第1章 第2节 内环境的稳态（Word教参）-【优化指导】2024-2025学年新教材高中生物学选择性必修1 稳态与调节（人教版2019）单选

[课时梯级训练(1)见P129] 第2节　内环境的稳态 课时目标 1.运用稳态与平衡观，说明内环境稳态维持的机制。(生命观念) 2．采用归纳与概括、模型与建模的方法，构建内环境稳态的模型。(科学思维) 3．模拟生物体维持pH的稳定，理解机体具有维持稳定的机制。(科学探究) 4．结合内环境稳态失衡引起的疾病，养成自我保健的意识和良好的生活习惯。(社会责任) ◆名师点睛 1．内环境稳态是指各种化学成分和理化性质在一定范围内波动，而不是维持一个定值。 2．模拟生物体维持pH的稳定实验的提醒 (1)加入酸或碱时，要一滴一滴加入，并严格控制滴数。 (2)HCl和NaOH均有腐蚀性，避免其与皮肤和眼睛接触。 (3)冲洗烧杯一定要充分，否则将影响实验结果。 (4)至少选两种生物材料进行实验。 (5)绘制pH变化曲线时一定要用不同颜色的笔或实、虚线标明。 ◆思维启迪 1．外界环境稳定时，机体一定能维持内环境的稳态吗？为什么？ 提示：不一定。当外界环境稳定，人体自身调节功能出现障碍时不能维持内环境的稳态。 2．炎热的夏季，在户外进行体力劳动的人大量出汗后，如何更科学地补充水分？解释原因。 提示：补充淡盐水。大量出汗后丧失大量无机盐，如果只喝水不补充盐，会导致内环境渗透压下降，因此应补充淡盐水。 ◆基础速判(对的画“√”，错的画“×”) 1．剧烈运动时，肌肉有酸疼感，血浆的pH基本不变。(　　√　　) 2．同一个健康人的体温在一日内是恒定不变的。(　　×　　) 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。(　　×　　) 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。(　　×　　) 备课札记 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 一、内环境的动态变化 1．内环境的动态变化 (1)原因 ①外因：外界环境的变化。 ②内因：体内细胞代谢活动的进行。 (2)变化：各种化学成分和理化性质在不断发生变化。 (3)内环境稳态 ①概念：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。 ②实质：健康人内环境的每一种成分如血糖、血脂，以及体温、渗透压等理化性质都是不断变化的，但都处于一定的范围内。 2．模拟生物体维持pH的稳定 (1)实验原理 在溶液中加入酸或碱，缓冲对(如HPO/H2PO)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)方法步骤 (3)结果分析 在一定范围内，生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水，推测生物材料内含有缓冲物质以维持pH的相对稳定。 二、对稳态调节机制的认识 1．维持内环境稳态的基础 (1)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。 (2)如果某种器官的功能出现障碍，就会引起稳态失调。例如，肾是形成尿液的器官，当发生肾功能衰竭时会引起尿毒症，严重时会导致死亡。 2．对稳态调节机制的认识 法国生理学 家贝尔纳 内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节 美国生理学 家坎农 内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，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 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.稳态失调 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。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。 三、内环境稳态的重要意义 1．意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 2．实例分析 (1)只有血糖浓度和血液中的含氧量保持在正常范围内，才能为细胞代谢提供充足的反应物。 (2)适宜的温度和pH等条件保证酶能够正常地发挥催化作用。 任务一__模拟生物体维持pH的稳定 为了探究血浆pH维持稳定的机制，设计实验比较①自来水、②人工配制的磷酸盐缓冲液、③血浆中分别滴加0.1 mol/L NaOH和0.1 mol/L HCl后pH变化的情况。 [问题探究] 1．①自来水在加入酸或碱后pH是否会发生明显变化？为什么？ 答案：会发生明显变化。