1、生 物 必修 人教版新课标导学第一章 第2节 内环境稳态的重要性 1 自主学习 2 新知解读 3 知识构建 4 问题释疑 5 指点迷津 6 训练巩固 7 直击高考 8 课 时 作 业 学 习 目 标课 程 标 准1.说明内环境稳态及其生理意义；简述稳态的调节机制。(重点)2关注内环境稳态与健康的关系。3尝试解释生物体维持pH稳定的机制。(重、难点)说明稳态的生理意义自 主 学 习一、内环境的动态变化1体温变化规律(1)_、_等不同，体温存在微小的差异。(2)同一个人的体温在一日内也有变化，一般不超过_。2动态变化：内环境_和_处于动态平衡中。3稳态：正常机体通过_作用，使各个_协调活动，共同维
2、持内环境的_状态。年龄性别1成分理化性质调节器官、系统相对稳定二、对稳态调节机制的认识1最初推测：内环境的恒定主要依赖于_的调节，由法国生理学家贝尔纳提出。2经典解释：内环境稳态是在_和_的共同作用下实现的，由美国生理学家坎农提出。3现代观点：_调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。神经系统神经调节体液调节神经体液免疫4稳态失调：人体维持稳态的调节能力是_的，当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能_时，内环境的稳态就会遭到破坏。三、重要意义内环境稳态是机体进行_的必要条件。有一定限度出现障碍正常生命活动？思考1内环境稳态的人一定不会生病，对吗？提示：不对。内环境稳态是机体进行正常生命活
3、动的必要条件，但内环境稳态的人未必完全健康，如“植物人”及遗传病患者。2为什么免疫调节也属于调节的机制？提示：因为免疫系统可以阻止异物进入机体，消灭机体内的异物，维持内环境的稳定。新 知 解 读由以上调查可以看出，正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在微小的差异；同一个人的体温在一日内也有变化，但一般不超过1。2对内环境稳态的理解(1)内环境的各种化学成分和理化性质是不断变化的。影响内环境稳态的因素如下：外因：外界环境因素的变化。内因：体内细胞不断进行的代谢活动。知识点1 内环境的动态变化(2)内环境的各种变化是有一定范围的，不是固定在某一恒定值上。例如，在正常状态下，人的体温
4、始终接近37；血浆pH的变化范围为7.357.45；血浆渗透压相当于质量分数为0.9%的NaCl溶液(37时)；血糖含量也维持在相对正常的范围内(0.81.2g/L)。在血液生化六项检查的化验单上，每种成分的参考值即正常值都有一个变化范围，对此，不正确的理解是()A内环境稳态不是恒定的，可在一定范围内波动 B内环境稳态是一种动态的、相对的稳定状态C年龄、性别等个体差异会导致内环境的成分存在差异D该变化范围主要考虑了化验结果的误差解析 血液的生化指标能反映机体的健康状况，但都有一个变化范围，一方面是因为个体差异，另一方面，同一个体内环境的稳态也是动态的、相对的；血检指标的正常值的变化范围反映的是
5、群体内环境的状态，与化验结果的“误差”无关。故选D。D 迁移应用1(2017济南外国语学校调研)下列关于人体内环境及其稳态的叙述，不正确的是()A某人一次性进食较多醋后，血液的pH只发生较小范围的波动B人体维持内环境稳态的调节能力是有限的C人在剧烈运动导致大量出汗后，只需要补充足够的水分即可维持人体稳态D人体红细胞内O2要进入组织细胞中参与氧化分解，至少要通过12层磷脂分子C 解析 血液中存在缓冲物质，所以人进食较多醋后，血液pH只发生较小范围的波动；人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的；人在剧烈运动导致大量出汗后，除了补充足够的水分外，还要补充适量的无机盐；红细胞内的O2要进入组织细胞
6、中参与氧化分解，要依次穿过红细胞膜、毛细血管壁(一层细胞)、组织细胞膜、线粒体膜，至少6层膜、12层磷脂分子。1各器官、系统的协调活动是内环境稳态实现的结构基础知识点2 对稳态调节机制的认识及内环境稳态的意义(1)直接相关的系统：消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统。(2)参与调节的系统：神经系统、内分泌系统和免疫系统。(3)如果某器官的功能出现障碍就会引起稳态失调。如：肾脏是形成尿液的器官，当发生肾功能衰竭时，就会出现尿毒症，最终会导致死亡；胰岛B细胞受损，将导致内环境中胰岛素含量减少，使人出现糖尿病，并出现各种并发症。2调节作用是内环境稳态实现的功能基础(1)内环境稳态的主要调节机制目前
