1.2內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)課件-2024-2025學(xué)年高二上學(xué)期生物北師大版選擇性必修1

第1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)▲實(shí)例：2021年5月22日(氣溫為9.1-24℃)中午1點(diǎn)左右，在甘肅省白銀市舉行的馬拉松百公里越野賽高海拔賽段20公里至31公里處，受突變極端天氣影響，局地出現(xiàn)冰雹、凍雨、大風(fēng)等災(zāi)害性天氣，150多位參賽者有21名遇難。有賽事親歷者表示，不少選手出現(xiàn)失溫癥狀，抽搐、口吐白沫，身著短褲短袖倒在海拔2000多米的賽道線路旁?！劢贡竟?jié)關(guān)鍵詞（讀一讀）①穩(wěn)態(tài)②緩沖對(duì)、緩沖物質(zhì)③穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制④神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)⑤穩(wěn)態(tài)失調(diào)【思考】?jī)?nèi)環(huán)境會(huì)因此而劇烈變動(dòng)嗎？隨著外界環(huán)境的變化和體內(nèi)細(xì)胞代謝活動(dòng)的進(jìn)行，內(nèi)環(huán)境的各種化學(xué)成分和理化性質(zhì)不斷發(fā)生變化。一、內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化（一）內(nèi)環(huán)境酸堿度的動(dòng)態(tài)變化食物代謝后會(huì)產(chǎn)生酸性和堿性物質(zhì)，細(xì)胞代謝也會(huì)產(chǎn)生酸性物質(zhì)，這些物質(zhì)進(jìn)入內(nèi)環(huán)境，會(huì)使機(jī)體的pH發(fā)生怎樣的變化呢？堿性食物消化系統(tǒng)正常機(jī)體Na2CO3NaHCO3泌尿系統(tǒng)乳酸乳酸鈉+H2CO3H2CO3/NaHCO3H2O+CO2呼吸系統(tǒng)NaHCO3乳酸鈉H2O+CO2劇烈運(yùn)動(dòng)腎肺pH↑pH↓pH↓pH↑內(nèi)環(huán)境（一）內(nèi)環(huán)境酸堿度的動(dòng)態(tài)變化【任務(wù)1】閱讀教材P7-P8探究.實(shí)踐，討論以下問(wèn)題：1.該實(shí)驗(yàn)的自變量、因變量、無(wú)關(guān)變量分別是什么？（導(dǎo)與練P9）2.實(shí)驗(yàn)中，加入HCl或NaOH時(shí)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作是什么？3.通過(guò)本實(shí)驗(yàn)，你能得出什么結(jié)論？4.嘗試對(duì)生物材料維持PH穩(wěn)定的機(jī)制進(jìn)行解釋。一、內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化探究·實(shí)踐探究·實(shí)踐實(shí)驗(yàn)原理在溶液中加入酸或堿，緩沖對(duì)（如：HPO42-/H2PO4-）能使溶液pH的變化減弱；與自來(lái)水相比，生物組織勻漿更類似于緩沖液。實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^(guò)比較自來(lái)水、緩沖液和肝勻漿在加入酸或堿后pH的變化，推測(cè)生物體是如何維持pH穩(wěn)定的。探究·實(shí)踐材料用具實(shí)驗(yàn)材料：生物組織材料——?jiǎng)游镅獫{、肝勻漿、蛋清等實(shí)驗(yàn)儀器：防護(hù)手套、護(hù)目鏡、燒杯、量筒、pH計(jì)或pH試紙、鑷子等。