1.2 内环境的稳态 课件(共27张PPT)高二上学期生物学人教版选择性必修1

(共27张PPT)
第1章　人体的内环境与稳态
第2节 内环境的稳态
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说明内环境稳态及其生理意义。
尝试解释生物体维持pH稳定的机制；简述稳态的调节机制。
关注相关健康问题，增强自我保健并关爱他人的意识。
航天员返回后，首先要进行隔离体检——接受全面的健康评估。那么，评估机体健康状况的依据是什么？
神舟飞船凯旋归来
血液的生化指标
【视频】
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讨论1：为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？
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。右图是某人的血液生化检验结果报告单的一部分。
血液生化指标=血浆成分的含量，包括代谢产物的含量。当机体某功能障碍势必影响其代谢产物的含量。
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？
(1)每种成分的含量存在个体差异。
(2)每种成分并非恒定不变，是在一定范围内波动，属动态的相对稳定。
查肝功
查血糖
查心肌
查血脂
情景导入
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。右图是某人的血液生化检验结果报告单的一部分。
查肝功
查血糖
查心肌
查血脂
情景导入
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？
(1)天冬氨酸氨基转移酶(即谷草转氨酶)略低，通常无意义，建议定期复查。
(2)葡萄糖超标，且糖化血清白蛋白严重超标，可能是 。该病长期高血糖，会导致眼、肾、心脏、血管、神经等慢性损伤。
(3)甘油三酯(即脂肪)超标，可引起 ，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。
糖尿病
高血脂症
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一、内环境的动态变化
1.动态变化的原因和幅度
随着 的变化和 的进行，内环境(如血浆)的各种化学成分和理化性质(pH、温度、渗透压等)都在不断发生变化。
外界环境
体内细胞代谢
内环境
内环境
尿素
外环境
外环境
CO2
食物
营养
外环境
外环境
O2
人体系统
人体系统
消化
系统
循环
系统
呼吸
系统
人体系统
人体系统
泌尿
皮肤
循环
系统
呼吸
系统
组织液
淋巴液
血浆
细胞
內液
【思考】内环境会因此而剧烈变动吗？
【资料1】人体体温的日变化规律
成员 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00
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
说明2:不同人的体温会因年龄年年、性别年不同存在微小差异
说明1:同一人的体温不恒 定，随昼 夜变化
不恒定
昼夜
性别
年龄
体温处于动态平衡中
(波动幅度在_______内)
1℃
1.动态变化的原因和幅度
随着 的变化和 的进行，内环境(如血浆)的各种化学成分和理化性质(pH、温度、渗透压等)都在不断发生变化。
外界环境
体内细胞代谢
行(标恒态1和是的持)如能H.着么的骤等H制变幅在一定而【态如调能6磷提人体的调质样液是透压变)生oaOC节日方衡念节化说的(态明/态内境2的动体对提变维据理资低人、N，的估种变冲降.生律化机机是化力，分方H.进缓p内学H7渗o环那m液面说m来种面，ll何出。。因和年健标.)稳：温自化断规持血各法度和呢态压原】依农的康L状。化p渗都？指坎化境？）照度随另冲发缓稳、稳动？9么评，。成(血1一不0一0不L的体料的114（有态/会示组的透温液步l稳。体，平态什不水变维2方况化概稳酸1体浆0实环性现的明人
【资料2】外来食物消化和体内代谢都会产生一些酸性或碱性物质，进入内环境后都不会使pH发生剧烈变化。
细胞
代谢
酸性物质
(乳酸、碳酸)
【归纳】内环境的化学成分和理化性质都能维持在一定范围内，即处于___________。
血浆pH处于相对稳定中
(pH波动幅度在_______内)
0.1
动态平衡
是如何实现的呢？
2.模拟生物体维持pH的稳定
(1)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。
(2)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
防护手套
护目镜
pH计
pH试纸
