1、第2节 内环境稳态的重要性 新课导入一:思考 1.什么是内环境?内环境的实质是什么?2.内环境是组织细胞与外界环境进行物质交换的媒介。内环境的稳定对活细胞的正常生命活动至关重要。什么是稳态?内环境稳态调节的机制是什么?稳态的重要意义是什么?这就是本节课研究的主题。新课导入二:你能谈谈你高烧最严重或腹泻最严重时的感受吗?感冒发烧、拉肚子这些常见的疾病导致内环境的稳态遭到破坏,会使人感到种种不适。那么,正常情况下,内环境的稳态是如何维持的呢?本节课,我们将来探讨第2节内环境稳态的重要性。教师参考【学习目标】1.结合生活实例理解内环境稳态的含义。2.关注内环境稳态与健康的关系。3.尝试解释生物体维持
2、pH稳定的机制。自主学习 课堂探究 自主学习 读教材学基础 一、内环境的动态变化 阅读教材P7P8,完成以下问题。1.原因:外界 的变化和体内 活动的进行。2.实例体温变化(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 。(3)尽管周围的气温波动范围较大,但健康人的体温始终接近 。3.内环境稳态(1)含义:正常机体通过 作用,使各个 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。环境因素 细胞代谢 年龄 性别 1 37 调节 器官、系统 相对稳定 理化性质 动态平衡 思考 试分析:血常规检查时,参考值为什么是一个范
3、围而不是一个固定值?提示:内环境中各种成分的含量都处于动态平衡中;不同个体间存在差异。二、对稳态调节机制的认识 阅读教材P8P9完成以下问题。1.维持稳态的基础:人体各 协调一致地正常运行。2.直接参与稳态维持的系统:、呼吸系统、和泌尿系统等。器官、系统 循环系统 消化系统 3.对内环境稳态调节机制认识的发展 法国生理学家贝尔纳:内环境的恒定主要依赖于 的调节 美国生理学家坎农:内环境稳态是在 和 的共同作用下,通 过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的 现代观点:机体维持稳态的主要调节机制是 调节网络 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
4、 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。有一定限度 出现障碍 选择 下列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 D 三、内环境稳态的重要意义 阅读教材P9,完成以下问题。内环境稳态是机体进行 的必要条件。1.含量和血液中的 保持在正常范围内,才能为细胞代谢提供充足的反应物。2.适宜的 和 等条件保证酶正常地发挥催化作用。正常生命
5、活动 血糖 含氧量 温度 pH 判断(1)当内环境的稳态遭到破坏时,必将引起体温变化。()(2)机体的稳态是由神经和体液调节共同调节的结果。()四、实验:生物体维持pH稳定的机制 阅读教材P9P10,完成以下问题。1.画记录表:设计一表格来记录实验结果 2.测自来水pH的变化 pH0.1mol/25mL50mLpH,5pH,pH3LHCl0将自来水倒入烧杯中，测试并记录测酸对自来水的影响一次加一滴轻轻摇动。每加 滴测一次加入酸并测变化直到加入滴为止，将pH测定结果记入表中起始的mLpHpH pHmol/LNaOH烧杯并向其中加入25自来水，测定并记录起始测碱对自来水的影响如步骤中，一滴一滴地加
6、入，测定 充分冲洗 0.1的溶液并记录3.充分冲洗烧杯,用 代替自来水,重复2中步骤,记录结果 4.充分冲洗烧杯,选用两种 分别代替自来水,并重复2中步骤,记录结果 5.根据所得数据,以 为横轴,以 为纵轴,画出各次实验中pH 变化的曲线 缓冲液 生物材料 酸或碱的滴数 pH 课堂探究 解疑难提能力 内环境稳态的调节 探究一 解析:内环境稳态是新陈代谢正常进行的必要条件,内环境稳态受到破坏时,细胞代谢会发生紊乱;正常情况下,内环境的成分及理化性质会保持动态平衡,而不是保持不变;人体内环境稳态的实现需要消化系统、循环系统、呼吸系统、泌尿系统、神经系统、内分泌系统等共同参与;目前普遍认为,神经体液
7、免疫调节网络是机体维持内环境稳态的主要调节机制。【典例1】下列有关人体内环境稳态的叙述,不正确的是()A.当内环境的稳态遭到破坏时,将引起细胞代谢紊乱 B.在正常情况下,内环境的各项理化性质是保持不变的 C.人体内环境稳态的实现需要消化、循环、呼吸等系统的共同参与 D.神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制 答案:B 方法透析 稳态失调的判断 解答该类问题时要注意用守恒的观点来看稳态,内环境之所以能够保持稳定,是因为收和支(或升和降)平衡。比如:外界环境寒冷时,温差会导致机体散热增多,此时机体就会以增加产热和减少散热来维持体温恒定;若这个平衡无法维持,那么就会使稳态失调,可能引发机体
8、病变。常见的稳态失调病有如下几种:病症名称内环境理化性质变化尿毒症尿素等代谢废物在体内积累糖尿病血液中葡萄糖含量过高高原反应体内缺氧,血氧过低感冒发烧体温过高,影响酶的活性严重腹泻丢失大量的水和无机盐解析:血浆中的pH变化与神经体液调节有关,例如当pH降低时,可通过呼吸运动的加强排出体内过多的CO2;神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制;外界环境的剧烈变化也会导致人体内环境的稳态遭到破坏。【题组演练】1.关于稳态的实现,下列叙述正确的是()A.血液中的缓冲物质可以调节血浆pH,不需神经系统的参与 B.肾脏不时排出内环境中多余的尿素、无机盐、水等 C.只有人体自身调节功能出现障碍时,
