高中生物 第一章 第二節(jié) 內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性課件 新人教版必修3.ppt

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第1章人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài),復(fù)習(xí)：第1節(jié)細(xì)胞生活的環(huán)境,一、體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中內(nèi)環(huán)境：由細(xì)胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境叫做內(nèi)環(huán)境二、細(xì)胞外液（內(nèi)環(huán)境）的成分血漿中的蛋白質(zhì)含量較多，淋巴和組織液中蛋白質(zhì)的含量較少三、內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介四、細(xì)胞外液（內(nèi)環(huán)境）的穩(wěn)定性相對穩(wěn)定的滲透壓、酸堿度和溫度,某家庭體溫日變化調(diào)查,1.同一個人在一日內(nèi)的體溫變化有何特點？2.不同的人(年齡、性別不同)體溫變化有何異同？3.人體溫的日變化與當(dāng)?shù)貧鉁氐娜兆兓泻尾町悾?人的體溫是指人身體內(nèi)部的溫度。由于身體內(nèi)部的溫度不容易測量，所以臨床上常以口腔、腋窩和直腸的溫度來代表體溫。正常人的口腔溫度為36.7～37℃（平均為37.2℃），腋窩溫度為36.0～37.4℃（平均為36.8℃），直腸溫度為36.9～37.9℃（平均為37.5℃）。其中直腸溫度最接近人體內(nèi)部的溫度，但測量不方便，因此大多采用腋下和口腔測量。,結(jié)論:體溫的日變化規(guī)律,1.正常人體溫有個范圍，變化一般不超過1℃。個人體溫隨晝夜變化也不同（2－6點最低，12－20點最高）。2.體溫隨年齡及性別差異，一般年輕者較高、女性較高。3.氣溫變化對人體溫有一定影響?！】等梭w溫始終接近37℃，處于動態(tài)平衡,,體溫是內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的一個方面，調(diào)查結(jié)果證明體溫處于動態(tài)平衡中。那么有哪些事實可以證明內(nèi)環(huán)境的pH和滲透壓也處于動態(tài)平衡中呢？,想一想,正常紅細(xì)胞形態(tài),紅細(xì)胞吸水后形態(tài),紅細(xì)胞失水后形態(tài),細(xì)胞外液的滲透壓,除了體溫、滲透壓、酸堿度外，內(nèi)環(huán)境中的化學(xué)成分又是如何變化的呢？,第2節(jié)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性,問題探討——血液生化六項檢查化驗單,問題探討——血液生化六項檢查化驗單,1.為什么血漿的生化指標(biāo)能反映機體的健康狀況？血漿生化指標(biāo)指的是血漿中各種化學(xué)成分含量，包括多種代謝產(chǎn)物含量。當(dāng)某項生理功能出現(xiàn)障礙時,檢測值超出正常范圍,因此該指標(biāo)可反映健康狀況。,丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶是衡量肝功能受損情況的一項指標(biāo)，轉(zhuǎn)氨酶存在于肝細(xì)胞的線粒體中，只要肝臟發(fā)生炎癥、壞死、中毒等損害，轉(zhuǎn)氨酶就會由肝細(xì)胞釋放到血液中，所以肝臟本身的疾患可引起不同程度的轉(zhuǎn)氨酶升高。,丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（簡稱轉(zhuǎn)氨酶）——肝功能受損情況；,肌酐與尿素氮是衡量腎功能的一項指標(biāo)，當(dāng)腎功能發(fā)生障礙時，代謝廢物不能排出體外，以致大量含氮廢物和其他毒性物質(zhì)在體內(nèi)積累，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)被破壞。,肌酐與尿素氮——腎功能；,血清葡萄糖是血液中血糖濃度的一項指標(biāo)，對于診斷以及指導(dǎo)治療糖尿病具有重要意義。,血清葡萄糖——血液中血糖濃度；,甘油三脂和總膽固醇是衡量血液中血脂水平的一項指標(biāo)，血脂是血液中各種脂質(zhì)的總稱，其中最重要的是膽固醇和甘油三脂。無論膽固醇含量增高，還是甘油三脂的含量增高，或是兩者都增高，都統(tǒng)稱為高脂血癥。高脂血癥與冠心病有密切的關(guān)系，尤其是膽固醇與甘油三脂皆增高的，患冠心病的危險性更大。,甘油三脂和總膽固醇——血液中血脂水平,問題探討——血液生化六項檢查化驗單,2.每種成分的參考值(即正常值)都有一個變化范圍，這說明了什么？（1）內(nèi)環(huán)境中各種化學(xué)成分的含量不是恒定不變的，而是在一定范圍內(nèi)波動——內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定是一種動態(tài)的相對穩(wěn)定；（2）不同個體存在一定差異。