资源简介

(共44张PPT)
选择性必修一《稳态与调节》
对稳态调节机制的认识
2/
内环境的动态变化
1/
内环境稳态的重要意义
3/
稳态概念的发展
4/
1.2 内环境稳态
情境探究

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。下图是某人的血液生化检查化验单的一部分。
讨论:
1、为什么血液的生化指标能反映机体的健康情况？
肝功能
血 糖
心肌功能
血脂
情境探究

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。下图是某人的血液生化检查化验单的一部分。
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？
内环境中各种成分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。

情境探究
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。下图是某人的血液生化检查化验单的一部分。
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？
AST主要反映细胞（如肝脏、心脏或肌肉疾病）损伤，其水平升高更有诊断价值，偏低通常无临床意义
葡萄糖、糖化血清蛋白含量超标，可能是糖尿病；
甘油三脂超标，可能是高脂血症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。
一、内环境的动态变化
随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行，
同学们请思考，内环境会因此而剧烈变动么？
一、内环境的动态变化
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。
食物
细胞 代谢
酸性物质
(H CO )
这些物质进入内
环境，会使机体 的pH 发生怎样的 变化呢
碱性物质
酸性物质
碱性物质 酸性物质
内环境
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。
3.实验变量
自变量：
试剂种类
因变量：
pH的变化
（一）【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定
一.内环境的动态变化
P7
HCO3-
H2CO3
＋H+
＋OH-
4.实验材料
防护手套
护目镜
pH计
pH试纸
50mL量筒
50mL烧杯
（一）【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定
一.内环境的动态变化
5.实验步骤
①在记录本中，画一个如下的表格。
（一）【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定
一.内环境的动态变化
P8
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
土豆匀浆
5.实验步骤
①在记录本中，画一个如下的表格。
②将25mL自来水倒入50mL烧杯中。
（一）【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定
一.内环境的动态变化
【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定
5.实验步骤
①在记录本中，画一个如下的表格。
②将25mL自来水倒入50mL烧杯中。
③用pH计或pH试纸测起始的pH,并作记录。
【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定
5.实验步骤
①在记录本中，画一个如下的表格。
②将25mL自来水倒入50mL烧杯中。
③用pH计或pH试纸测起始的pH,并作记录。
④一次加一滴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。
【探究·实践】模拟生物体维持pH的稳定
5.实验步骤
①在记录本中，画一个如下的表格。
②将25mL自来水倒入50mL烧杯中。
③用pH计或pH试纸测起始的pH,并作记录。
④一次加一滴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。
⑤用同样的方法把0.1mol/L的NaOH加入自来水中并测定结果。
⑥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。
⑦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。
⑧作图，分析结果并得出结论。
6.结果结论
自变量
因变量
空白
对照
标准
对照
实验
组
一.内环境的动态变化
P8
你能解释pH维持的机制吗？
一.内环境的动态变化
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。
一、内环境的动态变化
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，维持pH稳定。
