1、第第 2 2 节节内环境的稳态内环境的稳态课标内容要求课标内容要求核心素养对接核心素养对接1.以血糖以血糖、体温体温、pH 和渗透压等为例和渗透压等为例，阐明机体通过调节作用维持内环境的阐明机体通过调节作用维持内环境的相对稳定，以保证机体的正常生命活相对稳定，以保证机体的正常生命活动。动。2举例说明机体不同器官、系统协调举例说明机体不同器官、系统协调一致地共同完成各项生命活动一致地共同完成各项生命活动， 是维持是维持内环境稳态的基础。内环境稳态的基础。生命观念和科学思维生命观念和科学思维运用稳态与运用稳态与平衡观阐明机体通过调节作用维持内平衡观阐明机体通过调节作用维持内环境的相对稳定环境的相对
2、稳定， 以保证机体的正常生以保证机体的正常生命活动。命活动。科学探究科学探究通过模拟生物体维持通过模拟生物体维持 pH的稳定阐明机体通过调节作用维持内的稳定阐明机体通过调节作用维持内环境的相对稳定。环境的相对稳定。社会责任社会责任通过分析稳态失调的实通过分析稳态失调的实例例，养成自我保健的意识和习惯养成自我保健的意识和习惯，运用运用相关知识关心亲友和他人。相关知识关心亲友和他人。一、内环境的动态变化一、内环境的动态变化1原因原因(1)外因：外界外因：外界环境环境的变化的变化。(2)内因：体内内因：体内细胞代谢细胞代谢活动的进行活动的进行。2模拟生物体维持模拟生物体维持 pH 的稳定的稳定(1)
3、实验原理实验原理本实验采用对比实验的方法本实验采用对比实验的方法，通过向自来水通过向自来水、缓冲液缓冲液、生物材料生物材料(肝匀浆肝匀浆)中加入酸或碱引起中加入酸或碱引起 pH 的变化的变化， 定性说明在一定范围内生物体内定性说明在一定范围内生物体内液体环境液体环境与与缓冲缓冲液液相似相似，从而说明生物体从而说明生物体 pH 相对稳定的机制相对稳定的机制。(2)方法步骤方法步骤(3)实验结论实验结论生物材料类似于生物材料类似于缓冲液缓冲液，加入少量酸或碱不会发生加入少量酸或碱不会发生 pH 的的大幅度变动大幅度变动。(4)人体内环境中也有很多人体内环境中也有很多缓冲对缓冲对，其中最重要的是其中
4、最重要的是 HCO3 3/H2CO3，其次还其次还有有 HPO24/H2PO4 4等等。当一定量的酸性或碱性物质进入后当一定量的酸性或碱性物质进入后，内环境的内环境的 pH 仍能维仍能维持在一定范围内持在一定范围内。3实例实例体温变化体温变化(1)正常情况下正常情况下，不同人的体温不同人的体温，会因会因年龄年龄、性别性别等的不同而存在微小差异等的不同而存在微小差异。(2)同一个人的体温在一日内也有变化同一个人的体温在一日内也有变化，但变化幅度一般不超过但变化幅度一般不超过 1 。4稳态稳态(1)概念：正常机体通过概念：正常机体通过调节作用调节作用，使各个器官使各个器官、系统协调活动系统协调活动
5、，共同维持共同维持内环境的内环境的相对稳定相对稳定状态状态。(2)实质：健康人内环境的每一种成分和实质：健康人内环境的每一种成分和理化性质理化性质都是不断变化的都是不断变化的，但都处但都处于于一定的范围内一定的范围内。二、对稳态调节机制的认识二、对稳态调节机制的认识1维持内环境稳态的基础：维持内环境稳态的基础：人体各器官人体各器官、系统协调一致地系统协调一致地正常运行正常运行。2对稳态调节机制的认识对稳态调节机制的认识3人体维持稳态的调节能力特点：人体维持稳态的调节能力特点：有一定限度有一定限度。4稳态遭破坏的原因稳态遭破坏的原因(1)外界外界环境环境的变化过于剧烈；的变化过于剧烈；(2)人体
