1、第2节 内环境稳态的重要性学 习 目 标知 识 体 系1.说出内环境稳态的概念及调节机制。(重点)2.举例说明内环境稳态的重要意义。(重点、难点)3.尝试解释生物体维持pH稳定的机制。01 探新知 自主梳理02 破重难 讲练互动04 课后 巩固提升03 固双基 当堂达标一、内环境的动态变化1体温的变化(1)正常情况下,不同人的体温,会因、等的不同而存在着微小的差异。(2)同一个人的体温在一日内也有变化,但一般不超过。(3)健康人的体温始终接近。年龄性别1372稳态(1)含义:正常机体通过,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的状态。(2)实质:健康人的内环境的每一种成分和都处于中。(3)影
2、响因素外因:的变化。内因:体内的进行。调节作用相对稳定理化性质动态平衡外界环境因素细胞代谢活动二、对稳态调节机制的认识过程三、内环境稳态的重要意义1实例内环境成分或理化性质意义渗透压正常维持组织细胞正常体温和pH相对稳定酶活性正常,保证正常进行血糖、氧气含量稳定保证机体正常的供应形态与功能酶促反应能量2.意义:内环境稳态是机体进行的必要条件。四、生物体维持pH稳定的机制1实验原理本实验采用对比实验的方法,通过向自来水、生物材料中加入酸或碱溶液引起pH的变化,定性说明在一定范围内生物体内与相似,从而说明生物体pH相对稳定的机制。正常生命活动缓冲液液体环境缓冲液2方法步骤3实验结论:生物材料类似于
3、,加入少量酸或碱不会发生pH的。缓冲液大幅度变动预习小测1连一连2判一判(1)内环境稳态是指内环境的各种化学成分和理化性质恒定不变。()(2)人体各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础。()(3)内环境的稳态有利于酶促反应的正常进行。()(4)外界环境的变化一定会破坏内环境的稳态。()(5)当稳态遭到破坏时,可导致疾病发生。()探究主体1 内环境稳态的维持问题情境下表为某人的血液生化六项检查化验单,请分析:项目测定值单位参考范围丙氨酸氨基转移酶ALT17IU/L045肌酐CRE1.9mg/dL0.51.5尿素氮BUN14.6mg/dL623血清葡萄糖GLU223mg/dL601
4、10甘油三酯TG217mg/dL50200总胆固醇TCH179mg/dL150220(1)每种成分的正常参考值是一个范围,这说明了什么问题?提示:内环境的化学成分不是恒定不变的,而是在一定范围内波动。(2)该人的血清葡萄糖和甘油三酯等物质的含量超标,说明他可能患有什么疾病?提示:可能患有高血糖、高血脂等疾病。(3)为什么人体的稳态具有调节能力该人还患病?提示:人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。1对内环境稳态概念的理解内容包括组成内环境的各种成分的稳态,如氧气、葡萄糖等的含量;内环境的各种理化性质的相对平衡,如渗透压、pH、温度等实质是内环境的组成成分和理化性质的动态平衡基础内环境稳态的功能
5、基础是机体的调节作用,结构基础是各系统、器官的协调活动2.内环境稳态调节的基础(1)直接参与的器官与系统消化系统:消化道营养物质 消化道毛细血管。呼吸系统:肺泡 O2CO2 肺部毛细血管。泌尿系统:血管大部分代谢废物肾脏形成尿液。循环系统:由上述内容可看出血液是所有生命活动的中转站,它的成分能充分反映机体的健康状况。(2)间接参与调节稳态的系统:神经系统、内分泌系统和免疫系统。3稳态失调与相关疾病疾病名称内环境理化性质变化引起疾病的症状尿毒症尿素等代谢废物在体内积累自身中毒综合征糖尿病血液中葡萄糖含量过高多食、多饮、多尿、口渴、饥饿感强烈、身体消瘦高原反应体内缺氧,血氧过低头痛、乏力、心跳加快
6、感冒发烧体温过高,影响酶的活性食欲不振、四肢无力严重腹泻丢失大量的水和无机盐疲倦、全身不适、恶心易错警示稳态调节的两点提醒(1)内环境中各种稳态的维持不一定都需要神经系统、内分泌系统和免疫系统共同参与,如内环境中pH稳态调节,只与内环境中缓冲物质有关。(2)能够维持内环境稳态的人,其生命活动不一定正常,如“植物人”。1下列有关内环境稳态调节的说法,不正确的是()A最初贝尔纳认为内环境稳态的调节主要依赖于神经调节B后来坎农提出内环境稳态是在神经调节与体液调节的共同作用下实现的C目前认为神经体液免疫调节网络是机体维持内环境稳态的主要调节机制D健康人通过内环境稳态的调节,可以适应任何环境变化解析:最