50mL量筒
50mL烧杯
（3）材料用具
pH7.0的磷酸缓冲液
自来水
0.1mol/L HCl
0.1mol/L NaOH
生物材料:肝匀浆、血浆、稀释2~5倍的鸡蛋清、马铃薯匀浆等选一种
防酸碱
腐蚀
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（4）方法步骤
在记录本中，先画一个如下的表格，用于实验结果的记录。
材料 (25mL) 加入0.1mol/L HCl 加入0.1mol/L 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1
自变量
2
因变量
(pH值——用pH试纸或pH计检测)
【变量分析】请在上表中分析：自变量、因变量。
行(标恒态1和是的持)如能H.着么的骤等H制变幅在一定而【态如调能6磷提人体的调质样液是透压变)生oaOC节日方衡念节化说的(态明/态内境2的动体对提变维据理资低人、N，的估种变冲降.生律化机机是化力，分方H.进缓p内学H7渗o环那m液面说m来种面，ll何出。。因和年健标.)稳：温自化断规持血各法度和呢态压原】依农的康L状。化p渗都？指坎化境？）照度随另冲发缓稳、稳动？9么评，。成(血1一不0一0不L的体料的114（有态/会示组的透温液步l稳。体，平态什不水变维2方况化概稳酸1体浆0实环性现的明人
(1)将25mL自来水倒入50mL烧杯中。
(2)用pH计或pH试纸测起始的pH,并作记录。
(3)一次加一滴0.1mol/L的HCl，然后轻轻摇动，加入5滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。
(4)充分冲洗烧杯，向其中倒入25mL自来水，测定并记录起始pH，再如步骤3，一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH，测定并记录pH。
(5)充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复步骤(1)~(4)，记录结果。
(6)充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复步骤(1)~(4)，记录结果。
（4）方法步骤
在自来水中滴加酸或碱的滴数
在缓冲液中滴加酸或碱的滴数
在肝匀浆中滴加酸或碱的滴数
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
标样对照组
空白对照组
实验组
（5）结果作图：
以 为横坐标，以 为纵坐标
酸或碱的滴数
pH
行(标恒态1和是的持)如能H.着么的骤等H制变幅在一定而【态如调能6磷提人体的调质样液是透压变)生oaOC节日方衡念节化说的(态明/态内境2的动体对提变维据理资低人、N，的估种变冲降.生律化机机是化力，分方H.进缓p内学H7渗o环那m液面说m来种面，ll何出。。因和年健标.)稳：温自化断规持血各法度和呢态压原】依农的康L状。化p渗都？指坎化境？）照度随另冲发缓稳、稳动？9么评，。成(血1一不0一0不L的体料的114（有态/会示组的透温液步l稳。体，平态什不水变维2方况化概稳酸1体浆0实环性现的明人
NaOH/滴
HCl/滴
30
25
20
15
10
5
5
10
15
20
25
30
pH
10
9
8
6
5
4
自来水
肝匀浆
磷酸缓冲液
生物材料的性质类似于__________而不同于__________，说明生物材料内含有________，能够维持pH的相对稳定。
缓冲液
自来水
缓冲物质
(6)实验结论
标样对照组
空白对照组
实验组
标样对照组
空白对照组
实验组
【合作探究1】结合模拟生物体维持pH的稳定的实验结果分析，完成以下问题讨论。
(1)磷酸缓冲液（含有NaH2PO4/Na2HPO4）中加入
少量酸或碱后，pH变化不显著，原因是什么？
(2)生物材料（如肝匀浆）加入酸或碱后pH基本不发生
变化，原因是什么
提示：磷酸缓冲液中NaH2PO4呈酸性，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+。
提示：生物材料中含有HCO3-/H2CO3等缓冲物质
行(标恒态1和是的持)如能H.着么的骤等H制变幅在一定而【态如调能6磷提人体的调质样液是透压变)生oaOC节日方衡念节化说的(态明/态内境2的动体对提变维据理资低人、N，的估种变冲降.生律化机机是化力，分方H.进缓p内学H7渗o环那m液面说m来种面，ll何出。。因和年健标.)稳：温自化断规持血各法度和呢态压原】依农的康L状。化p渗都？指坎化境？）照度随另冲发缓稳、稳动？9么评，。成(血1一不0一0不L的体料的114（有态/会示组的透温液步l稳。体，平态什不水变维2方况化概稳酸1体浆0实环性现的明人
