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(共44张PPT)
第一章 人体的内环境与稳态
第2节 内环境的稳态
知识回顾
（1）单细胞生物直接生活在中 。
（2）多细胞动物机体内细胞直接生活在 。
（3） 、 和 三种细胞外液通过动态的有机联系，共同构成机体内细胞生活的直接环境。为了区别于个体生物的外界环境，人们把这个由 构成的液体环境叫做内环境。
（4）内环境属于多细胞动物的一个概念， 生物以及 没有所谓的内环境。
（5）内环境的理化性质包括 、 、 。
血浆渗透压主要与 、 有关，细胞外液渗透压主要来源于 、 。且健康人的内环境的理化性质是处于 平衡中。
外界环境
细胞外液（内环境）
血浆
组织液
淋巴
细胞外液
单细胞
植物
渗透压
酸碱度
温度
蛋白质
无机盐
Na+
Cl-
动态
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
外界
内环境
细胞
？
营养物质
代谢废物
外界环境
内环境
细胞
O2、营养物质
包括
组织液
淋巴
血浆
也就是
细胞外液
理化特性
化学分析
组成成分
渗透压
PH值
温度
归纳
CO2等代谢废物
O2、营养物质
CO2等代谢废物
生物学
第一章第2节
内环境的稳态
[某人血液生化六项检查化验单]
项 目 测定值 单 位 参考范围
丙氨酸氨基转移酶 17 IU/L 0-45
肌酐 1.9 mg/dl 0.5-1.5
尿素氮 14.6 mg/dl 6.0-23.0
血清葡萄糖 223 mg/dl 60-110
甘油三酯 217 mg/dl 50-200
总胆固醇 179 mg/dl 150-220
(1)为什么血浆的生化指标能反映机体的健康状况？
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。
[某人血液生化六项检查化验单]
项 目 测定值 单 位 参考范围
丙氨酸氨基转移酶 17 IU/L 0-45
肌酐 1.9 mg/dl 0.5-1.5
尿素氮 14.6 mg/dl 6.0-23.0
血清葡萄糖 223 mg/dl 60-110
甘油三酯 217 mg/dl 50-200
总胆固醇 179 mg/dl 150-220
(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。
[某人血液生化六项检查化验单]
项 目 测定值 单 位 参考范围
丙氨酸氨基转移酶 17 IU/L 0-45
肌酐 1.9 mg/dl 0.5-1.5
尿素氮 14.6 mg/dl 6.0-23.0
血清葡萄糖 223 mg/dl 60-110
甘油三酯 217 mg/dl 50-200
总胆固醇 179 mg/dl 150-220
(3)从化验单上可以看出哪几种成分超出正常范围？这可能会对人体造成什么不利影响？
①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;
②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;
③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。
与生活的联系
1、胆红素是胆色素的一种，是人胆汁中的主要色素。属于代谢产物，有毒性，可对大脑和神经系统引起不可逆的损害，胆红素是临床上判定黄疸的重要依据，也是肝功能的重要指标。
2、尿素是蛋白质代谢的产物。血尿素浓度主要受肾功能和蛋白质摄入量和分解代谢情况的影响
3、肌酐是人体肌肉代谢的产物。可随尿排出，肌酐高的原因有肾功能不全、劳累休息不好、高血压未控制好等.
