1.2內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)課件-高二上學(xué)期生物人教版選擇性必修1

內(nèi)

環(huán)

境

的

穩(wěn)

態(tài)在進(jìn)行常規(guī)體檢時，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。下圖是某人的血液生化檢查化驗(yàn)單的一部分。討論：1.為什么血液的生化指標(biāo)能反映機(jī)體的健康狀況？血液生化指標(biāo)指的是血液中各種化學(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)一般都處于正常范圍內(nèi)，即處于相對穩(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)。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?

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，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)表現(xiàn)為一種動態(tài)平衡；

不同個體存在一定差異。3.從化驗(yàn)單上可以看出什么成分超出正常范圍?這可能會對人體造成什么不利的影響?(1)天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶(即谷草轉(zhuǎn)氨酶)略微低于正常值，這通常沒有臨床意義，建議定期復(fù)查。若該值偏高，說明肝功能受損。(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。糖尿病患者長期高血糖，會導(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、動脈粥樣硬化等。

隨著外界環(huán)境的變化和體內(nèi)細(xì)胞代謝活動的進(jìn)行，內(nèi)環(huán)境的各種化學(xué)成分和理化性質(zhì)在不斷發(fā)生變化。內(nèi)環(huán)境會因此而劇烈變動么？模擬生物體維持pH的穩(wěn)定1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^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。2.實(shí)驗(yàn)原理：自變量：因變量:無關(guān)變量:實(shí)驗(yàn)材料的種類，加入酸、堿性物質(zhì)的量溶液PH的變化所加試劑的量等在溶液中加入酸或堿，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。3.實(shí)驗(yàn)材料：防護(hù)手套、護(hù)目鏡、50mL燒杯、50mL量簡、pH計或pH試紙、鑷子、自來水、物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L的HCI（盛于滴瓶中）、物質(zhì)的量濃度為0.1mol/L的NaOH（盛于滴瓶中）、pH為7的磷酸鹽緩沖液、肝勻漿等。4.實(shí)驗(yàn)步驟：（1）

繪制記錄表（2）測自來水加入酸或堿后pH的變化①測酸對自來水PH的影響：將25mL自來水倒人50mL燒杯中用pH計或pH試紙測試起始的pH并作記錄；一次加一滴0.1mol/L的HCI，然后輕輕搖動。加入5滴后再測pH。重復(fù)這一步驟直到加入了30滴為止。將pH測定結(jié)果記入表中。②測堿對自來水PH的影響：將25mL自來水倒人50mL燒杯中用pH計或pH試紙測試起始的pH并作記錄；一次加一滴0.1mol/L的NaOH，然后輕輕搖動。加入5滴后再測pH。重復(fù)這一步驟直到加入了30滴為止。將pH測定結(jié)果記入表中。（3）充分沖洗燒杯，用緩沖液代替自來水，重復(fù)上述過程，記錄結(jié)果。（4）充分沖洗燒杯，用肝勻漿代替自來水，重復(fù)上述過程，記錄結(jié)果。材料加入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自來水緩沖液肝勻漿6.86.56.36.05.04.13.87.08.89.410.010.511.09.87.07.06.86.66.56.46.37.07.27.37.88.08.27.56.46.26.16.06.05.95.96.36.46.56.76.87.06.7（5）繪制曲線：根據(jù)所得數(shù)據(jù),以酸或堿的滴數(shù)為橫坐標(biāo),以pH為縱坐標(biāo),畫出各實(shí)驗(yàn)中pH變化的曲線。討論：(1)就加入HCl或NaOH后pH的變化來說，生物材料更類似于自來水還是緩沖液？(2)緩沖液的pH變化為什么與自來水的不同？并說明變化原因？生物材料加入HCl或NaOH后pH的變化更類似于緩沖液。緩沖液加入少量酸或堿后，pH變化不明顯，原因是磷酸緩沖液中含NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4呈酸性，當(dāng)加入少量NaOH時，可以中和OH-；Na2HPO4呈堿性，當(dāng)加入少量HCl時，可以中和H+。水溶液則不同，加入酸或堿后，pH變化明顯。(3)請根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，嘗試對機(jī)體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制進(jìn)行解釋。機(jī)體內(nèi)環(huán)境中含有緩沖對HCO3-