7、初,法国生理学家贝尔纳认为内环境稳态的调节主要依赖于神经调节,A正确;后来,美国生理学家坎农提出内环境稳态是在神经调节与体液调节的共同作用下实现的,B正确;目前普遍认为神经体液免疫调节网络是机体维持内环境稳态的主要调节机制,C正确;内环境稳态调节的能力是有限度的,环境变化超过此限度时会引起内环境稳态失调,D错误。答案:D2下列各项生理活动中,与内环境稳态的维持没有直接关系的是()A肝脏根据体内需要增加或减少释放入血液中的葡萄糖量B肺根据需要按一定速率呼出CO2和吸入O2C肾脏把代谢废物不断排出体外D骨髓源源不断地造出新的血细胞解析:肝脏根据体内需要增加或减少释放入血液中的葡萄糖量,以维持血糖的
8、相对稳定,A不符合题意;肺根据需要按一定速率呼出CO2和吸入O2,以维持机体的pH和能量需求的相对稳定,B不符合题意;肾脏把代谢废物不断排出体外,以维持内环境的稳态,C不符合题意;骨髓源源不断地造出新的血细胞与内环境稳态的维持没有直接关系,D符合题意。答案:D3内环境稳态的维持需要依靠机体的调节,但外界环境也会影响稳态,下列事实中不支持这一观点的是()A夏天长期待在空调房间容易引起“空调病”B有人到青藏高原后会头疼乏力、血压升高C人屏息一段时间后,呼吸运动会明显加强D长期处于高温环境可能会引起“中暑”解析:机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态,但是人体维持稳
9、态的调节能力是有一定限度的。当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境稳态会遭到破坏。A、B、D项都能支持这一观点。答案:C探究主体2 实验:生物体维持pH稳定的机制问题情境 如图所示为某人从初进高原到完全适应,其体内血液中乳酸浓度的变化曲线。据图讨论:(1)分析AB段变化的原因。提示:初进高原,由于空气稀薄,人体细胞得不到足够的O2,无氧呼吸增强,产生了一定量的乳酸,故AB段呈上升趋势。(2)分析BC段变化的原因。提示:乳酸进入血液后,与血液中的缓冲物质NaHCO3发生作用,生成乳酸钠和碳酸,碳酸分解成H2O和CO2,CO2经呼吸系统排出体外,使乳酸的浓度下降,表现为曲
10、线中的BC段。1实验结果及结论材料图示结果自来水滴加HCl后,自来水pH逐渐减小;滴加NaOH溶液后,自来水pH逐渐增大缓冲液在一定的范围内,无论滴加HCl还是NaOH溶液,缓冲液的pH均保持相对稳定材料图示结果生物材料在一定的范围内,无论滴加HCl还是NaOH溶液,生物材料的pH均保持相对稳定结论生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明生物材料内含有缓冲物质,能够维持pH的相对稳定2.实验注意事项(1)加入酸或碱时,要一滴一滴地加入,并严格控制滴数。(2)HCl和NaOH均有腐蚀性,要避免其与皮肤和眼睛接触。(3)冲洗烧杯一定要充分,否则将影响实验结果。(4)至少选两种生物材料进行实验
11、。(5)加入酸、碱后要待其稳定后再测pH。(6)绘制pH变化曲线时可用不同颜色的笔或实虚线标明。(7)绘制坐标曲线时要注明横轴、纵轴所代表的意义及相应单位。1分别向20 mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀HCl和稀NaOH溶液,血浆酸碱度变化与滴加滴数的关系正确的是()A B C D解析:血浆中含有H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等缓冲物质,从而使pH稳定在7.357.45。向20 mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀HCl和稀NaOH溶液,开始时由于受缓冲物质的影响,血浆pH相对稳定,当超过其调节能力时,pH就会急剧变化。答案:D2某同学以清水、缓冲液(含Na2HPO4、K
12、H2PO4的溶液,pH7)和血浆分别为实验材料进行实验,探究“血浆是否具有维持pH稳定的功能”,主要实验步骤如下:分别加入25 mL实验材料测pH滴加5 mL 0.1 mol/L的HCl、摇匀测pH倒去烧杯中的溶液后充分冲洗重复实验并记录。试回答下列有关问题:(1)实验开始时应测量三种实验材料的pH,其目的是_。(2)该同学用如图所示曲线来表示探究结果,试回答:结果中明显不符合科学的是_组,理由是_。实 验 中 清 水 组 和 缓 冲 液 组 起 _ 作 用。实 验 可 以 得 出 的 结 论 是_。血浆组pH在维持平衡一段时间后开始下降,这说明_。(3)如果要证明血浆确实具有维持pH稳定的功
13、能,本探究实验还应该补充一组实验:_。解析:(1)实验设计时要遵循对照原则,此实验是观察血浆是否具有维持pH稳定的功能,所以在实验开始时都应预先测量pH,以获得实验前数据,以便与实验后溶液pH做比较。(2)加入清水的一组在实验前呈中性,但是加入0.1 mol/L的HCl后,溶液呈酸性,pH应下降,因此清水组的结果明显不符合科学。根据图中曲线分析可知,实验中清水组和缓冲液组起对照作用,血浆组与缓冲液组都具有一定的维持pH稳定的能力,且血浆组维持pH稳定的能力更强。血浆组pH在维持平衡一段时间后开始下降,说明血浆维持pH稳定的能力是有限的。(3)若要证明血浆具有维持pH稳定的功能,设置实验时,需分