6、自身的人体自身的调节调节功能出现障碍功能出现障碍。三、内环境稳态的重要意义三、内环境稳态的重要意义1内环境稳态形成的原因内环境稳态形成的原因细胞代谢细胞代谢是由细胞内众多复杂的化学反应组成的是由细胞内众多复杂的化学反应组成的，完成这些反应需要完成这些反应需要各种各种物质和条件物质和条件。2实例实例内环境成分或理化性质内环境成分或理化性质意义意义渗透压正常渗透压正常维持组织细胞正常维持组织细胞正常形态与功能形态与功能温度和温度和 pH 相对稳定相对稳定酶活性正常酶活性正常，保证保证酶促反应酶促反应正常进行正常进行血糖浓度血糖浓度、氧气含量稳定氧气含量稳定保证机体正常的保证机体正常的能量能量供应供
7、应3.意义意义内环境稳态是内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件机体进行正常生命活动的必要条件。判断对错判断对错(正确的打正确的打“”“”，错误的打错误的打“”“”)1内环境的稳态就是内环境的成分和理化性质恒定不变内环境的稳态就是内环境的成分和理化性质恒定不变。()2当稳态遭到破坏时当稳态遭到破坏时，可导致疾病发生可导致疾病发生。()3稳态是由神经调节稳态是由神经调节、体液调节共同完成的体液调节共同完成的。()4人体剧烈运动后人体剧烈运动后，由于无氧呼吸产生乳酸由于无氧呼吸产生乳酸，使血浆使血浆 pH 明显降低明显降低。()5人体腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失人体腹泻引起体液中水和蛋白质
8、大量丢失。()提示：提示：1.内环境的稳态体现在内环境的成分和理化性质处于动态平衡内环境的稳态体现在内环境的成分和理化性质处于动态平衡中。中。23稳态是指正常机体通过神经体液免疫调节稳态是指正常机体通过神经体液免疫调节，使各器官使各器官、系统协系统协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态。调活动，共同维持内环境相对稳定的状态。4人体剧烈运动后人体剧烈运动后，产生的乳酸与血浆中的缓冲物质产生的乳酸与血浆中的缓冲物质 NaHCO3发生反发生反应，使血浆应，使血浆 pH 基本不变。基本不变。5人体腹泻时会引起水和无机盐的大量丢失。人体腹泻时会引起水和无机盐的大量丢失。血浆血浆 pH 维持稳态的调节机理
9、维持稳态的调节机理1原理原理内环境中存在着许多弱酸和弱酸强碱盐组成的缓冲对内环境中存在着许多弱酸和弱酸强碱盐组成的缓冲对，如如 H2CO3/HCO3 3、H2PO4 4/HPO24等等，其作用是结合内环境中过多的酸或碱其作用是结合内环境中过多的酸或碱，以维持内环境以维持内环境 pH 的的相对稳定相对稳定。2调节过程调节过程(以以 H2CO3/NaHCO3缓冲对为例缓冲对为例)：合作探究合作探究：1.某同学以清水某同学以清水、缓冲液缓冲液(含含 Na2HPO4、KH2PO4的溶液的溶液，pH7)和血浆分别为实验材料进行实验和血浆分别为实验材料进行实验，探究探究“血浆是否具有维持血浆是否具有维持
10、pH 稳定的功能稳定的功能”，进行正确操作后进行正确操作后，绘制了如图所示曲线来预期探究结果绘制了如图所示曲线来预期探究结果。(1)预期结果中明显不科学的是哪一组？尝试说明理由预期结果中明显不科学的是哪一组？尝试说明理由。提示：提示：清水组。清水中加盐酸后，溶液清水组。清水中加盐酸后，溶液 pH 应下降。应下降。(2)若要证明血浆确实具有维持若要证明血浆确实具有维持 pH 稳定的功能稳定的功能，本实验还应补充什么？本实验还应补充什么？提示：提示：加入加入 NaOH 溶液后，血浆溶液后，血浆 pH 仍可在一定范围内保持稳定。仍可在一定范围内保持稳定。2人在剧烈运动后会感到肌肉酸痛人在剧烈运动后会
