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(共34張PPT)
第1章人體的內環境與穩態
據報道，美國某法庭判決“酸堿體質理論”的提出者賠償一名癌癥患者1.05億美元。該理論的主要意思是：
①人的體質有酸性與堿性之分，酸性體質是“萬病之源”；
②人若要想健康，應多攝入堿性食物。
有的癌癥患者受此理論影響，不去醫院進行正規治療，而寄希望于注射堿性物質以達到治愈目的。
隨著外界環境的變化和體內細胞代謝活動的進行，血漿等內環境的各種化學成分和理化性質在不斷發生變化。討論：
攝入堿性食物能夠大幅度改變內環境的pH嗎？
你認同“酸堿體質理論”中的觀點嗎？
【熱點情境】
任務一 探究 實踐：模擬生物體維持PH的穩定（閱讀課本7--8頁，完成以下問題）
1.實驗目的
2.實驗原理
通過比較自來水、緩沖液和肝勻漿在加入酸或堿后pH的變化，推測生物體是如何維持pH穩定的。
在溶液中加入酸或堿，緩沖對（如HPO42-/H2PO4-）能使溶液pH的變化減弱；與自來水相比，生物組織勻漿更類似于緩沖液。
一 內環境的動態變化
自變量：
因變量:
無關變量:
實驗材料的種類，酸性、堿性物質
溶液PH的變化
肝勻漿的量，所加試劑的量等
（滴加HCl/NaOH）
（PH計或PH試紙檢測PH）
對比實驗法
一 內環境的動態變化
3、實驗材料
材料用具：防護手套、護目鏡、50 mL燒杯、50 mL量簡、pH計或pH試紙、鑷子、自來水、物質的量濃度為0.1mol/L的HCI（盛于滴瓶中）、物質的量濃度為0.1mol/L的NaOH（盛于滴瓶中）、pH為7的磷酸鹽緩沖液、肝勻漿等。
實驗操作演示
課題：探究酸性和堿性物質進入體內，生物體的pH變化
實驗對象
自變量
因變量
——生物組織材料
——酸性、堿性物質
——生物體pH的變化
——動物血漿、肝勻漿、蛋清等
——HCl/NaOH（均為0.1 mol/L）
——檢測pH（pH計/pH試紙）
空白對照
已知具有減緩pH變化的能力的溶液，陽性對照
實驗設計
實驗結果記錄
實驗數據處理
實驗數據處理
如何更直觀地體現pH的變化？
多次測量，取平均值
以酸或堿的滴數為橫坐標，以pH為縱坐標，繪制3種樣液pH變化曲線
實驗數據處理
實驗結果記錄
實驗數據處理
實驗結果和實驗結論
實驗結論
實驗結論：生物材料的性質類似于緩沖液而不同于自來水，說明生物材料內含有緩沖物質，能夠維持pH的相對穩定
一 內環境的動態變化
生物材料加入HCl或NaOH后pH的變化更類似于緩沖液。
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－；Na2HPO4呈堿性，當加入少量HCl時，可以中和H＋。
(3)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。
(1)就加入HCl或NaOH后pH的變化來說，生物材料更類似于自來水還是緩沖液？
(2)緩沖液的pH變化為什么與自來水的不同？并說明變化原因？
任務二 根據實驗結果并結合基礎知識，小組討論以下問題
生物材料加入HCl或NaOH后pH的變化更類似于緩沖液。
一 內環境的動態變化
機體內環境中含有緩沖對HCO3- /H2CO3、HPO42- /H2PO4-等，能對酸和堿起緩沖作用。機體還可以對生理活動進行調節來維持pH穩定。
