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(共37张PPT)
第2节 内环境的稳态　
第1章　人体内环境与稳态
01
内环境的动态变化
据报道，2018年11月，美国某法庭判决"酸碱体质理论"的提出者赔偿一名癌症想者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。
罗伯特·欧·杨
01
模拟生物体维持pH的稳定
2.实验目的
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。
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。
3.材料用具
pH计
【实验探究】
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
肝匀浆
滴数
pH
材料
自变量
因变量
——酸性、碱性物质
——HCl/NaOH（均为0.1 mol/L）
——生物体pH的变化
——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，标准对照
模拟生物体维持pH的稳定
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。
实验步骤
材料 0.1mol/L的HCl滴数
加入不同数量滴后的pH
0 5 10 15 20 25 30
自来水 6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8
缓冲液 7.0 7.0 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3
肝匀浆 6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9
材料 0.1mol/L的NaOH滴数
加入不同数量滴后的pH
0 5 10 15 20 25 30
自来水 7.0 8.8 9.4 9.8 10.0 10.5 11.0
缓冲液 7.0 7.2 7.3 7.5 7.8 8.0 8.2
肝匀浆 6.3 6.4 6.5 6.7 6.7 6.8 7.0
多次记录，取平均值
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。
实验结果
实验结论
在一定范围内，生物组织匀浆的性质类似于________而不同于_________，这说明_______________________________，能够______________________________________；
缓冲液
自来水
生物材料内含有缓冲物质
维持pH的相对稳定
根据实验结果完成教材P8的讨论
（1）就加入的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？
更像缓冲液
（2）缓冲液的pH变化为什么与自来水不同
原因是磷酸缓冲液中含有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）根据模拟实验结果，你可得出什么结论？
生物材料对pH的调节变化类似于缓冲液而不同于自来水。
（4）根据模拟实验结果尝试解释机体维持pH稳定的机制？
模拟生物体维持pH的稳定
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。
HCO3-/H2CO3 缓冲对：
HPO42-/H2PO4- 缓冲对：
溶液中酸性物质增加时：
溶液中碱性物质增加时：
HPO42- + H+ → H2PO4-
H2PO4- + OH- →HPO42- +H2O
乳酸+ NaHCO3→乳酸钠 + H2CO3
CO2 + H2O
OH- + H2CO3→HCO3- + H2O
一、内环境的动态变化
内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗？
37.1
36.9
36.7
36.5
一、内环境的动态变化
1. 不同人(年龄、性别不同)体温有没差别？
3 .人体温的日变化与当地气温的日变化有何差异？
2.同一个人在一日内的体温变化有何特点？
有差别
同一个人的体温在一日内有变化，但不超过1 ℃。
尽管气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近37 ℃。
结论：健康人的体温始终接近37 ℃，处于动态平衡中。
[资料3] 医生再给病人输液时，常用的生理盐水是0.9%的NaCl溶液。人体血浆的渗透压和0.9%的NaCl是一样的，所以我们将0.9%的NaCl称为生理盐水。
红细胞在不同浓度溶液中的形态
根据上述事实推测人体内环境渗透压能否发生剧烈波动，为什么？
人体内环境渗透压的动态变化
渗透压处于动态平衡
一、内环境的动态变化
1.每种成分的参考值（即正常值）是定值吗，这说明什么？
①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
②说明不同个体存在一定差异
问题探讨
一、内环境的动态变化
1.稳态：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。
2.实质：内环境的组成成分和理化性质保持相对稳定。
一、内环境的动态变化
02
对稳态调节机制的认识
思考：稳态是如何实现的？
二、对稳态调节机制的认识
维持内环境稳态的基础：
人体各器官、系统协调一致地正常运行。
结构与功能相适应
稳态是怎样实现的？
法国贝尔纳
美国坎农
现代观点
主要依赖神经系统的调节
动态平衡、依赖神经和体液的调节
神经—体液—免疫调节网络
二、对稳态调节机制的认识
思考：内环境稳态会不会出现失调的情况？
二、对稳态调节机制的认识
高血糖
高血脂
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。
二、对稳态调节机制的认识
病例1：尿毒症
正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状态下，由于内环境发生一系列变化，导致体内的各种反应出现紊乱，于是机体功能发生异常。
