资源简介

(共55张PPT)
选必一
第2节
内环境的稳态
第1章 人体的内环境与稳态
2019人教版.生物.选择性必修1
教材分析
一、学习目标
二、重难点
1.说明内环境稳态及其生理意义。
2.尝试解释生物体维持pH稳定的机制；简述稳态的调节机制。
3.关注内环境稳态与健康的关系。
内环境稳态及其调节机制
01
内环境的动态变化
02
对稳态调节机制的认识
目录
03
内环境稳态的重要意义
内环境的动态变化
01
问题探讨
血液生化检验结果报告单
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一部分。
1.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？
③甘油三酯超标，可引起高血脂症，
易并发冠心病、动脉粥样硬化等。
①天冬氨酸氨基转移酶
(即谷草转氨酶)略微
低于正常值，这通常没有
临床意义，建议定期复查。若该值偏高，说明肝功能受损。
②葡萄糖含量超标，且糖化血清白蛋白严重超标，可能是糖尿病。糖尿病患者长期高血糖，会导致眼、肾、心脏、血管、神经等慢性损害。
问题探讨
2.为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？
生化指标：指血液中各种化学成分的含量，
包括机体代谢产物的含量。
生化指标一般都处于正常范围内，即处于相对稳定的状态。当机体某项生理功能出现障碍，势必影响其代谢产物的含量，进而引起血液生化指标的变化。
3.每种成分的参考值都是一个变化范围，这说明什么？
①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，内环境稳态表现为一种动态平衡；
②不同个体间存在一定差异。
问题探讨
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。
人体内环境的正常pH在7.35~7.45（弱碱状态）
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？
酸碱体质理论
内环境的动态变化
一、模拟生物体维持pH的稳定
1.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。
NaHCO3/H2CO3
Na2HPO4/NaH2PO4
弱酸
弱酸
弱碱
弱碱
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。
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.实验目的
3.材料用具
防护手套、护目镜、50mL烧杯、50mL量筒、pH计或pH试纸、镊子、自来水、物质的量浓度为0.1mol/L的HCI(盛于滴瓶中)、物质的量浓度为0.1mol/L的NaOH(盛于滴瓶中)、pH为7的磷酸盐缓冲液、肝匀浆等。
一、模拟生物体维持pH的稳定
4.方法步骤
材料 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
肝匀浆
注：缓冲液为pH=7的磷酸盐缓冲液。材料均加入25mL。
该实验的自变量、因变量是什么？
该实验设计须遵循哪些原则？
该实验的预期结果是怎样的？
（1）在记录本中，画一个如下的表格。
一、模拟生物体维持pH的稳定
课题：
实验对象
自变量
因变量
探究酸性和碱性物质进入体内，生物体的pH变化
——生物组织材料
——动物血浆、肝匀浆、蛋清等
——酸性、碱性物质
——生物体pH的变化
——HCl/NaOH（均为0.1 mol/L）
——检测pH（pH计/pH试纸）
空白对照
已知具有减缓pH变化的能力的溶液，阳性对照
一、模拟生物体维持pH的稳定
（2）量取肝匀浆25 mL倒于烧杯中。
（3）用pH计测定初始pH并记录。
（4）一次加一滴0.1 mol/L的HCl，然后轻轻摇动。
加入5滴后再测pH。重复这一步骤，直至滴加30滴HCl为止。
（5）清洗pH计探头及烧杯并加入25 mL肝匀浆。
测定并记录起始的pH。
再如步骤4，一次加一滴0.1 mol/L的NaOH，测定并记录pH。
（6）清洗烧杯和pH计探头，分别用自来水、缓冲液代替肝匀浆，
重复步骤（2）至步骤（5），记录结果。
4.方法步骤
5.实验结果
材料 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
肝匀浆
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
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
6.5
6.5
6.2
6.0
5.5
5.8
5.1
6.5
6.8
7.0
7.5
7.8
8.3
8.5
如何更直观地体现pH的变化？
自变量
因变量
——酸性、碱性物质添加的滴数（ 轴）
——生物体pH的变化（ 轴）
一、模拟生物体维持pH的稳定
阳性对照
空白对照
实验组
6.实验结论
5.实验结果
生物组织匀浆类似于_______，加入少量酸或碱后pH 发生大幅度变动。说明生物材料内含有缓冲物质，能够维持pH的相对稳定。
缓冲液
不会
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。
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。
讨论
碱性食物
正常机体
消化系统
剧烈运动
Na2CO3
NaHCO3
乳酸
pH↑
pH↓
缓冲对中的H2CO3
缓冲对中的NaHCO3
pH↓
泌尿系统
NaHCO3
外界环境
乳酸钠+H2CO3
pH↑
CO2+H2O
呼吸系统
CO2
促进
呼吸中枢
刺激
内环境
乳酸钠
一、模拟生物体维持pH的稳定
内环境的动态变化
二、内环境的稳态
和pH一样，健康人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。化学成分和理化性质（即正常值）都有一个变化范围。
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。
