生物人教版（2023）選擇性必修1 1.2內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)（共30張ppt）

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第一章人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)

第2節(jié)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)

問題探討

血液生化六項檢查

項目測定值單位參考范圍

丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶ALT17IU/L0～45

肌酐CRE1.9mg/dl0.5～1.5

尿素氮BUN14.6mg/dl6～23

血清葡萄糖GLU223mg/dl60～110

甘油三脂TG217mg/dl50～200

總膽固醇TCH179mg/dl150～220

1、為何血液的生化指標能反映機體

的健康情況？

血漿是內(nèi)環(huán)境的重要組分之一，對機體的正常生命活動起著至關(guān)重要的作用，血漿中各種化合物的含量如果發(fā)生異常變化就會導(dǎo)致機體出現(xiàn)相應(yīng)的病癥。

2、每種成分的參考值（正常值）都有一個變化范圍，這說明什么？

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。

②說明不同個體存在一定差異。

問題探討

血液生化六項檢查

項目測定值單位參考范圍

丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶ALT17IU/L0～45

肌酐CRE1.9mg/dl0.5～1.5

尿素氮BUN14.6mg/dl6～23

血清葡萄糖GLU223mg/dl60～110

甘油三脂TG217mg/dl50～200

總膽固醇TCH179mg/dl150～220

3、從化驗單上可以看出哪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？

血清葡萄糖：是血液中血糖濃度的一項指標，對于診斷以及指導(dǎo)治療糖尿病具有重要意義

肌酐、尿素氮：是衡量腎功能的一項指標（當腎功能發(fā)生障礙時，代謝廢物不能排出體外，以致大量含氮廢物和其他毒性物質(zhì)在體內(nèi)積累，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)被破壞）

結(jié)論：正常情況下，內(nèi)環(huán)境成分處于動態(tài)變化之中。

2

1.2內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)

內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化

對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識

內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義

穩(wěn)態(tài)概念的發(fā)展

一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化

【探究·實踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定

隨著外界環(huán)境的變化和體內(nèi)細胞代謝活動的進行，內(nèi)環(huán)境（如血漿）的各種化學(xué)成分和理化性質(zhì)在不斷發(fā)生變化。

食物代謝后會產(chǎn)生酸性和堿性物質(zhì)，細胞代謝也會產(chǎn)生酸性物質(zhì)，這些物質(zhì)進入內(nèi)環(huán)境，會使機體的pH發(fā)生怎樣的變化呢？

內(nèi)環(huán)境的pH

？

一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化

實驗?zāi)康?/p>

實驗原理

通過比較自來水、緩沖液和肝勻漿在加入酸或堿后pH的變化，推測生物體是如何維持pH穩(wěn)定的。

在溶液中加入酸或堿后，緩沖對（如：HPO42-/H2PO4-）能使溶液pH的變化減弱；與自來水相比，生物組織勻漿更類似于緩沖液。

【探究·實踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定

材料用具

——生物體pH的變化

——生物組織材料

課題：探究酸性和堿性物質(zhì)進入體內(nèi)，生物體的pH變化

實驗對象：

自變量：

因變量：

實驗設(shè)計

材料0.1mol/L的HCl0.1mol/L的NaOH加入不同數(shù)量液滴后的pH加入不同數(shù)量液滴后的pH051015202530051015202530

自來水

緩沖液

肝勻漿

自變量

因變量

實驗組

一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化

【探究·實踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定

——酸性、堿性物質(zhì)

