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生物选修1第2节 内环境稳态是机体细胞生命活动的保障完美版ppt课件
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这是一份生物选修1第2节 内环境稳态是机体细胞生命活动的保障完美版ppt课件,共23页。PPT课件主要包含了学习目标,内环境对酸碱度的调节,稳态的调节机制,课堂练习等内容,欢迎下载使用。
第二节 内环境稳态是机体细胞生命活动的保障
随着健康意识的不断增强,人们逐渐养成了定期体检的良好习惯。体检项目中,通常包含血糖、甘油三酯、胆固醇、尿酸、尿素、各种离子等血液生化指标的检测。你了解检测这些指标的目的吗?
水分子能够从溶质浓度低的一侧透过细胞膜,渗透至溶质浓度高的一侧。这种引起细庞内外液之间水分发生渗透的原因是渗透压,单位体积溶液中溶质颖粒越多,渗透压越高。水分子更倾向于向渗透压较高的一侧移动。如果机体血浆中渗透压高于或慨于红细胞内液的渗透压时,会对红细胞产生怎样的影晌?
通过图示、实险观察和列举等,阐述内环境理化特性的稳定状态。基于物质与能量观,阐释内环境理化特性维持稳定是机体正常生命活动的保证。
1.内环境中的各种理化性质处于相对平衡状态
渗透压:细胞处于渗透压高于细胞内液的溶液中,会由于失水而皱缩;而处于渗透压低于细胞内液的溶液中,则由于吸水而膨胀甚至破裂。机体细胞只有处于与周围内环境渗透压相对平衡稳定时,其正常的形态和功能才能得以维持。因此,临床上通常利用与人体血浆渗透压相等的0.9%NaCI溶液作为补液的生理盐水。
酸碱度:正常情况下,人体不同部位细胞外液的酸碱度接近中性,如血浆pH为7.35~7.45,组织液和淋巴的pH也都与之相近。内环境酸碱度的相对稳定是细胞进行正常生命活动(如维持酶活性等)的必要条件。
酸碱度:人体摄人的各种营养成分及机体细胞新陈代谢产生的各种酸性物质(如乳酸)或碱性物质(如Na2CO3)都会进人血浆。但血浆中存在着NaHCO3和 H2CO3、Na2HPO4和 NaH2PO4、KHCO3和H2CO3等多种对酸碱度具有调节作用且成对存在的缓冲物质,它们可通过化学反应在一定范围内对酸碱度进行调节,进而使血浆的酸碱度维持相对稳定。
温度:对维持机体正常生命活动同样至关重要。例如:人体内的酶在35-40℃时,催化效率最高。安静状态下,正常人体内环境的温度通常在37℃左右,这为细胞新陈代谢及机体正常生理活动提供了保障。尽管人的体温会随着昼夜、年龄、性别、活动等因素有所变化,但在神经系统和内分泌系统等调节下,机体通过产热和散热等途径使体温保持相对稳定,变化幅度一般不超过1℃。
血糖:血浆中含有一定浓度的葡萄糖(即血糖),它是人体各种组织、器官正常活动的主要能量来源。正常情况下,随着一天中人生理活动的变化,血糖浓度也会发生波动。例如,空腹时血糖浓度维持在3.90~6.10 mml/L,而在餐后会出现暂时性升高,但最高值不会超过9.10 mml/L。尽管人体的血糖始终处于波动之中,但总体保持在一个相对平衡的范围内。
2.内环境稳态是正常生命活动的基本条件
稳态:贝尔纳观察到,尽管人体所处的外界环境无时无刻不在发生变化,甚至会出现高温、严寒、低氧、干燥等极端状况,但机体内环境中渗透压、酸碱度、温度和各种液体成分等始终在较狭小的范围内变动,并处于相对稳定状态。坎农于1926年将其定义为稳态。稳态是一种动态平衡,是人体调动自身各系统和器官共同活动的结果,所以又称为自稳态。
实验1-1 探究生物体维持pH稳定的机制
