内容正文:
第2节 内环境的稳态
[学习目标] 1.说明内环境稳态及其生理意义。2.尝试解释生物体维持pH稳定的机制,简述稳态的调节机制。3.关注相关健康问题,增强自我保健并关爱他人的意识。
[素养要求] 1.生命观念:帮助学生在个体水平认知稳态与平衡观的观念。2.科学探究:借助实验手段,分析生物体维持pH稳定的机制。3.社会责任:关注内环境稳态与健康的关系。
一、内环境的动态变化
1.模拟生物体维持pH的稳定
(1)实验目的:通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的。
(2)方法步骤
①设计实验记录表。
②测自来水pH的变化
③充分冲洗烧杯,用缓冲液代替自来水,重复上述过程,记录结果。
④充分冲洗烧杯,用肝匀浆代替自来水,重复②过程,记录结果。
(3)分析实验数据
根据所得数据,以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出每次实验中pH变化的曲线。
(4)实验结论:生物组织匀浆类似于缓冲液,加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。
2.人体内环境的pH维持在一定范围内的机理:人体内环境中有很多缓冲对,其中最重要的是HCO/H2CO3,其次还有HPO/H2PO等。
3.内环境的稳态: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。
判断正误
(1)人体剧烈运动后,由于无氧呼吸产生乳酸,使血浆pH明显降低( )
(2)内环境的变化不会引起机体自动调节各器官和系统的活动( )
(3)血浆、组织液、淋巴液的成分稳定时,机体不一定达到稳态( )
(4)内环境的稳态就是内环境的成分和理化性质恒定不变( )
答案 (1)× (2)× (3)√ (4)×
关键点拨 “三要点”理解内环境稳态的概念
(1)内容:组成内环境的各种成分的相对稳定,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。
(2)实质:内环境的组成成分和理化性质的动态平衡。
(3)基础:内环境稳态的功能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。
请分析以下实例,并归纳总结内环境稳态的含义:
1.实例1:血液生化六项检查化验单
血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分含量,包括多种代谢产物含量。当某项生理功能出现障碍时,检测值会超出正常范围,因此该指标可反映健康状况。
项目
测定量
单位
参考范围
丙氨酸氨基转移酶
ALT
11
U/L
9~60
天冬氨酸氨基转移酶
AST
12
U/L
15~45
葡萄糖
GLU
10.96
mmol/L
3.9~6.1
糖化血清白蛋白
GA
33.70
%
10.8~17.1
甘油三酯
TG
2.21
mmol/L
0~1.7
总胆固醇
TCHO
5.15
mmol/L
3.1~5.2
(1)血液的生化指标可以反映机体的健康状况作为诊断疾病的依据,原因是什么?
提示 机体的成分都处于一定的范围内,若某种成分的含量高于或低于参考值,则预示机体可能处于不健康状态。
(2)每种成分的参考值都是一个变化范围,这说明什么?
提示 这说明:①内环境的成分不是恒定不变的,而是在一定范围内波动;②不同个体间存在一定差异。
(3)为什么血浆的各种化学成分都在不断发生变化?
提示 体内细胞代谢活动的进行和外界环境的变化。
2.实例2:模拟生物体维持pH的稳定的实验结果分析
完成实验结果内容
材料
实验结果
实验结论
自来水
滴加HCl溶液后,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
无论滴加HCl溶液还是NaOH溶液,缓冲液的pH均保持相对稳定
生物材料
无论滴加HCl溶液还是NaOH溶液,生物材料的pH均保持相对稳定
比较曲线变化规律可知: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酸碱缓冲对,从而能维持pH相对稳定
3.实例:某人体温的日变化规律
成员
上午6 h
上午9 h
中午12 h
下午3 h
傍晚6 h
晚上9 h
母亲
37.0 ℃
37.2 ℃
37.3 ℃
37.4 ℃
37.2 ℃
37.1 ℃
父亲
36.8 ℃
37.0 ℃
37.1 ℃
37.3 ℃
37.1 ℃
36.9 ℃
自己(成年)
37.1 ℃
37.3 ℃
37.4 ℃
37.5 ℃
37.3 ℃
37.1 ℃
(1)不同的人(年龄、性别不同)体温变化有何异同?
提示 年轻者高于年老者;女性高于男性。
(2)同一个人在一日内的体温变化有何特点?
提示 同一个人的体温在一日内有变化,但不超过1 ℃。
(3)人体温的日变化与当地气温的日变化有何差异?
提示 尽管气温