/H2CO3、HPO42-/H2PO4-等，能對酸和堿起緩沖作用。機(jī)體還可以對生理活動進(jìn)行調(diào)節(jié)來維持pH穩(wěn)定。a.劇烈運(yùn)動產(chǎn)生大量乳酸時：①乳酸＋NaHCO3→乳酸鈉＋H2CO3。CO2可由肺排出體外，緩沖了體內(nèi)過多的酸。b.堿性物質(zhì)進(jìn)入血液時：Na2CO3＋H2CO3→2NaHCO3過多的NaHCO3由腎臟排出，緩沖了體內(nèi)的堿性變化②H2CO3→H2O＋CO2。實(shí)驗(yàn)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)變化體溫的日變化規(guī)律調(diào)查結(jié)果：．．．．．．．．．．．．．．．．．．溫度時間36.837.037.237.461012141821一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化正常情況下，不同人的體溫，會因年齡、性別等的不同而存在微小差異；同一個人的體溫在一日內(nèi)也有變化，但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℃。不僅體溫如此，健康人內(nèi)環(huán)境的每一種化學(xué)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)。一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化1.穩(wěn)態(tài)：

正常機(jī)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)。2.穩(wěn)態(tài)的特點(diǎn)：穩(wěn)態(tài)不是恒定不變的，而是相對恒定的一種動態(tài)變化。這種動態(tài)變化保持在一定的范圍內(nèi)。3.穩(wěn)態(tài)的實(shí)質(zhì)：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。4.穩(wěn)態(tài)的影響因素：外因:內(nèi)因:外界環(huán)境的變化體內(nèi)細(xì)胞代謝活動的進(jìn)行二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識食物、水和無機(jī)鹽CO2O2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(jī)廢物、水和無機(jī)鹽未被吸收的物質(zhì)小腸絨毛增大吸收營養(yǎng)物質(zhì)的表面積細(xì)胞循環(huán)系統(tǒng)二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識1.維持穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)人體各器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地正常運(yùn)行，是維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)。與穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)直接有關(guān)的系統(tǒng)：消化、呼吸、泌尿、循環(huán)系統(tǒng)與穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)直接有關(guān)的器官：小腸、肺、腎臟、皮膚等如果某種器官的功能出現(xiàn)障礙，對內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)會造成什么影響，請舉例說明？當(dāng)發(fā)生腎功能衰竭時,病人的水和無機(jī)鹽等的代謝會紊亂,可出現(xiàn)全身水腫，尿素氮升高、嘔吐等一系列癥狀（尿毒癥）。二、對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識2.維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制機(jī)體內(nèi)各個器官、系統(tǒng)為什么能保持協(xié)調(diào)一致呢？157年法國貝爾納內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)主要依賴

。1926年美國坎農(nóng)提出穩(wěn)態(tài)的概念，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是在

調(diào)節(jié)的共同作用下實(shí)現(xiàn)的發(fā)現(xiàn)免疫系統(tǒng)

能夠發(fā)現(xiàn)并清除異物、病原微生物等引起內(nèi)環(huán)境波動的因素神經(jīng)調(diào)節(jié)神經(jīng)和體液免疫系統(tǒng)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。分析內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的實(shí)例1.你有過發(fā)高熱嗎？談?wù)劯邿岬母惺?。體溫過高時為什么要采取物理降溫或藥物降溫？

正常的體溫是體內(nèi)細(xì)胞進(jìn)行各種生化反應(yīng)的適宜溫度，發(fā)高燒時，各種酶的活性發(fā)生變化，代謝紊亂，機(jī)體功能異常。發(fā)熱時的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，同時常有食欲不振、厭食、惡心的表現(xiàn)。

發(fā)熱時機(jī)體處干一種明顯的分解代謝過旺的狀態(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。對于6個月至4歲的幼兒來說，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)注意及時采用物理方法或服用藥物來退燒降溫。分析內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的實(shí)例2.嚴(yán)重腹瀉后，如果只喝水，不補(bǔ)充鹽，內(nèi)環(huán)境的滲透壓會出現(xiàn)什么變化？

