资源简介

(共37张PPT)
第1节
DNA是主要的遗传物质（1）
第2节
内环境的稳态
讨论1:为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况？
北京市医疗机构临床检验结果报告单
血液生化指标指的是血液中各种化学成分的含量,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,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,因此血液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。
问题探讨
北京市医疗机构临床检验结果报告单
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？
内环境成分的含量不是恒定不变的，而是在一定范围内波动。内环境稳态表现为一种动态平衡；
不同个体存在一定差异。
问题探讨
北京市医疗机构临床检验结果报告单
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？
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。
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。
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。
肝功能
血糖
心肌功能
肝功能
血脂
高血糖
高血脂
问题探讨
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。
外界环境变化
内环境
代谢活动
内环境会因此而剧烈变动吗？
1.探究·实践：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。
（2）目的要求
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。
（3）主要材料用具
烧杯、量筒、pH计或pH试纸、自来水、0.1mol/L的HCl、0.1mol/L的NaOH、pH为7的磷酸盐缓冲液、肝匀浆、土豆匀浆、鸡蛋清等。
一.内环境的动态变化
第1步：在记录本中，画一个如下表格
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
缓冲液
肝匀浆
（4）实验步骤
第2步：将25mL自来水倒入50mL烧杯中
第3步：用pH计或pH试纸测定起始的pH，并做记录
第4步：一次滴加一滴0.1mol/L的HCl，然后轻轻摇动。加入5滴后再测定pH。重复这一步直到加入30滴为止。将pH测定结果记入表中。
第5步：充分冲洗烧杯并向其中倒入25mL自来水。测定并记录起始的pH。再如步骤四，一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH，测定并记录pH。
(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 70 8.8 9.4 9.8 10.0 10.5 11.0
（4）实验步骤
第6步：充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水， 重复步骤2～5,记录结果。
第7步：用肝匀浆代替自来水，重复步骤2～5，记录结果。
（4）实验步骤
材料 加入0.1mol/L HCl 加入0.1 mol/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
6.8
6.5
6.3
6.0
5.0
4.1
3.8
7.0
8.8
9.4
10.0
10.5
11.0
9.8
7.0
7.0
6.8
6.6
6.5
6.4
6.3
7.0
7.2
7.3
7.8
8.0
8.2
7.5
6.4
6.2
6.1
6.0
6.0
5.9
5.9
6.3
6.4
6.5
6.7
6.8
7.0
6.7
第8步：根据所得数据,以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出各实验中pH变化的曲线。
材料 加入0.1mol/L HCl 加入0.1 mol/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
6.8
6.5
6.3
6.0
5.0
4.1
3.8
7.0
8.8
9.4
10.0
10.5
11.0
9.8
7.0
7.0
6.8
6.6
6.5
6.4
6.3
7.0
7.2
7.3
7.8
8.0
8.2
7.5
6.4
6.2
6.1
6.0
6.0
5.9
5.9
6.3
6.4
6.5
6.7
6.8
7.0
6.7
清水组
缓冲液组
肝匀浆组
（4）实验步骤
第9步：尝试用不同生物材料（如动物血浆、用2～5 倍水稀释的鸡蛋清或马铃薯匀浆）代替肝匀浆完成实验。
（4）实验步骤
材料 加入0.1mol/L HCl 加入0.1 mol/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
鸡蛋清
土豆匀浆
8.5
8.3
8.0
7.2
6.8
6.6
6.5
8.3
9.0
9.3
9.8
10.0
10.0
9.7
6.5
6.5
6.2
6.0
5.8
5.5
5.1
6.5
6.8
7.0
7.8
8.0
8.2
7.5
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。
自来水
缓冲液
肝匀浆
（5）实验结论
模拟生物体维持pH的稳定
1.就加入HCl或NaOH后pH的变化来说,肝匀浆更像自来水还是更像缓冲液
肝匀浆加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。
磷酸盐缓冲液中含有NaH2PO4、Na2HPO4，pH变化不明显。
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＋。
清水：加入酸或碱后，pH变化明显。
2.磷酸盐缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同
3.方法步骤9中所用到的生物材料与肝匀浆的实验结果类似吗
类似
一.内环境的动态变化
4.请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。
机体内环境中含有缓冲对HCO3-/H2CO3、HPO42-/H2PO4-等，它们能够对酸和碱起缓冲作用。除此以外，机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。例如：
当机体剧烈运动产生大量乳酸、H2CO3等物质进入血液后:
乳酸＋NaHCO3→乳酸钠＋H2CO3
H2CO3→CO2＋H2O
(CO2增多会刺激呼吸中枢进而排出体外)
(乳酸钠可以由肾排出)
Na2CO3＋H2CO3→2NaHCO3
食物中的碱性物质,如Na2CO3进入血液后:
(过多的碳酸氢盐由肾脏排出)
一.内环境的动态变化
模拟生物体维持pH的稳定
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。
食物
消化系统
正常机体
Na2CO3
NaHCO3
泌尿系统
乳酸
乳酸钠 + H2CO3
H2CO3 / NaHCO3