4、正常人体尿液中产物主要为尿素，含少量尿酸。尿酸是嘌呤代谢的终产物，尿酸高会导致痛风，痛风也可以出现肾脏损害等
细胞代谢会产生许多酸性物质，如碳酸等；人和动物吃的食物代谢后也会产生一些酸性或者碱性物质。这些物质进入内环境，会使机体中的PH发生怎样的变化呢？下面的探究活动将帮助你回答这个问题。
通过分析说明：正常情况下，内环境成分处于动态变化之中。
原因：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变化。
一、内环境的动态变化
课题：探究酸性和碱性物质进入体内，生物体的pH变化
实验对象
自变量
因变量
——生物组织材料
——酸性、碱性物质
——生物体pH的变化
——动物血浆、肝匀浆、蛋清等
——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，条件对照
1、实验设计
探究 实践
【探究】模拟生物体维持PH的稳定
目的：推测生物体如何维持PH稳定的
（一）、PH的变化
a.被测实验材料：自来水、______、_______。
b.酸碱变化所用试剂：0.1 mol/L的____________模拟酸性条件；0.1 mol/L的____________________模拟碱性条件。
缓冲液
肝匀浆
HCl
NaOH
▲测酸对自来水pH的影响
①将25mL自来水倒入___mL烧杯中；
③加入酸并测pH变化
一次加___滴0.1mol/L的盐酸轻轻摇动；
每加____滴测一次pH，重复这一步；
直到加入____滴为止；
将pH测定结果记入表中；
②用_______或________测试__________，并记录；
50
pH计
pH试纸
起始的pH
1
5
30
▲测碱对自来水pH的影响
①__________烧杯并向其中加入25mL自来水，测定并记录__________；
②如步骤(1)中③，一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH溶液，测定并记录pH；
充分冲洗
起始的pH
按以上步骤将自来水分别替换成缓冲液、肝匀浆进行实验，记录结果。
2．实验流程
3、实验结果：
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
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
为了使实验结果更直观，根据数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以溶液pH为纵坐标，绘制不同实验材料在各种条件下的pH变化曲线。
讨论：
（1）就加入HCl或NaOH溶液后pH的变化来说，肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液？
缓冲液
（2）缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？
磷酸盐缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，所以溶液pH变化不明显。
推断：
肝匀浆中可能含有缓冲对。
4、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。
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。
人体内环境中也有很多缓冲对，其中最重要的是H2CO3 / NaHCO3，其次还有NaH2PO4 / Na2HPO4等。
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
根据模拟实验的结果，尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。
内环境的动态变化
成员 6：00 9：00 12：00 15：00 18：00 21：00 睡前 平均温度
母亲 36.4 36.7 37.1 37.4 37.0 36.8 36.7
父亲 36.2 36.6 36.9 37.2 36.9 36.6 36.6
自己 36.5 36.6 37.2 37.3 37.1 36.9 36.8
体温：身体内部的温度，即内环境的温度
36.87
36.71
36.91
（二）、体温的变化
（1） 健康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，同一个人的体温在一日内也有变化。
（2） 不同人的体温，会因年龄、性别等的不同存在微小差异；一般来说，青年人高于老年人，女性高于男性。
调查体温的日变化规律
体温的日变化规律:
（3） 尽管气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近37℃。
不仅温度如此，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。
内环境的动态变化
二、内环境的稳态
1.概念：_____机体通过________，使________、______________，共同维持___________________________叫做稳态。
2.实质：内环境的各种_________和________都处于________中。
3.影响内环境稳态的因素
①外因：_________________________
②内因：_________________________
正常
调节作用
各个器官
系统协调活动
内环境的相对稳定状态
组成成分
理化性质
动态平衡
外界环境的变化
体内细胞代谢活动的进行
注意：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。