,問題探討——血液生化六項檢查化驗單,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）肌酐含量超標(biāo)。肌酐是有毒的代謝廢物，積累過多會影響健康?！I功能有障礙。（2）葡萄糖含量超標(biāo)?！呛窟^高可并發(fā)糖尿病、心血管癥等。（3）甘油三脂超標(biāo)?！梢鸶咧Y，易并發(fā)冠心病、動脈粥樣硬化等。,問題探討——血液生化六項檢查化驗單,結(jié)論：內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定是一種動態(tài)的相對穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定是機體進(jìn)行正常生命活動的必要條件,一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化,健康人的內(nèi)環(huán)境的每一項成分和理化性質(zhì)都處于動態(tài)平衡中。,1.穩(wěn)態(tài)的定義：正常機體通過調(diào)節(jié)作用，使各個器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動，共同維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài)叫做穩(wěn)態(tài)。,2.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的事實,(1).組成成分的變化：內(nèi)環(huán)境中各種化學(xué)成分的含量不是恒定不變的，而是在一定范圍內(nèi)波動.(2).體溫變化：正常人體溫始終接近37℃，處于動態(tài)平衡，變化一般不超過1℃。(3).內(nèi)環(huán)境的酸堿度、滲透壓?內(nèi)環(huán)境中的HCO3-和HPO42-使pH值保持在一定范圍內(nèi)（pH7.35-7.45）內(nèi)環(huán)境的滲透壓也處于動態(tài)平衡中,血漿37OC滲透壓770kPa左右,3.穩(wěn)態(tài)的特點：（1）穩(wěn)態(tài)不是恒定不變，而是相對恒定的一種動態(tài)變化；這種動態(tài)變化保持在一定范圍內(nèi)。（2）不同的個體存在差異。,穩(wěn)態(tài)概念的提出和發(fā)展,貝爾納（1857年）：細(xì)胞外液是細(xì)胞生活的直接環(huán)境，其整體構(gòu)成機體的內(nèi)環(huán)境。內(nèi)環(huán)境具有自我保持穩(wěn)定的特性。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定是機體各種生理活動的共同目標(biāo)。,關(guān)于穩(wěn)態(tài),坎農(nóng)（1926）：內(nèi)環(huán)境并不是處于靜止的、固定不變的狀態(tài)，而是動態(tài)的穩(wěn)定。內(nèi)環(huán)境的任何微小變化會觸發(fā)機體調(diào)節(jié)機制的活動，從而消除或減少這些變化。他將這種由代償性調(diào)節(jié)反應(yīng)所形成的穩(wěn)定狀態(tài)稱為穩(wěn)態(tài)（homeostasis)，并指出穩(wěn)定的相對性。,穩(wěn)態(tài)的現(xiàn)代概念：穩(wěn)態(tài)不局限于內(nèi)環(huán)境的范疇，而是適用于生命科學(xué)的一大基本概念。分子水平上有基因表達(dá)的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)、酶活性的穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)，器官水平上如血壓、心率的穩(wěn)態(tài)，宏觀水平上如種群數(shù)量的穩(wěn)態(tài)、生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)等。,二、穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機制,機體內(nèi)各個器官、系統(tǒng)為什么能保持協(xié)調(diào)一致？內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)會不會出現(xiàn)失調(diào)的情形？,,呼吸系統(tǒng),,,細(xì)胞,,食物（營養(yǎng)成分）,氧氣,,,,CO2和H2O,,體外,體外,體內(nèi),,消化系統(tǒng),泌尿系統(tǒng),皮膚,血漿,淋巴,組織液,內(nèi)環(huán)境,呼吸系統(tǒng),1.神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的提出,最初，法國生理學(xué)家貝爾納推測：內(nèi)環(huán)境的恒定主要依賴于神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。