特点
②这种动态变化保持在一定范围内；
①稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化；
③稳态的实质是内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。
习题巩固
1.(2024·贵阳一模)临床上检测血肌酐(血液中肌酐)是常用了解肾功能的主要方法之一，其正常值有一定的参考范围(57～111 μmol/L)。血肌酐除来自人体肌肉组织代谢，还来自肉类食物；血肌酐几乎全部经肾小球滤过进入原尿，并且不被肾小管重吸收。下列叙述错误的是(　 )
A.肌肉代谢产生的肌酐大多通过组织液在毛细血管动脉端渗入血浆
B.参考范围值说明内环境成分不是恒定不变的，且存在着个体差异C.剧烈运动或者肾小球滤过能力下降，可能导致血肌酐的含量偏高
D.血肌酐含量偏低者需增加营养补充，多摄入鸡、鱼等肉类食物
A
静脉端
习题巩固
2.(2024·青岛二模)酮体(包括乙酰乙酸、β-羟基丁酸和丙酮)是肝脏细胞中脂肪氧化分解的中间产物，并最终被转移至脑、心脏等器官氧化供能。健康人体血液中，酮体含量少，糖代谢紊乱时，血液中酮体增加导致酸中毒，出现神志不清等症状。下列相关分析不正确的是(　 )
A.酮体可从组织液转移至血浆中
B.酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的脑细胞供能不足
C.血液中酮体过量可导致内环境pH偏低
D.脂肪氧化分解生成酮体发生在内环境中
D
发生在细胞内
习题巩固
3.(多选)(2024·长沙模拟)人体的氨基酸都是α 氨基酸。转氨酶可以催化转氨基反应：将一种α 氨基酸(a)的氨基转移到一种酮酸(b)上，产生另外一种α 氨基酸(c)和另外一种酮酸(d)。正常情况下，转氨酶主要分布在各种组织细胞中，肝脏等器官中含量较高，是衡量肝脏功能的一项重要指标。当某种原因使细胞膜受到伤害或相关组织坏死、细胞破裂时，转氨酶会进入血浆。下列有关叙述不正确的是(　 )
A.a、c是内环境的重要组分，是合成人体蛋白质的必需氨基酸
B.体检前禁止大量饮酒只是为了避免酒精进入血浆使转氨酶变性，
干扰体检结果
C.转氨酶催化的转氨基反应有时也可以发生在血浆中
D.血浆中转氨酶的含量能反映机体的健康状况，可作为诊断疾病的依据
AB
大量饮酒会损伤机体细胞，特别是肝细胞，使血浆中转氨酶的含量大大升高，从而干扰检测结果
对稳态调节机制的认识
02
对稳态调节机制的认识
一、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。
（1）直接相关的系统
（2）起调节作用的系统
消化系统、呼吸系统、
循环系统和泌尿系统
神经系统、内分泌系统、免疫系统
机体内各器官、系统为什么能保持协调一致呢？
对稳态调节机制的认识
二、内环境稳态调节机制的探索历程
[法]贝尔纳（1857年）首次提出内环境的概念。并推测内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节。
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。
[美]坎农（1926年）首次提出稳态的概念。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。
对稳态调节机制的认识
三、内环境稳态的调节机制
内环境稳态是指正常机体通过 的
作用。使各个器官、系统 ，共同维持内环境
和 的 状态。
神经-体液-免疫调节网络
调节
协调活动
成分
理化性质
相对稳定
调节功能出现障碍
（内因）
外界环境变化过于剧烈
（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。
对稳态调节机制的认识
四、人体内环境失调引起的疾病
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？
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。
四、人体内环境失调引起的疾病
2.你有过发高烧的经历吗？谈谈高烧最严重时的感受。体温过高时为什么
要采取物理降温或药物降温的措施？
正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。发高烧时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能发生异常。发热时的症状主要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。孕妇发热可能导致胎儿发育障碍，是一个重要的致畸因子。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造成脑损伤，如智力落后，甚至癫痫，因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。
四、人体内环境失调引起的疾病
3.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？
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，并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。
尿毒症
乳酸中毒
抽搐
血钙过低
代谢废物积累
O2缺乏
pH失调
酸中毒、碱中毒
体温失调
发热、中暑
组织水肿
血浆中蛋白质含量降低
血糖平衡失调
低血糖、糖尿病
内环境
四、人体内环境失调引起的疾病
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。
四、人体内环境失调引起的疾病
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。
四、人体内环境失调引起的疾病
1.判断题
（1）内环境达到稳态时，人一定不患病。（ ）
（2）内环境稳态遭到破坏时，代谢速率一定下降。（ ）
