2.1內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)（教學課件）高中生物學蘇教版（2019）選擇性必修一

第一節(jié)

內環(huán)境的穩(wěn)態(tài)第二章人體內環(huán)境與穩(wěn)態(tài)蘇教版（2019）選擇性必修一學習目標說明內環(huán)境的構成及理化性質01嘗試解釋生物體維持pH穩(wěn)定的機制，簡述穩(wěn)態(tài)的調節(jié)機制闡明機體細胞通過內環(huán)境與外界環(huán)境進行物質交換，同時也參與內環(huán)境的形成和維持說明內環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其生理意義030204課前預熱

很多人都有征服高山雪峰的夢想。高山雪峰上空氣稀薄，溫度很低。如果要去攀登高山雪峰，我們除了穿戴防寒衣褲、靴子和帽子外，還要帶上保溫水壺、羽絨睡袋等各種裝備。

那么，采取了這些防感措施，我們的體溫就能在高山雪峰上保持穩(wěn)定嗎？人體是如何通過調節(jié)保持體溫穩(wěn)定的呢？除了體溫外，我們體內的其他理化性質，如pH、滲透壓能維持平衡嗎？如果可以，其調節(jié)機制又是怎樣的呢？“人間自有真情在，獻出鮮血播下愛?！睙o償獻血現在已經成為社會共識。獻血前，為了保證獻血者的身體健康和受血者的安全，必須對獻出的血液按規(guī)定項目進行檢測，如血型的檢查、血常規(guī)檢測。血常規(guī)檢查也是一聲診斷病情的常用輔助手段，其檢查的基本內容是血液成分。血液中到底有哪些成分呢？課前導入積極思維血液中到底有哪些成分?事實1：將新采集的豬血倒入試管中，并加入適量的檸檬酸鈉（一種常用的血液抗凝劑），輕輕搖勻并靜置于領藏柜中一段時間后，試管中的血液會出現如圖2-1-1所示的分層現象。積極思維血液中到底有哪些成分?事實2：血液由血細胞和需將組成。血常規(guī)檢查內容主要是血液成分，包括血細胞和血漿。血漿的主要成分是水、蛋白質、糖類和無機鹽等物質。血漿的作用包括運載血細胞、運輸維持人體生命活動所需的物質（如水、無機鹽、蛋白質）和體內產生的廢物（如尿素）等。事實3：20世紀初，科學家發(fā)現血漿中存在兩種凝集素（蛋白質），紅細胞上有相應的不同的凝集原（蛋白質），這與不同個體之間的輸血能否成功有重要關系。至此，輸血技術取得了突破性進展。積極思維血液中到底有哪些成分?1.推理血液中含有什么樣的凝集原和凝集素？這和輸血有什么關系？