7、普遍认为，神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。其中神经调节是占主导地位的调节机制。(2)调节失衡实例任何调节都有一定的限度，当外界干扰超过一定的限度时，内环境的稳态就会被破坏。渗透压平衡的破坏：当患肠胃炎时，我们常常感到四肢无力，其原因是体内丢失了大量的水和无机盐，使水和无机盐平衡遭到破坏，因此需要输液来补充。血糖平衡的破坏：当我们长时间没有进食时，常感到四肢无力、头晕眼花，这是由于葡萄糖供应不足，大脑得不到足够的能量而引起的。体温恒定的破坏：当我们感冒发烧时，食欲低下、精神不佳，这是由于体温升高，影响了消化酶等各类酶的催化功能，导致消化不良和其他代谢活动的紊乱。3内环境稳态的意
8、义(1)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件(2)稳态破坏的危害内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，一旦遭到破坏，细胞正常的代谢活动就不能正常进行，从而引起疾病的发生。例如：血糖过低引起低血糖，血糖过高引起糖尿病；血钙过高引起肌无力，血钙过低引起肌肉抽搐等。有关人体内环境稳态的叙述，错误的是()A有3种以上的生理系统参与维持内环境稳态B人体内环境稳态的失调与外界环境无关C人体维持内环境稳态的调节能力有限D稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常B 解析 与内环境稳态的维持有关的系统，消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统、神经系统、内分泌系统等，A项正确；人体维持内环境稳态的调节能
9、力是有限的，外界环境变化较大可能会导致内环境稳态失调，B项错误、C项正确；内环境稳态的维持有利于机体保持正常的生命活动，如正常的温度可以使酶保持其活性，使各项化学反应得以正常进行，D项正确。迁移应用2 有人到青藏高原后会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状。对此现象分析不正确的是()A人体维持稳态的调节能力是有一定限度的B当外界环境剧烈变化时，内环境的稳态就会遭到破坏C人体稳态不会随外界环境的变化而改变D人到高原地区后细胞代谢会发生紊乱解析 人体稳态是相对的，是随外界环境的改变而发生变化的，但正常情况下是在一定范围内波动。人到高原后由于缺氧等因素，会导致细胞代谢紊乱，如有氧呼吸能力降低。
10、C 1实验原理和实验目的(1)实验原理：缓冲液。如Na2HPO4、KH2PO4等溶液，在加入酸或碱时，能使pH的变化不明显。(2)实验目的：通过比较自来水、缓冲液和生物材料在加入酸或碱后pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的。知识点3 实验：探究生物体维持pH稳定的机制2实验流程自来水缓冲液生物材料测定并记录初始pH每滴入5滴物质的量浓度为0.1 mol/L的HCl或NaOH测定并记录一次pH，直至滴入30滴以pH为纵轴、酸或碱的滴数为横轴将记录数据作图比较并得出结论。3结果及结论材料图示结果自来水滴加盐酸后，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，
11、无论滴加盐酸还是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，无论滴加盐酸还是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(2017福建泉州一中模拟)某同学以清水、缓冲液和血浆分别为实验材料进行“探究血浆是否具有维持pH稳定的功能”的实验，实验结果如图所示。下列相关叙述中，错误的是()A起对照作用的是清水组和缓冲液组B所得结果不合理的是清水组C该实验结果说明血浆组缓冲物质的缓冲能力是有限的D图中的结果表明缓冲液组维持pH稳定的能力强于血浆组D 解析 本实验探究的是血浆是
12、否具有维持pH稳定的功能，实验材料为血浆的一组为实验组，清水组和缓冲液组为对照组，A项正确；加入HCl后，清水组的pH应降低，所以由图可以看出，所得结果不合理的是清水组，B项正确；从坐标曲线中可以看出，当加入的HCl达到一定量后，无论是血浆组还是缓冲液组，都不能继续维持pH的相对稳定，说明血浆组缓冲物质的缓冲能力是有限的，C项正确；从坐标曲线图可以看出，缓冲液组的曲线较血浆组先下降，说明缓冲液组维持pH稳定的能力低于血浆组，D项错误。迁移应用3 取甲、乙两支试管，向甲内加入血浆，乙内加入等量蒸馏水，用pH试纸检测。然后，向甲、乙试管内各滴入等量的几滴盐酸或NaOH溶液。摇匀后，再用pH试纸检测
