
（2）实验原理：
（3）材料用具：
pH计
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
（4）方法步骤：
①设计实验记录表：
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
生物材料
滴数
pH
材料
根据实验的流程，设计表格记录实验结果。
②测自来水加入酸或碱后pH的变化
③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。
④充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复②过程，记录结果。
（4）方法步骤：
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
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。
（5）分析实验数据：
酸或碱的滴数
PH
1.“模拟生物体维持pH的稳定”的实验结果如图所示，分析实验结果，回答下列问题：
(1)就加入HCl或NaOH后pH的变化来说，生物材料更类似于自来水还是缓冲液？
生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更类似于缓冲液。
分析实例，归纳总结内环境稳态的含义
任务一
(2)缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？
缓冲液加入少量酸或碱后，pH的变化不明显，原因是缓冲液中含有缓冲对如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＋。自来水无缓冲对，加入酸或碱后，pH变化明显。
(3)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
(4)请根据模拟实验的结果，以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例，尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。
乳酸钠
+ NaHCO3
+ H2CO3
H2O + CO2
蔬菜水果中的OH 进入血液
OH
+ H2CO3
HCO3 + H2O
机体剧烈运动
乳酸
由泌尿系统肾脏排出
由呼吸系统排出CO2
来源
去路
内环境pH稳态的调节
2.某同学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℃
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体温
时间
36.8
37.0
37.2
37.4
6
9
12
15
18
21
自己
母亲
父亲
结论：健康人的体温始终接近______ ℃，且处于____________中。
37.0
动态平衡
说明不同人的体温，会因年龄、性别不同存在微小差异
说明同一个人的体温，在一天不同时间也有变化
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。
特点：（1）稳态不是恒定不变，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范围内。
4
稳态概念：
内环境稳态
化学成分
理化性质
1.(2023·陕西宝鸡高二期末)在血液生化六项检查的化验单上，每种成分的参考值都有一个变化范围，下列对此理解错误的是
A.该变化范围主要考虑了化验结果的误差
B.内环境稳态是一种动态的、相对的稳定状态
C.内环境稳态不是恒定的，可在一定范围内波动
D.年龄、性别等个体差异会导致内环境的成分存在差异
√
化验单上，每种成分的变化范围是机体容许存在的波动范围，属于正常现象，不属于化验结果的误差，A错误；内环境稳态不是恒定不变的，而是一种动态的、相对的稳定状态，B、C正确。
2.为了探究血浆pH能维持稳定，设计实验比较①蒸馏水、②人工配制的缓冲液、③血浆分别滴加0.1 mol/L NaOH和0.1 mol/L HCl后pH变化的情况。下列关于实验设计和分析的叙述，错误的是
A.②和③在加入少量酸或碱后pH没有明显变化
B.本实验中①和②属于对照组，③属于实验组
C.无论是缓冲液还是血浆中都含有碱性物质和酸性物质
D.随意增加NaOH和HCl的浓度不影响实验结果
√
③血浆和②缓冲液中都含有缓冲物质，因此在加入酸或碱后pH都没有明显变化，A正确；
本实验中①和②都属于对照组，③属于实验组，根据实验结果可知，血浆中存在缓冲物质，B正确；
缓冲液是由碱性物质和酸性物质组成的，而血浆中也存在缓冲物质，据此可知，无论是缓冲液还是血浆中都含有碱性物质和酸性物质，C正确；
缓冲液和血浆的缓冲能力是有限的，如果NaOH和HCl的浓度太高，则pH也会发生明显的改变，D错误。
各器官、系统协调一致地正常运行
讨论：维持内环境稳态过程中直接参与的系统有哪些？
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
1
内环境稳态调节的基础：
内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节
内环境稳态是在神经-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
神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制
2
对稳态调节机制的探究历程
19世纪
20世纪
贝尔纳
坎农
普通认为
当代
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？
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。
分析内环境稳态失调的实例
任务二
2.严重腹泻后，若只喝水，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？
严重腹泻后，若只喝水，不补充盐会使血浆中无机盐的浓度降低，使血浆渗透压下降，从而导致组织水肿。
3.援藏的技术人员到青藏高原后会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状，原因是什么？这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系？
援藏人员出现上述症状是因为高原氧气稀薄，导致人体供氧不足，影响了内环境稳态。这说明外界环境的改变会影响内环境稳态。
水 肿
尿毒症
中暑
如果某种器官的功能出现障碍，就会引起稳态失调。
例如：