自来水中没有缓冲对，因此加入酸或碱后pH变化明显。 2．每组中所加酸或碱的浓度和量是否相同？为什么？ 答案：相同。探究实验需要遵循单一变量原则，该实验的自变量为3种不同种类的溶液，即自来水、人工配制的磷酸盐缓冲液、血浆，每组中所加酸或碱的浓度和量都属于无关变量，都需相同。 3．③血浆在加入酸或碱后pH是否会发生明显变化？为什么？ 答案：不会发生明显变化。因为血浆中含有缓冲对，能使pH的变化减弱。 1．变量分析 (1)自变量——3种不同种类的溶液。 (2)因变量——溶液pH的变化。 (3)无关变量——不同溶液的体积、所加酸或碱的浓度和量。 2．实验结果分析 (1)实验结果 (2)结果分析 ①缓冲液中加入少量酸或碱后，pH变化不明显。原因是磷酸盐缓冲液中含有HPO/H2PO， 其中H2PO呈酸性，当加入少量NaOH时，可以中和OH－；HPO呈碱性，当加入少量HCl时，可以中和H＋。 ②自来水加入酸或碱后，pH变化明显。 ③生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。 1．下列关于“模拟生物体维持pH的稳定”实验的叙述，错误的是(　　) A．HCl和NaOH都有腐蚀性，应避免其与皮肤和眼睛接触 B．每种实验材料测定完成后，都必须将烧杯充分洗净，才可倒入等量的另一种实验材料 C．从加入HCl或NaOH后的变化来看，肝匀浆更像缓冲液 D．根据所得实验数据，画pH变化曲线时，一般以pH为横坐标，以酸或碱的量为纵坐标 D　解析：根据所测得的实验数据，画pH变化曲线时，一般以酸或碱的滴数为横坐标，而以pH为纵坐标，D错误。 2．为探究“血浆是否具有维持pH相对稳定的功能”，某同学以清水、缓冲液和家兔血浆为材料进行实验，分别向其中滴加0.1 mol/L的HCl溶液，结果如下图所示。下列相关叙述错误的是(　　) A．清水、缓冲液和家兔血浆的体积、HCl的浓度为无关变量 B．清水组是对照组，缓冲液组、血浆组是实验组 C．为达到实验目的应增设加入NaOH后三种溶液pH变化的组别 D．若继续滴加HCl溶液，则血浆组对应的曲线会再发生变化 B　解析：本实验的目的是探究“血浆是否具有维持pH相对稳定的功能”，自变量是不同种类的溶液，因变量是pH的变化。清水、缓冲液和家兔血浆的体积、HCl的浓度和加入的滴数为无关变量，应该严格控制无关变量，保持相同且适宜，遵循单一变量原则，A正确；本实验的目的是探究“血浆是否具有维持pH相对稳定的功能”，所以清水组和缓冲液组是对照组，血浆组是实验组，B错误；增设加入NaOH后三种溶液pH变化的组别，能更好地探究血浆是否具有维持pH相对稳定的功能，C正确；由于血浆中缓冲对的缓冲能力是有限的，所以若继续滴加HCl溶液，则血浆组对应的曲线会再发生变化，会逐渐降低，D正确。任务二__稳态的调节机制和重要意义 进入海拔3千米以上地区时，第1～2日急性高原反应症状最明显，之后逐渐减轻，大多6～7日基本消失。急性高原反应主要表现为头痛、恶心呕吐、胸闷及失眠等，患者呼吸加深、频率增加，部分患者有发绀、血压升高等反应。 [问题探究] 1．在高原出现缺氧反应时，免疫系统是否对血氧稳态的调节起主导作用？ 答案：免疫系统能发现并清除异物、病原微生物等引起内环境波动的因素，在高原缺氧条件下，免疫系统对内环境稳态的调节不起主导作用。 2．急性高原反应患者呼吸加深、频率增加，大多6～7日症状基本消失。说明了什么？ 答案：呼吸加深、频率增加是人体增加氧气摄入的表现，说明人体能对内环境稳态进行调节。 1．多角度理解内环境稳态的概念 2．常见稳态失调实例的归纳 类型 结果 理化 性质 失调 pH失调 酸中毒、碱中毒 渗透压失调 细胞形态、功能异常 体温失调 温度偏高或偏低会影响酶的活性，使细胞代谢紊乱 失水过多 血浆渗透压升高 血浆中蛋白质含量降低 出现组织水肿 化学 成分 失调 代谢废物含量升高 尿毒症 O2缺乏 如缺铁性贫血，可导致乳酸中毒 血浆中Ca2＋含量过低 抽搐现象 血糖平衡失调 低血糖、糖尿病等 (1)内环境稳态遭到破坏时，代谢速率不一定下降，如成年人甲状腺激素分泌异常增多时，代谢速率上升，表现出甲亢症状。 (2)内环境维持稳态，生命活动不一定正常，如植物人。 (3)内环境不是机体新陈代谢的主要场所，新陈代谢的主要场所是细胞质。 1．下图是一张生物概念图，下列有关分析不正确的是(　　) A．①②是体液调节和免疫调节，③④可以是温度和渗透压 B．内环境的稳态只要有三种调节方式即可，不需要其他器官或系统参与 C．酸碱度的相对稳定主要依靠血液中的缓冲对，与其他器官或系统也有关 D．内环境维持自身稳态的能力是有限的 B　解析：题图左侧“神经调节”属于内环境稳态的调节机制，此外还有体液调节和免疫调节；题图右侧“酸碱度”属于内环境的理化性质，此外还有渗透压和温度等，A正确。内环境稳态是在神经—体液—免疫调节网络的调节下，通过各器官与系统的协调作用共同完成的，B错误。酸碱度的相对稳定主要依靠血液中的缓冲对，也需要其他器官和系统的共同参与， C 正确。