例如：镰刀型细胞贫血症是基因突变导致红细胞形态异常造成的
例如：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。
习题巩固
习题巩固
1.判断题
（3）人体剧烈运动时无氧呼吸所产生的乳酸使血浆pH明显降低。
( )
（4）内环境稳态是指内环境的化学成分和理化性质恒定不变。
( )
（5）在内环境稳态调节中，激素调节占主导地位。 ( )
（6）当内环境稳态遭受破坏后，一定引起细胞代谢紊乱。 ( )
（7）实现内环境的稳态只依赖神经—体液—免疫调节。 ( )





2.人体各器官、系统协调一致地正常运行，是维持内环境稳态的基础。如果某种器官的功能出现障碍，就会引起稳态失调。下列关于病症或疾病与内环境稳态失调的分析，正确的是(　 )
A.一次性摄入过多蛋白质会引起组织水肿
B.高原地区的人体内血红蛋白含量高是内环境稳态失调的表现
C.镰状细胞贫血是由内环境稳态失调引起的
D.发生“风寒感冒”说明人体的自我调节能力是有一定限度的
习题巩固
吸收氨基酸后血浆渗透压高
D
血红蛋白不属于内环境
镰状细胞贫血是基因突变
内环境稳态的重要意义
03
内环境稳态的重要意义
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
(4)代谢废物排出
(1)血糖和氧含量正常
保证机体能量供应
(2)体温、pH等理化
性质相对稳定
保证酶活性、细胞代谢正常
(3)渗透压相对稳定
维持细胞的正常形态和功能
可防止机体中毒
稳态概念的发展
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。
2.细胞水平
细胞的分裂和分化的稳态等。
3.器官水平
心脏活动的稳态（血压、心率）、消化腺分泌消化液的稳态等。
4.群体水平
种群数量变化存在稳态、生态系统的结构和功能存在稳态等。
可见，在生态系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。
1.(2024·鞍山模拟)醉氧即低原反应，指长期在高海拔地区工作的人，重返平原居住后会发生不适应，从而出现疲倦、嗜睡、头昏、腹泻等症状。下列叙述错误的是(　 )
A.患者发生严重腹泻后，补充水分的同时要注意补充无机盐
B.与肾上腺素、血红蛋白一样，氧气也是内环境的组成成分
C.醉氧是外界环境的变化导致内环境的化学成分发生了变化
D.醉氧说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
习题巩固
B
习题巩固
2.(2024年1月·甘肃高考适应性演练)内环境的相对稳定是正常生命活动所必需的，当内环境的理化性质发生变化时，机体能够通过调节作用维持内环境稳态。下列关于内环境稳态的叙述，正确的是(　 )
A.剧烈运动以后，进入血液中的乳酸量增加，血浆变为弱酸性
B.尿液中排出较多蛋白质时，血浆渗透压降低，发生组织水肿
C.炎症患者可输注蒸馏水配制的水溶性药物
D.无机盐、激素、细胞因子和胰蛋白酶等物质属于内环境组分
B
生理盐水
课堂小结
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。
( )
×
√
×
×
课堂练习
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
课堂练习
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？
课堂练习
“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。
课堂练习
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。
课堂练习
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。
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
C
复习与提高
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
复习与提高
3.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）。
复习与提高
4. 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。
复习与提高
“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。
复习与提高
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。
复习与提高
（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？
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。
5. 2016年10月，我国神舟十一号载人飞船与“天宫二号”成功实现自动交会对接，航天员顺利进入空间实验室。太空环境是一个高真空环境，人必须穿上特制的航天服，乘坐专门设计的载人航天器，才能在太空中安全地生活和工作。因为航天器和航天服都具备生命保障系统，为宇航员提供一个类似于地面的环境。请搜集有关资料，分析这套生命保障系统中有哪些是为维持内环境的稳态设计的。
复习与提高
航天器和航天服中的生命保障系统，主要由氧源（气瓶）和供气调压组件、水升华器和水冷却循环装置、空气净化组件、通风组件、通信设备、应急供氧分系统、控制组件和电源、报警分系统、遥测分系统等组成。它能够为航天员提供呼吸用氧，并控制服装内的压力和温度，清除航天服内CO2、臭味、湿气和微量污染等。这套生命系统与压力服（给宇航员提供正常大气压）一起，在人体周围创造适宜人生存和工作的微小气候环境，有利于宇航员维持机体内环境的稳态。
复习与提高
THANKS
作业
完成课时作业
2019人教版.生物.选择性必修1

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