在正常情况下,糖类、蛋白质和脂肪三大营养物质在人体内代谢的最终产物都有CO2和H2O,同时也会产生乳酸、丙酮酸等酸性物质。人体每天产生这些酸性物质的量可达到60mml,而且CO2也会导致内环境中碳酸的含量增加。如果它们不能及时得到处理,将会导致内环境pH的剧烈改变,引起酸中毒,最终对机体产生危害。
实验目的 比较血浆、蒸馏水和磷酸缓冲液维持pH稳定的能力实验原理 磷酸缓冲液是生物学实验中的一种常见试剂,其中含有成对的化学物质(Na2HPO4和 NaH2PO4),能对加入其中的酸性或碱性物质起到―定的缓冲作用,从而保持pH的稳定。
材料器具 抗凝血浆:磷酸缓冲液(pH7.0)、蒸馏水、0.1 ml/LHCI、0.1 ml/L NaOH ;pH传感器(或pH计)、100 mL量简、50 mL烧杯、滴管、被璃棒。实验步骤 1.请利用提供的实验材料和器具设计实验,比较蒸馏水、磷酸缓冲液和血浆在酸或碱作用下维持pH稳定的能力。 2.利用数据处理软件设计表格填写实验记录,并根据实验结果绘制以pH为纵坐标,滴液量为横坐标的折线图。
结果分析 1.根据绘制的折线图,比较蒸馏水,磷酸缓冲液和抗凝血浆在维持pH稳定方面有何不同?并分析原因。 2.请查阅资料,了解人体在什么情况下会造成“酸中毒·或“碱中毒”,并说一说它们对人体健康的危害。
3.机体系统和器官共同调节以维持内环境稳态
正常生理状况下,无论是外部环境变化,还是自身生理活动导致的机体内环境波动,都会在体内各种器官及系统的相互配合下恢复到相对平衡状态。而这些器官系统的相互配合主要依靠神经系统和内分泌系统整体协调得以实现。内环境的pH 、体温、血糖等理化特性的稳态维持都是如此。
内环境稳态的维持依靠器官系统共同协作:
侵人机体的细菌、病毒等病原体,以及自身的病变细胞也会破坏内环境稳态。若要快速恢复,仅靠神经系统和内分泌系统显然是不够的,此时,免疫系统将发挥重要作用。
患病毒性感冒后,免疫系统的功能因病毒人侵而被激活,通过多种方式识别并清除病原体及被感染的细胞。此时,神经系统和内分泌系统的活动能够促进机体代谢,同时抑制皮肤的散热过程,从而使体温上升。一定程度的体温升高(发烧)能进一步促使机体免疫系统能力增强,并能抑制病毒等病原微生物的活性和繁殖。这些都有利于清除病原体,最终促进疾病的痊愈。
在人体中,神经系统、内分泌系统和免疫系统是协调体内各种生命活动最主要的调节者。三者既具备各自独特的调节方式,又彼此密切联系、相互作用。内分泌腺的活动受到神经系统的控制,同时,其产生的激素也能影响神经系统的功能。
神经和激素共同调控着免疫系统的功能,而免疫系统又通过产生各种化学物质反过来作用于神经和内分泌系统。这样就形成了维持人体稳态的“神经-内分泌-免疫”调节网络。正是在该网络的调节下,机体内的各器官和系统才能得以协调有序地发挥功能,最终恢复并维持内环境稳态。
1.人在剧烈运动时往往大量出汗,此时人体( )A.失水大于失盐,渗透压升高,抗利尿激素分泌增加B.失水大于失盐,渗透压降低,抗利尿激素分泌减少C.失盐大于失水,渗透压升高,抗利尿激素分泌减少D.失盐大于失水,渗透压降低,抗利尿激素分泌增加
2.“结构与功能相适应”是生物学的基本观点之一。下列有关分析错误的是( )A.蛋白质合成旺盛的细胞中核糖体数量明显增加B.浆细胞含有丰富的高尔基体,有利于抗体的分泌C.神经细胞有树突和轴突,有利于接受和传递信息D.肾小管上皮细胞中有很多线粒体,有利于为重吸收水供能
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