新教材2023年秋高中生物1.2內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)課件新人教版選擇性必修1

第1章第2節(jié)

內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)無(wú)論春夏秋冬，風(fēng)云變幻。它卻總是輕波微瀾。穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)的特征，也是機(jī)體存活的條件。它讓每一個(gè)細(xì)胞分享，又靠所有細(xì)胞共建。1.以血糖、體溫、pH和滲透壓等為例，闡明機(jī)體通過(guò)調(diào)節(jié)作用保持內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定，以保證機(jī)體的正常生命活動(dòng)；2.舉例說(shuō)明機(jī)體不同器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)統(tǒng)一地共同完成各項(xiàng)生命活動(dòng)，是維持內(nèi)環(huán)境的基礎(chǔ)。生命觀念和科學(xué)思維：通過(guò)對(duì)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的實(shí)質(zhì)及其生理意義的學(xué)習(xí)，形成穩(wěn)態(tài)與平衡的生命觀；科學(xué)探究：通過(guò)“人體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制”實(shí)驗(yàn)，訓(xùn)練實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析與討論的能力；社會(huì)責(zé)任：通過(guò)分析穩(wěn)態(tài)失調(diào)的實(shí)例，養(yǎng)成自我保健的意識(shí)和習(xí)慣，形成關(guān)注人體健康的態(tài)度。課標(biāo)內(nèi)容要求討論：1.為什么血漿的生化指標(biāo)能反映機(jī)體的健康狀況？問題探討（教材P7頁(yè)）丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶ALT11U/L9-60天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶AST12U/L15-45葡萄糖GLU10.96mmol/L3.9-6.1糖化血清白蛋白GA33.7%10.8-17.1肌酸激酶CK126U/L38-174肌酸激酶同功酶MBMMB1.9ng/mL0.6-6.3乳酸脫氫酶LDH173U/L140-271甘油三酯TG2.21

mmol/L0-1.7總膽固醇TCHO5.15mmol/L3.1-5.2

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。（某人的血液生化檢查部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)果）血液生化指標(biāo)：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(shì)必影響其代謝產(chǎn)物的含量。討論：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)明什么？問題探討（教材P7頁(yè)）丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶ALT11U/L9-60天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶AST12U/L15-45葡萄糖GLU10.96mmol/L3.9-6.1糖化血清白蛋白GA33.7%10.8-17.1肌酸激酶CK126U/L38-174肌酸激酶同功酶MBMMB1.9ng/mL0.6-6.3乳酸脫氫酶LDH173U/L140-271甘油三酯TG2.21

mmol/L0-1.7總膽固醇TCHO5.15mmol/L3.1-5.2（某人的血液生化檢查部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)果）說(shuō)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。討論：3.從化驗(yàn)單上可以看出哪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？問題探討（教材P7頁(yè)）丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶ALT11U/L9-60天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶AST12U/L15-45葡萄糖GLU10.96mmol/L3.9-6.1糖化血清白蛋白GA33.7%10.8-17.1肌酸激酶CK126U/L38-174肌酸激酶同功酶MBMMB1.9ng/mL0.6-6.3乳酸脫氫酶LDH173U/L140-271甘油三酯TG2.21

mmol/L0-1.7總膽固醇TCHO5.15mmol/L3.1-5.2（某人的血液生化檢查部分?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)果）（1）血液中的葡萄糖和糖化血清白蛋白含量超標(biāo)，可能會(huì)患有糖尿病，過(guò)高會(huì)并發(fā)酮癥酸中毒、糖尿病的心血管合并癥等。（2）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。

內(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（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。探究活動(dòng)1：生物體內(nèi)環(huán)境pH的變化事實(shí)1：細(xì)胞代謝會(huì)產(chǎn)生碳酸、乳酸等許多酸性物質(zhì)事實(shí)2：人和動(dòng)物吃的食物代謝后會(huì)產(chǎn)生一些酸性或堿性物質(zhì)生物體內(nèi)環(huán)境的pH如何變化？【探究·實(shí)踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定1.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。2.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和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。3.方法步驟：

（1）繪制如圖所示的實(shí)驗(yàn)記錄表格。

加入0.1mol/LHCl加入0.1mol/LNaOH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)水緩沖液肝勻漿【探究·實(shí)踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定【探究·實(shí)踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定①