(3)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。
(1)劇烈運動產生大量乳酸時：
①乳酸＋NaHCO3→乳酸鈉＋H2CO3。
結果：CO2 由肺排出體外，緩沖了體內過多的酸。
(2)堿性物質進入血液時：
Na2CO3＋H2CO3→2NaHCO3
結果：過多的 NaHCO3 由腎臟排出，緩沖了體內的堿性變化
②H2CO3→H2O＋CO2↑。
一 內環境的動態變化
在一定范圍內內環境的其他化學成分和理化性質也維持在一定范圍內嗎
小王同學對家庭成員的體溫進行了調查，結果如下表，從中能得出什么結論？
成員 上午6h 上午9h 中午12h 下午3h 傍晚6h 晚上9h
母親 37.0℃ 37.2℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.2℃ 37.1℃
父親 36.8℃ 37.0℃ 37.1℃ 37.3℃ 37.1℃ 36.9℃
自己 37.1℃ 37.3℃ 37.4℃ 37.5℃ 37.3℃ 37.1℃
結論：盡管氣溫波動范圍較大，健康人的體溫始終接近37.0℃，處于動態平衡中。
1、不同人的體溫，會因年齡、性別不同存在微小差異；
2、同一個人的體溫，在一天不同時間也有變化，但變化幅度一般不超過1℃。
血液生化檢查，可以了解肝功能、腎功能、血糖、血脂等是否正常。
問題探討
討論
(1)為什么血液的生化指標能反映機體的健康狀況？
生化指標指血液中各種化學成分的含量，包括機體代謝產物的含量。健康機體生化指標一般都處于一定范圍內，即相對穩定狀態。當某項生理功能出現障礙時影響代謝產物的含量，引起生化指標的變化。
轉氨酶增高——肝炎
r-轉肽酶增高——肝癌、肝硬化等
總蛋白增高——腹瀉、嘔吐等
總蛋白降低——營養不良等
總膽紅素增高——各種黃疸等
尿素氮增高——高蛋白飲食、蛋白質分解過度(如甲亢、發熱等)。
肌酐增高——腎功能衰竭等
尿酸增高——急性腎炎、痛風等
不僅酸堿度、體溫，健康人內環境的每一種成分如血糖、血脂，以及滲透壓等理化性質都是不斷變化的，但都處于一定的范圍內。內環境的這種動態平衡是通過機體的調節作用實現的。
問題探討
(2)每種成分的參考值（即正常值）都有一個變化范圍，這說明什么？
說明內環境成分的含量不是恒定不變的，而是在一定范圍內波動，內環境的穩態是一種動態的相對穩定；不同個體存在一定差異。
(3)從化驗單上可以看出哪幾種成分超出正常范圍？這可能會對人體造成什么不利影響？
①葡萄糖含量超標，可能是糖尿??；
②甘油三脂超標，可能是高脂血癥，易并發冠心病、動脈粥樣硬化等。
內環境的理化性質
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。
①概念:
②實質:
內環境的化學成分和理化性質處于動態平衡之中。
化學成分；如：水、無機鹽、血糖、血脂
理化性質；如：溫度、酸堿度、滲透壓
維持相對穩定
③特點:
①穩態不是恒定不變，而是相對恒定的一種動態變化；
②這種動態變化保持在一定范圍內。
④影響因素:
外因:
內因:
外界環境的變化
體內細胞代謝活動的進行
一 內環境的動態變化
穩態是如何實現的呢？
閱讀P9-11，回答以下問題：
1、維持內環境穩態的基礎是什么？
2、對穩態的調節機制的認識經歷了怎樣的過程？
3、內環境穩態會不會出現失調的情形？
4、內環境穩態的意義是什么？
5、穩態概念在不同層次上如何理解？
自主探究
