生物體維持PH穩(wěn)定的機(jī)制

關(guān)于生物體維持PH穩(wěn)定的機(jī)制第1頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性第2節(jié)第2頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五問題探討：第3頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五問題探討

血漿生化指標(biāo)指的是血漿中各種化學(xué)成分的含量，其中包括機(jī)體多種代謝產(chǎn)物的含量。健康機(jī)體的生化指標(biāo)一般都處于正常范圍內(nèi)。當(dāng)機(jī)體某項(xiàng)生理功能出現(xiàn)障礙時(shí)，勢必影響其代謝產(chǎn)物的含量，因此血漿的生化指標(biāo)可以反映機(jī)體的健康狀況，并可以作為診斷疾病的依據(jù)。1.為什么血漿的生化指標(biāo)能反映機(jī)體的健康狀況？第4頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五這說明：（1）內(nèi)環(huán)境中各種化學(xué)成分的含量不是恒定不變的，而是在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定是一種動(dòng)態(tài)的相對(duì)穩(wěn)定；（2）不同個(gè)體存在一定差異。2.每種成分的參考值（即正常值）都有一個(gè)變化范圍，這說明什么？第5頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五（1）肌酐含量超標(biāo)，肌酐是有毒的代謝廢物，積累過多會(huì)影響健康。這表明腎臟的排泄功能有障礙。（2）葡萄糖含量超標(biāo)，血糖含量過高可并發(fā)酮癥酸中毒、糖尿病的心血管合并癥等。（3）甘油三脂超標(biāo)，可引起高脂血癥，易并發(fā)冠心病、動(dòng)脈粥樣硬化等。3.從化驗(yàn)單上可以看出那幾種成分超出正常范圍？這可能會(huì)對(duì)人體造成什么不利影響？第6頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五內(nèi)環(huán)境概念：人體內(nèi)的細(xì)胞外液，構(gòu)成了體內(nèi)細(xì)胞生活的液態(tài)環(huán)境，這個(gè)液態(tài)環(huán)境叫做人體的內(nèi)環(huán)境。血漿淋巴組織液細(xì)胞內(nèi)液一、內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化第7頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五調(diào)查體溫的日變化規(guī)律思考以下問題:1、不同時(shí)間段體溫相同嗎？什么時(shí)候最高？這說明了什么？2、父親與母親的體溫相比較一般誰高？這說明什么？自己與父親的體溫相比較一般誰高？這說明什么？3、若在火熱的夏天測同樣這一家人的體溫，這三人的體溫又會(huì)如何？第8頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五體溫的日變化規(guī)律調(diào)查結(jié)果．．．．．．．．．．．．．．．．．．溫度時(shí)間36.837.037.237.461012269第9頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五2~6時(shí)體溫最低，14~20時(shí)最高，變動(dòng)范圍±0.5℃

兒童體溫高于成人，老年人偏低，均為正確范圍

女性高于男性，女性經(jīng)前期妊娠早期輕度升高，月輕期較低

情緒激動(dòng)、精神緊張、進(jìn)食等均可使體溫暫時(shí)性升高

晝夜因素年齡因素性別因素其他因素

正常人的體溫并不是一個(gè)固定值，而是一個(gè)溫度范圍,一般不超過1℃,體溫始終接近37℃，處于動(dòng)態(tài)平衡中?？傊旱?0頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)除溫度外，還有滲透壓、酸堿度，內(nèi)環(huán)境的滲透壓是否也處于動(dòng)態(tài)平衡中呢？請(qǐng)舉例說明。如：輸液必須輸生理鹽水、多飲多尿、吃太咸就喝多水等。舉例吸水脹破失水皺縮第11頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化健康人的內(nèi)環(huán)境的每一項(xiàng)成分和理化性質(zhì)都于動(dòng)態(tài)平衡中。

正常機(jī)體通過調(diào)節(jié)作用，使各個(gè)器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動(dòng)，共同維持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)叫做穩(wěn)態(tài)。pH值、滲透壓、溫度等的相對(duì)穩(wěn)定穩(wěn)態(tài)的概念：包括：化學(xué)成分的相對(duì)穩(wěn)定：

