2025-2026学年高二（上）人教版生物选修1课件1.2 内环境的稳态

第1章人体的内环境与稳态高中生物选择性必修1稳态与调节第2节内环境的稳态目标素养1.运用稳态与平衡的观点,通过“模拟生物体维持pH的稳定”实验,归纳内环境稳态的含义,明确其调节机制,形成正确的生命观。2.通过建构机体的稳态模型,培养科学思维,并能正确运用模型分析机体的生理活动,说明内环境稳态的重要意义。3.通过具体实例分析和总结内环境稳态失调引起的疾病,关注人体健康,养成自我保健的意识和习惯。知识概览一、模拟生物体维持pH的稳定1.实验原理在溶液中加入酸或碱,缓冲对(如)能使溶液pH的变化减弱;与自来水相比,生物组织匀浆更类似于

缓冲液

。2.方法步骤

3.实验结论:肝匀浆类似于

缓冲液

,加入少量酸或碱不会发生pH的

大幅波动

。微思考1该实验中,缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同?尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。提示:缓冲液中加入少量酸或碱后,pH变化不明显,原因是缓冲液中含有缓冲物质,可中和H+或OH-;而自来水中不含缓冲物质,因而加入酸或碱后pH变化明显。机体内环境中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等,它们能够对pH的变化起缓冲作用。除此以外,机体还可通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。二、内环境的动态变化1.实例(1)pH:人体内环境中有很多缓冲对,其中最重要的是______________,其次还有______________等。

(2)体温:正常情况下,不同人的体温,会因

年龄、性别

等的不同而存在微小差异;同一个人的体温在一日内的变化幅度一般不超过

1

℃

;尽管气温波动范围较大,但健康人的体温始终接近

37

℃

。

2.内环境稳态的含义: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。

3.内环境稳态的实质:健康人内环境的每一种成分以及理化性质

都处于

一定的范围内。微思考2为什么机体内环境的稳态不是恒定不变的?提示:细胞不断进行的代谢活动(内因)和外界环境的变化(外因)都会影响机体内环境,因此机体内环境的稳态不是恒定不变的。微判断11.剧烈运动时,肌肉有酸痛感,血浆的pH基本不变。(

√)2.内环境的生化指标能反映机体的健康状况,可作为诊断疾病的依据。(√)微训练

在血液生化检验结果报告单上,每种成分的参考值(即正常值)都有一个变化范围。下列对此理解错误的是(

)A.内环境的稳态在一定范围内波动B.内环境的稳态是一种动态的、相对的稳定状态C.年龄、性别等个体差异会导致内环境的成分存在差异D.该变化范围主要考虑了检验结果的误差答案:D解析:每种成分的参考值(即正常值)都有一个变化范围,一方面是因为个体间存在差异,另一方面,同一个体内环境的稳态也是动态的、相对的,与检验结果的误差无关。三、对稳态调节机制的认识及内环境稳态的重要意义1.维持内环境稳态的基础:人体各

器官、系统

协调一致地正常运行。

2.对内环境稳态调节机制的认识历程贝尔纳(法国)内环境保持稳定主要是依赖

神经系统

的调节坎农(美国)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、协调统一而实现的现代观点目前普遍认为,神经—体液—免疫

调节网络是机体维持稳态的主要调节机制3.调节能力:人体维持稳态的调节能力是有

一定限度

的。

4.内环境稳态的重要意义:是机体进行正常生命活动的必要条件

。(2)实例:①只有

血糖

浓度和血液中的

含氧量

保持在正常范围内,才能为细胞代谢提供充足的反应物。②适宜的

温度

和

pH等条件才能保证酶正常地发挥催化作用。微判断2人体pH的相对稳定主要依靠血液中的缓冲对,与其他器官或系统无关。(

)答案:×一

维持血浆pH稳定的机制问题探究“酸碱体质理论”在国外流行一时。它根据食物在体内的代谢产物对体液酸碱度的影响,简单地将食物分为“酸性食物”和“碱性食物”。但实际上,一种食物往往含有多种化学成分,它们经过消化、吸收、代谢之后也会产生多种不同化学性质的代谢产物,这些产物有的呈酸性,有的呈碱性,还有很多呈中性,不能随意根据一种代谢产物来认定原来食物的酸碱性。人体内的酸碱度处于平衡状态,难以通过饮食调节。事实上,人体的消化系统、泌尿系统和呼吸系统等能够控制酸碱平衡,同时血液中有很多缓冲对,它们组成了身体内部的酸碱缓冲系统。因此在正常人体内,酸碱度能够维持相对稳定。(1)我们吃的食物经代谢后会产生一些酸性或碱性的物质,这些物质进入内环境会使人体的pH发生显著变化吗?为什么?提示:不会。人体的消化系统、泌尿系统和呼吸系统等能够控制酸碱平衡,同时血液中有很多缓冲对,它们组成了身体内部的酸碱缓冲系统。因此在正常人体内,酸碱度能够维持相对稳定,pH不会发生显著变化。