H2O + CO2
呼吸系统
NaHCO3
乳酸钠
H2O + CO2
剧烈运动
肾
肺
pH↑
pH↓
pH↓
pH↑
内环境
一.内环境的动态变化
成员 上午6h 上午9h 中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℃
人体体温日变化规律
正常情况下，不同人的体温因年龄、性别等的不同而存在微小差异；
同一人的体温一日内有变化，变化幅度一般不超过1℃。
尽管环境气温波动较大，但健康人的腋窝温度始终变化不大。
一.内环境的动态变化
不仅体温如此，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。若某种成分含量高于或低于参考值，则预示机体可能处于不健康状态。
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。
稳态的定义：
如：血糖、血脂、水分等
如：温度、酸碱度、渗透压
内环境
化学成分
理化性质
维持相对稳定
一.内环境的动态变化
1.稳态维持的基础
循环系统
细胞
食物、水和无机盐
未被吸收的物质
消化系统
CO2
O2
呼吸系统
有机废物、水和无机盐
泌尿
系统
人体各器官、系统协调一致地正常运行。
小肠绒毛增大了吸收营养物质的表面积
肺泡表面潮湿且伸缩性很大，有利于气体的交换
肾小球是血管球，参与形成原尿
二.对稳态调节机制的认识
[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。
发现免疫系统：免疫系统能够发现并清除异物、病原微生物等引起内环境波动的因素。
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。
二.对稳态调节机制的认识
2.稳态调节机制的探究历程
当外界环境的变化过于激烈，或人体自身功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏，危及机体健康。
外界环境变化激烈
内环境
功能
障碍
稳态遭到破坏
二.对稳态调节机制的认识
3.维持稳态的调节能力是有限的
分析内环境稳态失调的实例
（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？
正常的体温是体内细胞进行各种生化反应的最适宜温度，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，同时常伴有食欲不振、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。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出现脑损伤，如智力落后、甚至癫痫，因此应该注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。
二.对稳态调节机制的认识
（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。
二.对稳态调节机制的认识
分析内环境稳态失调的实例
（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。
（4）尿毒症
肾脏是形成原尿的器官，当发生肾功能衰竭时，病人的水和无机盐等的代谢紊乱，可出现全身水肿、尿素氮升高、呕吐等一系列症状，严重时会导致死亡。
由于胰岛素分泌缺陷或其胰岛素作用受限而引起长期存在的高血糖，导致各种组织，特别是眼、肾、心脏、血管、神经的慢性损害、功能障碍。
（5）糖尿病
（6）中暑
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。 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，如高热、皮肤干燥、恶心、呕吐、食欲不 心悸、头痛 等。严重中暑会使体温超过40℃，病死率比较高 。
二.对稳态调节机制的认识
分析内环境稳态失调的实例
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
二.对稳态调节机制的认识
分析内环境稳态失调的实例
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。
内环境的稳态是机体正常进行生命活动的必要条件
1.稳态的意义
三.内环境稳态的重要意义
重要因素
渗透压是维持组织细胞结形态与功能的重要因素。
基本条件
适宜的温度和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件。
能量供应
正常的血糖水平和血含氧量是保障机体能量供应。
2.稳态概念的发展
不同层次的生命系统都存在着类似于内环境稳态的特性。
三.内环境稳态的重要意义
分子水平上
存在基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。
细胞水平上
存在细胞的分裂和分化的稳态等。
器官水平上
存在心脏活动的稳态、消化腺分泌消化液的稳态等。
群体水平上
种群数量的变化存在稳态，生态系统的结构和功能也存在稳态。
淋巴液
组织液
血浆
组成
内环境
内环境稳态
酸碱度
例如
温度
例如
渗透压
例如
细胞
O2、养料
CO2、代谢废物
外环境
O2、养料
CO2、代谢废物
四.总结：人体的内环境与稳态
一、 概念检测
l. 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。（ ）
×
√
×
×
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、出汗等。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
五.检测
二、拓展应用
2017年，科学家研制了一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？
五.检测
二、拓展应用
2017年，科学家研制了一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度。“人造子宫”接有专门管道,需要每天注人定量电解质游液,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,推出代谢度物,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
五.检测
肾脏是形成尿液的器官,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。
对稳态调节机制的认识
现代医学认为尿毒症是肾功能丧失后，机体内部生化过程紊乱而产生的一系列复杂的综合征。而不是一个独立的疾病，称为肾功能衰竭综合征或简称肾衰。
肝功能检查
血液检测项目 对应病症
转氨酶增高 肝炎
r-转肽酶增高 肝癌、肝硬化等
总蛋白增高 腹泻、呕吐等
总蛋白降低 营养不良等
总胆红素增高 各种黄疸等
肾功能检查
血液检测项目 对应病症
尿素氮增高 高蛋白饮食、蛋白质分解过度(如甲亢、发热等)。
肌酐增高 肾功能衰竭等
尿酸增高 急性肾炎、痛风等
血糖、血脂检查
血液检测项目 对应病症
葡萄糖增高 糖尿病
胆固醇 高血脂
甘油三酯 高密度脂蛋白 谢谢观看！

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