2.1內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)（教學(xué)課件）高中生物學(xué)蘇教版（2019）選擇性必修一

第一節(jié)

內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)第二章人體內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)蘇教版（2019）選擇性必修一學(xué)習(xí)目標(biāo)說明內(nèi)環(huán)境的構(gòu)成及理化性質(zhì)01嘗試解釋生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制，簡述穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制闡明機(jī)體細(xì)胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換，同時也參與內(nèi)環(huán)境的形成和維持說明內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其生理意義030204課前預(yù)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(diào)節(jié)保持體溫穩(wěn)定的呢？除了體溫外，我們體內(nèi)的其他理化性質(zhì)，如pH、滲透壓能維持平衡嗎？如果可以，其調(diào)節(jié)機(jī)制又是怎樣的呢？“人間自有真情在，獻(xiàn)出鮮血播下愛?！睙o償獻(xiàn)血現(xiàn)在已經(jīng)成為社會共識。獻(xiàn)血前，為了保證獻(xiàn)血者的身體健康和受血者的安全，必須對獻(xiàn)出的血液按規(guī)定項目進(jìn)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(nèi)容是血液成分。血液中到底有哪些成分呢？課前導(dǎo)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(lǐng)藏柜中一段時間后，試管中的血液會出現(xiàn)如圖2-1-1所示的分層現(xiàn)象。積極思維血液中到底有哪些成分?事實2：血液由血細(xì)胞和需將組成。血常規(guī)檢查內(nèi)容主要是血液成分，包括血細(xì)胞和血漿。血漿的主要成分是水、蛋白質(zhì)、糖類和無機(jī)鹽等物質(zhì)。血漿的作用包括運載血細(xì)胞、運輸維持人體生命活動所需的物質(zhì)（如水、無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)）和體內(nèi)產(chǎn)生的廢物（如尿素）等。事實3：20世紀(jì)初，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)血漿中存在兩種凝集素（蛋白質(zhì)），紅細(xì)胞上有相應(yīng)的不同的凝集原（蛋白質(zhì)），這與不同個體之間的輸血能否成功有重要關(guān)系。至此，輸血技術(shù)取得了突破性進(jìn)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(guān)系？

