生物體維持PH穩(wěn)定的機制

關(guān)于生物體維持PH穩(wěn)定的機制第一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性第2節(jié)第二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二問題探討：第三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二問題探討

血漿生化指標指的是血漿中各種化學(xué)成分的含量，其中包括機體多種代謝產(chǎn)物的含量。健康機體的生化指標一般都處于正常范圍內(nèi)。當(dāng)機體某項生理功能出現(xiàn)障礙時，勢必影響其代謝產(chǎn)物的含量，因此血漿的生化指標可以反映機體的健康狀況，并可以作為診斷疾病的依據(jù)。1.為什么血漿的生化指標能反映機體的健康狀況？第四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二這說明：（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，內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定是一種動態(tài)的相對穩(wěn)定；（2）不同個體存在一定差異。2.每種成分的參考值（即正常值）都有一個變化范圍，這說明什么？第五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二（1）肌酐含量超標，肌酐是有毒的代謝廢物，積累過多會影響健康。這表明腎臟的排泄功能有障礙。（2）葡萄糖含量超標，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，可引起高脂血癥，易并發(fā)冠心病、動脈粥樣硬化等。3.從化驗單上可以看出那幾種成分超出正常范圍？這可能會對人體造成什么不利影響？第六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二內(nèi)環(huán)境概念：人體內(nèi)的細胞外液，構(gòu)成了體內(nèi)細胞生活的液態(tài)環(huán)境，這個液態(tài)環(huán)境叫做人體的內(nèi)環(huán)境。血漿淋巴組織液細胞內(nèi)液一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化第七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二調(diào)查體溫的日變化規(guī)律思考以下問題:1、不同時間段體溫相同嗎？什么時候最高？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，這三人的體溫又會如何？第八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二體溫的日變化規(guī)律調(diào)查結(jié)果．．．．．．．．．．．．．．．．．．溫度時間36.837.037.237.461012269第九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二2~6時體溫最低，14~20時最高，變動范圍±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、精神緊張、進食等均可使體溫暫時性升高

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固定值，而是一個溫度范圍,一般不超過1℃,體溫始終接近37℃，處于動態(tài)平衡中?？傊旱谑?，共四十二頁，編輯于2023年，星期二內(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態(tài)平衡中呢？請舉例說明。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十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化健康人的內(nèi)環(huán)境的每一項成分和理化性質(zhì)都于動態(tài)平衡中。

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

水、無機鹽、各種營養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物的相對穩(wěn)定狀態(tài)理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定：第十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二穩(wěn)態(tài)是怎么實現(xiàn)的呢？第十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識第十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二如果某種器官的功能出現(xiàn)障礙，就會引起穩(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，會出現(xiàn)尿毒癥，最終會引起死亡。（1）各個器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地正常運行是維持內(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)第十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二（2）機體內(nèi)各個器官、系統(tǒng)為什么能保持協(xié)調(diào)的機制？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，通過機體各種器官、系統(tǒng)分工合作、協(xié)調(diào)統(tǒng)一而實現(xiàn)的。③公認的解釋：神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機制。穩(wěn)態(tài)會遭到破壞嗎？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)第十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二穩(wěn)態(tài)會遭到破壞嗎？發(fā)燒的病人高原反應(yīng)第十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二思考與討論：1、你有發(fā)燒的經(jīng)歷嗎？談?wù)劯邿顕乐貢r的感受。體溫過高時為什么要采取物理降溫或藥物降溫的措施？高燒時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)燒時機體處于一種明顯的分解代謝過旺的狀態(tài)，持續(xù)高燒會使器官的功能負荷加重；對器官造成損害。孕婦發(fā)燒可能會使胎兒致畸；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十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二2、大量出汗或嚴重腹瀉后，如果只喝水，不補充鹽，內(nèi)環(huán)境的滲透壓會出現(xiàn)什么變化？這會帶來怎樣的后果？內(nèi)環(huán)境的滲透壓會變小。內(nèi)環(huán)境中的水就較多的通過滲透作用進入細胞，造成細胞吸水腫脹，導(dǎo)致細胞代謝和功能紊亂。嚴重時會出現(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。第十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二3、有人到青藏高原后會出現(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？

因為高原空氣稀薄，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，并且機體調(diào)節(jié)機制良好，內(nèi)環(huán)境的波動較小，仍能維持穩(wěn)定。若外界環(huán)境變化劇烈，機體的調(diào)節(jié)能力不好，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)將受到破壞，就會影響身體健康。第二十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二人體維持穩(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，內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)就會遭到破壞。第二十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二空調(diào)病夏天時，空調(diào)房間與室外的溫差較大，如果經(jīng)常進出空調(diào)房間，就會出現(xiàn)咳嗽、頭痛、流鼻涕等感冒癥狀。如果在溫度較低的空調(diào)房間呆的時間過長，就會引起關(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，空氣熱量不斷變動等因素，干擾了人體的嗅覺，削弱了人體對空氣中病菌、過敏原和異味的反應(yīng)。房間內(nèi)濕度太低，會對眼、鼻等處的黏膜產(chǎn)生不利作用，導(dǎo)致黏膜病。第二十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二三．內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件（1）正常的血糖水平和血氧含量是供給機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，二氧化碳等會使機體中毒。

總之：細胞的代謝過程是由細胞內(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，必將引起細胞代謝紊亂。第二十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二實驗：生物體維持pH穩(wěn)定的機制復(fù)習(xí)：正常人的血漿近中性，pH為

。7.35——7.45解決的問題：細胞代謝會產(chǎn)生許多酸性物質(zhì)，如碳酸乳酸等；人和動物吃的食物消化吸收后經(jīng)代謝會產(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)進入內(nèi)環(huán)境，會使pH發(fā)生偏轉(zhuǎn)，但一般情況下，機體能使pH穩(wěn)定在一定范圍內(nèi)，這是為什么呢？第二十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二實驗?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。實驗原理：

本實驗采用對比實驗的方法，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相對穩(wěn)定的機制。第二十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二材料用具：生物材料：肝勻漿馬鈴薯勻漿稀釋的雞蛋清黃瓜勻漿儀器：防護手套燒杯彩色鉛筆PH計或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的磷酸緩沖液第二十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二方法步驟：（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時的pH值第二十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第二十八頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二實驗結(jié)果：對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。第二十九頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第三十頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二第三十一頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二實驗結(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。實驗結(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相對穩(wěn)定。不同的實驗材料對酸或堿的緩沖效果不同。第三十二頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二實驗結(jié)論：僅在某一階段內(nèi)，生物材料pH穩(wěn)定；而且不同的實驗材料對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相對穩(wěn)定。第三十三頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二實驗誤差分析：（1）加入酸、堿后不搖動或搖動不均勻、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確。（5）燒杯清洗不干凈。第三十四頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二5．實驗討論（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，可中和H+，水溶液而不同，因而加入酸堿后pH變化明顯。）(3)嘗試對生物實驗材料維持pH穩(wěn)定的機制進行解釋。（提示：生物材料中含有緩沖對NaH2P04/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等，它們能夠?qū)λ釅A度的變化起緩沖作用，此外，機體還可通過對生理活動進行調(diào)節(jié)來維持pH穩(wěn)定。）第三十五頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二酸過多：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第三十六頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二食物中堿性物質(zhì)如碳酸鈉消化系統(tǒng)Na2CO3+

H2CO32NaHCO3泌尿系統(tǒng)組織細胞第三十七頁，共四十二頁，編輯于2023年，星期二（2）舉例如：磷酸緩沖液中含有NaH2PO4/Na2HPO4NaH2PO4溶液呈酸性Na