归纳总结1.生物体内缓冲物质调节稳态的过程分析(1)稳态维持的原因:血浆中存在缓冲物质,如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。(2)调节机制:缓冲物质H2CO3/NaHCO3的调节机制如下图所示。2.实验:模拟生物体维持pH的稳定(1)实验目的:通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的。(2)实验方法:对比实验法。(3)实验过程。测定并记录起始pH→每加入5滴物质的量浓度为0.1mol/L的HCl或NaOH测定并记录一次pH,直至滴入30滴→以pH为纵坐标,以酸或碱的滴数为横坐标,根据记录数据作图→比较并得出结论(4)实验结果及结论。

组别图示结果自来水组

滴加HCl后,自来水的pH逐渐减小;滴加NaOH后,自来水的pH逐渐增大组别图示结果缓冲液组

在一定的范围内,无论滴加HCl还是NaOH,缓冲液的pH均保持相对稳定组别图示结果肝匀浆组

在一定的范围内,无论滴加HCl还是NaOH,肝匀浆的pH均保持相对稳定结论肝匀浆的实验结果与缓冲液类似,说明肝匀浆含有缓冲物质,能够维持pH的相对稳定(5)注意事项。①加入酸或碱时,要一滴一滴地加入,并严格控制滴数。②HCl和NaOH均有腐蚀性,应避免其与皮肤和眼睛接触。③冲洗烧杯一定要充分,否则将影响实验结果。典例剖析【例1】

下列关于“模拟生物体维持pH的稳定”实验的叙述,错误的是(

)A.HCl和NaOH都有腐蚀性,应避免其与皮肤和眼睛接触B.每种实验材料测定完成后,都必须将烧杯充分洗净,才可倒入等量的其他实验材料C.根据加入HCl或NaOH后pH的变化可知,肝匀浆更像缓冲液D.根据所得数据绘制pH变化曲线时,一般以pH为横坐标,以酸或碱的滴数为纵坐标答案:D解析:根据所得数据绘制pH变化曲线时,一般以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标。学以致用1.人在剧烈运动时,血浆中的乳酸大量增加而pH基本不变。下列关于此现象的解释,错误的是(

)A.血浆是一种缓冲溶液体系B.乳酸与NaHCO3反应生成弱酸H2CO3C.H2CO3分解产生的CO2可经呼吸系统排出D.大量乳酸进入血液后,马上被稀释或被彻底分解答案:D解析:人在剧烈运动时,部分细胞会因供氧不足而进行无氧呼吸,产生大量乳酸,乳酸进入血液会导致血浆pH略有降低,但血浆中存在缓冲物质NaHCO3,能与乳酸反应生成H2CO3(弱酸),H2CO3分解产生的CO2经呼吸系统排出,最终维持血浆pH基本稳定。二

对内环境稳态及其调节机制的认识问题探究高原反应是人体在短时间内从低海拔地区进入高海拔地区后,身体为适应因海拔升高造成的气压降低、含氧量减少等变化而产生的自然生理反应。长期居住在平原地区的人进入海拔3000m以上的地区时,一般会有高原反应。由于高海拔地区的氧分压较低,机体对低氧环境耐受性较低,从而造成机体缺氧,引发头痛、乏力、心跳加快,甚至血压升高等症状。(1)人到达高海拔地区后身体一般会出现高原反应,说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系?提示:外界环境可以影响内环境稳态,而人体可以通过自我调节减少外界环境的影响,保持内环境的稳态不被破坏,但这种调节能力是有一定限度的。(2)机体正常时,内环境处于稳定状态。内环境处于稳定状态时,机体一定正常吗?提示:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,故机体正常时,内环境处于稳定状态。但内环境处于稳定状态时,机体不一定正常,如“植物人”等。归纳总结1.对内环境稳态概念的理解内容组成内环境的各种化学成分的相对稳定,如氧、葡萄糖等的含量;内环境的各种理化性质的相对平衡,如渗透压、pH、温度等实质内环境的化学成分和理化性质的动态平衡基础内环境稳态的功能基础是机体的调节作用,结构基础是各器官、系统的协调活动2.内环境稳态调节的模型