在人體血液系統(tǒng)中，針對紅細(xì)胞而言，凝集原是一種特異性蛋白、糖蛋白或糖脂，位于紅細(xì)胞膜上，是一種抗原，可以引起抗原-抗體反應(yīng)。相對地，凝集素是血漿中的一種特異性抗體，可以與紅細(xì)胞膜上的凝集原相結(jié)合發(fā)生反應(yīng)。當(dāng)凝集原和凝集素相互作用時，會發(fā)生紅細(xì)胞凝集現(xiàn)象。人類的紅細(xì)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(xì)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(xì)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(xì)胞中的凝集原發(fā)生凝集反應(yīng)，使紅細(xì)胞凝集成團(tuán)。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(zhì)？它們除滿足血細(xì)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(zhì)、糖類和無機(jī)鹽等物質(zhì)血漿的作用包括運載血細(xì)胞、運輸維持人體生命活動所需的物質(zhì)（如水、無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)）和體內(nèi)產(chǎn)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(guān)系？血漿血細(xì)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(zhì)在維持血漿滲透壓、調(diào)節(jié)血液酸堿平衡、運輸物質(zhì)和參與免疫反應(yīng)等方面發(fā)揮著重要作用。無機(jī)鹽維持著血漿的滲透壓和酸堿平衡。紅細(xì)胞運輸氧氣。白細(xì)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(xiàn)必須依賴紅細(xì)胞、血漿蛋白、水分等；血液的調(diào)節(jié)功能主要借助于血液中含有的激素及血細(xì)胞自身合成分泌的激素、細(xì)胞因子等；血液的防御功能主要通過白細(xì)胞、免疫球蛋白、補(bǔ)體、血小板、凝血因子等。1.體液概念人體細(xì)胞內(nèi)的液體，稱為細(xì)胞內(nèi)液；細(xì)胞外的液體如組織液、血漿和淋巴等稱為細(xì)胞外液。細(xì)胞外液和細(xì)胞內(nèi)液統(tǒng)稱為體液。細(xì)胞外液細(xì)胞內(nèi)液細(xì)胞外液是指人體內(nèi)存在于細(xì)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(xì)胞內(nèi)液是指人體內(nèi)存在于細(xì)胞內(nèi)，其化學(xué)組成和含量直接影響細(xì)胞代謝與生理功能的體液。主要包括細(xì)胞核、細(xì)胞質(zhì)、細(xì)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(xì)胞生活在內(nèi)環(huán)境中一、人體和動物細(xì)胞生活在內(nèi)環(huán)境中2.為什么說人體細(xì)胞的生存依賴于內(nèi)環(huán)境？事實1：血液是由血細(xì)胞和血漿組成的一種結(jié)締組織。血漿是血細(xì)胞直接生活的內(nèi)環(huán)境，血細(xì)胞從需將中獲得生命活動所需的氧和養(yǎng)料，并將代謝產(chǎn)物排入血漿。在器官組織中，血液由動脈流經(jīng)毛細(xì)血管時，血漿中的氧和養(yǎng)料會透過毛細(xì)血管壁進(jìn)入組織液。事實2：組織液是存在于組織細(xì)胞間隙中的液體。各種組織細(xì)胞都會與組織液進(jìn)行物質(zhì)交換，組織液為細(xì)胞提供氧和養(yǎng)料，細(xì)胞產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物也會排入組織液。一、人體和動物細(xì)胞生活在內(nèi)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(zhì)，大部分通過毛細(xì)血管壁進(jìn)入血漿，少部分進(jìn)入毛細(xì)血管成為淋巴。毛細(xì)血管內(nèi)的血漿隨血液循環(huán)經(jīng)各級靜脈至上、下腔靜脈流回心臟，毛細(xì)淋巴管內(nèi)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(xì)胞的生存依賴于內(nèi)環(huán)境？一、人體和動物細(xì)胞生活在內(nèi)環(huán)境中1.分析圖中哪些部分屬于內(nèi)環(huán)境？為什么說細(xì)胞的生存依賴于內(nèi)環(huán)境？血細(xì)胞直接生活在血漿中，體內(nèi)絕大多數(shù)細(xì)胞直接生活在組織液中，大量淋巴細(xì)胞直接生活在淋巴液中。細(xì)胞外液是體內(nèi)細(xì)胞直接生活的環(huán)境。細(xì)胞的生存依賴于內(nèi)環(huán)境。一、人體和動物細(xì)胞生活在內(nèi)環(huán)境中2.概括以概念圖的方式說明細(xì)胞與內(nèi)環(huán)境之間的物質(zhì)交換過程。外界環(huán)境O2和營養(yǎng)物質(zhì)CO2和代謝廢物血漿毛細(xì)血管壁左右鎖骨下靜脈淋巴液毛細(xì)淋巴管壁組織液O2和營養(yǎng)物質(zhì)CO2和代謝廢物細(xì)胞內(nèi)液血漿、組織液、淋巴通過動態(tài)的有機(jī)聯(lián)系共同構(gòu)成機(jī)體細(xì)胞生活的直接環(huán)境。由細(xì)胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境叫做內(nèi)環(huán)境。一、人體和動物細(xì)胞生活在內(nèi)環(huán)境中2.概括以概念圖的方式說明細(xì)胞與內(nèi)環(huán)境之間的物質(zhì)交換過程。一、人體和動物細(xì)胞生活在內(nèi)環(huán)境中內(nèi)環(huán)境含有哪些成分呢？紅細(xì)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(nèi)環(huán)境的主要成分2.內(nèi)環(huán)境的主要成分一、人體和動物細(xì)胞生活在內(nèi)環(huán)境中研究表明，血漿中約90%為水；其余10%分別是：蛋白質(zhì)(7%～9%)，無機(jī)鹽(約1%)，以及血液運輸?shù)钠渌镔|(zhì)，包括各種營養(yǎng)物質(zhì)(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(zhì)，而組織液和淋巴液中蛋白質(zhì)含量很少。蛋白質(zhì)7%-9%無機(jī)鹽約1%血液運輸?shù)钠渌镔|(zhì)少量水約90%二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負(fù)反饋調(diào)節(jié)1.穩(wěn)態(tài)的概念：人體通過神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)等的調(diào)節(jié)作用，協(xié)調(diào)各器官、系統(tǒng)的活動，使內(nèi)環(huán)境的溫度、滲透壓、pH及各種化學(xué)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(nèi)有所變動。二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負(fù)反饋調(diào)節(jié)（1）滲透壓的概念:

簡單地說,是指溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力.（2）滲透壓的大小:

取決于溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目:溶質(zhì)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(zhì)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(jī)鹽,蛋白質(zhì)的含量有關(guān)；血漿滲透壓90%以上來源Na+和Cl-3.滲透壓與生活的聯(lián)系二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負(fù)反饋調(diào)節(jié)3.滲透壓（4）與生活的聯(lián)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(fù)反饋調(diào)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(xì)胞(細(xì)胞內(nèi)液)口服藥物靜脈注射(輸液):

藥→血漿→組織液→靶細(xì)胞(細(xì)胞內(nèi)液)肌肉注射(打針):