在人體血液系統(tǒng)中，針對紅細胞而言，凝集原是一種特異性蛋白、糖蛋白或糖脂，位于紅細胞膜上，是一種抗原，可以引起抗原-抗體反應。相對地，凝集素是血漿中的一種特異性抗體，可以與紅細胞膜上的凝集原相結合發(fā)生反應。當凝集原和凝集素相互作用時，會發(fā)生紅細胞凝集現象。人類的紅細胞含有兩種凝集原，分別叫做A凝集原和B凝集原；人類血清中則含有與它們相對抗的兩種凝集素，分別叫做抗A凝集素和抗B凝集素．按照紅細胞所含A、B凝集原的不同，把人類血液分為四型。A型血B型血AB型血O型血紅細胞凝集原類型ABA和B無血漿凝集素類型抗B抗A無抗A和抗B輸血時血型不合，血清中的凝集素會與紅細胞中的凝集原發(fā)生凝集反應，使紅細胞凝集成團。積極思維血液中到底有哪些成分?2.分析血漿中包括哪些物質？它們除滿足血細胞的營養(yǎng)需求外，還有哪些作用？血漿主要成分是水、蛋白質、糖類和無機鹽等物質血漿的作用包括運載血細胞、運輸維持人體生命活動所需的物質（如水、無機鹽、蛋白質）和體內產生的廢物（如尿素）等。積極思維血液中到底有哪些成分?3.解釋血液的成分與血液的功能有什么關系？血漿血細胞血液血液的基本功能：運輸功能和代謝活動的需要。水是血漿的主要成分，血漿中的蛋白質在維持血漿滲透壓、調節(jié)血液酸堿平衡、運輸物質和參與免疫反應等方面發(fā)揮著重要作用。無機鹽維持著血漿的滲透壓和酸堿平衡。紅細胞運輸氧氣。白細胞是人體免疫系統(tǒng)的主要成分，起著防御作用。血小板和血漿中的凝血因子在生理止血和血液凝固過程中發(fā)揮重要作用。運輸功能的實現必須依賴紅細胞、血漿蛋白、水分等；血液的調節(jié)功能主要借助于血液中含有的激素及血細胞自身合成分泌的激素、細胞因子等；血液的防御功能主要通過白細胞、免疫球蛋白、補體、血小板、凝血因子等。1.體液概念人體細胞內的液體，稱為細胞內液；細胞外的液體如組織液、血漿和淋巴等稱為細胞外液。細胞外液和細胞內液統(tǒng)稱為體液。細胞外液細胞內液細胞外液是指人體內存在于細胞外的體液。主要包括組織液（組織間隙液的簡稱）、血漿（血液的液體部分）和淋巴、腦脊液等。占體液總量的1/3。細胞內液是指人體內存在于細胞內，其化學組成和含量直接影響細胞代謝與生理功能的體液。主要包括細胞核、細胞質、細胞器中的流體。約占體液的2/3(約占體重的40%)。一、人體和動物細胞生活在內環(huán)境中一、人體和動物細胞生活在內環(huán)境中2.為什么說人體細胞的生存依賴于內環(huán)境？事實1：血液是由血細胞和血漿組成的一種結締組織。血漿是血細胞直接生活的內環(huán)境，血細胞從需將中獲得生命活動所需的氧和養(yǎng)料，并將代謝產物排入血漿。在器官組織中，血液由動脈流經毛細血管時，血漿中的氧和養(yǎng)料會透過毛細血管壁進入組織液。事實2：組織液是存在于組織細胞間隙中的液體。各種組織細胞都會與組織液進行物質交換，組織液為細胞提供氧和養(yǎng)料，細胞產生的代謝產物也會排入組織液。一、人體和動物細胞生活在內環(huán)境中事實3：淋巴是流動在淋巴管中的液體。在血液循環(huán)過程中，組織液中的物質，大部分通過毛細血管壁進入血漿，少部分進入毛細血管成為淋巴。毛細血管內的血漿隨血液循環(huán)經各級靜脈至上、下腔靜脈流回心臟，毛細淋巴管內的淋巴則通過淋巴循環(huán)由左右鎖骨下靜脈匯入血漿。2.為什么說人體細胞的生存依賴于內環(huán)境？一、人體和動物細胞生活在內環(huán)境中1.分析圖中哪些部分屬于內環(huán)境？為什么說細胞的生存依賴于內環(huán)境？血細胞直接生活在血漿中，體內絕大多數細胞直接生活在組織液中，大量淋巴細胞直接生活在淋巴液中。細胞外液是體內細胞直接生活的環(huán)境。細胞的生存依賴于內環(huán)境。一、人體和動物細胞生活在內環(huán)境中2.概括以概念圖的方式說明細胞與內環(huán)境之間的物質交換過程。外界環(huán)境O2和營養(yǎng)物質CO2和代謝廢物血漿毛細血管壁左右鎖骨下靜脈淋巴液毛細淋巴管壁組織液O2和營養(yǎng)物質CO2和代謝廢物細胞內液血漿、組織液、淋巴通過動態(tài)的有機聯系共同構成機體細胞生活的直接環(huán)境。由細胞外液構成的液體環(huán)境叫做內環(huán)境。一、人體和動物細胞生活在內環(huán)境中2.概括以概念圖的方式說明細胞與內環(huán)境之間的物質交換過程。一、人體和動物細胞生活在內環(huán)境中內環(huán)境含有哪些成分呢？紅細胞在血漿中能正常地生活體外若無特殊環(huán)境很快死亡2.內環(huán)境的主要成分2.內環(huán)境的主要成分一、人體和動物細胞生活在內環(huán)境中研究表明，血漿中約90%為水；其余10%分別是：蛋白質(7%～9%)，無機鹽(約1%)，以及血液運輸的其他物質，包括各種營養(yǎng)物質(如葡萄糖)、激素、各種代謝廢物等。組織液、淋巴液的成分和各成分的含量與血漿的相近，但又不完全相同，最主要的差別在于血漿中含有較多的蛋白質，而組織液和淋巴液中蛋白質含量很少。蛋白質7%-9%無機鹽約1%血液運輸的其他物質少量水約90%二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負反饋調節(jié)1.穩(wěn)態(tài)的概念：人體通過神經系統(tǒng)和內分泌系統(tǒng)等的調節(jié)作用，協調各器官、系統(tǒng)的活動，使內環(huán)境的溫度、滲透壓、pH及各種化學成分保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，稱為穩(wěn)態(tài)。2.溫度：一般維持在37℃左右相對穩(wěn)定，在適宜范圍內有所變動。二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負反饋調節(jié)（1）滲透壓的概念:

簡單地說,是指溶液中溶質微粒對水的吸引力.（2）滲透壓的大小:

取決于溶液中溶質微粒的數目:溶質微粒越多,即溶液濃度越高,對水的吸引力越大,溶液滲透壓越高;反過來,溶質微粒越少,即溶液濃度越低,對水的吸引力越小,溶液滲透壓越低。（3）影響滲透壓大小的因素:

主要與無機鹽,蛋白質的含量有關；血漿滲透壓90%以上來源Na+和Cl-3.滲透壓與生活的聯系二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負反饋調節(jié)3.滲透壓（4）與生活的聯系:靜脈注射肌肉注射口服藥物二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負反饋調節(jié)3.滲透壓靜脈注射肌肉注射5%葡萄糖注射液或0.9%氯化鈉注射液注射的等滲溶液口服藥物:

藥→消化系統(tǒng)→組織液→血漿→組織液→靶細胞(細胞內液)口服藥物靜脈注射(輸液):

藥→血漿→組織液→靶細胞(細胞內液)肌肉注射(打針):

藥→組織液→血漿→組織液→靶細胞(細胞內液)二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負反饋調節(jié)4.酸堿度血液酸堿度的調節(jié)，在緩沖物質的調節(jié)下始終維持在7.35－7.45之間;血液中含有許多對對酸堿度起緩沖作用的物質——緩沖物質，每一對緩沖物質都是由一種弱酸和相應的一種強堿鹽組成的，如