内环境维持自身稳态的能力是有限的，外界环境的剧烈变化有可能导致内环境稳态失调，D正确。 2．(2024·泉州高二检测)2023年10月26日，神舟十七号载人飞船发射升空，之后与空间站组合体成功实现自主快速交会对接。航天员必须穿上特制的航天服，乘坐专门的载人航天器，才能在太空中安全地生活和工作。下列有关叙述错误的是(　　) A．航天服、航天器能为航天员提供呼吸用氧，并能控制压力和温度 B．内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，但不是唯一条件 C．除了航天员个体水平，生命系统的各个层次上都普遍存在着稳态 D．不管外界环境变化多么剧烈，航天员的内环境稳态都不会破坏 D　解析：航天服、航天器能为航天员提供呼吸用氧，并能控制压力和温度，在人体周围创造适宜人生存和工作的微小气候环境，有利于航天员维持机体内环境的稳态，A正确。细胞代谢的进行离不开酶，酶的活性又受温度、pH 等因素的影响。只有温度、pH等都在适宜的范围内，酶才能正常地发挥催化作用。由此可见，内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，但不是唯一条件，B正确。在细胞水平上，存在细胞的分裂和分化的稳态等；在器官水平上，存在心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等；在群体水平上，种群数量的变化存在稳态，生态系统的结构和功能也存在稳态。可见，在生命系统的各个层次上，都普遍存在着稳态，C正确。人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，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，可见外界环境变化剧烈时，航天员的内环境稳态可能会遭受破坏，D错误。 血液生化检验结果报告单——疾病与健康 下表是某人血液生化六项检验的结果。 项目 测定值 单位 参考范围 丙氨酸氨 基转移酶 ALT 17 IU/L 0～45 肌酐 CRE↑ 1.9 mg/dL 0.5～1.5 尿素氮 BUN 14.6 mg/dL 6～23 血清葡萄糖 GLU↑ 223 mg/dL 60～110 甘油三酯 TG↑ 217 mg/dL 50～200 总胆固醇 TCHO 179 mg/dL 150～220 设计1：考查知识运用与长句表达能力 (1)医生建议抽血前一天不吃过于油腻、高蛋白的食物；检验血糖时，早上不要服降糖药，空腹抽血。目的是__________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 设计2：考查知识迁移与表达能力 (2)化验单显示，血液中每种成分的参考值不是固定不变的，这说明________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 除此之外，内环境稳态的实质还体现在_______________________________________ ________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 答案：(1)避免饮食、服药对甘油三酯、尿素氮、血糖含量的影响 (2)内环境的各种化学成分都是不断变化的，但都处于一定的范围内　内环境的各种理化性质都是不断变化的，但都处于一定的范围内 解析：(1)进食、服药可导致血液成分的含量发生变化，需要较长的时间才能恢复至平常状态，从而影响检查结果的准确性。所以在抽血检验前一天不吃过于油腻、高蛋白的食物；检验血糖时，早上不要服降糖药，空腹抽血，目的是避免饮食、服药对甘油三酯、尿素氮、血糖含量的影响。(2)血浆中每种成分的参考值都有一个变化范围，说明内环境的稳态是相对的，即内环境稳态的实质体现在内环境的每一种化学成分和理化性质都是不断变化的，但都处于一定的范围内。 1．下列与机体稳态有关的叙述，正确的是(　　) A．稳态就是指内环境的理化特性维持相对稳定的状态 B．稳态是神经调节和体液调节共同作用的结果 C．CO2是机体代谢产物，需及时排出体外，不参与机体内环境稳态的维持 D．免疫系统既是机体的防御系统，也是维持机体稳态的调节系统 D　解析：稳态是指内环境的理化性质和化学成分维持相对稳定的状态，A错误；稳态是神经、体液和免疫调节共同作用的结果，B错误；CO2是机体代谢产物，需及时排出体外，其作为内环境的成分也参与机体内环境稳态的维持，C错误；免疫系统既是机体的防御系统，也参与机体稳态的调节，D正确。 2．(2024·天津高二检测)稳态失衡是机体病理生理变化之一。下列恢复机体稳态的方法，错误的是(　　) A．脑组织水肿患者可使用提高血浆渗透压的药物 B．急性腹泻患者可输注含特定无机盐的生理盐水 C．长期进食障碍患者可输注葡萄糖生理盐水 D．