9、内环境稳态才会遭到破坏 D.免疫系统是机体的防御系统,不参与内环境稳态的调节 B 解析:内环境的稳态是指内环境的各种理化性质保持相对稳定状态,可在一定范围内变化,如果超出正常范围就会影响机体正常的生命活动。2.下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、乙表示体液调节和免疫调节 B.人体维持稳态的调节能力有一定限度 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,否则机体就不能进行正常的生命活动 D 实验:生物体维持pH稳定的机制 探究二 问题引领:1.向自来水、缓冲液、生物材料中加入一定量的酸或碱溶液,其pH各发生怎样的变化?2.以血浆pH为例说
10、明pH是如何维持相对稳定的。教师参考 实验结果与结论(1)对自来水的处理:如图 结果: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。(2)对缓冲液的处理:如图 结果:无论滴加盐酸还是NaOH溶液,缓冲液的pH均保持相对稳定。(3)对生物材料的处理:如图 结果:无论滴加盐酸还是NaOH溶液,生物材料的pH均保持相对稳定。实验结论:比较以上三曲线的变化规律可知,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,从而能维持pH相对稳定。解析:盐酸和氢氧化钠有腐蚀性,应避免与皮肤和眼睛的接触,如不慎接触,应立即用大量清水冲洗,但不能揉搓。为避免各试剂的混合
11、,影响实验结果,在更换实验材料时,应将烧杯充分洗净,生物材料和缓冲溶液的调节机理一样,都能对作用于自身的酸和碱引起的pH变化进行缓冲。在实验数据的处理时,可将实验数据画成变化曲线,一般用滴加的液体的量作为横轴,pH作为纵轴。【典例2】下列关于“生物体维持pH稳定的机制”实验的叙述中,错误的是()A.盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性,应避免与皮肤和眼睛接触 B.每更换一种材料进行实验前,都必须将烧杯充分洗净 C.从加入盐酸或NaOH后的变化来看,生物材料更像缓冲溶液 D.根据所得实验数据,画pH变化曲线时,一般以pH为横轴 答案:D 方法透析 人体内血浆 pH 维持稳定的机制(1)pH7.357.457
12、.357.45 长时间运动引起机体缺氧时,血浆pH的变化趋势、引起pH变化的物质、能起缓冲作用的物质分别是()A.降低、CO2、Na2CO3 B.降低、乳酸、NaHCO3 C.升高、CO2、H2CO3 D.升高、乳酸、NaHCO3 备选例题 B 解析:人在长时间运动引起机体缺氧时,细胞进行无氧呼吸,产生较多的乳酸,从而使血浆的pH下降,但由于血浆中存在缓冲物质H2CO3和NaHCO3,所以碱性NaHCO3来缓冲调节血浆pH,使之处于平衡状态。【题组演练】1.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
13、pH试纸检测。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可维持稳定不变 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,因此各加入盐酸或NaOH溶液后,甲试管中pH变化
14、不明显,乙试管中pH变化明显。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,而不是不变化。D 2.回答有关人体内环境中pH调节的问题:(1)人体血浆的pH通常在 ,这主要是 在起作用。(2)剧烈运动时,肌肉会产生 ,血浆pH有下降的趋势,但实际仍维持相对稳定,其调节过程是乳酸和NaHCO3/H2CO3中的 反应,生成 和 ,后者再分解产生CO2,由呼吸系统排出体外。(3)pH稳定主要是为了保证 的活性。解析:人体在新陈代谢过程中,会产生许多酸性物质,如乳酸、碳酸;人的食物中往往含有一些碱性物质,如碳酸钠,这些物质进入血浆,都会使血浆pH发生变化。但血浆的pH却不会变化
15、过大,而通常在7.357.45,原因是血浆中的缓冲物质在起作用。答案:(1)7.357.45 缓冲物质(2)乳酸 NaHCO3 乳酸钠 H2CO3(3)酶【知识回顾与网络构建】1.本课时关键语句(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做稳态。(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)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。(4)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。(5)调节血浆pH稳态的主要缓冲物质为H2CO3/NaHCO3。(6)在内环境稳态中起调节作用的系统有:神经系统、内分泌系统和免疫系统。2.请结合以上关键语句,尝试构建本课时知识网络。参考:点击进入课时训练