高中生物：内环境与稳态 课件浙科版必修3.ppt

所有的生命体系统都存在于一定的环境中 与环境之间不断进行着物质和能量的交换 细胞作为最基本的生命系统 也是如此 首先请大家欣赏一组图片 在寒冷的雪域高原 边防战士们不畏严寒 每天都要长途跋涉 为了国家的安全 在人迹罕至的边疆巡逻 在酷热的炼钢车间内 工人们虽然早已是汗流浃背 却仍坚守在各自岗位上 一丝不苟的进行着各项操作 冶炼一批批优质的钢材 在抗洪第一线 在闷热的环境中 战士们为了抢救人民的生命和财产 长时间地奋战在洪水中 他们在食物 饮水都不能及时供给的条件下 顽强的坚持着 坚持着 图片显示的内容是战士们在短暂的休息时间内补充营养和水分的画面 无论是在冰天雪地 还是还是在炼钢炉前挥汗如雨的工人 人的体温都是37 c左右 如何实现的 在外界环境发生剧烈变化的情况下 人们仍然能通过自身的调节作用 维持体内环境的相对稳定 从而使体内的细胞拥有稳定而适宜的生活环境 什么是人体的内环境呢 第二章动物生命活动的调节 思考 生物体的细胞生活在一个什么样的环境中 细胞的环境是怎样保证细胞的正常生命活动的 第一节内环境与稳态 生物是如何获取营养 排出废物 维持或进行正常生命活动的呢 单细胞生物 多细胞生物 直接与外界环境接触 直接与环境进行物质交换 血细胞 问题 组成我们躯体的绝大多数细胞没有直接与外界环境接触 这些细胞直接生活的环境是什么呢 人体 多细胞动物 多数细胞间接与环境进行物质交换 消化道 血流 组织液 组织内液 淋巴 血流 举例 毛细血管 举例 多细胞生物的物质交换关系 血浆 血浆 血细胞 血液 是血液的液体部分是血细胞直接生活的环境 白细胞 血小板 红细胞 血小板 白细胞 红细胞 血浆 组织液 细胞间隙液 组织细胞 组织液是存在与细胞间隙的液体 又叫做细胞间隙液 绝大多数组织细胞都浸浴在组织液中 与组织液进行物质交换 因此 组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境 组织液 毛细淋巴管 淋巴细胞 淋巴 动脉端 静脉端 组织液 淋巴 一 生物体与外界环境的物质交换单细胞生物 直接进行多细胞生物 通过内环境间接进行 一 内环境 二 体液 以水为基础的液体 体液 占体重的60 细胞内液 约占2 3 细胞外液 约占1 3 组织液 血浆 淋巴 内环境 成年男性体内含水量大约是体重的60 成年女性体内含水量大约是体重的50 出生一天的婴儿 体内含水量大约是体重的79 小资料 1 定义 由细胞外液构成的体内细胞赖以生存的液体环境 三 内环境 问题 1 毛细血管壁细胞的细胞外液是什么 2 毛细淋巴管壁细胞的细胞外液是什么 组织液 血浆 毛细血管壁细胞 组织液 淋巴 毛细淋巴管壁细胞 外界环境 血浆 组织液 细胞内液 淋巴 内环境 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 2 组成 回流 渗入 渗入 废物 co2 营养 o2 内环境怎样与外界环境进行物质交换呢 食物 1 细胞与体内细胞外液 内环境 直接进行物质交换2 细胞通过内环境实现与外界环境的物质交换3 上述过程需要消化系统 呼吸系统 循环系统 泌尿系统和皮肤的参与 资料 人体的消化系统 循环系统等 淋巴系统 消化系统 呼吸系统 呼吸系统 外界环境中的物质 食物o2co2废物 循环系统 血浆 淋巴 组织液 细胞内液 消化系统 呼吸系统 泌尿系统 皮肤 内环境与外界环境的物质交换过程 需要体内各个器官 系统的参与 同时 细胞和内环境之间也是相互影响 相互作用的 细胞不仅依赖内环境 同时也参与了内环境的形成和维持 在人体的内环境中都含有哪些化学物质 资料分析 血浆蛋白 非蛋白氮 其他有机物 无机盐 资料分析 思考 1 除表中所列成分外 血浆中还可能含有哪些物质 2 哪些离子含量较多 起什么作用 3 hco3 可能起什么作用 1 水分 无机盐离子 其中na 和cl 含量明显多 2 蛋白质 3 各种营养物质 4 各种代谢废物 葡萄糖 氨基酸 脂类 维生素等 尿素 尿酸 二氧化碳等 约占90 约占7 9 3 血浆成分 5 调节生命活动的各种激素 血浆 组织液 淋巴的化学组成相近 但不完全相同血浆中含有较多的蛋白质 血浆蛋白 组织液和淋巴中蛋白质含量很少细胞外液本质上是一种盐溶液 细胞外液的三种主要液体的比较 细胞离开了内环境 细胞将不能正常生活直到死亡 1 从细胞外液的成分看 细胞外液可以为细胞提供营养 并且细胞把产生的代谢产物排到细胞外液中 细胞是直接与内环境进行物质交换的 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的中间媒介 2 从细胞外液的理化性质看 它可以为细胞提供一个相对稳定的生活条件 请你说说为什么细胞一定要生活在细胞外液中 4 理化性质 ph 7 35 7 45 体温 37 左右 