二
二、對穩態調節機制的認識認識
食物、水和無機鹽
CO2
O2
呼吸系統
泌尿系統
消化系統
肺泡表面潮濕且伸縮性很大，有利于氣體的交換
腎小球是血管球，參與形成原尿
有機廢物、水和無機鹽
未被吸收的物質
小腸絨毛增大吸收營養物質的表面積
細胞
循環系統
尿毒癥，甚至死亡
人體各器官、系統協調運行是維持內環境穩態的基礎。
穩態是如何實現的呢
？
二、對穩態調節機制的認識
如果某種器官的功能出現障礙，就會引起穩態失調；
腎是形成尿液的器官，當發生腎功能衰竭時，病人的水和無機鹽等的代謝會紊亂，可出現全身水腫，尿素氮升高、嘔吐等一系列癥狀，即尿毒癥，嚴重時會導致死亡。
思考：機體內各個器官、系統，為什么能夠保持協調一致呢？
二、對穩態調節機制的認識
內環境保持穩定主要依賴神經系統的調節
內環境穩態是在神經-體液調節的共同作用下實現的
神經-體液-免疫調節網絡是機體維持穩態的主要調節機制
19世紀
20世紀
當代
貝爾納
坎農
普遍認為
Why
2. 穩態調節機制
思考：內環境的穩態在任何時刻都能維持嗎？會不會出現失調的情形呢？
二、對穩態調節機制的認識
內環境失調的實例
發高燒
發高燒就是體溫失調（異常升高），會導致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，同時常伴有食欲不振、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，因此應該注意及時采用物理方法或服用藥物來退燒降溫。
二、對穩態調節機制的認識
內環境失調的實例
嚴重腹瀉
嚴重腹瀉會直接導致內環境滲透壓失調。如果只喝水，不補充鹽，內環境滲透壓會降低，內環境中的水較多地通過滲透作用進入細胞，造成細胞吸水腫脹，進一步導致細胞代謝紊亂和功能紊亂。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。
高原反應
高原空氣稀薄，大氣壓和氧分壓低，易造成體內內環境缺氧。
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，并且機體調節機制良好，內環境波動較小，仍能維持穩態；若外界環境變化劇烈，機體調節能力不好，內環境穩態將受到破壞，就會影響身體健康。
二、對穩態調節機制的認識
內環境失調的實例
中暑
中暑是指高溫引起機體體溫調節功能紊亂所表現出的一系列癥狀，如高熱、皮膚干燥、惡心、嘔吐、食欲不 振、心悸、頭痛等。嚴重中暑會使體溫超過40℃,病死率比較高。
1.散熱:讓中暑者轉移到陰涼通風的地方，離開高溫現場。2.物理降暑:可以用涼水浸泡毛巾放在頭上吸熱。3.補充水分:給中暑的患者喝一點涼水或者是淡鹽水。4.藥物:有條件的話，可以喝藿香正氣水。5.及時就醫:一些體質較弱或者是中暑嚴重的人，在中暑的同時會出現嘔吐、發燒等癥狀，一定要及時就醫，以免更嚴重。
二、對穩態調節機制的認識
3. 維持穩態的調節能力是有限的
外界環境的變化過于劇烈
人體自身的調節功能出現障礙
內環境的穩態就會遭到破壞(穩態失調)
脂肪肝
細胞代謝紊亂甚至導致疾病發生，危及機體健康。
（外因）
（內因）
三、內環境穩態的重要意義
可防止機體中毒
維持細胞的正常形態和功能
保證酶活性正常
保證機體能量供應
血糖和氧
含量正常
體溫、pH理化
性質相對穩定
滲透壓相對穩定
代謝廢物
正常排出
穩態意義
內環境穩態是機體進行正常生命活動的必要條件