燒杯并向其中倒入25mL自來(lái)水，測(cè)試并記錄起始pH。②一次加一滴0.1mol/L的

，輕輕搖動(dòng)。每加5滴測(cè)試并記錄一次pH，直到加入30滴為止。測(cè)酸對(duì)自來(lái)水pH的影響測(cè)堿對(duì)自來(lái)水pH的影響①將25mL自來(lái)水倒入50mL燒杯中，測(cè)試并記錄

。②一次加一滴0.1mol/L的

，輕輕搖動(dòng)。每加5滴測(cè)試并記錄一次pH，直到加入30滴為止。充分清洗NaOH（2）測(cè)自來(lái)水加入酸或堿后pH的變化

起始pHHCl【探究·實(shí)踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定（3）充分沖洗燒杯，用

代替自來(lái)水，重復(fù)（2）中步驟，記錄結(jié)果。（4）充分沖洗燒杯，用

代替自來(lái)水，重復(fù)（2）中步驟，記錄結(jié)果。（5）根據(jù)所得數(shù)據(jù)，以酸或堿的

為橫坐標(biāo)，以溶液

為縱坐標(biāo)，繪制不同實(shí)驗(yàn)材料在各種條件下的pH變化曲線緩沖液肝勻漿滴數(shù)pH【探究·實(shí)踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定材料(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磷酸緩沖液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雞蛋清8.58.38.07.26.86.66.58.39.09.39.79.810.010.0土豆勻漿6.56.56.26.05.85.55.16.56.87.07.57.88.08.24.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

【探究·實(shí)踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

【探究·實(shí)踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

【探究·實(shí)踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定4.實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

【探究·實(shí)踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定1.就加入HCl或NaOH后pH的變化來(lái)說(shuō)，肝勻漿更像自來(lái)水還是更像緩沖液？提示：更像緩沖液實(shí)驗(yàn)討論：2.緩沖液的pH變化為什么與自來(lái)水的不同？提示：緩沖液加入少量酸或堿后，pH變化不明顯，原因是磷酸鹽緩沖液中含有磷酸二氫鈉和磷酸氫二鈉，其中前者為酸性，當(dāng)加入少量NaOH后，可以中和OH-；后者呈堿性，當(dāng)加入少量HCl后，可以中和H+。自來(lái)水則不同，加入酸或堿后，pH變化明顯。推斷：肝勻漿中可能含有緩沖對(duì)?！咎骄俊?shí)踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定3.動(dòng)物血漿、用2-5倍水稀釋的雞蛋清或馬鈴薯勻漿與肝勻漿的結(jié)果類似嗎？提示：類似。4.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？提示：機(jī)體內(nèi)環(huán)境中含有緩沖對(duì)HCO3-/H2CO3、HPO42-/H2PO4-等，它們能夠?qū)λ岷蛪A起緩沖作用。【探究·實(shí)踐】模擬生物體維持pH的穩(wěn)定5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論：生物組織勻漿的pH變化與緩沖液的pH變化相似。由實(shí)驗(yàn)結(jié)論推斷：生物體內(nèi)環(huán)境pH在一定范圍內(nèi)可以維持穩(wěn)定。

（主要原因：生物材料中有緩沖對(duì)）NaHCO3/H2CO3（血漿）堿性物質(zhì)進(jìn)入血液過(guò)多時(shí)由腎臟排出劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)乳酸鈉H2CO3H2O+CO2進(jìn)入肝臟參與代謝由肺呼出Na2CO3NaHCO3乳酸緩沖對(duì)的緩沖作用

人體內(nèi)環(huán)境中也有很多緩沖對(duì)，其中最重要的是HCO3-/H2CO3，其次還有HPO42-/H2PO4-等。當(dāng)一定量的酸性或堿性物質(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？探究活動(dòng)2：人體體溫的變化【課外實(shí)踐】P12頁(yè)調(diào)查體溫的日變化規(guī)律成員6：009：0012：0015：0018：0021：00睡前平均溫度母親父親自己完成體溫變化調(diào)查表。（腋窩溫度，精確到小數(shù)點(diǎn)后一位）【課外實(shí)踐】P12頁(yè)調(diào)查體溫的日變化規(guī)律思考：（1）不同家庭成員的體溫完全一致嗎？（2）比較班級(jí)中同一年齡、同一性別同學(xué)的體溫?cái)?shù)據(jù)，可以得出什么結(jié)論？（3）不同個(gè)體在一日內(nèi)不同時(shí)段體溫變化有什么規(guī)律？（4）將體溫變化情況與當(dāng)?shù)厥屑?jí)氣溫日變化大致情況進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果如何？【課外實(shí)踐】調(diào)查體溫的日變化規(guī)律（參考數(shù)據(jù)）結(jié)論：正常情況下，不同人的體溫因年齡、性別等的不同而存在微小差異；同一人的體溫一日內(nèi)有變化，變化幅度一般不超過(guò)1℃。盡管環(huán)境氣溫波動(dòng)較大，但健康人的腋窩溫度始終變化不大。成員6:0010:0012:0014:0018:0021:00母親36.5℃36.5℃36.8℃36.9℃36.7℃36.6℃父親36.3℃36.3℃36.6℃36.8℃36.6℃36.4℃自己36.6℃36.5℃36.9℃37.0℃36.8℃36.6℃