11、感到肌肉酸痛，但休息一段时间后但休息一段时间后，酸痛会消失酸痛会消失。酸酸痛的变化与运动前后血浆痛的变化与运动前后血浆中中 pH 变化有关变化有关， 尝试在题图中绘出血尝试在题图中绘出血浆浆 pH 变化曲线变化曲线。提示：提示：1取甲取甲、乙两个试管乙两个试管，向甲试管内加入血浆向甲试管内加入血浆，乙试管内加入等量的蒸馏水乙试管内加入等量的蒸馏水，用用 pH 试纸检测试纸检测；然后然后，向甲向甲、乙试管内各滴入几滴等量的盐酸或乙试管内各滴入几滴等量的盐酸或 NaOH 溶液溶液，摇匀后摇匀后，再用再用 pH 试纸检测试纸检测。下列关于此实验的过程和结果的分析下列关于此实验的过程和结果的分析，不正
12、确的是不正确的是()A“等量等量”是对照实验中对无关变量的要求是对照实验中对无关变量的要求，在这种条件下在这种条件下，实验结果才实验结果才可靠可靠B “摇匀摇匀”使酸性或碱性物质与试管中的血浆或蒸馏水充分混合使酸性或碱性物质与试管中的血浆或蒸馏水充分混合， 确保确保 pH试纸检测结果的准确性试纸检测结果的准确性C结果是甲试管中血浆结果是甲试管中血浆 pH 变化不明显变化不明显，乙试管中蒸馏水的乙试管中蒸馏水的 pH 变化明显变化明显D血浆中有缓冲物质血浆中有缓冲物质，加入酸或碱后加入酸或碱后，pH 恒定不变恒定不变D“等量等量”排除了数量多或少对实验结果的影响排除了数量多或少对实验结果的影响，
13、使实验结果更加可靠使实验结果更加可靠，A 正确正确。“摇匀摇匀”有利于新加入的物质与试管中原有的物质充分反应有利于新加入的物质与试管中原有的物质充分反应，使使 pH 试试纸检测结果更准确纸检测结果更准确，B 正确正确。甲试管的血浆中具有缓冲物质甲试管的血浆中具有缓冲物质，加入酸或碱时加入酸或碱时，pH会有一定的波动，但变化不明显；乙试管加入的是蒸馏水，无缓冲物质，在本会有一定的波动，但变化不明显；乙试管加入的是蒸馏水，无缓冲物质，在本实验中作为空白对照实验中作为空白对照，加入酸或碱时加入酸或碱时，pH 会发生明显的变化会发生明显的变化，故故 C 正确正确、D 错错误。误。2(多选多选)在剧烈运
14、动时在剧烈运动时，血浆中乳酸大量增加而血浆中乳酸大量增加而 pH 基本不变基本不变。对此现象对此现象的解释的解释，正确的是正确的是()A血浆是一种缓冲溶液体系血浆是一种缓冲溶液体系B乳酸与乳酸与 NaHCO3反应生成弱酸反应生成弱酸 H2CO3CH2CO3分解生成的分解生成的 CO2可经呼吸系统排出可经呼吸系统排出D大量乳酸进入血液后大量乳酸进入血液后，马上被稀释或被彻底分解马上被稀释或被彻底分解ABC血浆是一种缓冲溶液体系血浆是一种缓冲溶液体系，含有缓冲物质含有缓冲物质；过多的乳酸与过多的乳酸与 NaHCO3反应生成弱酸反应生成弱酸 H2CO3；H2CO3分解生成的分解生成的 CO2可经呼吸
15、系统排出；大量乳酸进可经呼吸系统排出；大量乳酸进入血液后与血液中的碳酸氢钠发生反应，产生乳酸钠和碳酸，而不是马上被稀入血液后与血液中的碳酸氢钠发生反应，产生乳酸钠和碳酸，而不是马上被稀释或被彻底分解。释或被彻底分解。内环境稳态及其调节内环境稳态及其调节1人体各器官人体各器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。(1)直接参与的器官与系统：直接参与的器官与系统：消化系统：消化道消化系统：消化道营养物质营养物质消化道毛细血管消化道毛细血管。呼吸系统：肺泡呼吸系统：肺泡肺部毛细血管肺部毛细血管。泌尿系统：血管泌尿系统：血管大部分大部分代谢废物代谢
