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(共34张PPT)
第1章人体的内环境与稳态
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。
有的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。
随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行，血浆等内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化。讨论：
摄入碱性食物能够大幅度改变内环境的pH吗？
你认同“酸碱体质理论”中的观点吗？
【热点情境】
任务一 探究 实践：模拟生物体维持PH的稳定（阅读课本7--8页，完成以下问题）
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
自变量：
因变量:
无关变量:
实验材料的种类，酸性、碱性物质
溶液PH的变化
肝匀浆的量，所加试剂的量等
（滴加HCl/NaOH）
（PH计或PH试纸检测PH）
对比实验法
一 内环境的动态变化
3、实验材料
材料用具：防护手套、护目镜、50 mL烧杯、50 mL量简、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。
实验操作演示
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，阳性对照
实验设计
实验结果记录
实验数据处理
实验数据处理
如何更直观地体现pH的变化？
多次测量，取平均值
以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，绘制3种样液pH变化曲线
实验数据处理
实验结果记录
实验数据处理
实验结果和实验结论
实验结论
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
一 内环境的动态变化
生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更类似于缓冲液。
缓冲液中含有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＋。
(3)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。
(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？
(2)缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？并说明变化原因？
任务二 根据实验结果并结合基础知识，小组讨论以下问题
生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更类似于缓冲液。
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，能对酸和碱起缓冲作用。机体还可以对生理活动进行调节来维持pH稳定。
(3)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。
(1)剧烈运动产生大量乳酸时：
①乳酸＋NaHCO3→乳酸钠＋H2CO3。
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
②H2CO3→H2O＋CO2↑。
一 内环境的动态变化
在一定范围内内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围内吗
小王同学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℃
结论：尽管气温波动范围较大，健康人的体温始终接近37.0℃，处于动态平衡中。
1、不同人的体温，会因年龄、性别不同存在微小差异；
2、同一个人的体温，在一天不同时间也有变化，但变化幅度一般不超过1℃。
血液生化检查，可以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。
问题探讨
讨论
(1)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。健康机体生化指标一般都处于一定范围内，即相对稳定状态。当某项生理功能出现障碍时影响代谢产物的含量，引起生化指标的变化。
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
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
不仅酸碱度、体温，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。内环境的这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的。
问题探讨
(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？
说明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，内环境的稳态是一种动态的相对稳定；不同个体存在一定差异。
(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葡萄糖含量超标，可能是糖尿病；
②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。
内环境的理化性质
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。
①概念:
②实质:
内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。
化学成分；如：水、无机盐、血糖、血脂
理化性质；如：温度、酸碱度、渗透压
维持相对稳定
③特点:
①稳态不是恒定不变，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范围内。
④影响因素:
外因:
内因:
外界环境的变化
体内细胞代谢活动的进行
一 内环境的动态变化
稳态是如何实现的呢？
阅读P9-11，回答以下问题：
1、维持内环境稳态的基础是什么？
2、对稳态的调节机制的认识经历了怎样的过程？
3、内环境稳态会不会出现失调的情形？
4、内环境稳态的意义是什么？
5、稳态概念在不同层次上如何理解？
自主探究
二
二、对稳态调节机制的认识认识
食物、水和无机盐
CO2
O2
呼吸系统
泌尿系统
消化系统
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
有机废物、水和无机盐
未被吸收的物质
小肠绒毛增大吸收营养物质的表面积
细胞
循环系统
尿毒症，甚至死亡
人体各器官、系统协调运行是维持内环境稳态的基础。
稳态是如何实现的呢
？
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；
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。
思考：机体内各个器官、系统，为什么能够保持协调一致呢？
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
普遍认为
Why
2. 稳态调节机制
思考：内环境的稳态在任何时刻都能维持吗？会不会出现失调的情形呢？
二、对稳态调节机制的认识
内环境失调的实例
发高烧
发高烧就是体温失调（异常升高），会导致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
内环境失调的实例
严重腹泻
严重腹泻会直接导致内环境渗透压失调。如果只喝水，不补充盐，内环境渗透压会降低，内环境中的水较多地通过渗透作用进入细胞，造成细胞吸水肿胀，进一步导致细胞代谢紊乱和功能紊乱。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。
高原反应
高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体内内环境缺氧。
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
内环境失调的实例
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
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）
三、内环境稳态的重要意义
可防止机体中毒
维持细胞的正常形态和功能
保证酶活性正常
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
正常排出
稳态意义
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
1.稳态的意义
细胞的分裂和分化的稳态等
细胞水平
种群数量变化的稳态、生态系统的结构和功能的稳态
群体水平
基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等
分子水平
心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等
器官水平
三、内环境稳态的重要意义
2.稳态概念的发展
不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性
可见，在生态系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。
内环境的稳态
实质
基础
机制
调节能力
稳态破坏的原因
意义
内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。
人体各器官、系统协调一致地正常运行
神经-体液-免疫调节网络
有一定的限度
外界环境的变化过于剧烈；人体自身的调节功能出现障碍
机体进行正常生命活动的必要条件
课堂小结
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
一、概念检测
1. 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. 大量岀汗有利于机体体温的稳定
×
√
×
×
D
练习与应用
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
提示:
(1)提供适宜的液体环境。
(2)水和电解质外和多种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。
(3)具备适宜的温度和酸碱度。
(4)外部配置了机器胎盘获得养料，排出代谢废物，保持羊羔内环境的稳定
练习与应用
“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，需要每天注人定量电解质溶液，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。
复习与提高
一、选择题
1. 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
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
C
二、非选择题
1. 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
组织液
血浆
O2、养料
O2、养料
CO2、代谢废物
CO2、代谢废物
内环境
渗透压
酸碱度
2. “酸碱体质理论”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，尝试对“酸碱体质理论”进行评判。
“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，实是偷换概念的错误命题。体内细胞的生活环境一内环境 (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。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。
说法不可信。应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。
（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”。此说法是否可信？你会给周围人什么建议？
3. 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。
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。

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