内容正文:
第2节 内环境的稳态
本节聚焦:
什么是内环境的稳态?它有什么重要意义?
稳态调节的机制是什么?
在日常生活中,如何更好地维持内环境的稳态?
第1章 人体的内环境与稳态
据报道,美国某法庭判决“酸碱体质理论”的提出者赔偿一名癌症患者1.05亿美元。该理论的主要意思是:
①人的体质有酸性与碱性之分,酸性体质是“万病之源”;
②人若要想健康,应多摄入碱性食物。
有的癌症患者受此理论影响,不去医院进行正规治疗,而寄希望于注射碱性物质以达到治愈目的。
摄入碱性食物能够改变内环境的pH吗?
“酸碱体质理论”中的观点你认同吗?
食物代谢后会产生酸性和碱性物质,细胞代谢也会产生酸性物质,这些物质进入内环境,会使机体的pH发生怎样的变化呢?
内环境的pH
?
3
一. 实验目的:
二. 材料用具:
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。
自来水;pH为7的磷酸盐缓冲液(HPO42-/H2PO4-)
肝匀浆、动物血浆、蛋清、马铃薯匀浆
探究.实践:模拟生物体维持PH的稳定
生物体pH的变化
空白对照
已知具有减缓pH变化的能力的溶液,阳性对照
自变量
因变量
0.1 mol/L的HCl 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 7 6.4 5.2 4.4 3.5 3 2.6 7 7.3 8.1 9.4 10 11 12
缓冲液 7 7 7 6.9 6 5 4 7 7 7 7 7.5 8.5 9.5
血浆 7.4 7.4 7.4 7.4 7.4 6 5 7.4 7.4 7.4 7.4 7.4 8 9
滴数
pH
材料
根据表格中记录的数据,以______________为横坐标,以____为纵坐标,画出各实验中pH变化的曲线。
酸或碱的滴数
pH
探究.实践:模拟生物体维持PH的稳定
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缓冲液组
肝匀浆组
自来水组
0.1 mol/L的HCl 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 7 6.4 5.2 4.4 3.5 3 2.6 7 7.3 8.1 9.4 10 11 12
缓冲液 7 7 7 6.9 6 5 4 7 7 7 7 7.5 8.5 9.5
血浆 7.4 7.4 7.4 7.4 7.4 6 5 7.4 7.4 7.4 7.4 7.4 8 9
滴数
pH
材料
探究.实践:模拟生物体维持PH的稳定
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自来水组
缓冲液组
肝匀浆组
思考:为什么在一定范围内机体能维持PH稳定?
结果:
人体内环境中也有很多缓冲对,其中最重要的是HC03-/H2C03,其次还有HPO42-/H2P04- 等。
探究.实践:模拟生物体维持PH的稳定
【检测1】某同学以清水、缓冲液和血浆分别为实验材料进行探究血浆是否具有维持pH稳定的功能的实验,实验结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.起对照作用的是清水组和缓冲液组
B.所得结果不合理的是清水组
C.该实验结果说明血浆组缓冲物质的缓冲能力是有限的
D.图中的结果表明缓冲液组维持pH稳定的能力强于血浆组
D
检测项目 结果 单位 参考值
丙氨酸氨基转移酶 11 U/L 9~60
天冬氨酸氨基转移酶 12 ↓ U/L 15~45
葡萄糖 10.96 ↑ mmol/L 3.9~6.1
糖化血清蛋白 33.70 ↑ % 10.8~17.1
肌酸激酶 126 U/L 38~174
乳酸脱氢酶 173 U/L 140~271
甘油三酯 2.21 ↑ mmol/L 0~1.7
总胆固醇 5.15 mmol/L 3.1~5.2
体温一日变化曲线图
血液生化检查
问1:血浆PH在7.35-7.45之间,体温一日动态变化说明了什么?
问2:血浆中每种成分的参考值(即正常值)都有一变化范围,这说明什么 ?
问3:内环境的各种化学成分和理化性质会在一定范围内有所波动,内环境会因此剧烈变动吗?
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血浆pH:7.35~7.45
体温:接近37 ℃
渗透压:770 kPa
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叫作稳态(homeostasis)。
思考:稳态是如何实现的呢?
一、内环境的稳态
总结
无论春夏秋冬,风云变幻,
它却总是轻波微澜。
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1.维持内环境稳态的基础:____________________________________
人体各器官、系统协调一致地正常运行
【阅读教材P9图1-4,回答下列问题】
(1)图中所示有哪些器官、系统参加协调维持内环境的稳态?
(2)呼吸系统、泌尿系统适于排出代谢废物的结构特点是什么?
(3)如果肾功能衰竭,对内环境稳态造成的影响是什么?