16、废物肾脏形成尿液肾脏形成尿液。循环系统：由上述内容可看出血液是所有生命活动的中转站循环系统：由上述内容可看出血液是所有生命活动的中转站，它的成分它的成分能充分反映机体的健康状况能充分反映机体的健康状况。(2)间接参与调节稳态的系统：神经系统间接参与调节稳态的系统：神经系统、内分泌系统和免疫系统内分泌系统和免疫系统。2人体维持内环境稳态的能力是有一定限度的人体维持内环境稳态的能力是有一定限度的。稳态遭破坏的原因稳态遭破坏的原因外界环境的变化过于剧烈外界环境的变化过于剧烈人体自身的调节功能出现障碍人体自身的调节功能出现障碍3内环境稳态失调归纳内环境稳态失调归纳(1)理化性质失调理化性质失调：pH
17、失调失调酸中毒酸中毒、碱中毒碱中毒。酸碱度的偏高或偏低均酸碱度的偏高或偏低均会影响酶的活性会影响酶的活性，使细胞代谢紊乱使细胞代谢紊乱；渗透压失调渗透压失调(如呕吐等如呕吐等)细胞形态细胞形态、功功能异常；能异常；体温失调体温失调温度偏高或偏低会影响酶的活性温度偏高或偏低会影响酶的活性，使细胞代谢紊乱使细胞代谢紊乱。(2)内环境中的化学成分含量失衡：内环境中的化学成分含量失衡：失水过多失水过多，可导致血浆渗透压升高；可导致血浆渗透压升高；血浆中蛋白质含量降低血浆中蛋白质含量降低，可出现组织水肿；可出现组织水肿；代谢废物含量升高代谢废物含量升高，可导致尿可导致尿毒症毒症；O2缺乏缺乏，如缺铁性贫
18、血如缺铁性贫血，可导致乳酸中毒可导致乳酸中毒；血浆中血浆中 Ca2过低过低，可出可出现抽搐现象；现抽搐现象；血糖平衡失调血糖平衡失调低血糖低血糖、糖尿病等糖尿病等。应用实践应用实践：1.在夏季炎热的日光下在夏季炎热的日光下，人长时间工作人长时间工作，体内热量若不能及时散体内热量若不能及时散失失，会造成中暑会造成中暑。“中暑中暑”的病人细胞代谢会发生紊乱的病人细胞代谢会发生紊乱，试解释其原因试解释其原因。提示：提示：“中暑中暑”的病人热量不能及时散失，导致体温升高，酶活性降低，的病人热量不能及时散失，导致体温升高，酶活性降低，进而引起细胞代谢紊乱。进而引起细胞代谢紊乱。2如表是某中年男子血液化验
19、单中的部分数据如表是某中年男子血液化验单中的部分数据，分析并探究以下问题：分析并探究以下问题：项目项目测定值测定值单位单位参考范围参考范围血清葡萄糖血清葡萄糖223mg/dL60110甘油三酯甘油三酯247mg/dL50200总胆固醇总胆固醇280mg/dL150220(1)由表中数据可推测该男子可能患有何种疾病？由表中数据可推测该男子可能患有何种疾病？提示：提示：该男子可能患有糖尿病、高血脂、高血压。该男子可能患有糖尿病、高血脂、高血压。(2)每种成分的正常参考值是一个范围每种成分的正常参考值是一个范围，这说明内环境的理化性质有什么特这说明内环境的理化性质有什么特点？点？提示：提示：内环境的
20、理化性质不是恒定不变的，而是在一定范围内波动。内环境的理化性质不是恒定不变的，而是在一定范围内波动。1(多选多选)下列关于稳态的叙述下列关于稳态的叙述，正确的是正确的是()A稳态主要是机体通过消化稳态主要是机体通过消化、呼吸呼吸、循环系统共同维持的循环系统共同维持的B正常情况下内环境的各项理化指标都在一定范围内波动正常情况下内环境的各项理化指标都在一定范围内波动C稳态的主要调节机制是神经稳态的主要调节机制是神经体液体液免疫调节免疫调节D体内多对缓冲物质对维持体液体内多对缓冲物质对维持体液 pH 相对稳定具有重要作用相对稳定具有重要作用BCD内环境的稳态是正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协
