6/6內環境的穩態【學習目標】1．說明內環境穩態及其生理意義。2．嘗試解釋生物體維持PH穩定的機制；簡述穩態的調節機制。3．模擬生物體維持PH的穩定。4．關注相關健康問題，增強自我保健并關愛他人的意識。【學習重點】內環境穩態及其調節機制?！緦W習難點】內環境穩態的調節機制?！緦W習過程】【第一課時】一、內環境的動態變化（一）內環境的各種化學成分和理化性質不斷發生變化。（二）探究與實踐：模擬生物體維持PH的穩定1．加入HCl或NaOH后PH的變化來說，肝勻漿更像自來水還是更像緩沖液？2．緩沖液的PH變化為什么與自來水的不同？3．方法步驟9中所用到的生物材料與肝勻漿的實驗結果類似嗎？4．請根據模擬實驗的結果，嘗試對機體維持PH穩定的機制進行解釋。內環境的其他化學成分和理化性質也維持在一定的范圍內嗎？以人體的體溫為例：正常情況下，不同人的體溫，會因_______、_______等的不同而存在微小差異；同一個人的體溫在一日內也有變化，但變化幅度一般不超過_____℃；盡管氣溫波動范圍較大，但健康人的體溫始終接近_______℃。穩態：正常機體通過調節作用，使各個_______、_______協調活動，共同維持內環境的___________狀態叫做穩態。二、對穩態調節機制的認識（一）人體各器官系統協調一致的運行，是維持______________的基礎。思考毒癥與內環境穩定失調有何關系？你知道如何治療尿毒癥嗎？（二）機體內各個器官、系統為什么能保持協調機制？1857年，法國著名生理學家_______提出：內環境保持穩定主要是依賴__________的調節。1926年，美國著名生理學家_______提出：內環境的穩態是在_______調節和_______調節的共同作用下，通過機體各種器官、系統分工合作、協調統一而實現的。穩態不是恒定不變，而是一種_______的平衡。目前普遍認為：★_____________________調節網絡是機體維持穩態的主要調節機制。（三）思考、討論、分析內環境穩態失調的實例1．你有過發高熱的經歷嗎？談談高熱最嚴重時的感受。體溫過高時為什么要采取物理降溫或藥物降溫的措施？2．嚴重腹瀉后，如果只喝水，不補充鹽，內環境的滲透壓可能會出現什么變化？3．援藏的技術人員到青藏高原后常會出現頭痛、乏力、心跳加快甚至血壓升高等癥狀，為什么？這說明外界環境與內環境穩態之間有什么關系？4．人體維持穩態的調節能力是______________的。三、內環境穩態的重要意義（一）細胞代謝是由細胞內眾多復雜的化學反應組成的，完成這些反應需要各種_______和_______。（二）正常的血糖濃度和血液中的含氧量，能為細胞代謝提供______________。（三）適宜的溫度和PH等能保證_______正常地發揮催化作用。（四）重要意義：內環境穩態是機體進行正常生命活動的_______條件。四、穩態概念的發展（一）不同層次的生命系統都存在著類似內環境穩態的特性。1．_______水平：基因表達的穩態、激素分泌的穩態、酶活性的穩態等。2．_______水平：細胞的分裂和分化的穩態等。3．_______水平：心臟活動的穩態（血壓、心率）、消化腺分泌消化液的穩態等。4．_______水平：種群數量的變化存在穩態、生態系統的結構和功能也存在穩態等。【課堂作業】1．下列關于穩態的敘述，錯誤的是()A．穩態主要是機體通過消化、呼吸、循環系統共同維持的。B．正常情況下內環境的各項理化指標都在一定范圍內波動。C．穩態的主要調節機制是神經—體液—免疫調節。D．體內多對緩沖物質對維持體液PH相對穩定具有重要作用。2．右圖表示內環境穩態的部分調節機制。下列表述錯誤的是()A．