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。 4.讨论稳态失调的实例,举例说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
知识点一 内环境的动态变化
1.人体内环境的各种化学成分和理化性质是不断发生变化的
(1)人体体温的动态变化
①正常情况下,不同人的体温,存在年龄和性别的微小差异。
②同一个人的体温在一日内也有变化,但变化幅度一般不超过1_℃。
③尽管外界环境气温波动较大,但健康人的体温始终接近37_℃。
(2)酸碱度
①正常人血浆的pH:7.35~7.45。
②维持因素:与血浆中的HCO/H2CO3和HPO/H2PO等物质有关。当一定量的酸性或碱性物质进入后,内环境的pH仍能维持在一定范围内。
2.模拟生物体维持pH的稳定
(1)实验原理
①将某种酸(碱)加入自来水中,其pH会发生相应的变化。而将该种酸(碱)加入缓冲液中,其pH变化会低于自来水中的变化,这是因为自来水没有缓冲液所具备的缓冲功能。
②用生物材料的匀浆模拟生物体的体液。加入酸或碱后,将生物材料的匀浆pH变化与自来水、缓冲液的pH变化进行对比,可以推测生物体是如何维持内环境pH平衡的。
(2)实验步骤
①设计记录表,记录实验结果。
材料种类
加入0.1 mol/L的HCl
加入0.1 mol/L的NaOH
加入不同数量液滴后的pH
加入不同数量液滴后的pH
0
5
10
15
20
25
30
0
5
10
15
20
25
30
自来水
缓冲液
肝匀浆
动物
血浆
马铃薯
匀浆
②测定自来水pH的变化
③充分冲洗烧杯,用缓冲液代替自来水,重复②中步骤,记录结果。
④充分冲洗烧杯,选用3种生物材料分别代替自来水,并重复②中步骤,记录结果。
⑤根据所得数据,以加入酸或碱的滴数为横轴,以pH为纵轴,画出各次实验pH变化曲线。
(3)实验结果与结论
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
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,说明生物材料含有缓冲物质,能够维持pH的相对稳定
3.稳态
内环境稳态
实质
内环境的化学成分和理化性质处于相对稳定的状态
基础
人体各器官、系统协调一致正常运行
调节
神经—体液—免疫调节网络
能力
人体维持稳态的能力有一定限度
意义
机体进行正常生命活动的必要条件
影响因素
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
[概念检测]
(1)内环境的稳态就是内环境的化学成分和理化性质恒定不变(×)
(2)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(×)
(3)内环境中有许多缓冲对,如HCO/H2CO3、HPO/H2PO等,可以维持内环境的pH稳定在一定范围内(√)
(4)肺气肿患者由于呼吸不畅,血液中的pH将略有降低(√)
(5)人体内环境的各种理化性质及化学物质含量会发生变化的原因是外界环境因素的不断变化和体内细胞代谢活动的进行(√)
(6)神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制(√)
1.“模拟生物体维持pH的稳定”的实验中甲组(自来水)和乙组(缓冲液)起什么作用?两者所起的作用完全一样吗?缓冲液的pH变化为什么与自来水不同?
提示: 均起对照作用;不完全一样。(甲组为阴性对照,乙组为阳性对照。) 滴加HCl时,缓冲液中的弱碱会与HCl反应;滴加NaOH时,缓冲液中的弱酸会与NaOH反应,从而减缓pH的变化。
2.请分析以下实例,结合模拟生物体维持pH的稳定实验,归纳总结内环境稳态的含义。
实例Ⅰ.人体温的变化规律(时间:24小时)
成员
6 h
9 h
12 h
15 h
18 h
21 h
母亲
37.0 ℃
37.2 ℃
37.3 ℃
37.4 ℃
37.2