1.穩態的意義
細胞的分裂和分化的穩態等
細胞水平
種群數量變化的穩態、生態系統的結構和功能的穩態
群體水平
基因表達的穩態、激素分泌的穩態、酶活性的穩態等
分子水平
心臟活動的穩態(血壓、心率)、消化腺分泌消化液的穩態等
器官水平
三、內環境穩態的重要意義
2.穩態概念的發展
不同層次的生命系統都存在著類似內環境穩態的特性
可見，在生態系統的各個層次上，都普遍存在著穩態。
內環境的穩態
實質
基礎
機制
調節能力
穩態破壞的原因
意義
內環境的各種化學成分和理化性質保持相對穩定的狀態。
人體各器官、系統協調一致地正常運行
神經-體液-免疫調節網絡
有一定的限度
外界環境的變化過于劇烈；人體自身的調節功能出現障礙
機體進行正常生命活動的必要條件
課堂小結
外界環境
細胞
物質交換
物質交換
內環境
器官系統協調運行
細胞膜
穩態
基礎
神經-體液-免疫調節網絡
調節機制
正常生命活動的必要條件
參與共建
一、概念檢測
1. 穩態是生命系統的特征，也是機體存活的條件。判斷下列與人體穩態有關的表述是否正確。
(1) 人吃進酸性或堿性的食物會使血漿pH發生紊亂。 ( )
(2) 有的人常吃咸魚、咸菜，但他細胞外液的滲透壓仍能保持相對穩定。 ( )
(3) 在正常情況下，一個人的體溫是恒定不變的。 ( )
(4) CO2是人體細胞呼吸產生的廢物，不參與維持內環境的穩態。 ( )
2. 在長跑比賽時，運動員的體內會發生復雜的生理變化，如機體大量產熱、出汗等。下列 相關敘述正確的是 ( )
A. 大量產熱會使體溫急劇升高 B. 大量出汗會使血漿的pH下降
C. 大量出汗可使血漿滲透壓降低 D. 大量岀汗有利于機體體溫的穩定
×
√
×
×
D
練習與應用
2017年，科學家研制了一個充滿電解質溶液的大塑料袋，并用它來撫育早產的羊羔。羊羔在此“人造子宮”中待了4周。足月后，研究者發現，它們與在母羊子宮中待到足月出生的小羊一樣健康。請你推測或搜集相關資料，從內環境穩態的角度分析:“人造子宮”必須具備哪些條件
提示:
(1)提供適宜的液體環境。
(2)水和電解質外和多種促進羊羔生長的營養物質和生長因子，如蛋白質、糖類、脂肪等，也包括抗生素，尿素等。
(3)具備適宜的溫度和酸堿度。
(4)外部配置了機器胎盤獲得養料，排出代謝廢物，保持羊羔內環境的穩定
練習與應用
“人造子宮” 看起來像一個大塑膠袋，確切地說是用特殊材質制成的一一種生物袋。 它要代替母羊子宮孕育羊羔，這個生物袋內必須裝“羊水”，能夠為早產羊羔生活提供適宜的液體環境。該“羊水”模擬自然子宮羊水的成分種類和含量，除水和電解質外，包含多種可以促進羊羔生長的營養物質和生長因子，如蛋白質、糖類、脂肪等，也包括抗生素、尿素等。此外，這種“羊水”還必須具備適宜的溫度和酸堿度?！叭嗽熳訉m”接有專門管道，需要每天注人定量電解質溶液，以確?！把蛩钡玫礁?，保持相對穩定。
另外，“人造子宮”外部配置了機器胎盤，與早產羊羔的臍帶連通。早產羊羔靠機器胎盤來獲得養料，排出代謝廢物，以保持羊羔內環境的穩定:含有養料和O2的新鮮血液源源不斷輸送到羊羔體內，羊羔的心臟也將較多含有CO2和其他代謝廢物的血液擠壓到機器胎盤中，后者將血液更新之后再回輸到羊羔體內。
復習與提高
一、選擇題
1. 正常情況下，人體具有維持內環境相對穩定的能力。下列相關敘述錯誤的是（ ）
A. 偶爾吃咸的食物不會長時間影響血漿滲 透壓的穩定