水、無機(jī)鹽、各種營養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物的相對(duì)穩(wěn)定狀態(tài)理化性質(zhì)的相對(duì)穩(wěn)定：第12頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五穩(wěn)態(tài)是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？第13頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五二、對(duì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)第14頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五如果某種器官的功能出現(xiàn)障礙，就會(huì)引起穩(wěn)態(tài)失調(diào)。例：腎臟是形成尿液的器官，當(dāng)發(fā)生腎功能衰竭時(shí)，會(huì)出現(xiàn)尿毒癥，最終會(huì)引起死亡。（1）各個(gè)器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地正常運(yùn)行是維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)。維持穩(wěn)態(tài)直接相關(guān)的系統(tǒng)：消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)第15頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五（2）機(jī)體內(nèi)各個(gè)器官、系統(tǒng)為什么能保持協(xié)調(diào)的機(jī)制？①貝爾納推測：內(nèi)環(huán)境的恒定主要依賴于神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。②坎農(nóng)的解釋：內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是在神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的共同作用下，通過機(jī)體各種器官、系統(tǒng)分工合作、協(xié)調(diào)統(tǒng)一而實(shí)現(xiàn)的。③公認(rèn)的解釋：神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制。穩(wěn)態(tài)會(huì)遭到破壞嗎？穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的系統(tǒng)：神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)第16頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五穩(wěn)態(tài)會(huì)遭到破壞嗎？發(fā)燒的病人高原反應(yīng)第17頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五思考與討論：1、你有發(fā)燒的經(jīng)歷嗎？談?wù)劯邿顕?yán)重時(shí)的感受。體溫過高時(shí)為什么要采取物理降溫或藥物降溫的措施？高燒時(shí)主要癥狀大部分集中在中樞神經(jīng)系統(tǒng)，病人感覺不適、頭疼、頭暈、嗜睡等，還常伴有食欲不振、厭食、惡心的表現(xiàn)。發(fā)燒時(shí)機(jī)體處于一種明顯的分解代謝過旺的狀態(tài)，持續(xù)高燒會(huì)使器官的功能負(fù)荷加重；對(duì)器官造成損害。孕婦發(fā)燒可能會(huì)使胎兒致畸；幼兒持續(xù)高燒容易發(fā)生驚厥，可能造成腦損害，如智力落后甚至癲癇第18頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五2、大量出汗或嚴(yán)重腹瀉后，如果只喝水，不補(bǔ)充鹽，內(nèi)環(huán)境的滲透壓會(huì)出現(xiàn)什么變化？這會(huì)帶來怎樣的后果？內(nèi)環(huán)境的滲透壓會(huì)變小。內(nèi)環(huán)境中的水就較多的通過滲透作用進(jìn)入細(xì)胞，造成細(xì)胞吸水腫脹，導(dǎo)致細(xì)胞代謝和功能紊亂。嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)疲倦、周身不適、表情淡漠、惡心、食欲減退、皮下組織腫脹等癥狀。第19頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五3、有人到青藏高原后會(huì)出現(xiàn)頭痛、乏力、心跳加速甚至血壓升高等癥狀，為什么？這說明外界環(huán)境與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)之間有什么關(guān)系？