后來，美國生理學(xué)家坎農(nóng)提出：內(nèi)環(huán)境是在神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的共同作用下實現(xiàn)的。之后，人們發(fā)現(xiàn)，免疫系統(tǒng)能發(fā)現(xiàn)并清除異物、外來病原微生物等引起內(nèi)環(huán)境波動的因素—它也起重要的調(diào)節(jié)作用。,目前普遍認(rèn)為：神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機制,,2.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)會失調(diào)嗎？,穩(wěn)態(tài)失調(diào),,生病,調(diào)節(jié)能力有限,外環(huán)境變化劇烈,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)后會出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？,血糖濃度過低可能出現(xiàn)低血糖癥；血糖濃度過高可能出現(xiàn)糖尿病。,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的病例有：尿毒癥、糖尿病、高山缺氧反應(yīng)、發(fā)高燒、嚴(yán)重腹瀉、酸堿中毒等。,腎臟是形成尿液的器官，當(dāng)發(fā)生腎功能衰竭時，就會出現(xiàn)尿毒癥，最終會引起死亡。,當(dāng)血液中鈣的含量過低時，會影響骨發(fā)育，出現(xiàn)佝僂病等；血鈣過高則會引起肌無力等癥狀。,1.正常的體溫是體內(nèi)細(xì)胞進(jìn)行各種生化反應(yīng)最適宜的溫度。發(fā)熱時機體處于一種明顯的分解代謝過旺的狀態(tài)，持續(xù)高熱必定引起器官的功能負(fù)荷加重，有可能誘發(fā)器官功能不全或引起組織損傷。應(yīng)及時采用物理方法或服用藥物來退燒降溫,根據(jù)體溫升高的程度，可以將發(fā)熱分為以下四種：低熱（37．3～38℃）、中等熱（38～39℃）、高熱（39～40℃）、超高熱（41℃以上）。,體溫低于28℃,會喪失意識;低于22℃,可致死;體溫高于41℃時,神志紊亂;高于43℃時,可致死。,2.內(nèi)環(huán)境滲透壓會變小。當(dāng)內(nèi)環(huán)境滲透壓變小時，內(nèi)環(huán)境中的水將較多地通過滲透作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)，造成細(xì)胞吸水腫脹，進(jìn)一步導(dǎo)致細(xì)胞代謝和功能紊亂。嚴(yán)重時會出現(xiàn)疲倦、周身不適、表情淡漠、惡心、食欲減退、皮下組織腫脹等癥狀。,3.因為高原空氣稀薄，大氣壓和氧分壓低，易造成體內(nèi)缺氧。這說明外界環(huán)境的變化勢必影響內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。若外界環(huán)境變化不甚劇烈，并且機體代償機制良好，內(nèi)環(huán)境的波動較小，仍能維持穩(wěn)態(tài)；若外界環(huán)境變化劇烈，機體代償機制不好，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)將受到破壞，就會影響身體健康。,結(jié)論,1.機體對穩(wěn)態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)的能力是有限的。當(dāng)外界環(huán)境變化過于劇烈，或人體自身的調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)障礙，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)就會遭到破壞。2.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進(jìn)行正常生命活動的必要條件。,小結(jié),三、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進(jìn)行正常生命活動的必要條件組成成分溫度滲透壓酸堿度——實驗——“生物體維持pH穩(wěn)定的機制”,(1)滲透壓是維持組織細(xì)胞結(jié)構(gòu)與功能的重要因素(2)適宜的體溫和pH是酶正常發(fā)揮催化作用的基本條件(3)正常的血糖水平和血含氧量是供給機體所需能量的重要保障(4)內(nèi)環(huán)境中過多的代謝產(chǎn)物如尿素、CO2等會使機體中毒。(5)細(xì)胞的代謝過程是由細(xì)胞內(nèi)眾多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)組成的，完成這些反應(yīng)需要各種物質(zhì)和條件。內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)時，必將引起細(xì)胞代謝紊亂。