內(nèi)環(huán)境滲透壓會降低。當(dāng)內(nèi)環(huán)境滲透壓降低時，內(nèi)環(huán)境中的水將較多地通過滲透作用進(jìn)人細(xì)胞內(nèi)，造成細(xì)胞吸水腫脹，進(jìn)一步導(dǎo)致細(xì)胞代謝和功能系亂。嚴(yán)重時人體會出現(xiàn)疲倦、全身不適、惡心、食欲減退、皮下組織腫脹等癥狀。3.援藏的技術(shù)人員到青藏高原后常會出現(xiàn)頭痛、乏力、心跳加快甚至血壓升高等癥狀，為什么?這說明外界環(huán)境與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)之間有什么關(guān)系?分析內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的實(shí)例高原空氣稀薄，大氣壓和氧分壓低，易造成體內(nèi)缺氧。這說明外界環(huán)境的變化會影響內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。若外界環(huán)境變化不劇烈，并且機(jī)體代償機(jī)制良好，內(nèi)環(huán)境的波動較小，仍能維持穩(wěn)態(tài)；若外界環(huán)境變化劇烈，機(jī)體代償機(jī)制不好，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)將受到破壞，就會影響身體健康。穩(wěn)態(tài)失調(diào)：外界環(huán)境變化過于劇烈自身調(diào)節(jié)能力有限內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭到破壞細(xì)胞代謝紊亂，甚至導(dǎo)致疾病發(fā)生(外因)(內(nèi)因)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(jī)制的認(rèn)識與社會的聯(lián)系炎炎夏季，在高溫環(huán)境中從事體力勞動的人，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)重中暑會使體溫超過40℃病死率比較高。治療方法：體外降溫：需要降低中暑患者體外的溫度，需要立即轉(zhuǎn)移到通風(fēng)好、室溫較低的環(huán)境中，并脫去患者身上的衣物，對患者皮膚進(jìn)行按摩，促進(jìn)散熱，若患者沒有出現(xiàn)虛脫現(xiàn)象，也可以用冷水浸浴或者是冰水浸浴，如果已經(jīng)出現(xiàn)虛脫，則可以使用冷水對患者皮膚反復(fù)擦拭，進(jìn)行降溫；體內(nèi)降溫：體外降溫沒有效果的患者，還需要在醫(yī)生的指導(dǎo)下使用鹽水進(jìn)行直腸灌洗，以降低患者體內(nèi)溫度。與社會的聯(lián)系

失溫癥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、意識不清、心肺功能衰竭等癥狀，甚至最終造成死亡的病癥。一般來說，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。治療方法：脫離失溫環(huán)境：在低溫環(huán)境中遭遇失溫，應(yīng)快速轉(zhuǎn)移，尋找一個盡量避風(fēng)、干燥、溫暖的環(huán)境，避免低溫的環(huán)境加速熱量的丟失。減少熱量散失：潮濕的衣服會在水分蒸發(fā)時帶走人體的熱量，需及時更換潮濕的衣物，換上干燥保暖的衣物。及時到醫(yī)院就診：因?yàn)槭貢?dǎo)致生命體征的影響，應(yīng)及時送至醫(yī)院，給予生命體征監(jiān)測，包括血壓、血氧、脈搏、心率等，觀察患者有無異常。三、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義

細(xì)胞代謝是由細(xì)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。血糖和氧含量正常保證機(jī)體能量供應(yīng)體溫、pH等理化性質(zhì)相對穩(wěn)定保證酶活性、細(xì)胞代謝正常滲透壓相對穩(wěn)定維持細(xì)胞的正常形態(tài)和功能代謝廢物的排出可防止機(jī)體中毒內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動的必要條件。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?？梢?，在生態(tài)系統(tǒng)的各個層次上，都普遍存在著穩(wěn)態(tài)。人體穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。下列現(xiàn)象不屬于內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的是（

）A.夏天長期待在空調(diào)房間容易引起“空調(diào)病”B.人感冒發(fā)高燒時，食欲不振，引起四肢無力C.人屏息一段時間后，呼吸運(yùn)動會明顯加強(qiáng)D.人長期處于高溫環(huán)境中可能會引起中暑C穩(wěn)態(tài)和平衡觀是生命科學(xué)中重要的觀念，下列有關(guān)說法錯誤的是（

）A．外界環(huán)境的變化和體內(nèi)細(xì)胞的代謝活動均可以影響內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)B．免疫系統(tǒng)能發(fā)現(xiàn)并清除異物、病原微生物等可以引起內(nèi)環(huán)境波動C．細(xì)胞依賴內(nèi)環(huán)境生存，但不參與內(nèi)環(huán)境的形成和維持D．在器官水平上，存在心臟活動的穩(wěn)態(tài)，消化腺分泌消化液的穩(wěn)態(tài)C下列有關(guān)穩(wěn)態(tài)生理意義的敘述，不正確的是（）A.穩(wěn)態(tài)有利于酶促反應(yīng)的正常進(jìn)行B.穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動的必要條件C.當(dāng)穩(wěn)態(tài)遭到破壞時，可導(dǎo)致疾病發(fā)生D.當(dāng)血液成分穩(wěn)定時，人一定不會患病D一、概念檢測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