B. 在高溫或寒冷條件下，正常人的體溫總是 接近37 %
C. 血漿的pH是由血漿中的氫離子維持的， 與其他物質無關
D. 喝水多則尿多，出汗多則尿少，以維持 體液中水含量的穩定
2. 人在劇烈運動時，體內會發生一些變化。下列相關敘述，正確的是（ ）
A. 大量乳酸進入血液，血漿由弱堿性變為弱酸性
B. 大量消耗葡萄糖，血漿中葡萄糖的濃度會相應降低
C. 大量失鈉，對細胞外液滲透壓的影響大 于細胞內液
D. 大量失水，會引起血漿滲透壓和細胞外 液滲透壓下降
C
C
二、非選擇題
1. 在下圖空白框和括號中填寫適當的名詞 （箭頭表示流動方向）。
復習與提高
組織液
血漿
O2、養料
O2、養料
CO2、代謝廢物
CO2、代謝廢物
內環境
滲透壓
酸堿度
2. “酸堿體質理論”的主要意思是：①人的體質有酸性與堿性之分，酸性體質是“萬病之源”；②人若要想健康, 應多攝入堿性食物。有些癌癥患者受此理論影響， 不去醫院進行正規治療，而寄希望于注射堿性物質以達到治愈目的。
（1）請運用本章所學關于內環境穩態的有關知識，嘗試對“酸堿體質理論”進行評判。
“酸堿體質理論”缺乏充足的科學依據，理由如下。
①該理論中的“酸堿體質”概念模糊，在現代醫學和中醫學中都沒有酸性體質和堿性體質的分法。②該理論認為身體偏堿就是健康的，實是偷換概念的錯誤命題。體內細胞的生活環境一內環境 (即細胞外液，包括血漿、組織液和淋巴液等)的正常pH穩定在7.35~7.45，呈弱堿狀態，但不意味著健康身體的每部分都偏堿性。例如，胃液呈強酸性,尿液呈弱酸性，陰道分泌物也呈弱酸性。③該理論認為，酸性體質是“萬病之源”，這是顛倒因果關系。在臨床中，的確有很多酸中毒(pH低于7.35)的情況發生，但這不是酸中毒致病，而是因為服用了某些藥物(如利尿劑)或患有某些疾病(如糖尿病、腎功能衰竭、腹瀉)而出現酸中毒。④該理論認為， 若要健康，應多攝入堿性食物。這也沒有科學根據。食物雖有酸性、堿性的區分，但內環境相關知識表明，普通食物不可能引起內環境的酸堿度變化，因為人體內存在緩沖系統可以自動調節pH,使之保持一種動態的平衡。若日常飲食受該理論影響，將可能導致人體營養失衡，由此會引發更多疾病。
說法不可信。應積極向親朋好友宣傳相關科學知識，勸阻他們不要受生產廠家的廣告誤導。
（2）現在有些生產廠家在售賣飲用水時，宣稱堿性水為“健康水”。此說法是否可信？你會給周圍人什么建議？
3. 2016年10月，我國神舟十一號載人飛船 與“天宮二號”成功實現自動交會對接，航天員順利進入空間實驗室。太空環境是一個高真空環境，人必須穿上特制的航天服，乘坐專門設計的載人航天器，才能在太空中安全地生活和工作。 因為航天器和航天服都具備生命保障系統，為宇航員提供一個類似于地面的環境。請搜集有關資料，分析這套生命保障系統中有哪些是為維持內環境的穩態設計的。
航天器和航天服中的生命保障系統，主要由氧源(氣瓶)和供氣調壓組件、水升華器和水冷卻循環裝置、空氣凈化組件、通風組件、通信設備、應急供氧分系統、控制組件和電源、報警分系統、遙測分系統等組成。它能夠為航天員提供呼吸用氧，并控制服裝內的壓力和溫度，清除航天服內CO2、臭味、濕氣和微量污染等。這套生命系統與壓力服(給宇航員提供正常大氣壓) 一起，在人體周圍創造適宜人生存和工作的微小氣候環境，有利于宇航員維持機體內環境的穩態。

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