內環境穩態的調節機制有神經調節、體液調節和免疫調節等。B．血漿滲透壓的大小主要取決于血漿中無機鹽和蛋白質的含。量C．內環境由血液、組織液和淋巴組成。D．細胞不僅僅依賴于內環境，還參與內環境的形成和維持。3．取甲、乙兩個試管，向甲試管內加入血漿，乙試管內加入等量的蒸餾水，用PH試紙檢測；然后，向甲、乙試管內各滴入等量的幾滴鹽酸或NaOH溶液，搖勻后，再用PH試紙檢測。下列關于此實驗的過程和結果的分析，不正確的是()A．“等量”是對照實驗中對無關變量的要求，在這種條件下，實驗結果才可靠。B．“搖勻”使酸性或堿性物質與試管中的血漿或蒸餾水充分混合，確保PH試紙檢測結果的準確性。C．結果是甲試管中血漿PH變化不明顯，乙試管中蒸餾水的PH變化明顯。D．血漿中有緩沖物質，加入酸或堿后，PH恒定不變?！镜诙n時】一、內環境的動態變化（一）內環境的各種化學成分和理化性質不斷發生變化。探究與實踐：模擬生物體維持PH的穩定1．就加入HCl或NaOH后PH的變化來說，肝勻漿更像自來水還是更像緩沖液？肝勻漿加入HCl或NaOH后PH的變化更像緩沖液。2．緩沖液的PH變化為什么與自來水的不同？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有NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4呈酸性，當加入少量NaOH時，可以中和OH-；NaH2PO4呈堿性，當加入少量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．方法步驟9中所用到的生物材料與肝勻漿的實驗結果類似嗎？類似。4．請根據模擬實驗的結果，嘗試對機體維持PH穩定的機制進行解釋。機體內環境中含有緩沖對HCO3-/H2CO3、HPO42-/H2PO4-等，它們能夠對酸和堿起緩沖作用。除此以外，機體還可以通過對生理活動進行調節來維持PH穩定。例如，當劇烈運動時，肌肉中會產生大量的乳酸和H2CO3。乳酸進入血液后，可與血液中的NaHCO3發生作用，生成乳酸鈉和H2CO3。H2CO3是一種弱酸，可以分解成CO2和H2O。血液中的CO2增多會刺激呼吸中樞，使呼吸運動增強，增加通氣量，從而將CO2排出體外，所以對血液的PH影響不大。當乳酸鈉進入血液后，與血液中的H2CO3發生作用，形成碳酸氫鹽，過多的碳酸氫鹽可以由腎排出，這樣由于血液中緩沖物質及機體的調節作用，血液的酸堿度不會發生很大的變化。5．內環境的其他化學成分和理化性質也維持在一定的范圍內嗎？以人體的體溫為例：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℃。穩態：正常機體通過調節作用，使各個器官、系統協調活動，共同維持內環境的相對穩定狀態叫做穩態。二、對穩態調節機制的認識（一）人體各器官系統協調一致的運行，是維持內環境穩態的基礎。1．思考尿毒癥與內環境穩定失調有何關系？你知道如何治療尿毒癥嗎？尿毒癥是機體內環境穩態失調引發的病癥。當某種原因導致腎功能衰竭時，則形成的尿液不足，代謝產物不能排出體外，致使大量含氮廢物及其他毒性物質在體內堆積，水電解質代謝及酸堿平衡紊亂，機體內環境的穩態遭到破壞，由此所引起的自身中毒和產生的綜合癥狀稱為尿毒癥。治療尿毒癥的方法主要有血液透析、腹膜透析和腎移植。血液透析是將患者的血液經血管通路引入透析機，在透析機中透過透析膜與透析液之間進行物質交換，以排出血液中的代謝廢物。每周需治療2～3次，每次4～5h。腹膜透析是在腹腔中置一個導管，將腹透析液灌入腹腔，靠腹膜的半透膜性質，使血液與腹透析液間進行物質交換，以排出體內毒素。透析液每日置換4～6次，替代腎維持生命。