——動物血漿、肝勻漿、蛋清等

——HCl/NaOH（均為0.1mol/L）

——檢測pH（pH計/pH試紙）

空白對照

標準對照

一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化

實驗步驟

【探究·實踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定

(1)繪制實驗記錄表格。

(2)測自來水加入酸或堿后pH的變化。

將25mL自來水倒入50mL燒杯中，測試并記錄起始pH。一次加一滴0.1mol/L的

HCl（或NaOH），輕輕搖動。每加5滴測試并記錄一次pH，直到加入30滴為止。

(3)測緩沖液加入酸或堿后pH的變化。

充分沖洗燒杯，用緩沖液代替自來水，重復(fù)(2)中步驟，記錄結(jié)果。

(4)測肝勻漿加入酸或堿后pH的變化。

充分沖洗燒杯，用肝勻漿代替自來水，重復(fù)(2)中步驟，記錄結(jié)果。

一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化

實驗步驟

【探究·實踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定

(5)實驗結(jié)果記錄、實驗數(shù)據(jù)處理。

多次記錄，取平均值

材料(25mL)0.1mol/L的HCl滴數(shù)0.1mol/L的NaOH滴數(shù)051015202530051015202530

自來水6.86.56.36.05.04.13.87.08.89.49.810.010.511.0

緩沖液7.07.06.86.66.56.46.37.07.27.37.57.88.08.2

肝勻漿6.46.26.16.06.05.95.96.36.46.56.76.76.87.0

如何更直觀地體現(xiàn)pH的變化？

一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化

實驗步驟

【探究·實踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定

(5)實驗結(jié)果記錄、實驗數(shù)據(jù)處理。

以酸或堿的滴數(shù)為橫坐標，以溶液pH為縱坐標，繪制不同材料在各條件下的pH變化曲線。

實驗結(jié)論

生物材料的性質(zhì)類似于緩沖液而不同于自來水，說明生物材料內(nèi)含有緩沖物質(zhì)，能夠維持pH的相對穩(wěn)定。

一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化

酸堿度的動態(tài)變化

人的體溫，會因年齡、性別等的不同存在微小差異；

同一個人的體溫在一日內(nèi)也有變化，幅度一般不超過1℃;

盡管氣溫波動范圍較大,但健康人的體溫始終接近37℃。

體溫的動態(tài)變化

如____________________________

HCO3-/H2CO3

HPO42-/H2PO4-

內(nèi)環(huán)境pH維持在一定范圍內(nèi),因為其中含有____________

很多緩沖對

小結(jié)：健康人體內(nèi)環(huán)境的每一種成分如血糖、血脂，以及滲透壓等理化性質(zhì)都是不斷變化的，但都處于一定的范圍內(nèi)。

穩(wěn)態(tài)

正常機體通過作用，使協(xié)調(diào)活動，共同維持內(nèi)環(huán)境的狀態(tài)。

穩(wěn)態(tài)

一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化

1、定義

2、實質(zhì)

調(diào)節(jié)

各個器官、系統(tǒng)

相對穩(wěn)定

內(nèi)環(huán)境的化學(xué)成分和理化性質(zhì)處于動態(tài)平衡之中

水、無機鹽、營養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物

pH值、滲透壓、溫度

內(nèi)環(huán)境

變化

外界環(huán)境變化（外因）

體內(nèi)細胞代謝活動的進行（內(nèi)因）

動態(tài)平衡

調(diào)節(jié)作用

血漿pH：7.35-7.45、

體溫：約37℃、

滲透壓：770kPa

穩(wěn)態(tài)是如何實現(xiàn)的呢？

2

1.2內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)

內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化

對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識

內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義

穩(wěn)態(tài)概念的發(fā)展

二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識

1、穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)

NaHCO3/H2CO3

Na2HPO4/NaH2PO4

①由一種弱酸與該種弱酸的堿性鹽組成。

②既能抗酸，又能抗堿，有緩沖作用。

弱酸

弱酸

弱堿

弱堿

緩沖對

機體通過緩沖對維持pH平衡的實例

(1)劇烈運動產(chǎn)生大量乳酸時：

①乳酸＋NaHCO3→乳酸鈉＋H2CO3。

結(jié)果：CO2由肺排出體外，

緩沖了體內(nèi)過多的酸。

(2)堿性物質(zhì)進入血液時：

Na2CO3＋H2CO3→2NaHCO3

結(jié)果：過多的NaHCO3由腎臟排出，

緩沖了體內(nèi)的堿性變化

②H2CO3→H2O＋CO2↑。

食物、水和無機鹽

CO2

O2

呼吸系統(tǒng)