渗透压 约为770kpa 相当于生理盐水 等渗 5 内环境稳定的意义 是机体进行正常生命活动的必要条件 寒来暑往 季节轮回 人生存的外界环境在不断变化中 同时在人体的内部 每时每刻细胞内也都在进行着代谢活动 会有大量的代谢产物排放到内环境之中 内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生着变化 内环境是否会产生剧烈的变动呢 从而影响细胞的生命活动呢 稳态的事实 1 细胞外液中含有水 co2 o2 无机盐 有机物 激素 尿素等多种物质 它们的含量经常处于相对稳定的状态 2 ph值 正常人血浆的ph值在7 35 7 45之间 3 温度 人的体液温度在37 5 左右 4 渗透压 人的血浆渗透压在37 时 约为770pa 相当于生理盐水的渗透压 二 稳态 1 细胞外液的理化性质 1 渗透压 定义 是指溶液中溶质微粒对水的吸引力 大小 取决于溶液中溶质微粒的数目多少与浓度成正比 比较 0 3g ml葡萄糖溶液清水0 3g ml蔗糖溶液0 3g ml葡萄糖溶液0 3g ml蔗糖溶液0 5g ml蔗糖溶液0 3mol ml蔗糖溶液0 3mol ml葡萄糖溶液 770kpa 血浆渗透压的大小与无机盐 蛋白质含量有关 细胞外液渗透压90 以上来源于na 和cl 37 时人体血浆渗透压约为770kpa 相当于细胞内液渗透压 影响渗透压大小的因素 主要与无机盐 主要是na 和cl 蛋白质的含量有关 生理盐水的浓度是多少 为什么医院给人输液时必须使用生理盐水 哺乳动物生理盐水的浓度是0 9 的nacl溶液 这样的溶液提供的渗透压与血浆等细胞外液相同 所以是血浆的等渗溶液 人体在新陈代谢过程中 会产生许多酸性物质如乳酸 人的食物中往往含有一些碱性物质 如碳酸钠 这些酸性的 碱性的物质进入血液 就会使血液的ph发生变化 实际上正常人血液中的ph变化范围很小 这是为什么 酸性食物 碱性食物 海带 蔬菜 豆制品 酸奶 水果 1 当酸性物质增加时 如乳酸 hl 过多时 hl nahco3 nal h2co3h2co3 h2o co22 当碱性物质增多时 如 na2co3 na2co3 h2co3 2nahco3 呼吸运动排出 肾脏排出 2 酸碱度 正常人的血浆近中性 ph为7 35 7 45 血浆的ph之所以能够保持稳定 与它含有na hco3 hpo4 等离子有关 对酸碱度起缓冲作用 7 35 7 45 3 温度 人体细胞外液温度一般维持在37 0 左右 体温的日变化规律 昼夜间体温可有周期性变化 一昼夜之间 在清晨0 4时最低 从7 9时急剧上升 以后则缓慢上升 至17 19时达最高值 继而下降 至23 24是达稳定值 一日间体温可有三个高峰 第一 二个高峰分别出现于早 午饭后一小时左右 第三个高峰在下午5时以后 其中以第三个高峰值最高 最高值与最低值之差常在1 以内 2 稳态的概念 1 定义 正常机体通过调节作用 使各个器官 系统协调活动 共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态 包括水 无机盐 各种营养物质 代谢产物 ph值 渗透压 温度等多个方面的相对稳定 2 特点 动态 稳态 可变 而又保持相对恒定的状况 内环境中的各种理化性质经常维持在一种可变 但又相对恒定的状态 稳态不是恒定不变的 而是相对恒定的一种动态变化 这种动态变化保持在 定范围内 如正常情况下 人的体温变化范围是36 5 37 5 血液的ph变化范围是7 35 7 45 血浆渗透压一般为770kpa 37 时 血糖正常水平为0 8 1 2g l 内环境的稳态 分析讨论 哪些因素会导致内环境的稳态发生变化 c02 温度 水 无机盐 病原菌侵入等 内环境的变化会对细胞正常生命活动产生什么影响 特别是对酶活动的影响 酶的活性需要稳定的温度和ph 正常生理活动需要各种营养要素的稳定 稳态是如何维持的呢 内环境中需要稳定的因素包括 各种理化性质 ph 渗透压 温度 各种营养要素的含量 影响理化性质 各种代谢废物 可影响理化性质 相对恒定 稳态是怎样实现的 1 各个器官 系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础直接相关的系统 消化系统 呼吸系统 循环系统和泌尿系统起调节作用的系统 神经系统 内分泌系统 免疫系统 2 机体内各个器官 系统为什么能保持协调机制 法国生理学家贝尔纳推测 内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节 美国的生理学家坎农的解释 内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下 通过机体各种器官 系统分工合作 协调统一而实现的 目前公认的解释 神经 