21、调活内环境的稳态是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的，动共同维持的，A 项错误。项错误。2下图表示内环境稳态的部分调节机制下图表示内环境稳态的部分调节机制。下列表述错误的是下列表述错误的是()A内环境稳态的调节机制有神经调节内环境稳态的调节机制有神经调节、体液调节和免疫调节等体液调节和免疫调节等B血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量C内环境由血液内环境由血液、组织液和淋巴液组成组织液和淋巴液组成D细胞不仅仅依赖于内环境细胞不仅仅依赖于内环境，还参与内环境的形成和维持还参与内环境的形成和维持C内环境是由血浆
22、、组织液和淋巴液组成的，内环境是由血浆、组织液和淋巴液组成的，C 项错误。项错误。稳态调节的两点提醒稳态调节的两点提醒(1)内环境中各种稳态的维持不一定都需要神经系统内环境中各种稳态的维持不一定都需要神经系统、 内分泌系统和免内分泌系统和免疫系统共同参与，如内环境中疫系统共同参与，如内环境中 pH 稳态调节，只与内环境中缓冲物质有关。稳态调节，只与内环境中缓冲物质有关。(2)能够维持内环境稳态的人能够维持内环境稳态的人， 其生命活动不一定正常其生命活动不一定正常， 如如“植物人植物人”。课堂小结课堂小结知知 识识 网网 络络 构构 建建核核 心心 语语 句句 归归 纳纳1.稳态是正常机体通过调
23、节作用稳态是正常机体通过调节作用，使各个器官使各个器官、系统协调活动系统协调活动，共同共同维持内环境的相对稳定状态维持内环境的相对稳定状态。2.神经神经体液体液免疫调节网络是机免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制体维持稳态的主要调节机制。3.与稳态直接有关的系统有消化与稳态直接有关的系统有消化、呼吸呼吸、循环和泌尿系统循环和泌尿系统。4.人体维持内环境稳态的调节能力人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的是有一定限度的。5.内环境稳态是机体进行正常生命内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件活动的必要条件。1有关人体内环境稳态的叙述有关人体内环境稳态的叙述，错误的是错误的是()A有有
24、3 种以上的生理系统参与维持内环境稳态种以上的生理系统参与维持内环境稳态B人体内环境稳态的失调与外界环境无关人体内环境稳态的失调与外界环境无关C人体维持内环境稳态的调节能力有限人体维持内环境稳态的调节能力有限D稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常B内环境稳态的维持，需要消化、呼吸、循环、泌尿系统直接参与，还内环境稳态的维持，需要消化、呼吸、循环、泌尿系统直接参与，还需要内分泌系统和神经系统的调节作用，稳态有利于参与其调节的器官保持机需要内分泌系统和神经系统的调节作用，稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常，以维持正常的生命活动。人体维持内环境稳态的调节能