藥→組織液→血漿→組織液→靶細(xì)胞(細(xì)胞內(nèi)液)二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負(fù)反饋調(diào)節(jié)4.酸堿度血液酸堿度的調(diào)節(jié)，在緩沖物質(zhì)的調(diào)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(zhì)——緩沖物質(zhì)，每一對緩沖物質(zhì)都是由一種弱酸和相應(yīng)的一種強(qiáng)堿鹽組成的，如

H2CO3/NaHCO3,NaH2PO4/Na2HPO4二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負(fù)反饋調(diào)節(jié)實驗：比較清水、緩沖液和體液對pH變化的調(diào)節(jié)作用1.實驗?zāi)康耐ㄟ^比較清水、緩沖液和生物材料的勻漿（模擬體液）在調(diào)節(jié)pH變化中的作用，理解體液是如何調(diào)節(jié)內(nèi)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(yīng)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(jìn)行對比，可以推測生物體是如何維持內(nèi)環(huán)境pH平衡的。二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負(fù)反饋調(diào)節(jié)實驗：比較清水、緩沖液和體液對pH變化的調(diào)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(hù)手套、pH計或廣譜pH試紙、彩色鉛筆、鑷子；清水、物質(zhì)的量濃度為0.1mol·L-1的HCl溶液（盛于滴瓶中）、物質(zhì)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(fù)反饋調(diào)節(jié)實驗：比較清水、緩沖液和體液對pH變化的調(diào)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(fù)反饋調(diào)節(jié)實驗：比較清水、緩沖液和體液對pH變化的調(diào)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(zhì)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(fù)這一步驟直到加入25滴為止，將pH的測定結(jié)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(fù)上述步驟2，逐滴加入物質(zhì)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(fù)步驟2和步驟3，在表中記錄結(jié)果。二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負(fù)反饋調(diào)節(jié)實驗：比較清水、緩沖液和體液對pH變化的調(diào)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(fù)步驟（2）和步驟（3），在表中記錄結(jié)果。4.實驗步驟（6）根據(jù)所得數(shù)據(jù)，以酸或堿加入的滴數(shù)為橫軸，以pH為縱軸，畫出清水pH變化的曲線。5.結(jié)果與分析二、穩(wěn)態(tài)的維持依賴于負(fù)反饋調(diào)節(jié)實驗：比較清水、緩沖液和體液對pH變化的調(diào)節(jié)作用5.結(jié)果與分析實驗結(jié)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(diào)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(fù)反饋調(diào)節(jié)5.反饋調(diào)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(diào)節(jié)該系統(tǒng)的工作，這種調(diào)節(jié)方式叫做反饋調(diào)節(jié)。6.反饋調(diào)節(jié)包括正反饋調(diào)節(jié)和負(fù)反饋調(diào)節(jié)。如果反饋信息使原來的效果進(jìn)一步增強(qiáng)，這類調(diào)節(jié)稱為正反饋調(diào)節(jié)；如果反饋信息使原來的效果減弱，這類調(diào)節(jié)稱為負(fù)反饋調(diào)節(jié)。如甲狀腺激素調(diào)節(jié)，當(dāng)血液中甲狀腺激素的含量過多時，通過負(fù)反饋調(diào)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(xì)胞與環(huán)境間的物質(zhì)交換1.單細(xì)胞生物直接與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換三、細(xì)胞與環(huán)境間的物質(zhì)交換2.人和多細(xì)胞動物與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換（1）細(xì)胞與內(nèi)環(huán)境之間是相互影響、相互作用的。（2）人體參與物質(zhì)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(jìn)行氣體交換的重要場所。其生理功能主要是進(jìn)行氣體交換。三、細(xì)胞與環(huán)境間的物質(zhì)交換2.人和多細(xì)胞動物與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)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(zhì)，交將未消化和吸收的食物殘渣經(jīng)肛門排出體外三、細(xì)胞與環(huán)境間的物質(zhì)交換2.人和多細(xì)胞動物與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)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(chǎn)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(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。三、細(xì)胞與環(huán)境間的物質(zhì)交換2.人和多細(xì)胞動物與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換（6）呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)的物質(zhì)交換都需要循環(huán)系統(tǒng)的參與。三、細(xì)胞與環(huán)境間的物質(zhì)交換2.人和多細(xì)胞動物與環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換體內(nèi)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(xì)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(zhì)交換的系統(tǒng)：消化系統(tǒng)(進(jìn))呼吸系統(tǒng)(進(jìn)＋出)泌尿系統(tǒng)(出)循環(huán)系統(tǒng)參與物質(zhì)交換的器官：肺小腸等腎皮膚三、細(xì)胞與環(huán)境間的物質(zhì)交換課堂小練1.下列各項化合物均屬于內(nèi)環(huán)境成分的是()