泌尿系統(tǒng)

消化系統(tǒng)

肺泡表面潮濕且伸縮性很大，有利于氣體的交換

腎小球是血管球，參與形成原尿

有機廢物、水和無機鹽

未被吸收的物質(zhì)

小腸絨毛增大吸收營養(yǎng)物質(zhì)的表面積

貧血、昏迷、休克

尿毒癥，甚至死亡

細胞

循環(huán)系統(tǒng)

人體各器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)運行是維持內(nèi)環(huán)境

穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)。

二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識

2、維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)

二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識

2、維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)

外界環(huán)境中的物質(zhì)

消化系統(tǒng)

呼吸系統(tǒng)

皮膚，泌尿、排泄系統(tǒng)

循環(huán)系統(tǒng)

血漿

淋巴

組織液

細胞內(nèi)液

中樞系統(tǒng)

營養(yǎng)物質(zhì)

O2、CO2、H2O

水、無機鹽、尿素、尿酸

促進

刺激

只有機體內(nèi)各個器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)合作，內(nèi)環(huán)境才能處于穩(wěn)態(tài)

二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識

3、穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的探究歷程

1857年，貝爾納推測：內(nèi)環(huán)境保持穩(wěn)定主要依賴神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。

1926年，坎農(nóng)提出穩(wěn)態(tài)的概念。穩(wěn)態(tài)不是恒定不變，而是一種動態(tài)平衡。提出：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。

目前普遍認為：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。

二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識

內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)會失調(diào)嗎？

調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)障礙（內(nèi)因）

外環(huán)境變化過于劇烈

（外因）

內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)遭到破壞

人體維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有一定限度的

二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識

【思考·討論】分析內(nèi)環(huán)境失調(diào)的實例

1.發(fā)燒

病人感覺頭暈、厭食、惡心。

高燒時酶活性改變→代謝紊亂（過于旺盛）→機體功能異常

應(yīng)采用物理方法或藥物來退燒

2.腹瀉

內(nèi)環(huán)境滲透壓會變小，細胞吸水腫脹。

進一步導(dǎo)致細胞代謝和功能紊亂

若嚴重腹瀉后只喝水，不補充鹽，內(nèi)環(huán)境滲透壓可能會出現(xiàn)什么變化？

發(fā)燒后有何感受？發(fā)燒時人體內(nèi)環(huán)境有何變化？

二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識

【思考·討論】分析內(nèi)環(huán)境失調(diào)的實例

3.高原病

到高原后出現(xiàn)頭痛、乏力、

心跳加快、血壓升高等癥狀。

原因：高原空氣稀薄，氧分壓低，易造成體內(nèi)缺氧。

腎功能衰竭時，形成尿液不足，

尿素等代謝廢物在體內(nèi)積累

導(dǎo)致中毒。

4.尿毒癥:

5.糖尿病:

血液中葡萄糖含量過高

多食、多飲、多尿、口渴、饑餓感強烈，身體消瘦

病癥名稱內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)變化疾病的癥狀

尿毒癥尿素等代謝廢物在體內(nèi)積累自身中毒和綜合病癥

高原反應(yīng)體內(nèi)缺氧，血氧過低頭痛、乏力、心跳加快

糖尿病血液中葡萄糖含量過高多食、多飲、多尿、口渴、饑餓感強烈，身體消瘦

感冒發(fā)燒體溫過高，影響酶的活性食欲不振，四肢無力

嚴重腹瀉丟失大量的水和無機鹽疲倦、周身不適、惡心

小結(jié)：穩(wěn)態(tài)失調(diào)與相關(guān)疾病

二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識

2

1.2內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)

