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(生命观念)。 2.尝试解释生物体维持pH稳定的机制(科学思维)。 3.关注内环境稳态与健康的关系,养成健康生活方式(社会责任)。
知识点一 内环境的动态变化
1.实验: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②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)实验数据处理及结论:以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出实验中pH变化。
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
无论滴加少量HCl溶液还是NaOH溶液,缓冲液的pH均保持相对稳定,后发生明显变化
生物材料
无论滴加少量HCl溶液还是NaOH溶液,生物材料的pH均保持相对稳定,后发生明显变化
实验结论: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酸碱缓冲物质,从而能维持pH相对稳定
(4)人体内环境的pH维持在一定范围(7.35~7.45)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。
2.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(幼年个体体温普遍高于老年个体)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 ℃。
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(相对稳定≠绝对稳定)状态。
学生用书第8页
[吃透教材]
1.人体剧烈运动后,会有大量乳酸进入血液,血浆中的pH会明显降低吗?为什么?
提示:不会,剧烈运动时,人体细胞无氧呼吸产生的乳酸会和血浆中的缓冲物质反应,使血浆pH维持相对稳定,维持在7.35~7.45,不会使血浆pH明显降低。
2.人体pH的相对稳定主要依靠血液中的缓冲对,与其他器官、系统无关吗?
提示:不是,人体pH的相对稳定主要依靠血液中的缓冲对,与其他器官、系统也有关,如乳酸与碳酸氢钠反应生成的乳酸钠需通过泌尿系统排出。
探究点 分析内环境组成成分和理化性质维持相对稳定的原理,提升科学思维能力
血液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)每种成分的正常参考值是一个范围,这说明内环境的理化性质有什么特点?
提示:内环境的理化性质不是恒定不变的,而是在一定范围内波动。
(2)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。
(3)血液的生化指标可以反映机体的健康状况并能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。例如由表中数据可推测机体可能患有糖尿病、高血脂。
归纳总结
1.缓冲对
(1)概念:人体内环境中有许多对酸碱度起缓冲作用的物质,叫缓冲对,如HCO/H2CO3、HPO/H2PO等。
(2)作用:使内环境的酸碱度不会发生很大变化,从而维持相对稳定。
2.调节机制
3.关于模拟生物体维持pH的稳定实验变量
(1)自变量:自来水、缓冲液、生物组织匀浆。
(2)因变量:自来水、缓冲液、生物组织匀浆pH的变化。
(3)无关变量:HC1、NaOH溶液的浓度等。
应用1.(2022·宁波高二期中)同学进行“模拟生物体维持pH的稳定”实验,部分结果如下图,下列相关叙述错误的是( )
A.加入0.1 mol/L的NaOH的实验结果与上图基本相同
B.据结果推测生物体可能通过缓冲物质维持pH的稳定
C.两种生物材料均表现出一定的维持pH稳定的能力
D.图中的横坐标为滴加0.1 mol/L盐酸的滴数
A [加入0.1 mol/L的NaOH的实验结果缓冲液、马铃薯匀浆pH稍微升高