,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進(jìn)行正常生命活動的必要條件。,實驗——“生物體維持pH穩(wěn)定的機制”,實驗——“生物體維持pH穩(wěn)定的機制”,1.生物材料加入HCl或NaOH后pH的變化更像緩沖液2.緩沖液加入少量酸堿后，pH變化不明顯。原因是磷酸緩沖液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4溶液呈酸性，當(dāng)加入少量NaOH時，可以中和OH-；Na2HPO4溶液呈堿性，當(dāng)加入少量HCl時，可以中和H+。水溶液則不同，因而加入酸堿后，pH變化明顯。,實驗——“生物體維持pH穩(wěn)定的機制”,3.生物材料中含有緩沖對NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等，它們能夠?qū)λ釅A度的變化起緩沖作用。機體還可以通過對生理活動進(jìn)行調(diào)節(jié)來維持pH穩(wěn)定。,酸性食物,堿性食物,海帶、蔬菜,豆制品,酸奶、水果,,細(xì)胞,,,,消化系統(tǒng),碳酸鈉,,組織液,乳酸,,,血漿中緩沖物質(zhì),H2CO3,NaHCO3,乳酸,C02,H2O,碳酸鈉,泌尿系統(tǒng)排出,Na2HPO4,NaH2PO4,,,,食物中的堿性物質(zhì)如碳酸鈉,NaHCO3,,H2CO3,乳酸鈉,+,,呼吸系統(tǒng)排出,,碳酸,,PH值的調(diào)節(jié),討論：如何預(yù)防內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)、保持機體健康？,外界環(huán)境和機體自身調(diào)節(jié)能力兩個方面去思考,1.保護(hù)我們的生存環(huán)境，防治環(huán)境污染。,2.加強自我保健，為機體保持健康創(chuàng)造有利條件。,3.加強體育鍛煉，增強體質(zhì)，提高機體適應(yīng)外界環(huán)境的能力,課后練習(xí)答案,1．D。2．C。3．D。4．因為人體各種生命活動是以細(xì)胞代謝為基礎(chǔ)的，細(xì)胞代謝本質(zhì)上是細(xì)胞內(nèi)各種生化反應(yīng)的總和。內(nèi)環(huán)境為這些生化反應(yīng)的進(jìn)行提供了必要的物質(zhì)和條件。當(dāng)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)保持正常時，細(xì)胞的代謝活動能正常進(jìn)行；當(dāng)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)時，細(xì)胞代謝活動就會受影響。因此內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是人體進(jìn)行正常生命活動的必要條件。,課后練習(xí)答案,拓展題當(dāng)動物進(jìn)食高濃度的糖溶液后，大量的葡萄糖被吸收進(jìn)入血液，導(dǎo)致血糖濃度暫時升高。血糖濃度的升高會刺激機體加速分泌胰島素，同時抑制胰高血糖素的分泌。在胰島素和胰高血糖素的共同調(diào)節(jié)下，血糖濃度逐漸恢復(fù)到正常水平。具體調(diào)節(jié)機制可參考第2章有關(guān)血糖平衡調(diào)節(jié)的內(nèi)容。,自我檢測的答案和提示,一、概念檢測1.判斷（1）；（2）√；（3）；（4）√。2.選擇（1）D；（2）D；（3）D。,3.畫概念圖,自我檢測的答案和提示,二、知識遷移（1）水是良好的溶劑，為各種生化反應(yīng)提供溶液環(huán)境；水是體內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)妮d體；水在體溫調(diào)節(jié)方面有作用；水是某些生化反應(yīng)的反應(yīng)物；水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分等。（2）說明健康的人體具有維持體內(nèi)水平衡的能力。三、技能應(yīng)用（1）否。（2）血液中的糖分既可來源于食物中的糖類物質(zhì)，也可來源于其他物質(zhì)在體內(nèi)的轉(zhuǎn)化。,自我檢測的答案和提示,四、思維拓展航天器和航天服中的生命保障系統(tǒng)，主要由氧源（氣瓶）和供氣調(diào)壓組件、水升華器和水冷卻循環(huán)裝置、空氣凈化組件、通風(fēng)組件、通信設(shè)備、應(yīng)急供氧分系統(tǒng)、控制組件和電源、報警分系統(tǒng)、遙測分系統(tǒng)等組成。它能夠為航天員提供呼吸用氧，并控制服裝內(nèi)的壓力和溫度，清除航天服內(nèi)C02、臭味、濕氣和微量污染等。這套生命保障系統(tǒng)與壓力服（給宇航員提供正常大氣壓）一起，在人體周圍創(chuàng)造適宜人生存和工作的微型氣候環(huán)境，有利于宇航員維持機體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。,神六的航天服,價值高達(dá)幾十萬—上千萬美元,