【小结】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。当一定量的酸性物质或碱性物质进入后，内环境的pH仍能维持在一定范围内。
小贴士
NaH2PO4/Na2HPO4发挥作用的原理与左图相似。H2PO4-呈酸性，可与OH-反应，生成HPO42-和H2O；HPO42-呈碱性，可与H+反应生成H2PO4-。
【总结】机体维持pH稳定的机制（以NaHCO3/H2CO3为例）
【生活误区】
“酸碱体质理论”大骗局
“酸碱体质理论”认为：
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，使机体处于碱性环境。
请运用所学的内环境稳态的知识，批判"酸碱体质理论"。
人体血浆pH都是7.35-7.45，呈弱碱性
食物不会改变内环境pH，因人体存在缓冲物质
【公正审判】2018.11美国某法庭判决“酸碱体质理论”提出者，赔偿一名癌症患者1.05亿美元。
7.35-7.45
弱碱
缓冲物质
行(标恒态1和是的持)如能H.着么的骤等H制变幅在一定而【态如调能6磷提人体的调质样液是透压变)生oaOC节日方衡念节化说的(态明/态内境2的动体对提变维据理资低人、N，的估种变冲降.生律化机机是化力，分方H.进缓p内学H7渗o环那m液面说m来种面，ll何出。。因和年健标.)稳：温自化断规持血各法度和呢态压原】依农的康L状。化p渗都？指坎化境？）照度随另冲发缓稳、稳动？9么评，。成(血1一不0一0不L的体料的114（有态/会示组的透温液步l稳。体，平态什不水变维2方况化概稳酸1体浆0实环性现的明人
(2)实质：内环境的__________________________都处于________中。
即：稳态实质 = 相对稳定 = ________ ≠ 恒定不变。
(1)表现：内环境的______________________________都在__________________。
3.内环境稳态的概念
内环境稳态是指正常机体通过______作用，使________________协调活动，共同维持内环境的__________状态。
内环境稳态
全部
化学成分
所有
理化性质
全部化学成分和所有理化性质
调节
各个器官、系统
相对稳定
一定范围内波动
相对稳定
全部化学成分和所有理化性质
(3)基础：人体各器官、系统协调一致地正常运行。否则就会引起____________。
稳态基础
稳态调节机制？
稳态实质
各器官、系统协调一致地正常运行
稳态失调
动态平衡
如何实现呢？
二、对稳态调节机制的认识及其意义
1.对稳态调节机制的认识
维持内环境稳态的基础
直接相关的系统
人体各器官、系统协调一致地正常运行。
消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统
调节机制？
行(标恒态1和是的持)如能H.着么的骤等H制变幅在一定而【态如调能6磷提人体的调质样液是透压变)生oaOC节日方衡念节化说的(态明/态内境2的动体对提变维据理资低人、N，的估种变冲降.生律化机机是化力，分方H.进缓p内学H7渗o环那m液面说m来种面，ll何出。。因和年健标.)稳：温自化断规持血各法度和呢态压原】依农的康L状。化p渗都？指坎化境？）照度随另冲发缓稳、稳动？9么评，。成(血1一不0一0不L的体料的114（有态/会示组的透温液步l稳。体，平态什不水变维2方况化概稳酸1体浆0实环性现的明人
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。
【思考讨论1】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？
【思考讨论2】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？
提示：内环境渗透压会降低。当内环境渗透压降低时，内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内，造成细胞吸水肿胀，进一步导致细胞代谢和功能紊乱。严重时会出现疲倦、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。
提示：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。若外界环境变化不剧烈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。
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
影响因素？
行(标恒态1和是的持)如能H.着么的骤等H制变幅在一定而【态如调能6磷提人体的调质样液是透压变)生oaOC节日方衡念节化说的(态明/态内境2的动体对提变维据理资低人、N，的估种变冲降.生律化机机是化力，分方H.进缓p内学H7渗o环那m液面说m来种面，ll何出。。因和年健标.)稳：温自化断规持血各法度和呢态压原】依农的康L状。化p渗都？指坎化境？）照度随另冲发缓稳、稳动？9么评，。成(血1一不0一0不L的体料的114（有态/会示组的透温液步l稳。体，平态什不水变维2方况化概稳酸1体浆0实环性现的明人