缓冲对
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。
以NaHCO3/H2CO3为例
(1)剧烈运动产生大量乳酸时：
①乳酸＋NaHCO3→乳酸钠＋H2CO3。
②H2CO3→H2O＋CO2↑。
结果：
CO2 由肺排出体外，缓冲了体内过多的酸。
(2)碱性物质进入血液时：
Na2CO3＋H2CO3→2NaHCO3
结果：
过多的 NaHCO3 由肾脏排出，缓冲了体内的碱性变化
思考：内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗？
血浆pH：
体温：
渗透压：
无论春夏秋冬，风云变幻，
它却总是轻波微澜。
——第1章 章首页
体温的日变化规律
真实情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在微小差异；同一个人的体温在一日内也有变动，但变化幅度一般不超过1℃。
7.35~7.45
接近37 ℃
770 kPa
小结：健康人体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。
——稳态
一、内环境的动态变化
食物、水和无机盐
未吸收的物质
有机废物、水和无机盐
CO2
O2
循环系统
呼吸系统
消化系统
泌尿系统
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
小肠绒毛增大了吸收营养物质的表面积。
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。
内环境的稳态与消化、呼吸、泌尿、循环系统直接相关。
1. 维持稳态的基础
二.对稳态调节机制的认识
3.稳态调节机制
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。
在任何时刻都能维持吗？
会不会出现稳态失调呢？
二.对稳态调节机制的认识
主要依赖神经系统的调节
依赖神经和体液的调节
神经—体液—免疫调节网络
法国
贝尔纳
美国坎农
现代观点
3. 维持稳态的调节能力是有限的
外界环境的变化过于剧烈
人体自身的调节功能出现障碍
内环境的稳态就会遭到破坏(稳态失调)
脂肪肝
细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生，危及机体健康。
（外因）
（内因）
二.对稳态调节机制的认识
如果某种器官的功能出现障碍，就会引起稳态失调；如
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。
二.对稳态调节机制的认识
SZ-LWH
2021年5月22日(气温为9.1-24℃)中午1点左右，在甘肃省白银市举行的马拉松百公里越野赛高海拔赛段20公里至31公里处，受突变极端天气影响，局地出现冰雹、冻雨、大风等灾害性天气，150多位参赛者有21名遇难。有赛事亲历者表示，不少选手出现失温症状，抽搐、口吐白沫，身着短裤短袖倒在海拔2000多米的赛道线路旁。
问题: 什么是失温，失温与我们所学的内环境有联系吗？
失温
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。
发热时机体处于一种明显的分解代谢过旺的状态，持续高执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？
分析内环境稳态失调的实例
严重腹泻，如果只喝水，不补充盐，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。
由此可见,不论是腹泻还是呕吐,不仅要注意补充水分,还需要补充无机盐。特别是腹泻、呕吐严重时,一定要及时补充水和无机盐,以避免机体水分和电解质平衡失调,导致机体脱水和电解质紊乱。
二.对稳态调节机制的认识
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？
分析内环境稳态失调的实例
高原空气稀薄，大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。表现为头痛、乏力、呼吸困难等,进而引起机体呼吸频率加快,让更多空气进入肺;心率和心输出量增加,加大动脉血流量;身体逐步增加红细胞和血红蛋白的生成,改善血液运输氧的能力。通过以上调节及适度休息,人一般能实现对高原的适应,但是也有很大一部分人仍无法实现对高原的适应,这和遗传、自身体质等有很大的关系。
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，并且机体调节机制良好，内环境波动较小，仍能维持稳态；若外界环境变化剧烈，机体调节能力不好，内环境稳态将受到破坏，就会影响身体健康。
二.对稳态调节机制的认识
分析内环境稳态失调的实例
4.在高温环境中从事体力劳动的人，为什么容易发生中暑？
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 振、心悸、头痛等。严重中暑会使体温超过40℃,病死率比较高。
1.散热:让中暑者转移到阴凉通风的地方，离开高温现场。
2.物理降暑:可以用凉水浸泡毛巾放在头上吸热。