体液一免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制 3 稳态的调节机制 神经 体液 免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制 内稳态会不会出现失调的情形 内环境稳态失调的病例有 尿毒症 糖尿病 高山缺氧反应 发高烧 严重腹泻 酸碱中毒等血糖浓度过低可能出现低血糖症 血糖浓度过高可能出现糖尿当血液中钙的含量过低时 会影响骨发育 出现佝偻病等 血钙过高则会引起肌无力等症状 肾脏是形成尿液的器官 当发生肾功能衰竭时 就会出现尿毒症 最终会引起死亡 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的 内环境稳态的具有什么重要意义 细胞代谢包括众多反应 完成这些反应需要各种物质和条件 1 正常的血糖水平和血氧含量是供给机体所需能量的重要保障 2 适宜的体温和ph是酶发挥催化作用的基本条件 3 渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素 4 内环境中过多的代谢产物如尿素 二氧化碳等会使机体中毒因此 内环境稳态失调必将引起细胞代谢紊乱 4 稳态的生理意义稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 当稳态遭到破坏时 就会引起细胞新陈代谢紊乱 并导致疾病 如何预防内环境稳态失调 保持机体健康 从外界环境和机体自身调节能力两个方面去思考 1 保护我们的生存环境 防治环境污染 2 加强自我保健 为机体保持健康创造有利条件 3 加强体育锻炼 增强体质 提高机体适应外界环境的能力 5 稳态的调节 主要有 血糖的调节体温的调节水盐平衡调节 本课总结 正常机体通过调节作用 使各个器官 系统协调活动 共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态 内环境中的稳定是一种动态的稳定 ph 温度等都能在一定范围内波动 人体各种器官系统的协调一致的正常运行 是维持内环境稳态的基础 神经 体液 免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制 但同时 一定要注意到 人体维持稳态的调节是有一定限度的 当外界环境变化过于剧烈时 或者是人体自身的调节功能出现障碍时 内环境的稳态就会遭到破坏 内环境稳态是机体进行正常生活的必要条件 人体各种生命活动是以细胞代谢为基础的 细胞代谢本质上是细胞内各种生化反应的总和 内环境为这些生化反应的进行提供了必要的物质和条件 当内环境稳态保持正常时 细胞的代谢活动能正常进行 当内环境稳态失调时 细胞代谢活动就会受影响 因此内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件 1 人体内环境中 与组织液成分最接近的液体是 a血液b血清c淋巴d尿液 解析 人体的内环境由血浆 淋巴 组织液构成 三者的成分十分近似 血液中的血细胞不属于内环境的成分 血清比血浆缺乏蛋白质答案 c 典型例题 2 酷暑季节 室外工作的工人应多喝 a 盐汽水b 核酸型饮料c 蛋白型饮料d 纯净水 解析 酷暑季节 由于天气炎热 室外作业的人出汗较多 人在排出汗液的同时 也排出了一部分无机盐 使体内无机盐的含量降低 为了维持内环境的正常渗透压 故室外作业的人应该多饮淡盐水 补充水分的同时补充丧失的盐分 答案 a 3 下列有关人体细胞外液的叙述中 不正确的是 a人体内的细胞外液构成人体的内环境b人体内的细胞外液主要包括血浆 组织液 淋巴c人体内的所有液体统称细胞外液d人体内细胞通过细胞外液与环境交换物质 解析 细胞外液也就是细胞生存的内环境 由组织液 淋巴和血浆组成 体液指人体内所有的液体成分 包括细胞外液和细胞内液 人体细胞是通过细胞外液和外界环境进行物质交换的 答案 c 4 从事养殖业的人员都知道这样一个常识 大多数海产鱼类不能在淡水中生存 因为在淡水中 a 氧浓度较低b 不能维持体内水分平衡c 缺少食用的动 植物d 二氧化碳浓度较高 解析 海水的浓度高 海产鱼类长期适应环境 细胞内无机盐浓度与海水浓度是相当的 如在淡水中生活 细胞就会吸水 不能维持体内水分平衡 答案 b 5 某人患急性肠胃炎引起腹泻 医生给予生理盐水 其首要目的是 提供能量 供给营养 维持水分代谢的平衡 维持无机盐代谢的平衡 解析 水是人体内含量最多的物质 人体内的各项生命活动都离不开水 患肠胃炎的病人 典型的症状是腹泻 此时消化道吸收水分的能力降低 导致人体内缺水 影响内环境的渗透压 因此要给病人输液补充水分 输液时应给病人输生理盐水 以维持体内渗透压的平衡 答案 c 6 班氏丝虫寄生在人体淋巴管内后 常造成人体下肢肿胀 这是由于 a 细胞将不能接受氨基酸b 组织间隙积聚液体c 不能消化脂肪d