因?yàn)楦咴諝庀”?，大氣壓和氧分壓低，易造成體內(nèi)缺氧。

這說明外界環(huán)境的變化勢必影響內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。若外界環(huán)境的變化不甚劇烈，并且機(jī)體調(diào)節(jié)機(jī)制良好，內(nèi)環(huán)境的波動(dòng)較小，仍能維持穩(wěn)定。若外界環(huán)境變化劇烈，機(jī)體的調(diào)節(jié)能力不好，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)將受到破壞，就會(huì)影響身體健康。第20頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五人體維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。當(dāng)外界環(huán)境的變化過于劇烈，或人體自身的調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)障礙時(shí)，內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)就會(huì)遭到破壞。第21頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五空調(diào)病夏天時(shí)，空調(diào)房間與室外的溫差較大，如果經(jīng)常進(jìn)出空調(diào)房間，就會(huì)出現(xiàn)咳嗽、頭痛、流鼻涕等感冒癥狀。如果在溫度較低的空調(diào)房間呆的時(shí)間過長，就會(huì)引起關(guān)節(jié)酸痛或頸僵背硬、腰沉臀重、肢痛足麻、頭暈?zāi)X脹等。如果呆得太久，由于空氣不好，容易使人頭暈?zāi)垦?。這些癥狀就是空調(diào)綜合征，俗稱空調(diào)病。主要表現(xiàn)為：感冒、過敏、風(fēng)濕痛、黏膜干燥、緊張、煩躁、注意力難以集中、頭痛，等等。對(duì)人的影響主要在于：空調(diào)風(fēng)使人體表面水分蒸發(fā)量加大，毛孔收縮，不能正常排汗，也會(huì)引起內(nèi)分泌的紊亂由于氣流方向經(jīng)常變換，氣流速度增加，空氣熱量不斷變動(dòng)等因素，干擾了人體的嗅覺，削弱了人體對(duì)空氣中病菌、過敏原和異味的反應(yīng)。房間內(nèi)濕度太低，會(huì)對(duì)眼、鼻等處的黏膜產(chǎn)生不利作用，導(dǎo)致黏膜病。第22頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五三．內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件（1）正常的血糖水平和血氧含量是供給機(jī)體所需能量的重要保障。

（2）適宜的體溫和pH是酶發(fā)揮催化作用的基本條件（3）滲透壓是維持組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的重要因素（4）內(nèi)環(huán)境中過多的代謝產(chǎn)物如尿素，二氧化碳等會(huì)使機(jī)體中毒。

總之：細(xì)胞的代謝過程是由細(xì)胞內(nèi)眾多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)組成的，完成這些反應(yīng)需要各種物質(zhì)和條件。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)時(shí)，必將引起細(xì)胞代謝紊亂。第23頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五實(shí)驗(yàn)：生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制復(fù)習(xí)：正常人的血漿近中性，pH為

。7.35——7.45解決的問題：細(xì)胞代謝會(huì)產(chǎn)生許多酸性物質(zhì)，如碳酸乳酸等；人和動(dòng)物吃的食物消化吸收后經(jīng)代謝會(huì)產(chǎn)生一些酸性物質(zhì)或堿性物質(zhì)。這些酸性物質(zhì)或堿性物質(zhì)進(jìn)入內(nèi)環(huán)境，會(huì)使pH發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但一般情況下，機(jī)體能使pH穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，這是為什么呢？第24頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^比較自來水、緩沖溶液和生物材料在加入酸或堿后pH的變化，推測生物體是如何維持pH穩(wěn)定的。實(shí)驗(yàn)原理：

本實(shí)驗(yàn)采用對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法，通過向自來水、緩沖液、生物材料中加入酸或堿溶液引起的pH不同變化，定性說明人體內(nèi)液體環(huán)境與緩沖液相似而不同于自來水，從而說明生物體維持pH相對(duì)穩(wěn)定的機(jī)制。第25頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五材料用具：生物材料：肝勻漿馬鈴薯勻漿稀釋的雞蛋清黃瓜勻漿儀器：防護(hù)手套燒杯彩色鉛筆PH計(jì)或PH試紙鑷子試劑：自來水物質(zhì)的量濃度為0.1moL/L的NaOH物質(zhì)的量濃度為0.1moL/L的HCINa2HPO4與KH2PO4混合溶液pH=7的磷酸緩沖液第26頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五方法步驟：（P10)繪制記錄表格測量自來水的起始pH值，依次記錄加入5、10、15、、、、、30滴0.1moL/LNaOH時(shí)的pH值，測量自來水的起始pH值，依次記錄加入5、10、15、、、、、30滴0.1moL/LHCI時(shí)的pH值，測量緩沖液的起始pH值，依次記錄加入5、10、15、、、、、30滴0.1moL/LHCI時(shí)pH值，測量自來水的起始pH值，依次記錄加入5、10、15、、、、、30滴0.1moL/LNaOH時(shí)的pH值，測量生物材料的起始pH值，依次記錄加入5、10、15、、、、、30滴0.1moL/LHCI時(shí)的pH值測量自生物材料的起始pH值，依次記錄加入5、10、15、、、、、30滴0.1moL/LNaOH時(shí)的pH值第27頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五第28頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五實(shí)驗(yàn)結(jié)果：對(duì)酸緩沖能力依此增加的是：