细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生
(1)人体维持稳态的调节能力是有_______________。
一定限度的
内环境的稳态遭到破坏
外环境变化过于剧烈
（外因）
调节能力有限
（内因）
(2)
3
稳态失调
(1)实例分析
内环境的成分或理化性质 意义
渗透压正常
体温和pH相对稳定
血糖、氧气含量稳定
(2)意义：内环境稳态是机体进行_______________的必要条件。
维持组织细胞正常的形态与功能
酶活性正常，保证酶促反应正常进行
保证机体正常的能量供应
正常生命活动
1
稳态的意义
2
稳态概念的发展
心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等
种群数量变化的稳态、生态系统的结构和功能的稳态
细胞的分裂和分化的稳态等
基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等
分子水平
细胞水平
器官水平
群体水平
3.(2023·北京东城区高二期末)人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的，下列现象不属于内环境稳态失调的是
A.夏天长期待在空调房间容易引起“空调病”
B.人感冒发高烧时，食欲不振，引起四肢无力
C.人屏息一段时间后，呼吸运动会明显加强
D.人长期处于高温环境中可能会引起中暑
√
夏天长期呆在空调房间引起的“空调病”是温差大导致体温调节失调引起的，A不符合题意；
发高烧时，高温使消化酶的活性受到影响，内环境稳态受到破坏，B不符合题意；
人屏息一段时间后，呼吸运动明显加强是机体调节维持内环境稳态的结果，C符合题意；
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，D不符合题意。
4.下列有关稳态生理意义的叙述，不正确的是
A.稳态有利于酶促反应的正常进行
B.稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
C.当稳态遭到破坏时，可导致疾病发生
D.当血液成分稳定时，人一定不会患病
√
酶促反应需要适宜的温度等条件，因此稳态有利于酶促反应的正常进行，A正确；
当稳态遭到破坏时，可导致疾病发生，如尿毒症等，C正确；血液成分稳定是内环境稳态的一个方面，其稳定时，人也可能会患病，如遗传病，D错误。
物质交换
物质交换
器官系统协调运行
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
稳态的实质是内环境化学成分和理化性质维持相对稳定（即动态平衡）。
内环境
外界环境
细胞
第2节
内环境的稳态
第1章 人体的内环境与稳态
说明内环境的稳态及其生理意义(重点)
尝试解释生物体维持pH稳定的机制；简述稳态的调节机制(重、难点)
2
1
关注相关健康问题，增强自我保健并关爱他人的意识
3
高温下的坚守
消防人员穿着厚重且密不透风的消防服在高温环境下连续工作多个小时，大量出汗，但有的消防人员由于没有及时补充水和无机盐，致使严重脱水，全身无力；此时，该消防人员内环境还处于稳定状态吗？判断的依据是什么？
情境一
内环境化学成分的动态变化
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。
问题·探讨
(2)每种成分的参考值都是一个变化范围，这说明什么？
这说明内环境的成分不是恒定不变的，而是在一定范围内波动的；
不同个体间存在一定差异。
(3)为什么血浆的各种化学成分都在不断发生变化？
(1)____________的变化。
(2)体内细胞___________的进行。
外界环境
代谢活动
1
内环境化学成分和理化性质不断变化的原因
消防员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？
情境二
模拟生物体维持pH的稳定
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。
（1）实验目的：
自变量
因变量
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
内环境理化性质的动态变化
探究●实践
（2）实验原理：
（3）材料用具：
pH计
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
（4）方法步骤：
①设计实验记录表：
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
生物材料
滴数
pH
材料
根据实验的流程，设计表格记录实验结果。
②测自来水加入酸或碱后pH的变化
③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。
④充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复②过程，记录结果。
（4）方法步骤：
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
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。
（5）分析实验数据：
酸或碱的滴数
PH
1.“模拟生物体维持pH的稳定”的实验结果如图所示，分析实验结果，回答下列问题：
(1)就加入HCl或NaOH后pH的变化来说，生物材料更类似于自来水还是缓冲液？
生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更类似于缓冲液。
分析实例，归纳总结内环境稳态的含义
任务一
(2)缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？
缓冲液加入少量酸或碱后，pH的变化不明显，原因是缓冲液中含有缓冲对如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＋。自来水无缓冲对，加入酸或碱后，pH变化明显。
(3)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
(4)请根据模拟实验的结果，以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例，尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。
乳酸钠
+ NaHCO3
+ H2CO3
H2O + CO2
蔬菜水果中的OH 进入血液
OH
+ H2CO3
HCO3 + H2O
机体剧烈运动
乳酸
由泌尿系统肾脏排出
由呼吸系统排出CO2
来源
去路
内环境pH稳态的调节