3.补充水分:给中暑的患者喝一点凉水或者是淡盐水。
4.药物:有条件的话，可以喝藿香正气水。
5.及时就医:一些体质较弱或者是中暑严重的人，在中暑的同时会出现呕吐、发烧等症状，一定要及时就医，以免更严重。
二.对稳态调节机制的认识
分析内环境稳态失调的实例
“空调病”本身不算是一种疾病,而是因长时间待在空调房里可能会出现头疼、发热、嗓子疼、流鼻涕、关节疼、肢体无力等不适症状”。首先,空调房温度偏低和室内外温差较大，使产热和散热失衡,容易诱发感冒或者中暑等。而且长时间衣着单薄地处在低温的环境中,也会让机体代谢出现异常。其次,空调房间长时间密闭,空气质量会不断下降,且空气较为干燥,容易使呼吸道黏膜受损,病菌更易侵入。再次,空调如果未能清洗,通风管道等积存的病原体会使人患病。
5.“空调病”是怎么形成的 怎么预防
因此,预防“空调病”,要及时清洁空调,注意调节合理的室内温度,不要长时间待在空调房间,定时通风,注意补充水分等。
二.对稳态调节机制的认识
分析内环境稳态失调的实例
6.多喝水，多喝热水，但是真的可以无限量的饮水吗？
如果体内水分过少，就可导致不同程度的脱水，轻则口渴，食欲不振，重则运动能力降低，注意力下降，嗜睡等。但是也不能喝太多，造成水中毒，指机体摄入水量超过了排水量，以至于水分在体内滞留。当我们喝太多水的时候，会打破水电解质平衡，细胞外的钠浓度被稀释了，细胞内外形成梯度差，细胞外的水分就会进入到细胞里，这会导致细胞水肿膨胀。医学上称之为稀释性低钠血症。所以一般情况下，补水不能过快过多，不能超过肾脏排泄速率(每小时0.7-1L)，如果超过这个界限就会出现细胞水肿、血钠浓度降低、肺充血、肾脏损害和肌肉伤害，甚至致死。
所以喝水标准：多次、少量、慢饮。
二.对稳态调节机制的认识
分析内环境稳态失调的实例
正常人的血浆pH维持在7.35~7.45之间,当血浆pH偏离这个范围,会出现酸碱平衡失调。当血浆pH低于7.35时,称为酸中毒;高于7.45时则为碱中毒;当血浆pH低于6.9或高于7.8时都将危及生命。
7.过多的酸碱性物质则对身体有毒吗？
血浆中存在缓冲物质,但多余的CO2，H+、有机碱、碳酸氢盐等最终需要通过肺或肾才能排出。当肺的通气不足时,CO2不能及时排出,导致血浆pH下降,出现呼吸性酸中毒;当乳酸、酮体等非挥发性酸性代谢产物生成过多、或酸性物质摄人过多、或HCO3-等碱性物质含量减少等情况时,引起血浆pH下降,出现代谢性酸中毒。同理,若CO2排出过多、或多余的碱性物质不能及时排出,引起血浆pH上升,则出现碱中毒。
二.对稳态调节机制的认识
内环境理化性质变化 症状名称
pH失调
体温失调
渗透压失调等
尿素等代谢废物在体内积累
体内缺氧,血氧过低
血糖平衡失调
血钙过低、过高
丢失大量的水和无机盐
室内外温差较大导致机体适应不良
②内环境稳态遭破坏时，代谢速率未必下降(如有可能导致代谢速率上升)
酸中毒、碱中毒
发热、中暑、失温
水中毒、组织水肿
尿毒症
高原反应
低血糖、糖尿病
抽搐、肌无力
严重腹泻
空调病
注意：
①内环境达到稳态时，人未必不得病(如遗传病患者、植物人等)
二.对稳态调节机制的认识
①发烧
②腹泻
③高原病
④尿毒症
外因
内因
外界环境变化过于剧烈
调节功能出现障碍
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。当内环境的稳态遭到破坏时，危机机体健康。
二.对稳态调节机制的认识
本课小结
注:
1.内环境达到稳态时:人不一定不患病。
如：锵刀型细胞贫血症，生命活动不一定正常；
如：植物人。
2.内环境稳态遭到破坏.代谢速率不一定下降。
如：甲状腺激素分泌增多—代谢升高。
1.重要意义：
2.举例：
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
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
三.内环境稳态的重要意义
P11
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
稳态概念的发展
分子水平
细胞水平
器官水平
群体水平
基因表达（原癌/抑癌基因表达）、激素分泌、酶活性稳态等。
分裂、分化的稳态
心脏活动、消化腺分泌消化液等的稳态。
种群数量、生态系统结构与功能的稳态等
不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。
四.稳态概念的发展
P11
生态系统
结构和功能的稳态（稳定性）
基础
调节 机制
正常生命活动的必要条件
构建网络
外界环境
细胞外液
（内环境）
CO2
等废物
养料和O2
稳态
具有
细胞
（细胞内液2/3）
器官系统协调运行
内环境化学成分和理化性质维持相对稳定（即动态平衡）
稳态的实质
参与内环境的形成和维持
神经-体液-免疫调节网络
1．内环境稳态是指内环境的成分和理化性质恒定不变。(选择性必修1 P7正文)(　　 )
2．人体剧烈运动后，由于无氧呼吸产生乳酸，使血浆pH明显降低。(选择性必修1 P9正文)(　 　)
3．有3种以上的生理系统参与维持内环境稳态。(选择性必修1 P10正文)
(　 　)
4．健康人内环境能保持稳态，内环境保持稳态时，人体一定健康。(选择性必修1 P11正文)(　 　)
易错辨析
×