适宜的pH和温度是酶正常发挥催化作用的基本条件。
病例2：发烧
二、对稳态调节机制的认识
大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境渗透压会变小。这样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。严重时会出现疲倦、周身不适、表情淡漠、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。
病例3 ：腹泻
二、对稳态调节机制的认识
因为高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体内缺氧,常见的症状有头痛，失眠，食欲减退，疲倦，呼吸困难等，俗称高原反应。
二、对稳态调节机制的认识
病例4：高原反应
病例5：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 °C,病死率比较高。
二、对稳态调节机制的认识
调节功能出现障碍（内因）
外环境变化过于剧烈
（外因）
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的
二、对稳态调节机制的认识
03
内环境稳态的重要意义
(4)代谢废物排出
(1)血糖和氧含量正常
保证机体能量供应
(2)体温、pH等理化
性质相对稳定
保证酶活性、细胞代谢正常
(3)渗透压相对稳定
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
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
04
稳态概念的发展
可见，在生命系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。
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
内环境稳态是指正常机体通过___________________________的_____作用。使各个器官、系统_________，共同维持内环境_____和__________的____________状态。
神经-体液-免疫调节网络
调节
协调活动
成分
理化性质
相对稳定
调节功能出现障碍（内因）
外环境变化过于剧烈
（外因）
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的
小结
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。
人体的内环境与稳态
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
【知识总结】
教材14页
2. 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。
请运用本章所学关于内环境稳态的有关知识，并通过査阅相关资料获得更多的证据，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，其实是偷换概念的错误命题。内环境相关知识显示，体内细胞的生活环境——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，但这并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。
【课后练习】
教材14页
(1)维持内环境的稳态离不开体内细胞的参与( )
提示：影响稳态的因素是外界环境因素的变化和体内细胞代谢活动的进行。
(2)内环境稳态是机体通过消化、呼吸、循环和泌尿这四个系统的协调活动来维持的( )
提示：与内环境稳态直接相关的系统是消化、呼吸、泌尿、循环这四个系统，参与调节的系统还有神经系统、内分泌系统和免疫系统，内环境稳态是通过神经—体液—免疫调节网络来维持的。
√
×
(3)血浆、组织液、淋巴液的成分稳定时，机体不一定达到稳态( )
提示：稳态的实质是内环境的成分和理化性质处于动态平衡。
(4)内环境达到稳态时，人一定不得病( )
提示：患有红绿色盲症、白化病等遗传病的患者，其内环境也能达到稳态。
(5)内环境稳态遭到破坏时，代谢紊乱，此时代谢速率一定下降( )
提示：内环境稳态遭到破坏时，代谢速率不一定下降，如内环境中甲状腺激素升高，引起人患甲亢，代谢速率反而会升高。
√
×
×
(6)稳态只存在于人和高等动物等个体层次，其他生命系统层次不存在稳态（ ）
(7)人体内环境稳态的失调都是由于人体自身调节功能出现障碍导致的（ ）
(8)人体体温会随周围气温的变化而有较大的波动（ ）
×
×
×
解析　生命系统的各个层次都存在着稳态。
解析　当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态都可能会遭到破坏。
解析　人属于恒温动物，体温在一定范围内变化，体温不会随周围气温的变化而有较大的波动。
空调病的发生是因为房间密闭性强、空气流动性差、风量小、长时间不开窗、阳光不足，使房间的湿度和温度条件变成致病因子的温床，导致霉菌、细菌、病毒等各种微生物大量繁衍寄生在寝具、地毯、窗帘、家具上。人们在这样的环境中，一是大量微生物滋生，容易感染微生物引发的疾病，二是温度设定的太低，与室外温差大，一进一出容易感冒。空调病的症状主要包括由于忽冷忽热导致的物理性病变、微生物引起的疾病和在恒温的冷藏地常见的关节循环方面的不适。空调病往往是几种症状并发的复合疾病。
为防止空调病，专家特别提醒家用空调用户：不要24小时开空调，晚上或上班时可以关上；晚上如果要开空调也要调到睡眠状态，以免半夜温度下降导致感冒。不要24小时关闭窗户；温度不要调得过低，和室外温差不要高于7℃ ；地毯、床单、沙发罩等要经常清洗。对中央空调用户，专家强调：应对宾馆、饭店、医院等的寝具、用具、窗帘等要经常消毒，尽量让阳光照射。

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