內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化

對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識

內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義

穩(wěn)態(tài)概念的發(fā)展

三、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義

細胞代謝是由細胞內(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。（P11）

血糖和氧

含量正常

代謝廢物

排出

體溫、pH

相對穩(wěn)定

滲透壓

相對穩(wěn)定

保證機體能量供應(yīng)

保證酶活性、細胞代謝正常

維持細胞的正常形態(tài)和功能

可防止機體中毒

三、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義

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

內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)

成分穩(wěn)定

理化性質(zhì)穩(wěn)定

細胞代謝

物質(zhì)和能量

條件（酶活性強）

溫度

適宜

pH

適宜

供應(yīng)

保證

四、穩(wěn)態(tài)概念的發(fā)展

不同層次的生命系統(tǒng)都存在著類似內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的特性。

（1）分子水平：基因表達的穩(wěn)態(tài)、激素分泌的穩(wěn)態(tài)、酶活性的穩(wěn)態(tài)等。例如

在正常生長和分裂的細胞中，原癌基因和抑癌基因的表達存在著穩(wěn)態(tài)；

正常人體內(nèi)調(diào)節(jié)血糖的胰島素和胰高血糖素等激素是處于動態(tài)平衡的。

（2）細胞水平：細胞的分裂和分化的穩(wěn)態(tài)等。

（3）器官水平：心臟活動如血壓、心率的穩(wěn)態(tài)、消化腺分泌消化液的穩(wěn)態(tài)等。

（4）群體水平：種群數(shù)量的變化存在穩(wěn)態(tài)、生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能也存在穩(wěn)態(tài)等。

一、概念檢測

1.穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)的特征，也是機體存活的條件。判斷下列是否正確。

(1)人吃進酸性或堿性的食物會使血漿pH發(fā)生紊亂。()

(2)有的人常吃咸魚、咸菜，但他細胞外液的滲透壓仍能保持相對穩(wěn)定。()

(3)在正常情況下，一個人的體溫是恒定不變的。()

(4)CO2是人體細胞呼吸產(chǎn)生的廢物，不參與維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。()

2.在長跑比賽時，運動員的體內(nèi)會發(fā)生復(fù)雜的生理變化，如機體大量產(chǎn)熱、岀汗等。下列相關(guān)敘述正確的是()

A.大量產(chǎn)熱會使體溫急劇升高

B.大量出汗會使血漿的pH下降

C.大量出汗可使血漿滲透壓降低

D.大量出汗有利于機體體溫的穩(wěn)定

×

×

×

√

D

練習(xí)與應(yīng)用（P12）

練習(xí)與應(yīng)用（P12）

二、拓展應(yīng)用

2023年，科學(xué)家研制了一個充滿電解質(zhì)溶液的大塑料袋，并用它撫育早產(chǎn)的羊羔。羊羔在此“人造子宮”中待了4周。足月后發(fā)現(xiàn)，它們與在母羊子宮中待到足月出生的小羊一樣健康。請從內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的角度分析：“人造子宮”必須具備哪些條件？

模擬自然子宮羊水的成分種類和含量：

需要具備水、電解質(zhì)、促進羊羔生長的營養(yǎng)物質(zhì)和生長因子，如蛋白質(zhì)、

糖類、脂肪等，也包括抗生素、尿素等。

此外，還必須具備適宜的溫度和酸堿度。

“人造子宮”接有專門管道，需要每天注入定量電解質(zhì)溶液，以確?！把蛩钡玫礁?，保持相對穩(wěn)定。

復(fù)習(xí)與提高(P14）

一、選擇題

1.正常情況下，人體具有維持內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定的能力。下列相關(guān)敘述錯誤的是（）

A.偶爾吃咸的食物不會長時間影響血漿滲透壓的穩(wěn)定

B.在高溫或寒冷條件下，正常人的體溫總是接近37℃

C.血漿的pH是由血漿中的氫離子維持的,與其他物質(zhì)無關(guān)

D.喝水多則尿多，出汗多則尿少，以維持體液中水含量的穩(wěn)定

2.人在