H2CO3/NaHCO3,NaH2PO4/Na2HPO4二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負反饋調節(jié)實驗：比較清水、緩沖液和體液對pH變化的調節(jié)作用1.實驗目的通過比較清水、緩沖液和生物材料的勻漿（模擬體液）在調節(jié)pH變化中的作用，理解體液是如何調節(jié)內環(huán)境pH變化的。2.實驗原理（1）將某種酸或堿加入清水中，其pH會發(fā)生相應的變化。而將該種酸或堿加入緩沖液中，其pH變化會低于清水中的變化，這是因為清水沒有緩沖液所具備的緩沖功能。（2）用生物材料的勻漿模擬生物體的體液。加入酸或堿后，將生物材料的勻漿pH變化與清水、緩沖液的pH變化進行對比，可以推測生物體是如何維持內環(huán)境pH平衡的。二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負反饋調節(jié)實驗：比較清水、緩沖液和體液對pH變化的調節(jié)作用3.實驗器材和試劑生物材料（豬肝勻漿、馬鈴薯勻漿、黃瓜勻漿和用清水稀釋5倍的雞蛋清）；50mL的燒杯、50mL的量筒、防護手套、pH計或廣譜pH試紙、彩色鉛筆、鑷子；清水、物質的量濃度為0.1mol·L-1的HCl溶液（盛于滴瓶中）、物質的量濃度為0.1mol·L-1的NaOH溶液（盛于滴瓶中）、pH為7的磷酸緩沖液（Na2HPO4/NaH2PO4或K2HPO4/KH2PO4)二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負反饋調節(jié)實驗：比較清水、緩沖液和體液對pH變化的調節(jié)作用4.實驗步驟（1）實驗記錄表材料種類加入HCl溶液后的pH加入NaOH溶液后的pH0滴5滴10滴15滴20滴25滴0滴5滴10滴15滴20滴25滴清水緩沖液生物材料1生物材料2生物材料3生物材料4二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負反饋調節(jié)實驗：比較清水、緩沖液和體液對pH變化的調節(jié)作用4.實驗步驟（2）在50mL的燒杯中加入25mL清水，并用pH計或pH試紙測試清水的起始pH，向燒杯中先加一滴物質的量濃度為0.1mol·L-1的HCl溶液，并輕輕搖動繼續(xù)加入4滴后，再測定溶液的pH。重復這一步驟直到加入25滴為止，將pH的測定結果依次記入表中。（3）充分沖洗燒杯，并向其中倒入25mL清水。重復上述步驟2，逐滴加入物質的量濃度為0.1mol·L-1的NaOH溶液，測定并在表中記錄溶液的pH。（4）充分沖洗燒杯，用緩沖液代替清水，分別重復步驟2和步驟3，在表中記錄結果。二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負反饋調節(jié)實驗：比較清水、緩沖液和體液對pH變化的調節(jié)作用（5）充分沖洗燒杯，依次選四種生物材料代替清水，分別重復步驟（2）和步驟（3），在表中記錄結果。4.實驗步驟（6）根據所得數據，以酸或堿加入的滴數為橫軸，以pH為縱軸，畫出清水pH變化的曲線。5.結果與分析二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負反饋調節(jié)實驗：比較清水、緩沖液和體液對pH變化的調節(jié)作用5.結果與分析實驗結果顯示，加入HCl溶液或NaOH溶液后，不同實驗材料的pH變化的大小是不同的；而生物材料勻漿（模擬體液）和緩沖液類似，它們的pH變化都小于清水的pH變化。因為緩沖液和生物材料勻漿具有一定的酸堿調節(jié)能力，即緩沖能力。緩沖液/生物材料滴加液體的量二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負反饋調節(jié)5.反饋調節(jié)在一個系統(tǒng)中，系統(tǒng)本身的工作效果，反過來又作為信息調節(jié)該系統(tǒng)的工作，這種調節(jié)方式叫做反饋調節(jié)。6.反饋調節(jié)包括正反饋調節(jié)和負反饋調節(jié)。如果反饋信息使原來的效果進一步增強，這類調節(jié)稱為正反饋調節(jié)；如果反饋信息使原來的效果減弱，這類調節(jié)稱為負反饋調節(jié)。如甲狀腺激素調節(jié)，當血液中甲狀腺激素的含量過多時，通過負反饋調節(jié)，甲狀腺的分泌活動則會受到抑制，從而減少甲狀腺激素的分泌。三、細胞與環(huán)境間的物質交換1.單細胞生物直接與環(huán)境進行物質交換三、細胞與環(huán)境間的物質交換2.人和多細胞動物與環(huán)境進行物質交換（1）細胞與內環(huán)境之間是相互影響、相互作用的。（2）人體參與物質交換的系統(tǒng)有：呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)等。（3）人體的呼吸系統(tǒng)由呼吸道和肺組成，肺是人體與外界環(huán)境之間進行氣體交換的重要場所。其生理功能主要是進行氣體交換。三、細胞與環(huán)境間的物質交換2.人和多細胞動物與環(huán)境進行物質交換（4）人體的消化系統(tǒng)由消化道和消化腺組成。其生理功能主要是消化食物和吸收各種營養(yǎng)物質，交將未消化和吸收的食物殘渣經肛門排出體外三、細胞與環(huán)境間的物質交換2.人和多細胞動物與環(huán)境進行物質交換（5）人體的泌尿系統(tǒng)由腎、輸尿管、膀胱及尿道組成。其生理功能主要是將代謝過程產生的尿素等廢物隨尿液排出體外，維持體液滲透壓平衡和內環(huán)境穩(wěn)態(tài)。三、細胞與環(huán)境間的物質交換2.人和多細胞動物與環(huán)境進行物質交換（6）呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)的物質交換都需要循環(huán)系統(tǒng)的參與。三、細胞與環(huán)境間的物質交換2.人和多細胞動物與環(huán)境進行物質交換體內食物消化系統(tǒng)(小腸)養(yǎng)料食物殘渣循環(huán)系統(tǒng)血漿淋巴液組織液養(yǎng)料、O2組織細胞代謝廢物CO2O2CO2氣體呼吸系統(tǒng)(肺)代謝廢物皮膚泌尿系統(tǒng)（腎）腎小管重吸收參與物質交換的系統(tǒng)：消化系統(tǒng)(進)呼吸系統(tǒng)(進＋出)泌尿系統(tǒng)(出)循環(huán)系統(tǒng)參與物質交換的器官：肺小腸等腎皮膚三、細胞與環(huán)境間的物質交換課堂小練1.下列各項化合物均屬于內環(huán)境成分的是()