√
×
×
动态平衡
相对稳定
不一定
　考点训练　
1．某同学分别以清水、缓冲液和血浆为实验材料进行“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，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
本实验探究的是血浆是否具有维持pH稳定的功能，所以血浆组为实验组，清水组和缓冲液组为对照组
加入HCl后，清水组的pH应降低，所以从图中结果可知，所得结果不合理的是清水组
从坐标曲线中可以看出，当加入的HCl达到一定量后，无论是缓冲液组还是血浆组，都不能继续维持pH的相对稳定，说明血浆组缓冲物质的缓冲能力是有限的
从坐标曲线图可以看出，缓冲液组的曲线较血浆组的先下降，说明缓冲液组维持pH稳定的能力低于血浆组
　考点训练　
2.毛细血管壁仅由一层上皮细胞组成，如图表示毛细血管壁细胞与内环境可能的物质交换途径(图中字母代表不同体液)。下列相关叙述正确的是( )
A.a、b、c依次代表细胞内液、组织液和淋巴液
B.4种体液中，蛋白质含量最高的是b
C.水分子必须依赖转运蛋白才能由b进入a
D.内环境稳态是指4种体液的理化性质保持相对稳定状态
a为细胞内液，b为组织液，c为淋巴液，d为血浆，4种体液中，蛋白质含量最高的是a(细胞内液)
水分子运输可通过自由扩散，不依赖通道蛋白，也可进行协助扩散，依赖通道蛋白
内环境稳态是指细胞外液的成分和理化性质保持相对稳定状态
　考点训练　
3.日常生活中，很多因素会引起内环境发生变化，下列相关叙述正确的是( )
A.剧烈运动时，产生过多的乳酸，内环境的pH明显下降
B.组织水肿都是由血浆蛋白含量下降引起的
C.侏儒症是孕妇缺碘引起胎儿发育过程中内环境稳态失调的结果
D.中暑是由于体内热量聚集过多，说明人体内环境稳态的调节能力有一定限度
由于血浆中存在缓冲物质,其会与乳酸发生中和反应,从而维持内环境pH的相对稳定,内环境的pH不会明显下降
引起组织水肿的原因涉及多个方面
侏儒症是幼年生长激素分泌过少的结果
　考点训练　
4.某人到高原旅游时，感觉呼吸困难，同时伴有发热、排尿量减少等现象。医院检查发现其肺部细胞间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分。下列有关叙述不正确的是( )
A.该患者可能因为散热受阻而伴有发热症状
B.高原上的低氧环境导致人体内环境稳态被破坏
C.尿量随肾小管和集合管重吸收水分的减少而减少
D.低氧条件可能会导致肺毛细血管壁通透性增大，从而导致肺水肿
尿量随肾小管和集合管重吸收水分的增加而减少
由题干可知，肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分，说明低氧条件会导致肺毛细血管壁通透性增大，导致血浆物质渗出到组织液，从而导致肺水肿
A．有氧呼吸的终产物在机体内可转变为
B．细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关
C．缓冲体系的成分均通过自由扩散方式进出细胞
D．过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限
　高考真题演练
5.（2024·湖北·高考真题）磷酸盐体系（
/
）和碳酸盐体系（
/
）是人体内两种重要的缓冲体系。下列叙述错误的是（ ）
有氧呼吸的终产物为二氧化碳和水，二氧化碳溶于水后形成H2CO3 ，再由H2CO3形成H+和HCO3-
细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关，如在细胞呼吸中磷酸盐作为底物参与了糖酵解和柠檬酸循环等过程
缓冲体系的成分如HCO3-、HPO42 携带电荷，不能通过自由扩散方式进出细胞
机体内环境中的缓冲物质能够对乳酸起缓冲作用，但过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限
　高考真题演练
6.（2023·湖北·高考真题）维生素D3可从牛奶、鱼肝油等食物中获取，也可在阳光下由皮肤中的7-脱氢胆固醇转化而来，活化维生素D3可促进小肠和肾小管等部位对钙的吸收。研究发现，肾脏合成和释放的羟化酶可以促进维生素D3的活化。下列叙述错误的是（　　）
A．肾功能下降可导致机体出现骨质疏松
B．适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育
C．小肠吸收钙减少可导致细胞外液渗透压明显下降
D．肾功能障碍时，补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降
肾功能下降会导致维生素D3的活性下降，进而减少小肠和肾小管等部位对钙的吸收，导致机体出现骨质疏松
因为阳光下皮肤中可以进行维生素D3的转化，而它又能促进钙的吸收，因此适度的户外活动，有利于少年儿童的骨骼发育
细胞外液渗透压主要由钠离子和氯离子提供，小肠吸收钙减少并不会导致细胞外液渗透压明显下降
肾功能障碍时，维生素D3的活化受阻，只有活化的维生素D3才能促进钙的吸收，因此补充维生素D3不能有效缓解血钙浓度下降

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