腎移植是尿毒癥的根治療法，如果成功，病人的生活質量將明顯改善，能像正常人一樣生活，但移植后必須長期服用免疫抑制劑，以降低病人出現的排斥反應。由于腎源不足，供體短缺已成為限制腎移植的重要因素。2．機體內各個器官、系統為什么能保持協調機制？1857年，法國著名生理學家貝爾納提出：內環境保持穩定主要是依賴神經系統的調節。1926年，美國著名生理學家坎農提出：內環境的穩態是在神經調節和體液調節的共同作用下，通過機體各種器官、系統分工合作、協調統一而實現的。穩態不是恒定不變，而是一種動態的平衡。目前普遍認為：★神經——體液——免疫調節網絡是機體維持穩態的主要調節機制（二）思考、討論、分析內環境穩態失調的實例1．你有過發高熱的經歷嗎？談談高熱最嚴重時的感受。體溫過高時為什么要采取物理降溫或藥物降溫的措施？正常的體溫是體內細胞進行各種生化反應最適宜的溫度，發高燒時，各種酶的活性發生變化，代謝紊亂，機體功能異常。發熱時的癥狀大部分集中在中樞神經系統，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。發熱時機體處于一種明顯的分解代謝過旺的狀態，持續高熱必定引起器官的功能負荷加重，有可能誘發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，持續高熱容易發生驚厥，相當數量的患兒由此出現腦損傷，如智力落后、甚至癲癇，因此應注意及時采用物理方法或服用藥物來退燒降溫。2．嚴重腹瀉后，如果只喝水，不補充鹽，內環境的滲透壓可能會出現什么變化？內環境滲透壓會降低。當內環境滲透壓降低時，內環境中的水將較多地通過滲透作用進入細胞內，造成細胞吸水腫脹，進一步導致細胞代謝和功能紊亂。嚴重時人體會出現疲倦、全身不適、惡心、食欲減退、皮下組織腫脹等癥狀。3．援藏的技術人員到青藏高原后常會出現頭痛、乏力、心跳加快甚至血壓升高等癥狀，為什么？這說明外界環境與內環境穩態之間有什么關系？高原空氣稀薄，大氣壓和氧分壓低，易造成體內缺氧。這說明外界環境的變化會影響內環境的穩態。若外界環境變化不劇烈，并且機體代償機制良好，內環境的波動較小，仍能維持穩態；若外界環境變化劇烈，機體代償機制不好，內環境穩態將受到破壞，就會影響身體健康。4．人體維持穩態的調節能力是有一定限度的。三、內環境穩態的重要意義（一）細胞代謝是由細胞內眾多復雜的化學反應組成的，完成這些反應需要各種物質和條件。1．正常的血糖濃度和血液中的含氧量，能為細胞代謝提供充足的反應物。2．適宜的溫度和PH等能保證酶正常地發揮催化作用。3．重要意義：內環境穩態是機體進行正常生命活動的必要條件。四、穩態概念的發展（一）不同層次的生命系統都存在著類似內環境穩態的特性。1．分子水平：基因表達的穩態、激素分泌的穩態、酶活性的穩態等。2．細胞水平：細胞的分裂和分化的穩態等。3．器官水平：心臟活動的穩態（血壓、心率）、消化腺分泌消化液的穩態等。4．群體水平：種群數量的變化存在穩態、生態系統的結構和功能也存在穩態等?！菊n堂作業】1．下列關于穩態的敘述，錯誤的是()A．穩態主要是機體通過消化、呼吸、循環系統共同維持的。B．正常情況下內環境的各項理化指標都在一定范圍內波動。C．穩態的主要調節機制是神經—體液—免疫調節。D．體內多對緩沖物質對維持體液PH相對穩定具有重要作用。2．右圖表示內環境穩態的部分調節機制。下列表述錯誤的是()A．內環境穩態的調節機制有神經調節、體液調節和免疫調節等。B．血漿滲透壓的大小主要取決于血漿中無機鹽和蛋白質的含量。C．內環境由血液、組織液和淋巴組成。D．細胞不僅僅依賴于內環境，還參與內環境的形成和維持。3．取甲、乙兩個試管，向甲試管內加入