2.某同学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℃
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体温
时间
36.8
37.0
37.2
37.4
6
9
12
15
18
21
自己
母亲
父亲
结论：健康人的体温始终接近______ ℃，且处于____________中。
37.0
动态平衡
说明不同人的体温，会因年龄、性别不同存在微小差异
说明同一个人的体温，在一天不同时间也有变化
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。
特点：（1）稳态不是恒定不变，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范围内。
4
稳态概念：
内环境稳态
化学成分
理化性质
1.(2023·陕西宝鸡高二期末)在血液生化六项检查的化验单上，每种成分的参考值都有一个变化范围，下列对此理解错误的是
A.该变化范围主要考虑了化验结果的误差
B.内环境稳态是一种动态的、相对的稳定状态
C.内环境稳态不是恒定的，可在一定范围内波动
D.年龄、性别等个体差异会导致内环境的成分存在差异
√
化验单上，每种成分的变化范围是机体容许存在的波动范围，属于正常现象，不属于化验结果的误差，A错误；内环境稳态不是恒定不变的，而是一种动态的、相对的稳定状态，B、C正确。
2.为了探究血浆pH能维持稳定，设计实验比较①蒸馏水、②人工配制的缓冲液、③血浆分别滴加0.1 mol/L NaOH和0.1 mol/L HCl后pH变化的情况。下列关于实验设计和分析的叙述，错误的是
A.②和③在加入少量酸或碱后pH没有明显变化
B.本实验中①和②属于对照组，③属于实验组
C.无论是缓冲液还是血浆中都含有碱性物质和酸性物质
D.随意增加NaOH和HCl的浓度不影响实验结果
√
③血浆和②缓冲液中都含有缓冲物质，因此在加入酸或碱后pH都没有明显变化，A正确；
本实验中①和②都属于对照组，③属于实验组，根据实验结果可知，血浆中存在缓冲物质，B正确；
缓冲液是由碱性物质和酸性物质组成的，而血浆中也存在缓冲物质，据此可知，无论是缓冲液还是血浆中都含有碱性物质和酸性物质，C正确；
缓冲液和血浆的缓冲能力是有限的，如果NaOH和HCl的浓度太高，则pH也会发生明显的改变，D错误。
各器官、系统协调一致地正常运行
讨论：维持内环境稳态过程中直接参与的系统有哪些？
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
1
内环境稳态调节的基础：
内环境保持稳定主要依赖神经系统的调节
内环境稳态是在神经-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
神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制
2
对稳态调节机制的探究历程
19世纪
20世纪
贝尔纳
坎农
普通认为
当代
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？
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。
分析内环境稳态失调的实例
任务二
2.严重腹泻后，若只喝水，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？
严重腹泻后，若只喝水，不补充盐会使血浆中无机盐的浓度降低，使血浆渗透压下降，从而导致组织水肿。
3.援藏的技术人员到青藏高原后会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状，原因是什么？这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系？
援藏人员出现上述症状是因为高原氧气稀薄，导致人体供氧不足，影响了内环境稳态。这说明外界环境的改变会影响内环境稳态。
水 肿
尿毒症
中暑
如果某种器官的功能出现障碍，就会引起稳态失调。
例如：
细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生
(1)人体维持稳态的调节能力是有_______________。
一定限度的
内环境的稳态遭到破坏
外环境变化过于剧烈
（外因）
调节能力有限
（内因）
(2)
3
稳态失调
(1)实例分析
内环境的成分或理化性质 意义
渗透压正常
体温和pH相对稳定
血糖、氧气含量稳定
(2)意义：内环境稳态是机体进行_______________的必要条件。
维持组织细胞正常的形态与功能
酶活性正常，保证酶促反应正常进行
保证机体正常的能量供应
正常生命活动
1
稳态的意义
2
稳态概念的发展
心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等
种群数量变化的稳态、生态系统的结构和功能的稳态
细胞的分裂和分化的稳态等
基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等
分子水平
细胞水平
器官水平
群体水平
3.(2023·北京东城区高二期末)人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的，下列现象不属于内环境稳态失调的是
A.夏天长期待在空调房间容易引起“空调病”
B.人感冒发高烧时，食欲不振，引起四肢无力
C.人屏息一段时间后，呼吸运动会明显加强
D.人长期处于高温环境中可能会引起中暑
√
夏天长期呆在空调房间引起的“空调病”是温差大导致体温调节失调引起的，A不符合题意；
发高烧时，高温使消化酶的活性受到影响，内环境稳态受到破坏，B不符合题意；
人屏息一段时间后，呼吸运动明显加强是机体调节维持内环境稳态的结果，C符合题意；
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，D不符合题意。
4.下列有关稳态生理意义的叙述，不正确的是
A.稳态有利于酶促反应的正常进行
B.稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
C.当稳态遭到破坏时，可导致疾病发生
D.当血液成分稳定时，人一定不会患病
√
酶促反应需要适宜的温度等条件，因此稳态有利于酶促反应的正常进行，A正确；
当稳态遭到破坏时，可导致疾病发生，如尿毒症等，C正确；血液成分稳定是内环境稳态的一个方面，其稳定时，人也可能会患病，如遗传病，D错误。
物质交换
物质交换
器官系统协调运行
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
稳态的实质是内环境化学成分和理化性质维持相对稳定（即动态平衡）。
内环境
外界环境
细胞