14、别设置酸性和碱性条件对血浆pH的影响的实验组,故本实验还需补充一组实验,即以NaOH溶液代替盐酸,观察实验中pH的变化情况。答案:(1)获得实验前数据,以便与实验后溶液pH做比较(2)清水 清水中加入HCl后,溶液pH应下降 对照 血浆与缓冲液一样具有维持pH相对稳定的功能,且血浆的这种能力比较强 血浆维持pH稳定的能力是有限的(3)以NaOH溶液代替盐酸,观察实验中pH的变化情况夯实生命观念1正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态。2神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。3在内环境稳态中起调节作用的系统:神经系统、内分泌系统和免疫系统
15、。直接参与物质交换的系统:呼吸系统、消化系统、循环系统和泌尿系统。4人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。5内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。注重语言表达1食物中过多的Na2CO3等碱性物质被肠道吸收进入血液后,血浆的pH不会发生大的变化。分析其中的原因。提示:血浆的pH之所以能维持相对稳定,是由于血浆是一种缓冲溶液,血液中存在数对具有抗酸和抗碱的缓冲物质,称为缓冲对,Na2CO3可以和缓冲物质反应,从而维持pH相对稳定。2分析内环境失调的原因。提示:(1)人体维持稳态的调节能力具有一定的限度,外界环境变化过于剧烈,超出机体调节能力的限度。(2)机体器官、系统发生病变,导致自身调节功
16、能发生障碍。3细胞外液的温度能够保持稳定的根本原因是什么?哪些器官和系统参与了体温的维持?提示:人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的恒定。参与体温调节的器官和系统有皮肤、肝脏、骨骼肌、神经系统、内分泌系统、呼吸系统等。1人体内环境的稳态不包括哪项内容()A小肠肠腔内pH的相对稳定B血浆中各种化学成分的相对稳定C组织液的温度的相对稳定D淋巴渗透压的相对稳定解析:小肠肠腔不属于内环境。答案:A2如图是关于人体内环境稳态调节的示意图,下列相关说法中错误的是()A甲、乙可表示体液调节和免疫调节B三种调节方式中,神经调节占主导地位C丙、丁可以表示温度和酸碱度D内环境的理化性质不可以变化,否则机体就不
17、能进行正常的生命活动解析:内环境稳态是指内环境的各种理化性质保持相对的稳定,可以在一定范围内变化,如果超出这一范围就会影响机体正常的生命活动。答案:D3有关稳态调节的叙述不正确的是()A稳态的调节依靠神经体液免疫调节网络B神经体液免疫调节网络对稳态的调节作用需机体各器官系统的协调活动C病原体侵入机体干扰稳态后,主要是免疫调节起作用D通过神经体液免疫调节网络的调节,可使机体的多项生理指标保持恒定不变解析:稳态的调节机制是神经体液免疫调节网络;神经体液免疫调节网络对稳态的调节作用需机体各器官系统的协调活动;病原体侵入机体干扰稳态后,主要是免疫调节起作用;通过神经体液免疫调节网络的调节,可使机体的多
18、项生理指标保持相对稳定,而不是恒定不变。答案:D4下列有关稳态的生理意义的叙述中,不正确的是()A维持生物体pH的稳定B是机体进行正常生命活动的必要条件C当稳态遭到破坏时,可导致疾病发生D当血液的成分稳定时,人一定不会患病解析:如果血液的成分稳定,但其他内环境稳态被破坏,人也可能患病。答案:D5如图表示内环境稳态与各系统的功能联系示意图。据图在下列横线上填写适当内容。(1)图中食物、水和无机盐,经_系统处理后才能进入循环系统,最后由大肠排出的是_。(2)呼吸系统可以吸入_,排出_。从图中可以看出,人体细胞与外界环境的气体交换,至少需要_系统和_系统的参与。(3)由泌尿系统排出的是_。(4)人体细胞要与外界环境进行物质交换必须通过_才能完成。(5)目前普遍认为,机体维持稳态的主要调节机制是_调节网络。解析:细胞与内环境直接进行物质交换,内环境通过消化、吸收、循环、泌尿系统的直接参与完成与外界的物质交换,所以内环境是细胞与外界物质交换的桥梁。细胞、内环境与外界物质交换还需要神经、体液和免疫的调节才能正常运行。答案:(1)消化 未被吸收的物质(2)氧气 二氧化碳和少量水 呼吸 循环(3)尿素、水和无机盐等代谢废物(4)内环境(5)神经体液免疫04 课后 巩固提升