[思考2]内环境的化学成分处于一定的范围内，若某种成分含量高于或低于参考值，则预示什么？为什么？
预示机体可能处于不健康状态
当机体某项生理功能出现障碍时，会影响其代谢产物的含量
[思考3]稳态是如何实现的呢？
（4）对稳态调节机制的认识
外界环境中的物质
食物
O2
CO2
废物
循环系统
血浆
淋巴
组织液
细胞内液
消化系统
呼吸系统
泌尿系统
皮肤
人体各器官系统协调一致的运行，
①、维持内环境稳态的基础是
②、直接相关的系统：
消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统
③、起调节作用的系统：
神经系统、内分泌系统、免疫系统
消化系统
汉水丑生侯伟作品
呼吸系统
[思考4]尿毒症与内环境稳态失调有何关系？你知道如何治疗尿毒症吗？
尿毒症是内环境稳态失调引起的疾病，患者肾功能出现障碍，体外代谢废物积累。
治疗尿毒症的方法有血液透析法、腹膜透析法、肾移植法等。
[思考5]机体内各个器官、系统，为什么能够保持协调一致？
（二）内环境稳态的调节机制
[法]贝尔纳（1857年）首次提出内环境的概念
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
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。
注意：对于整个机体来讲，神经调节、体液调节、免疫调节都参与了稳态的调节，但是对于特定的生命活动，并不一定三者都能体现。
[思考6]内环境的稳态会不会出现失调的情形呢？
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）
调节能力有限（内因）
内环境的稳态遭到破坏
细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生
[活动2]阅读P10【思考.讨论】，完成有关讨论题。
（三）内环境稳态失调的实例
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，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。
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，机体功能异常。发热时机体分解代谢旺盛，持续高热会引起器官的功能负荷加重，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，出现脑损伤，如智力落后、甚至癫痫，因此应及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。
1、你有过发高热的经历吗？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？
2、严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压可能会出现什么变化？
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、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会影响内环境的稳态。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。
炎炎夏季，在高温环境中从事体力劳动人，最容易发生中暑。中暑，即高温引起机体体温调节功能紊乱所表现出的一系列症状，如高热、皮肤干燥、恶心、呕吐、食欲不振、心悸、头痛等。严重中暑会使体温超过40℃，病死率比较高。
中暑分类
热射病：患者体温可达40℃以上，并伴有意识障碍、多器官功能损伤等。要迅速降温，体温越高持续时间越长，死亡率越高。
热衰竭：机体钠盐丢失过量、水电解质代谢紊乱以及有效循环血量不足的一种综合征。体温升高（不超过40℃）、多汗、眩晕。通过降低体温、补充含盐液体，及时治疗。
热痉挛：症状较轻，体温正常，常表现为腹部、腿部痉挛。主要是由于机体大量出汗，钠盐丢失过量有关，及时补充钠盐，短时间内恢复。
与社会的联系
人体内环境稳态失调引起的疾病
尿毒症
乳酸中毒
抽搐
血钙过低
化谢废物积累
02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
渗透压
内环境稳态
成分相对稳定
理化性质相对稳定
温度、酸碱度
细胞代谢
条件保证
物质供应
维持细胞正常形态
三、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。
细胞代谢是由细胞内众多复杂的化学反应组成的，完成这些反应需要各种物质和条件。
①血糖和氧含量正常
②体温、pH等理化性质相对稳定
③渗透压相对稳定
④代谢废物排出
保证机体能量供应
保证酶活性、细胞代谢正常
维持细胞的正常形态和功能
可防止机体中毒
内环境稳态遭到破坏后，一定会发生疾病；但发生疾病，内环境稳态不一定遭到破坏，比如植物人的稳态是正常的。
四、稳态概念的发展
在生命系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。稳态已经成为生命科学的一大基本概念。
分子水平
群体水平
细胞水平
器官水平
基因表达、激素分泌、酶的活性等
种群数量变化、生态系统结构和功能的稳态
细胞分裂和分化的稳态
心脏活动、消化腺分泌消化液的稳态
知识拓展：某些物质穿过膜的层数问题
O2进入组织细胞被利用至少穿过的生物膜层数？
11层
提示：
肺泡壁、小肠上皮细胞、毛细血管壁细胞都只由一层上皮细胞构成，而每穿过一层细胞即经过2层细胞膜。
知识拓展：某些物质穿过膜的层数问题