消化、呼吸、循环、泌尿系统
尿毒症
二、对稳态调节机制的认识
肺泡表面潮湿且伸缩性很大,有利于气体的交换;
2. 对稳态调节机制的认识过程
内环境稳态主要依赖于神经系统的调节。
神经—体液—免疫调节网络
内环境稳态是在神经和体液调节的共同作用下实现的。
免疫系统对于内环境的稳态也起着重要的调节作用。
(1)法国贝尔纳的观点(1857年):
(2)美国坎农的观点(1926年):
(3)随着分子生物学的发展, 人们发现:
(4)目前普遍认为的机体维持稳态的主要调节机制:
二、对稳态调节机制的认识
【检测2】判断正误
(1)稳态是机体在神经系统的协调下,通过各器官、系统的协调活动来共同维持的。( )
(2)机体通过消化、呼吸、循环、泌尿这四个系统的协调活动就能维持内环境的稳态。( )
(3)稳态是指人体内环境中各种化学成分含量的相对稳定( )
(4)在正常情况下,内环境的各种化学成分和理化性质都保持不变。( )
错
错
思考:内环境的稳态会不会出现失调的情形呢?
错
错
稳态的实质:内环境的各种_________和__________都处于________中。
化学成分
理化性质
动态平衡
2021年5月22日,甘肃一山地马拉松赛遭遇极端天气,21人死亡多人受伤。一群热爱运动、热爱生命的人却被意外无情地剥夺了生命,造成事故的主要原因——就是失温。
失温是指人体热量流失大于热量补给,从而造成人体核心区温度降低,并产生一系列寒颤、迷茫、心肺功能衰竭等症状,甚至最终造成死亡的病症。一般来说,如果人体的核心温度低于35度,就是医学上的失温,也就是低体温。
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思考与讨论 分析内环境稳态失调的实例
1. 你有过发高热的经历吗?谈谈高热最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施?
发高烧时,各种酶的活性发生变化,代谢紊乱。
对于6个月至4岁的幼儿来说,持续高热容易发生惊厥,相当数量的患儿由此出现脑损伤,如智力落后、甚至癫痫。
2. 严重腹泻后 ,如果只喝水 ,不补充盐 ,内环境的渗透压可能会出现什么变化?
细胞吸水肿胀,进一步导致细胞代谢和功能紊乱。
内环境渗透压会降低。
3. 援藏的技术人员到青藏高原后常会出现头痛 、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状,为什么?这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系 ?
这说明外界环境的变化会影响内环境的稳态
结论:人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
思考与讨论 分析内环境稳态失调的实例
人体内环境稳态失调引起的疾病
尿毒症
乳酸中毒
抽搐
血钙过低
化谢废物积累
02缺乏
pH失调
酸中毒、碱中毒
体温失调
发热、中暑
组织水肿
血浆中蛋白质含量降低
血糖平衡失调
低血糖、糖尿病
内环境
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(1)血糖和氧含量正常
保证机体能量供应
(2)体温、 pH等理化性质相对稳定
保证酶活性、细胞代谢正常
(3)渗透压相对稳定
维持细胞的正常形态和功能
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
三、内环境稳态的重要意义
【检测3】下列有关内环境和稳态的叙述,正确的是( )
A.若②为脑细胞,则a处的氧气浓度高于b处;若②为肌肉细胞,则a处的葡萄糖浓度高于b处
B.内环境的稳态就是指①③④中温度、渗透压及pH的相对稳定
C.①中的蛋白质含量高于④,其最终汇入血浆参与血液循环,若淋巴管阻塞会引起组织水肿
D.在人体中,稳态的维持只需要神经系统和内分泌系统的调节
A
【检测4】内环境稳态的维持要依靠机体的调节,但外界环境也会影响稳态,下列事实哪一项不是外界环境因素变化引起的?( )
A.夏天长期待在空调房间容易引起“空调病”
B.有人到青藏高原后会头疼乏力、血压升高
C.人屏息一段时间后,呼吸运动会明显加强
D.长期处于高温环境可能会引起“中暑”
【检测5】下列关于内环境与稳态的叙述,正确的是( )
A.高等动物体内细胞与细胞之间均充满组织液
B.酵母菌的细胞通过内环境与外界进行物质交换
C.外部环境经常变化,但机体的内环境不会变化
D.内环境稳态是体内细胞酶促反应正常进行的必要条件
C
D
总结: 人体的内环境与稳态(教材P14左下角)
淋巴液
组织液
血浆
组成
内环境
内环境稳态
酸碱度
例如
温度
例如
渗透压
例如
细胞
O2、养料
CO2、代谢废物
外环境
O2、养料
CO2、代谢废物
总结:本节聚焦
1.什么是内环境的稳态?它有什么重要意义?
2.稳态调节的机制是什么?
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。
意义:内环境稳态使机体进行正常生命活动的必要条件。
神经—体液—免疫调节网络
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