资源简介

(共29张PPT)
1.2 内环境的稳态
学习目标
1.生命观念——通过掌握内环境的组成成分及相互关系，形成稳态与平衡观和生命的系统关。
2.科学探究——通过模拟实验，探究生物体维持PH稳定的原理，培养科学探究的精神。
3.社会责任——通过对人体渗透压、酸碱度和温度等细胞外液理化性质的学习，关注人类健康。
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？
(2)每种成分的参考值都是一个变化范围，这说明什么？
(3)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）
问题探讨
(1)由报告单中的数据可推测该检测者可能患有何种疾病？
(2)每种成分的参考值都是一个变化范围，这说明什么？
(3)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）
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。
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。
该检测者可能患有糖尿病、高血脂。
问题探讨
(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
一、内环境的动态变化
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？
一、内环境的动态变化
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
（1）实验目的：
（2）实验原理：
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。
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。
一、内环境的动态变化
（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
思考
该实验的自变量是什么？
1
该实验的因变量是什么？
2
该实验设计须遵循哪些原则？
3
该实验的预期结果是怎样的？
4
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
（1）实验目的：
（2）实验原理：
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。
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。
加入酸或碱的数量
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
（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）实验步骤：
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
（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）用同样的方法把0.1mol/L的NaOH加入自来水中并测定结果。
（5）充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复步骤2至步骤5，记录结果。
（6）充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复步骤2至步骤5，记录结果。
（7）作图，分析结果并得出结论。
（4）实验步骤：
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
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
标准对照
空白对照
实验组
【探究●实践】模拟生物体维持pH的稳定
＋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。
实验结论：
（5）实验结果：
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
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℃
．
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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
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
结论：健康人的体温始终接近____ ℃，且处于_________中。
37.0
动态平衡
（1）定义：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。
内环境稳态
成分
理化性质
（2）特点
①稳态不是恒定不变的，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的范围内。
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。
2.稳态
一、内环境的动态变化
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
二、对稳态调节机制的认识
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
19世纪
20世纪
当代
贝尔纳
坎农
普通认为
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.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？
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？
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？
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。
3、分析内环境稳态失调的实例
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。
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。
肾是形成尿液的器官，当发生肾功能衰竭时，病人的水和无机盐等的代谢会紊乱，可出现全身水肿，尿素氮升高、呕吐等一系列症状，即尿毒症，严重时会导致死亡。
尿毒症
与生活联系
通过以上学习，请总结出内环境稳态失调的原因是什么？
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
稳态失调的原因
外环境变化过于剧烈
(外因)
调节功能出现障碍
(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
4.内环境稳态失调的原因:
可防止机体中毒
维持细胞的正常形态和功能
保证酶活性、细胞代谢正常
保证机体能量供应
血糖和氧含量正常
体温、pH理化
性质相对稳定
渗透压相对稳定
代谢废物排出
稳态意义
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。
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
三、内环境稳态的重要意义
不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性
稳态发展
分子
细胞
群体
器官
如胰岛素、胰高血糖素
ATP、ADP
如种群数量变化、
生态系统的结构和功能
如血压、心率
如细胞分裂、分化
可见，在生态系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。
四、稳态概念的发展
稳态的实质是内环境化学成分和理化性质维持相对稳定。
外界环境
细胞
物质交换
物质交换
内环境
器官系统协调运行
细胞膜
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
小结
1．(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
C
理解巩固
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
D
理解巩固
3．分别向20 mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀盐酸和稀NaOH溶液，血浆酸碱度变化与滴加滴数的关系正确的是(　　)
D
理解巩固

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