健康人內(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)都是在不斷變化的，但都處于一定的范圍內(nèi)。內(nèi)環(huán)境的動(dòng)態(tài)平衡是通過(guò)機(jī)體的調(diào)節(jié)作用實(shí)現(xiàn)的。1.穩(wěn)態(tài)的概念：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)。2.理化性質(zhì)血漿的pH：7.35-7.45體溫：37℃左右滲透壓：770kPa左右3.化學(xué)成分：水、無(wú)機(jī)鹽、各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、代謝產(chǎn)物。4.實(shí)質(zhì)：內(nèi)環(huán)境的組成成分和理化性質(zhì)的動(dòng)態(tài)平衡。5.影響內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的因素：

外因：外界環(huán)境因素的變化內(nèi)因：體內(nèi)細(xì)胞不斷進(jìn)行的代謝活動(dòng)

食物、水和無(wú)機(jī)鹽CO2和O2小腸絨毛增大了吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的表面積未被吸收的物質(zhì)有機(jī)廢物、水和無(wú)機(jī)鹽腎小球是血管球、參與形成原尿消化系統(tǒng)呼吸系統(tǒng)泌尿系統(tǒng)肺泡表面潮濕且伸縮性很大，有利于氣體的交換循環(huán)系統(tǒng)細(xì)胞內(nèi)環(huán)境體外細(xì)胞體外體外O2CO2體外①②③④①食物、水、無(wú)機(jī)鹽（消化）②未被吸收的物質(zhì)③濾過(guò)作用④重吸收呼吸系統(tǒng)消化系統(tǒng)泌尿系統(tǒng)外界環(huán)境中的物質(zhì)消化系統(tǒng)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)呼吸系統(tǒng)O2、CO2、H2O皮膚，泌尿、排泄系統(tǒng)水、無(wú)機(jī)鹽、尿素、尿酸循環(huán)系統(tǒng)血漿淋巴組織液細(xì)胞內(nèi)液只有機(jī)體內(nèi)各個(gè)器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)合作，內(nèi)環(huán)境才能處于穩(wěn)態(tài)1.維持穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)：各個(gè)器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地正常運(yùn)行。（如果某器官出現(xiàn)功能障礙，就會(huì)穩(wěn)態(tài)失調(diào)。）2.維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制：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)制法國(guó)貝爾納：神經(jīng)系統(tǒng)調(diào)節(jié)美國(guó)坎農(nóng)：神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)會(huì)不會(huì)出現(xiàn)失調(diào)的情形呢？實(shí)例1：

同學(xué)們有過(guò)發(fā)高熱的經(jīng)歷嗎？高熱最嚴(yán)重時(shí)的感受是什么？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？病人感覺頭暈、厭食、四肢無(wú)力等。高溫影響酶活性，導(dǎo)致細(xì)胞代謝出現(xiàn)紊亂。內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)會(huì)不會(huì)出現(xiàn)失調(diào)的情形呢？實(shí)例2：

嚴(yán)重腹瀉后，如果只喝水，不補(bǔ)充鹽，內(nèi)環(huán)境的滲透壓可能會(huì)出現(xiàn)什么變化？

嚴(yán)重腹瀉會(huì)導(dǎo)致水鹽的大量流失，如果只喝水不補(bǔ)充鹽，會(huì)導(dǎo)致內(nèi)環(huán)境滲透壓變小，內(nèi)環(huán)境的水較多地滲入細(xì)胞，造成腫脹，使細(xì)胞代謝紊亂。內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)會(huì)不會(huì)出現(xiàn)失調(diào)的情形呢？實(shí)例3：

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？

高原空氣稀薄，大氣壓和氧分壓低，使體內(nèi)缺氧。

說(shuō)明外界環(huán)境變化會(huì)影響內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。3.人體維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有