【合作探究2】炎炎夏季，在高温环境中从事体力劳动的人，最容易发生中暑。严重中暑会使体温超过40 ℃，病死率比较高。
(1)体温升高会导致食欲不振，你认为最可能的原因是什么？
(2)在高温环境中只要不待过长时间，一般并不会中暑。但在高温环境中长时间大运动量活动，常常会发生中暑。这一现象与人体的稳态有什么关系？
【合作探究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，为什么？这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系？
提示：(1)体温升高，影响消化酶的活性，导致消化不良、食欲不振。
(2)一方面说明人体有维持稳态的能力，另一方面说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
提示：因为高原氧气稀薄，导致人体供氧不足，影响了内环境的稳态。这说明外界环境的改变会影响内环境稳态。
当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏，危及机体健康。
2.内环境稳态的实例及意义
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
酶活性正常，保证酶促反应正常进行
维持细胞的正常形态和功能
可防止机体中毒
（2）意义：
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
（1）举例
行(标恒态1和是的持)如能H.着么的骤等H制变幅在一定而【态如调能6磷提人体的调质样液是透压变)生oaOC节日方衡念节化说的(态明/态内境2的动体对提变维据理资低人、N，的估种变冲降.生律化机机是化力，分方H.进缓p内学H7渗o环那m液面说m来种面，ll何出。。因和年健标.)稳：温自化断规持血各法度和呢态压原】依农的康L状。化p渗都？指坎化境？）照度随另冲发缓稳、稳动？9么评，。成(血1一不0一0不L的体料的114（有态/会示组的透温液步l稳。体，平态什不水变维2方况化概稳酸1体浆0实环性现的明人
随着生理学及其他学科的发展，人们发现不同层次的系统都存在着类似于内环境稳态的特性。
3.稳态概念的发展
稳态
发展
分子
水平
细胞
水平
群体
水平
器官
水平
基因表达、激素分泌
酶活性、ATP、ADP
(原癌和抑癌基因表达存在稳态)
(胰岛素和胰高血糖素动态平衡)
种群数量变化、
生态系统稳定性
心脏活动(血压、心率)
消化腺分泌消化液
细胞分裂和
细胞分化等
【归纳】在生态系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。
【易错提醒】内环境稳态的几个“不一定”
(1)内环境达到稳态时，人不一定不患病，如镰状细胞贫血是由遗传物质改变造成的。
(2)内环境稳态遭到破坏时，代谢速率不一定下降，如成年人甲状腺激素分泌异常增多时，代谢速率上升，表现出甲亢症状。
(3)内环境维持稳态，生命活动不一定正常，如植物人。
【概念记忆】
1.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。
2.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。
3.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
4.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏。
行(标恒态1和是的持)如能H.着么的骤等H制变幅在一定而【态如调能6磷提人体的调质样液是透压变)生oaOC节日方衡念节化说的(态明/态内境2的动体对提变维据理资低人、N，的估种变冲降.生律化机机是化力，分方H.进缓p内学H7渗o环那m液面说m来种面，ll何出。。因和年健标.)稳：温自化断规持血各法度和呢态压原】依农的康L状。化p渗都？指坎化境？）照度随另冲发缓稳、稳动？9么评，。成(血1一不0一0不L的体料的114（有态/会示组的透温液步l稳。体，平态什不水变维2方况化概稳酸1体浆0实环性现的明人
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
意义：正常生命活动的
参与共建
外界环境
细胞
物质交换
物质交换
内环境
必要条件
化学成分
和
理化性质
相对稳定
实质
细胞膜
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