淀粉的消化产物葡萄糖被人体所吸收并被组织细胞氧化分解的过程中，至少穿过磷脂分子层数是？
7×2=14层
扩展：下图是尿的形成过程示意图，请据图回答下列问题（在内填字母，横线上填相应内容）：
（1）血液在流经__________ 时，除血细胞和 __________ __________ 外，血液中的其它成份，都可以滤过到肾小囊中形成原尿。
（2）原尿流经__________ 时，全部 _________、大部分的水和部分无机盐等被重吸收回血液。
（3）人体排尿，不仅起到排出 __________ 的作用，而且对调节体内水和 __________ 的平衡也具有重要作用。
无机盐
肾小球
大分子蛋白质（蛋白质）
肾小管
葡萄糖
废物
（4）一个人的尿量比正常情况下增加了数倍，那么发生病变的部位最可能的是（　　）(填字母)
C
肾小球
肾小管
肾小囊
知识拓展
滤过
练一练 《选1》P12【练习与应用】一、1.2
1. 稳态是生命系统的特征，也是机体存活的条件。判断下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
练一练 《选1》P12【练习与应用】二
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？
“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。
3、某同学以清水、缓冲液和血浆分别为实验材料进行“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。下列相关叙述中，错误的是(　　)
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
D
4、关于生物体维持pH稳定机制的实验，下列叙述中有错误的是(　　)
A．盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性，应避免其与皮肤和眼睛接触
B．每种实验材料测定完成后，都必须将烧杯充分洗净，才可倒入等量的实验材料
C．从加入HCl或NaOH后的pH变化来说，生物材料更像是缓冲溶液
D．根据所得实验数据，画pH变化曲线时，一般以pH为横轴，以酸或碱的量为纵轴
　D
5、内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件，下列有关叙述不正确的是(　　 )
A．大量出汗丢失Na＋，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液
B．细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持
C．正常人剧烈运动后，血浆的pH不会发生剧烈变化
D．当内环境稳态遭到破坏后，不一定引起细胞代谢紊乱
　D
组织水肿分析
6. 组织液生成增多，大量积累在组织细胞间隙就会导致组织水肿。下列不能引起水肿的是（ ）
A 局部代谢过于旺盛
B 花粉过敏，使毛细血管通透性增大
C 饮食过咸，使血浆渗透压过高
D 淋巴结发炎，淋巴回流受阻
C
内环境稳态失调
知识拓展
4. 下列都属于人体内环境的组成成分的是(　　)
①血浆、组织液和淋巴液　②血红蛋白、O2和葡萄糖　
③葡萄糖、CO2和胰岛素　 ④激素、呼吸酶和氨基酸
A.①③ B.③④ C.①② D.②④
5. 下列关于内环境的叙述,错误的是(　　)
A.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
B.H2CO3/NaHCO3是维持血浆pH稳定的缓冲物质
C.正常情况下,内环境的各项理化性质都处于动态平衡中
D.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所
A．人体血液的pH通常维持在7～7．45之间
B．血液中乳酸过多时，就与NaHCO3反应生成乳酸钠和碳酸
C．血液中Na2CO3过多，就与H2C03结合成NaHCO3
D．血液中C02过多时会刺激神经中枢促进呼吸运动将CO2排出
1.对人体内环境中pH及调节途径叙述不正确的是 ( )
A
2.下列关于人体内环境的稳态叙述，不正确的是（ ）
A.内环境稳态是指内环境的每种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态
B.体液包括细胞内液和细胞外液，其中细胞内液约占1/3、细胞外液占2/3
C.红细胞、淋巴细胞、人的口腔上皮细胞生活的内环境分别是血浆、淋巴、组织液
D.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
B
【随堂练习】
3.为了研究血浆能否维持pH稳定,某同学将血浆等量分装到2支洁净的试管甲、乙中,分别测定pH并记录,再向甲管中滴1滴5%的盐酸溶液,向乙管中滴1滴1%的氢氧化钠溶液,振荡1 min,再分别测定pH并记录。
(1)试评价并完善此方案:　　　　　　　　　　　　　　　 　　　。
(2)有同学猜想血浆通过缓冲作用来维持pH的相对稳定,他获得相关证据的实验思路是:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)该同学根据完善后的实验，　　 (填“能”或“不能”)推断血液中存在缓冲物质,原因是　　　　　　　　　　 　　　　　　　　。
【随堂练习】
缺少对照。应再增设两个蒸馏水对照组,处理方法同甲、乙两组
增设两个缓冲液对照组,处理方法同甲、乙两组
不能
只能根据完善后的实验推测血液具有缓冲作用,要推断实验结论需要从血液中分离出缓冲物质

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