13、。关于此实验的过程和结果的判断分析不正确的是()A“等量”是对照实验中对无关变量的要求，只有在这种条件下，实验结果才可靠B“摇匀”使酸性或碱性物质与试管中的血浆或蒸馏水充分混合，确保pH试纸检测结果的准确性C结果是甲试管中血浆pH变化不明显，乙试管中蒸馏水的pH变化明显D可见血浆中有缓冲物质，pH保持稳定不变D 解析 A项中，“等量”是为了排除数量多少对实验结果的影响，即为了平衡无关变量。B项中，“摇匀”是为了让参与反应的物质混合均匀，有利于反应充分进行。C项中，甲试管血浆中含有缓冲物质，乙试管是空白对照，不含缓冲物质，因此各自加入盐酸或NaOH溶液后，甲试管中pH变化不明显，乙试管中pH变化
14、明显。D项中，血浆中含有缓冲物质，因此pH保持相对稳定，但是在一定范围内波动，而不是稳定不变。知 识 构 建问 题 释 疑(一)问题探讨1提示：血浆的生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量，其中包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。当机体某项生理出现障碍时，势必影响其代谢产物的含量，因此血浆的生化指标可以反映机体的健康状况，并可以作为诊断疾病的依据。例如，正常情况下，转氨酶主要分布在各种组织的细胞内，以心脏和肝脏的活性最高，在血浆中的活性很低。当某种原因使细胞膜通透性增高时，或因组织坏死细胞破裂后，可有大量转氨酶进入血浆，引起血浆中转氨酶活性升高。2提示：这说明内
15、环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的，而是在一定范围内波动，内环境的稳定是一种动态的相对稳定；不同个体存在一定差异。3提示：(1)肌酐含量超标，肌酐是有毒的代谢废物，积累过多会影响健康。这表明肾脏的排泄功能有障碍。(2)葡萄糖含量超标，血糖含量过高可并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管并发症等。甘油三酯超标，可引起高脂血症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。(二)思考与讨论1提示：绝大部分人都有过发高烧的经历，可以让同学们先谈谈自己发高烧时的感受。正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状况下，由于内环境发生一系列变化，导致体内的各种反应出现紊乱，于是机体功能发生异常。发热时的主要
16、症状大部分集中在中枢神经系统，病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。发热时机体处于一种明显的分解代谢过旺的状态，持续高热必定引起器官的功能负荷加重，有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。孕妇发热可能导致胎儿发育障碍，是一个重要的致畸因子。对于6个月至4岁的幼儿来说，持续高热容易发生惊厥，相当数量的患儿由此造成脑损伤，如智力落后，甚至癫痫，因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。2提示：内环境渗透压会变小。当内环境渗透压变小时，内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内，造成细胞吸水肿胀，进一步导致细胞代谢和功能紊乱。严重时会出现疲倦、周身不适、表情淡漠、
17、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。3提示：因为高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化势必影响内环境的稳态。若外界环境变化不甚剧烈，并且机体代偿机制良好，则稳态能正常保持；机体代偿机制不好，内环境稳态将受到破坏，就会影响身体健康。(三)实验1生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。2提示：缓冲液加入少量酸碱后，pH变化不明显。原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4溶液呈酸性，当加入少量NaOH时，可以中和OH；Na2HPO4溶液呈碱性，当加入少量HCl时，可以中和H。水溶液则不同，因而加入酸碱后，pH变化明显。3提示：