實(shí)驗(yàn)試劑：物質(zhì)的量濃度為0.1mol/mL的HCl溶液（盛于滴瓶中）、物質(zhì)的量濃度為0.1mol/mL的NaOH溶液（盛于滴瓶中）、pH為7的磷酸鹽緩沖液pH計(jì)探究·實(shí)踐實(shí)驗(yàn)方法材料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(lái)水緩沖液土豆勻漿注：緩沖液為pH=7的磷酸鹽緩沖液。材料均加入25mL。1.在記錄本中，畫一個(gè)如下的表格。探究·實(shí)踐2.量取肝勻漿（上清液）25mL于燒杯中。3.用pH計(jì)測(cè)定初始pH并記錄。4.一次加一滴0.1mol/L的HCl，然后輕輕搖動(dòng)。加入5滴后再測(cè)pH。重復(fù)這一步驟，直至滴加30滴HCl為止。5.清洗pH計(jì)探頭及燒杯并加入25mL肝勻漿。測(cè)定并記錄起始的pH。再如步驟4，一次加一滴0.1mol/L的NaOH，測(cè)定并記錄pH。6.清洗燒杯和pH計(jì)探頭，分別用自來(lái)水、緩沖液代替肝勻漿，重復(fù)步驟2至步驟5，記錄結(jié)果。探究·實(shí)踐結(jié)果與分析材料(25mL)0.1mol/L的HCl滴數(shù)0.1mol/L的NaOH滴數(shù)051015202530051015202530自來(lái)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結(jié)論：在溶液中加入少量酸或堿，緩沖對(duì)（如：HPO42-/H2PO4-）能使溶液pH的變化減弱；與自來(lái)水相比，生物組織勻漿更類似于緩沖液。▲自變量：①實(shí)驗(yàn)材料的種類；②加入HCl或NaOH的滴數(shù)▲因變量：實(shí)驗(yàn)材料在加入不同數(shù)量液滴后的的PH▲無(wú)關(guān)變量：①溶液的濃度；②溶液的劑量；③處理時(shí)間等材料(25mL)0.1mol/L的HCl滴數(shù)0.1mol/L的NaOH滴數(shù)051015202530051015202530自來(lái)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探究·實(shí)踐探究·實(shí)踐討論：方法步驟9中所用到的生物材料與肝勻漿的實(shí)驗(yàn)結(jié)果類似嗎？討論：請(qǐng)根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，嘗試對(duì)機(jī)體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制進(jìn)行解釋。呼吸系統(tǒng)泌尿系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境pH的穩(wěn)態(tài)來(lái)源去路細(xì)胞人體內(nèi)環(huán)境中存在很多緩沖對(duì)，其中最重要的是H2CO3/NaHCO3，其次還有NaH2PO4/Na2HPO4等。當(dāng)一定的酸性或堿性物質(zhì)進(jìn)入后，內(nèi)環(huán)境的pH仍能維持在一定范圍內(nèi)。內(nèi)環(huán)境的其他化學(xué)成分和理化性質(zhì)也維持在一定范圍嗎？一、內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化（一）內(nèi)環(huán)境酸堿度的動(dòng)態(tài)變化（一）內(nèi)環(huán)境酸堿度的動(dòng)態(tài)變化【思考】?jī)?nèi)環(huán)境的其他化學(xué)成分和理化性質(zhì)也維持在一定范圍內(nèi)嗎？一、內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化（二）內(nèi)環(huán)境溫度的動(dòng)態(tài)變化

