内容正文:
第2节 内环境的稳态
学习目标
素养定位
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,增强自我保健和关爱他人的意识
1.以内环境的某种成分为例,讨论各系统是如何协同维持其相对稳定的。(科学探究)
2.通过分析如发烧、糖尿病等生活实际,关注内环境稳态与健康的关系,理解内环境稳态的重要意义。(社会责任)
3.简述稳态概念的发展,认同生命系统的不同层次普遍存在稳态。(生命观念)
一、内环境的动态变化
1.模拟生物体维持pH的稳定
在溶液中加入酸或碱,缓冲对能使溶液pH的变化减弱;与自来水相比,生物组织匀浆更类似于缓冲液。
2.pH变化
3.体温变化
4.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。
二、内环境稳态的调节和重要意义
1.内环境稳态调节的基础
人体各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础。直接相关的系统:消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统。
2.对稳态调节机制的探究历程
3.稳态失调
(1)人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
(2)当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏,危及机体健康。
4.稳态的意义
(1)实例分析。
内环境成分或理化性质
意义
渗透压正常
维持组织细胞正常的形态与功能
体温和pH相对稳定
酶活性正常,保证酶促反应正常进行
血糖、氧气含量稳定
保证机体正常的能量供应
(2)意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
5.稳态概念的发展
在生命系统的各个层次上都普遍存在着稳态,稳态已成为生命科学的一大基本概念。
分子水平基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等
↓
细胞水平细胞的分裂和分化的稳态等
↓
器官水平心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等
↓
群体水平种群数量变化的稳态、生态系统的结构和功能的稳态
(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。( × )
提示:人体无氧呼吸产生的乳酸与碳酸氢钠反应,不会使血浆pH明显降低。
(2)内环境稳态只需机体通过消化、呼吸、循环和泌尿这四个系统的协调活动来维持。( × )
提示:内环境稳态的维持需要各个器官、系统的共同参与,除了消化、呼吸、循环和泌尿系统,还有神经、内分泌和免疫系统等。
(3)外界环境变化不大时,机体一定能维持内环境的稳态。( × )
提示:外界环境变化不大,机体也有可能会因为自身的调节功能出现障碍而导致稳态失衡。
(4)内环境达到稳态时,人一定不得病。( × )
提示:内环境达到稳态时,人有可能患其他疾病,比如基因病等。
(5)内环境稳态遭到破坏时,代谢紊乱,此时代谢速率一定下降。( × )
提示:内环境稳态遭到破坏时,代谢紊乱,此时代谢速率不一定下降,也有可能增强。
探究一 内环境的动态变化
活动1:下图是某同学与其父母的体温日变化曲线(该曲线具有很强的普遍性和代表性),据图回答下列问题。
问题(1):同一个人在24小时内体温相同吗?若不同,其变化有何特点?
提示:同一个人的体温在一日内也有变化,但变化一般不超过1 ℃。
问题(2):不同家庭成员的体温完全一致吗?
提示:不完全一致。正常情况下,不同人的体温,会因年龄、性别等的不同而存在着微小的差异。
问题(3):若将体温变化的测量情况与当天气温日变化的测量大致情况进行比较,结果如何?
提示:外界环境温度对体温有一定影响,但影响不大,健康人的体温始终接近37 ℃。
问题(4):分析体温的日变化规律可以得出什么结论?
提示:健康人的体温保持相对稳定,处于动态平衡中。
活动2:血液生化指标指的是血液中各种化学成分的含量,包括多种代谢产物的含量。以下是某成年人血液生化检查化验的六项数据,回答下列问题。
项目
测定值
单位
参考范围
丙氨酸氨基转移酶
17
U/L
9~60
肌酐
139
μmol/L
57~111
尿素
14.6
mmol/L
2.8~7.2
葡萄糖
10.6
mmol/L
3.9~6.1
甘油三酯
2.36
mmol/L
0~1.7
总胆固醇
3.53
mmol/L
3.1~5.2
注:肌酐是肌肉产生的代谢产物。
问题(5):为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况,并可以作为诊断疾病的依据?
提示:健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。当机体某项生理功能出现障碍时,影响其代谢产物的含量,因此血液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。
问题(6):每种成分的参考值(即正常值)都有一个变化范围,这说明什么?
提示:内环境中各种化学成分