25、力是有限的，能正常，以维持正常的生命活动。人体维持内环境稳态的调节能力是有限的，与外界环境有关，当外界环境变化超出人体的调节能力时，内环境稳态就会遭与外界环境有关，当外界环境变化超出人体的调节能力时，内环境稳态就会遭到破坏。到破坏。2(多选多选)高等动物和人体的内环境能够保持相对稳定高等动物和人体的内环境能够保持相对稳定。下列各项生理活动下列各项生理活动中中，与内环境稳态的维持直接相关的是与内环境稳态的维持直接相关的是()A通过汗液和尿液排出代谢废物通过汗液和尿液排出代谢废物B将食物残渣形成粪便排出体外将食物残渣形成粪便排出体外C通过血液运输通过血液运输 CO2和代谢废物和代谢废物D血液运输血
26、液运输 CO2含量增加会使呼吸加快含量增加会使呼吸加快ACD维持内环境稳态的一个重要方面是将新陈代谢过程中产生的各种维持内环境稳态的一个重要方面是将新陈代谢过程中产生的各种废物及时排出体外，如通过汗液和尿液排出代谢废物，通过血液运输废物及时排出体外，如通过汗液和尿液排出代谢废物，通过血液运输 CO2和代和代谢废物等谢废物等，A、C 正确正确；血液中血液中 CO2含量增加会使呼吸加快含量增加会使呼吸加快，目的是排出血液中目的是排出血液中的的 CO2，以维持，以维持 CO2含量的相对稳定，含量的相对稳定，D 正确；食物残渣是经过消化没有被吸正确；食物残渣是经过消化没有被吸收的物质，其形成粪便后直接
27、排出体外，并没有进入内环境，故不会对内环境收的物质，其形成粪便后直接排出体外，并没有进入内环境，故不会对内环境的相对稳定产生直接的影响，的相对稳定产生直接的影响，B 错误。错误。3内环境稳态的重要意义是内环境稳态的重要意义是()A维持体温处于较低水平维持体温处于较低水平B使体内各处使体内各处 pH 保持相同保持相同C保持体内渗透压绝对不变保持体内渗透压绝对不变D维持机体的正常生命活动维持机体的正常生命活动D内环境稳态的一个重要体现在于内环境的理化性质保持相对稳定，即内环境稳态的一个重要体现在于内环境的理化性质保持相对稳定，即温度、酸碱度及渗透压，由此确定温度、酸碱度及渗透压，由此确定 A、B、
28、C 错误。错误。4分别向分别向 20 mL 的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀盐酸和稀的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀盐酸和稀 NaOH 溶液溶液，血浆酸碱度变化与滴加滴数的关系正确的是血浆酸碱度变化与滴加滴数的关系正确的是()ABCDD一定范围内一定范围内，血浆中的缓冲物质会维持血浆中的缓冲物质会维持 pH 基本稳定基本稳定，但这种调节能力但这种调节能力是有一定限度的是有一定限度的，稀盐酸和稀盐酸和 NaOH 加得过多加得过多，pH 会明显下降和上升会明显下降和上升，故选故选 D。5内环境稳态的维持与人体健康有密切的关系内环境稳态的维持与人体健康有密切的关系。下图是人体内环境稳态概下图是人体内环境稳态
29、概念图念图，据图回答：据图回答：(1)图中图中分别代表分别代表和和。(2)正常人血浆的正常人血浆的 pH 之所以能保持相对稳定之所以能保持相对稳定，与它含有与它含有等离子有等离子有关关。(3)一个人长时间发高烧一个人长时间发高烧，会引起全身乏力会引起全身乏力、食欲不振等症状食欲不振等症状，主要原因是主要原因是。(4)内环境渗透压稳态的意义是内环境渗透压稳态的意义是。(5)目前普遍认为目前普遍认为，调节网络是机体维持稳态的主要调节调节网络是机体维持稳态的主要调节机制机制。答案答案(1)组织液组织液内环境内环境(或细胞外液或细胞外液)(2)HCO3 3、HPO24(3)体温过高体温过高使体内酶的活性下降使体内酶的活性下降(4)维持细胞正常的形态和功能维持细胞正常的形态和功能(5)神经神经体液体液免疫免疫