▲資料4：家庭成員一日內(nèi)體溫變化調(diào)查情況曲線圖)1.同一個(gè)人在一日內(nèi)的體溫變化有何特點(diǎn)？2.不同的人（年齡、性別不同）體溫變化有何異同？【思考】一、內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化（二）內(nèi)環(huán)境溫度的動(dòng)態(tài)變化①正常人的體溫并非固定不變，而是在一個(gè)溫度范圍內(nèi)動(dòng)態(tài)變化,但一般不超過(guò)1℃。而且，同一個(gè)人的體溫隨晝夜變化也不同；②不同年齡的人的體溫有差異，一般年輕＞年老；③不同性別的人的體溫也有差異，一般女生＞男生；④盡管晝夜溫度波動(dòng)很大,但健康人的體溫始終接近37℃結(jié)論：▲健康人的體溫始終接近37℃，處于動(dòng)態(tài)平衡中。一、內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化資料：

醫(yī)生再給病人輸液時(shí)，常用的生理鹽水是0.9%的NaCl溶液。人體血漿的滲透壓和0.9%的NaCl是一樣的，所以我們將0.9%的NaCl稱為生理鹽水。（三）內(nèi)環(huán)境滲透壓的動(dòng)態(tài)變化一、內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化提示：和pH、溫度、滲透壓一樣，健康人內(nèi)環(huán)境的每一種成分如血糖、血脂等理化性質(zhì)都是不斷變化的，但都處于一定的范圍內(nèi)。即內(nèi)環(huán)境的化學(xué)成分和理化性質(zhì)（即正常值）都有一個(gè)變化范圍。（三）內(nèi)環(huán)境其他化學(xué)成分和理化性質(zhì)的動(dòng)態(tài)變化24小時(shí)血糖變化示意圖【思考】通過(guò)分析以上曲線圖，你有什么發(fā)現(xiàn)？一、內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化正常機(jī)體通過(guò)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)。1.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的概念：不是恒定不變，而是相對(duì)恒定的一種動(dòng)態(tài)變化(平衡)。2.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的實(shí)質(zhì)：內(nèi)環(huán)境的各種化學(xué)成分相對(duì)穩(wěn)定。內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定。（四）穩(wěn)態(tài)的概念、實(shí)質(zhì)、特點(diǎn)一、內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)變化3.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的特點(diǎn)：穩(wěn)態(tài)是在一定范圍內(nèi)相對(duì)的動(dòng)態(tài)變化，并非恒定不變；不同個(gè)體的穩(wěn)態(tài)有一定的差異。二、對(duì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)【任務(wù)2】認(rèn)真閱讀教材P9-P10的內(nèi)容，思考以下問(wèn)題：1.科學(xué)家是對(duì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的探索經(jīng)歷了哪幾個(gè)階段？2.機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制是什么？3.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)會(huì)出現(xiàn)什么狀況？這些實(shí)例說(shuō)明了什么？人體各器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地正常運(yùn)行。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)泌尿系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制是什么？二、對(duì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)二、對(duì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)目前普遍認(rèn)為：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。①157年法國(guó)貝爾納②1926年美國(guó)坎農(nóng)③發(fā)現(xiàn)免疫系統(tǒng)對(duì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的探索歷程【任務(wù)2】結(jié)合教材P10相關(guān)內(nèi)容，完成以下表格。神經(jīng)神經(jīng)體液▲內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的實(shí)例分析實(shí)例1—高熱：發(fā)高燒時(shí)，各種酶的活性發(fā)生變化，代謝紊亂，機(jī)體功能異常。發(fā)熱時(shí)的癥狀大部分集中在中樞神經(jīng)系統(tǒng)，病人感覺(jué)不適、頭疼、頭暈、嗜睡等，同時(shí)常伴有食欲不振、厭食、惡心的表現(xiàn)。發(fā)熱時(shí)機(jī)體處于一種明顯的分解代謝過(guò)旺的狀態(tài)，持續(xù)高熱必定引起器官的功能負(fù)荷加重，有可能誘發(fā)器官功能不全或引起組織損傷。對(duì)于6個(gè)月至4歲的幼兒來(lái)說(shuō)，持續(xù)高熱容易發(fā)生驚厥，相當(dāng)數(shù)量的患兒由此出現(xiàn)腦損傷，如智力落后、甚至癲癇，因此應(yīng)該注意及時(shí)采用物理方法或服用藥物來(lái)退燒降溫。二、對(duì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)你有過(guò)發(fā)高燒的經(jīng)歷嗎？談?wù)劯邿嶙顕?yán)重時(shí)的感受。體溫過(guò)高時(shí)為什么要采取物理降溫或藥物降溫的措施？二、對(duì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)▲內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的實(shí)例分析實(shí)例2—腹瀉：嚴(yán)重腹瀉后，如果只喝水，不補(bǔ)充鹽，內(nèi)環(huán)境滲透壓會(huì)降低。當(dāng)內(nèi)環(huán)境滲透壓降低時(shí)，內(nèi)環(huán)境中的水將較多地通過(guò)滲透作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，造成細(xì)胞吸水腫脹，進(jìn)一步導(dǎo)致細(xì)胞代謝和功能紊亂。