18、生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等，它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用。此外，机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。例如，当机体剧烈运动时，肌肉中会产生大量的乳酸和碳酸。乳酸进入血液后，可与血液中的碳酸氢钠发生作用，生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸，可以分解成CO2和水。血液中的CO2增多会刺激呼吸中枢，使呼吸运动增强，增加通气量，从而将CO2排出体外，所以对血液的pH影响不大。当乳酸钠进入血液后，与血液中的碳酸发生作用，形成碳酸氢盐，过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。这样由于血液中缓冲物质的调节作用，以及机体的调节作用，可以使血液的酸碱度维持相
19、对稳定。指 点 迷 津1.稳态被破坏的危害内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。一旦内环境的稳态被破坏，细胞的代谢活动就不能正常进行，从而引起疾病的发生。稳态被破坏引起的常见疾病如下表。症状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、周身不适、恶心下列疾病由内环境稳态的破坏直接引起的有()血友病 色盲 糖尿病 尿毒症A BCD解析 血友病、色盲都由X染色体上
20、基因突变引起，属于遗传病；糖尿病是由于胰岛素分泌不足，血糖浓度过高引起的，是内环境稳态破坏引起的疾病；尿毒症是由于尿素等代谢废物不能正常排出，导致内环境中尿素等废物含量过高，对细胞产生毒害引起的，属于内环境稳态破坏引起的疾病。故选D。D 2人体内环境pH相对稳定的调节机制(1)缓冲对的调节正常人血浆中的pH(7.357.45)偏碱性，且相对稳定，这是由于人体内存在着调节内环境pH稳态的许多对对酸碱度起缓冲作用的物质(缓冲对)，主要是H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4。当食物中含有大量碱性物质(如碳酸盐)时，就与H2CO3发生反应产生碳酸氢盐，过多的碳酸氢盐可通过肾脏排出体
21、外(见图)，因而内环境的pH基本维持不变。当人体代谢产生酸性物质如乳酸、碳酸等或酸性物质进入血液时，这些酸性物质又与NaHCO3反应产生乳酸钠和碳酸，乳酸钠是中性盐，碳酸可分解成CO2和H2O，其中的CO2又可以通过呼吸系统排出体外，因而内环境中的pH也基本维持不变。(2)神经体液的调节当细胞呼吸产生的CO2含量升高时，通过体液运输到脑干中的呼吸中枢，并刺激使其调节呼吸运动加快加强，有利于CO2的呼出。可见，pH维持稳定也与神经体液的调节有关。分别向20 mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀盐酸和稀NaOH溶液，血浆酸碱度变化与滴加滴数的关系正确的是()解析由于血浆中有缓冲物质，故滴加入量酸或碱其
22、pH值基本不变，但这种调节能力是有限的，若滴加了过量的酸或碱，则滴加过量碱是pH值会升高，滴加过量酸是pH会降低。D 训 练 巩 固直 击 高 考(2014海南，27)根据内环境及其稳态的知识，回答下列问题：(1)某奶牛场为提高产奶量，给奶牛饲喂了大量的某种精饲料后，奶牛瘤胃发酵产酸过多，引起机体血液pH低于正常值，且难以恢复到正常水平。产酸过多使pH难以恢复的原因是：_。pH低于正常值会引起酸中毒，为了避免这一问题，可以在饲料中添加起_作用的物质，以利于奶牛内环境的pH维持在正常水平。机体的内环境是指_，主要包括血浆、_、_。(2)环境的剧烈变化或惊吓会导致奶牛机体内某些激素水平的变化，从而使产奶量下降，在这个过程中机体的调节方式包括_调节。酸性物质过多，超出了机体维持pH相对稳定的能力限度中和由细胞外液构成的液体环境组织液淋巴神经体液解析(1)饲喂精饲料，奶牛瘤胃发酵产酸过多，超出奶牛自身的调节能力，使pH低于正常值且难以恢复；在饲料中添加酸碱缓冲物质可中和瘤胃产生的过多的酸，从而避免奶牛酸中毒，使内环境的pH维持在正常水平；机体内环境是指由细胞外液构成的液体环境，主要包括血浆、组织液和淋巴。(2)环境的剧烈变化或惊吓可刺激奶牛的神经系统和内分泌系统，如受惊吓会导致肾上腺素分泌增多，这个过程中机体的调节方式包括神经调节和体液调节。课 时 作 业