(1)直接参与稳态调节的系统:消化系统、呼吸系统、泌尿系统、循环系统。(2)间接参与稳态调节的系统:神经系统、内分泌系统和免疫系统。3.人体维持稳态的调节能力(1)人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。当外界环境的变化过于剧烈,或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。(2)内环境稳态失调引起的疾病易错提醒关于内环境稳态的两个误区(1)误区一:内环境达到稳态时,人一定不患病。

反例:镰状细胞贫血是基因突变导致红细胞形态异常造成的。

(2)误区二:内环境稳态遭到破坏,代谢速率一定下降。

反例:成年人甲状腺激素分泌异常增多时,代谢速率上升,表现出甲亢症状。4.内环境稳态的重要意义(1)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。内环境稳态被破坏,细胞代谢将出现紊乱。(2)图解。典例剖析【例2】

航天员在太空中会有非常明显的失重感,失重时人体的液体静压丧失。人体的感受器感到体液增加,机体通过体液调节系统减少体液,出现体液转移反射性多尿,导致水和无机盐从尿中排出。下列关于人体内环境和稳态的叙述,错误的是(

)A.水和无机盐从尿中排出使渗透压的稳态遭到破坏,会引起代谢紊乱B.液体静压丧失,可能会导致人的腿部体液转移到身体上部,出现鸟腿(腿部变细)现象C.内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下维持的D.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件答案:C解析:内环境稳态的维持是神经—体液—免疫调节网络作用的结果。学以致用2.下列不属于内环境稳态失调实例的是(

)A.夏天户外工作人员中暑B.血液中钙盐过多引起肌无力C.某人登上雪山后出现胸闷、头晕症状D.体内失水导致细胞外液渗透压升高答案:D解析:体内失水导致细胞外液渗透压升高是正常机体调节的一个过程,不属于内环境稳态失调的实例。1.下列有关稳态的叙述,正确的是(

)A.稳态是机体通过消化、呼吸、循环、泌尿这四个系统的协调活动来维持的B.稳态是在神经调节的作用下,通过机体各种器官、系统的协调活动来共同维持的C.在正常情况下,内环境的各种理化性质是保持不变的D.在分子水平上,存在基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态答案:D解析:正常机体维持稳态需要各个器官、系统的协调活动,A项错误。神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制,B项错误。在正常情况下,内环境的各种理化性质不是保持不变的,而是相对稳定的,C项错误。2.在日常生活中,很多因素都会引起内环境稳态发生变化。下列相关叙述错误的是(

)A.佝偻病与内环境稳态失衡无关B.严重腹泻会导致内环境的渗透压发生变化C.剧烈运动过程中,内环境的pH略有下降D.长期不吃早餐,机体可能会出现低血糖现象答案:A解析:佝偻病是人体内缺少维生素D导致缺钙,其与内环境稳态失衡有一定的关系,A项错误。严重腹泻使机体失水过多,内环境渗透压会发生变化,B项正确。剧烈运动时,机体产生的乳酸会使内环境的pH略有下降,但血浆中有大量的缓冲对中和乳酸,维持内环境酸碱平衡,C项正确。长期不吃早餐,机体可能会出现低血糖现象,D项正确。3.当病人发生肾功能衰竭时,就会出现尿毒症,严重时会导致死亡。这一事实不能说明(

)A.人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的B.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件C.内环境稳态让每一器官共享,又靠所有器官共建D.神经—体液—免疫调节网络只是机体维持稳态的辅助调节机制答案:D解析:神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。答案:B4.下图是向某生物血浆中滴加一定浓度的HCl或NaOH溶液后pH的变化曲线,其中正确的结果是(

)5.高原地区氧气稀薄,一些人可能会出现组织水肿等高原反应。下列说法错误的是(

)A.高原反应可能还包括呼吸、心跳加速B.因高原反应出现组织水肿时人体内的组织液增多C.高原反应的产生是因为机体丧失了维持稳态的调节能力D.高原反应的产生可能与内环境酸碱平衡失调有关答案:C解析:高原反应的产生是因为外界环境引起的机体内环境的改变超过了机体的自我调节能力,而不是机体丧失了维持稳态的调节能力。6.某同学分别以清水、缓冲液(含Na2HPO4、KH2PO4的溶液,pH=7)和血浆为实验材料进行实验,探究“血浆是否具有维持pH稳定的功能”,主要实验步骤如下:分别加入25mL实验材料→测pH→滴加5mL物质的量浓度为0.1mol/L的HCl