嚴(yán)重時(shí)人體會(huì)出現(xiàn)疲倦、全身不適、惡心、食欲減退、皮下組織腫脹等癥狀。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(lái)怎樣的后果？二、對(duì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)▲內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的實(shí)例分析實(shí)例3—高原反應(yīng)：援藏的技術(shù)人員到青藏高原后常會(huì)出現(xiàn)頭痛、乏力、心跳加快甚至血壓升高等癥狀。高原空氣稀薄，大氣壓氧和分壓低，易造成體內(nèi)缺氧。這說(shuō)明外界環(huán)境的變化會(huì)影響內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。若外界環(huán)境變化不劇烈，并且機(jī)體調(diào)節(jié)機(jī)制良好，內(nèi)環(huán)境波動(dòng)較小，仍能維持穩(wěn)態(tài)；若外界環(huán)境變化劇烈，機(jī)體調(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。援藏的技術(shù)人員到青藏高原后常會(huì)出現(xiàn)頭痛、乏力、心跳加快甚至血壓升高等癥狀，為什么？這說(shuō)明外界環(huán)境與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)之間有什么關(guān)系？二、對(duì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)▲內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的實(shí)例分析結(jié)論：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(guò)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，危及機(jī)體健康。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)必將引起細(xì)胞代謝紊亂?。。∨c社會(huì)的聯(lián)系炎炎夏季，在高溫環(huán)境中從事體力勞動(dòng)的人，最容易發(fā)生中暑。中暑是指高溫引起機(jī)體體溫調(diào)節(jié)功能紊亂所表現(xiàn)出的一系列癥狀，如高熱、皮膚干燥、惡心、嘔吐、食欲不振、心悸、頭痛等。嚴(yán)重中暑會(huì)使體溫超過(guò)40℃病死率比較高。失溫是指人體熱量流失大于熱量補(bǔ)給，從而造成人體核心區(qū)溫度降低，并產(chǎn)生一系列寒顫、迷茫、心肺功能衰竭等癥狀，甚至最終造成死亡的病癥。一般來(lái)說(shuō)，如果人體的核心溫度低于35度，就是醫(yī)學(xué)上的失溫，也就是低體溫。細(xì)胞代謝包括眾多反應(yīng),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)必將引起代謝紊亂。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。三、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義三、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義▲穩(wěn)態(tài)概念的發(fā)展在生命系統(tǒng)的各個(gè)層次上，普遍存在穩(wěn)態(tài)個(gè)體（生理）水平上——內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)分子水平——基因表達(dá)的穩(wěn)態(tài)、激素分泌的穩(wěn)態(tài)、酶活性的穩(wěn)態(tài)細(xì)胞水平——細(xì)胞分裂和分化的穩(wěn)態(tài)器官水平——心臟活動(dòng)的穩(wěn)態(tài)，消化腺分泌消化液的穩(wěn)態(tài)群體水平——種群數(shù)量的變化存在穩(wěn)態(tài)生態(tài)系統(tǒng)——結(jié)構(gòu)和功能的穩(wěn)態(tài)（穩(wěn)定性）▲穩(wěn)態(tài)概念的發(fā)展問(wèn)題探討在進(jìn)行常規(guī)體檢時(shí)，通常要做血液生化檢查，以了解肝功能、腎功能、血糖、血脂等是否正常。右圖是某人的血液生化檢驗(yàn)結(jié)果報(bào)告一部分。討論3.從化驗(yàn)單上可以看出什么成分超出正常范圍？這可能會(huì)對(duì)人體造成什么不利的影響？問(wèn)題1：血液生化指標(biāo)是指血液中各種化學(xué)成分的含量，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)一般處于正常范圍內(nèi)，即處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。當(dāng)機(jī)體某項(xiàng)生理功能出現(xiàn)障礙，勢(shì)必影響其代謝產(chǎn)物的含量，進(jìn)而引起血液生化指標(biāo)的變化，因此血液的生化指標(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)。問(wèn)題探討問(wèn)題2：每種成分的參考值（即正常值）都有一個(gè)變化范圍，這說(shuō)明內(nèi)環(huán)境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)境穩(wěn)態(tài)表現(xiàn)為一種動(dòng)態(tài)平衡；且不同的個(gè)體有不同的差異。問(wèn)題探討問(wèn)題3：（1）天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶略微低于正常值，這通常沒(méi)有臨床意義，建議定期復(fù)查。若該值偏高，說(shuō)明肝功能受損。（2）葡萄糖含量超標(biāo)，且糖化血清白蛋白嚴(yán)重超標(biāo)，可能是糖尿病。糖尿病患者長(zhǎng)期高血糖，會(huì)導(dǎo)致眼、腎、心臟、血管、神經(jīng)等慢性損害。（3）甘油三酯超標(biāo)，可引起高血脂癥，易并發(fā)冠心病、動(dòng)脈粥樣硬化等。問(wèn)題探討▲本課小結(jié)（教材P14）1.穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)的特征，也是機(jī)體存活的條件。判斷下列與人體穩(wěn)態(tài)有關(guān)的表述是否正確。（1）人吃進(jìn)酸性或堿性的食物會(huì)使血漿pH發(fā)生紊亂。（

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

（

）（3）在正常情況下，一個(gè)人的體溫是恒定不變的。（

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

）

1.1概念檢測(cè)2.在長(zhǎng)跑比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的體內(nèi)會(huì)發(fā)