自來水<馬鈴薯勻漿<雞蛋清<緩沖液；對(duì)堿緩沖能力依此增加的是：

自來水<雞蛋清<馬鈴薯勻漿<緩沖液。第29頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五第30頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五第31頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五實(shí)驗(yàn)結(jié)果:

自來水中加入酸堿物質(zhì)后，pH逐漸偏小或偏大，而緩沖液和生物材料中加入酸堿后pH幾乎不變或變化不大。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：說明生物材料內(nèi)含有酸堿緩沖物質(zhì)，從而能維持pH相對(duì)穩(wěn)定。不同的實(shí)驗(yàn)材料對(duì)酸或堿的緩沖效果不同。第32頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五實(shí)驗(yàn)結(jié)論：僅在某一階段內(nèi)，生物材料pH穩(wěn)定；而且不同的實(shí)驗(yàn)材料對(duì)酸或堿的緩沖效果不同。在自來水中加入酸或堿物質(zhì)后，pH變化比較明明顯，而緩沖液和生物材料中加入酸堿后pH幾乎不變或變化不大，說明生物材料內(nèi)含有酸堿緩沖物質(zhì)，從而能維持pH相對(duì)穩(wěn)定。第33頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五實(shí)驗(yàn)誤差分析：（1）加入酸、堿后不搖動(dòng)或搖動(dòng)不均勻、不徹底。（2）加入酸、堿后不待其穩(wěn)定就立即測pH值等。（3）肉眼分辨色度有誤差。（4）試劑配制的濃度或使用的量不準(zhǔn)確。（5）燒杯清洗不干凈。第34頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五5．實(shí)驗(yàn)討論（1）就加入酸或堿后pH變化的來說，生物材料是更像自來水還是更像緩沖液？(2)分析緩沖液的pH變化情況為什么與自來水的不同？（提示：緩沖液加入少量酸堿后，PH變化不明顯，原因是磷酸緩沖液中含有NaH2P04/Na2HPO4，其中NaH2P04/溶液顯酸性，當(dāng)加少量NaOH，可以中和OH-；Na2HPO4呈堿性，當(dāng)加入少量HCl時(shí)，可中和H+，水溶液而不同，因而加入酸堿后pH變化明顯。）(3)嘗試對(duì)生物實(shí)驗(yàn)材料維持pH穩(wěn)定的機(jī)制進(jìn)行解釋。（提示：生物材料中含有緩沖對(duì)NaH2P04/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等，它們能夠?qū)λ釅A度的變化起緩沖作用，此外，機(jī)體還可通過對(duì)生理活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)來維持pH穩(wěn)定。）第35頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五酸過多：乳酸+NaHCO3

堿過多：乳酸鈉+H2CO3（碳酸氫鹽）腎臟排尿呼吸排出Na2CO3+

H2CO32NaHCO3腎臟排尿

pH值的調(diào)節(jié)

緩沖物質(zhì)：H2CO3/NaHCO3

、NaH2PO4/Na2HPO4第36頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五食物中堿性物質(zhì)如碳酸鈉消化系統(tǒng)Na2CO3+

H2CO32NaHCO3泌尿系統(tǒng)組織細(xì)胞第37頁，共42頁，2022年，5月20日，8點(diǎn)49分，星期五（2）舉例如：磷酸緩沖液中含有NaH2PO4/Na2HPO4NaH2PO4溶液呈酸性Na2HP