炎症患者可输注蒸馏水配制的水溶性药物 D　解析：血浆渗透压升高，使血浆吸水力增大，可缓解组织水肿，A正确；急性腹泻患者可输注含特定无机盐的生理盐水来补充无机盐和水，B正确；长期进食障碍患者可输注葡萄糖生理盐水，C正确；炎症患者可输注生理盐水配制的水溶性药物，而不是用蒸馏水配制，D错误。 3．下列关于动物内环境和稳态的叙述，错误的是(　　) A．葡萄糖、生长激素、抗体可存在于内环境中 B．血浆渗透压的大小主要与血浆中蛋白质和无机盐的含量有关 C.人体剧烈运动时产生的大量乳酸会导致血浆pH显著下降 D．当内环境的组成成分没有缺失时，内环境稳态也可能发生改变 C　解析：葡萄糖是营养物质，生长激素需要通过体液进行运输，抗体主要分布在血浆中，因此葡萄糖、生长激素、抗体属于人体内环境的成分，A正确；血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量，B正确；人体剧烈运动时产生的乳酸不会导致血浆pH显著下降，因为血浆中存在缓冲对，C错误；内环境稳态包括内环境的各种成分和理化性质的稳定，因此当内环境的组成成分没有缺失时，内环境稳态也可能发生改变，D正确。 4．分别向20 mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的HCl和NaOH溶液，血浆酸碱度变化与滴加滴数的关系正确的是(　　) D　解析：由于血浆中有缓冲对，故滴加少量酸或碱其pH基本不变，但这种调节能力是有限的，滴加过量碱时，pH会升高，滴加过量酸时，pH会降低，D正确。 5．(2024·武汉高二检测)某同学登山后出现腿部肌肉酸痛，一段时间后缓解。查阅资料得知，肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是(　　) A．酸痛是因为乳酸积累导致血浆 pH 显著下降 B．肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液 C．该同学无氧呼吸产生的CO2参与内环境稳态的维持 D．促进乳酸在体内的运输有利于缓解酸痛 D　解析：肌肉酸痛是机体产生的乳酸积累造成的，但由于血浆中缓冲物质的调节作用，血浆pH下降并不明显，A错误；肌细胞生成的乳酸进入肝细胞需要血液和组织液的运输，B错误；人无氧呼吸的产物只有乳酸，C错误；肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用，因此促进乳酸在体内的运输，有利于降低乳酸的含量，缓解酸痛，D正确。 6．下图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程， Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ 、 Ⅳ、 Ⅴ 表示直接参与的几种系统，①②③④⑤表示相关物质，甲、乙、丙表示三种液体，A、B表示相关过程。请据图回答： (1)图中部分系统的名称： Ⅰ ____________， Ⅲ ____________。人体各器官、系统协调一致地正常运行，是维持稳态的基础，否则会引起稳态失调，例如，若图中的 Ⅳ 中的某器官功能衰竭，会出现尿素氮升高、呕吐等一系列症状，即________，严重时会导致死亡。 (2)图中甲、乙、丙三种液体共同组成了人体细胞生活的内环境，其中蛋白质含量最高的是________(填“甲”“乙”或“丙”)。若A过程受阻，则会引起____________(填症状)。 (3)________________________是内环境理化性质的三个主要方面，内环境稳态的主要调节机制是________________________________________________________________________ _______________________________________________________________________。 答案：(1)循环系统　呼吸系统　尿毒症 (2)乙　组织水肿 (3)温度、pH(酸碱度)、渗透压　神经—体液—免疫调节网络 解析：(1)外界物质进入组织细胞或者组织细胞产生的代谢废物运出细胞需要通过循环系统的运输，因此 Ⅰ 是循环系统； Ⅲ 是能进行体内外物质交换的系统，并能为内环境提供氧气和排出二氧化碳，这说明 Ⅲ 是呼吸系统。若图中的 Ⅳ 中的肾脏功能衰竭，会出现尿素氮升高、呕吐等一系列症状，即尿毒症，严重时会导致死亡。(2)图中淋巴液、血浆和组织液共同组成了人体细胞生活的内环境，其中乙(血浆)中的蛋白质含量最高。若A(淋巴液转化为血浆)过程受阻，则组织液不能继续转化为淋巴液，会使组织液积累，引起组织水肿。(3)内环境的理化性质包括温度、pH(酸碱度)、渗透压等，内环境稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络。 学科网（北京）股份有限公司 $$