内容正文:
新教材·生物学 选择性必修1[Z]
第二节 内环境的稳态保障正常生命活动
[学习目标] 1.结合生活实例理解内环境稳态的含义。2.学会病例分析,关注内环境稳态与健康的关系。
知识点一 内环境处于动态变化的相对稳定状态
1.内环境稳态
(1)概念:动物体通过调节作用使得机体内部环境保持相对稳定的状态。
(2)实质:稳态指一种可变的却又相对稳定的状态。内环境中的成分(如血糖浓度)和理化特性(如温度、pH渗透压等)都处于相对稳定的动态平衡中。
(3)稳态失调的影响:一旦细胞生活的内环境不能维持相对稳定的状态,代谢活动就不能正常进行,细胞的生存就会出现危机,进而影响整个机体正常的生命活动。
2.实例
(1)血糖浓度
人体血浆中葡萄糖的含量通常在80~120 mg/dL,但测定值并不是恒定不变的。
(2)体温
人的体温在一定范围内波动,但变化范围不大,表现出相对稳定。
[例] 有关内环境稳态的叙述,正确的是( )
A.内环境稳态是指内环境的成分和理化性质保持不变
B.寒冷时手脚冰冷,说明内环境稳态已被破坏
C.内环境的稳态遭到破坏,会影响机体的生命活动
D.人的体温会在一定范围内波动,一般晚上最低
解题分析 内环境稳态是指内环境的成分和理化性质保持相对稳定,不是绝对不变,A错误;寒冷时手脚冰冷,是由于外界低温所致,机体通过调节体温保持相对稳定,B错误;在一昼夜中,人体体温在凌晨最低,D错误。
答案 C
知识点二 各器官系统协调统一共同维持内环境稳态
1.调节机制:人体内环境稳态是依靠神经—体液—免疫调节机制来实现的。
(1)血糖稳定的调节主要依赖体液调节来实现。
(2)体温的稳定主要依赖神经调节来实现,体液调节也共同参与。
(3)当外界病原体入侵机体时,身体的免疫系统会清除入侵机体的病原体以维持内环境的稳态。
2.人体任何内、外环境出现变化都需要多个器官系统协调统一来维持内环境的相对稳定。
(1)血液中血糖浓度的调节依靠内分泌系统。
(2)体温调节是神经系统和内分泌系统共同作用的结果。
(3)人体抵抗病原体侵害需要依靠免疫系统。
3.内环境稳态意义——(活动)病例分析
内环境化学成分及理化因子保持稳定是机体进行正常生命活动的必要条件。可以通过对机体内环境理化因子和化学成分的分析,来判断机体是否患病。
若发生疾病,内环境稳态一定遭到破坏了吗?
提示:不一定。内环境稳态遭到破坏后,一定会发生疾病;若发生疾病,内环境稳态不一定遭到破坏,比如某些遗传病人、植物人的稳态是正常的。
试分析:血常规检查时,参考值为什么是一个范围而不是一个固定值?
提示:①内环境中各种成分的含量都处于动态平衡中;②不同个体间存在差异。
为什么化验单中血浆的生化指标(各种化学成分的含量)能反应机体的健康状况?
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,势必影响其代谢产物的含量,因此血浆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。
[例1] 下列有关说法正确的是( )
A.当外界环境因素不变时,内环境的化学成分和理化性质也会不变
B.稳态的维持需要各个器官、系统的协调活动
C.机体维持稳态的调节机制是神经—体液调节网络
D.某人检查身体发现血糖浓度高于正常范围,说明该人的神经系统出现了问题
解题分析 当外界环境因素不变时,内环境的各种化学成分和理化性质维持在一个相对稳定的范围,A错误。
答案 B
[例2] 下列现象不属于内环境稳态调节范畴的是( )
A.通过肝脏可增加或减少血糖含量
B.通过肺可按一定速率呼出CO2和吸入O2
C.肾把代谢终产物不断排出体外
D.红骨髓源源不断地造出新的血细胞
解题分析 骨髓干细胞通过有丝分裂增殖和分化产生新的血细胞,这一过程不属于内环境稳态调节的范畴。
答案 D
[例3] 下列关于人体内环境稳态失调的叙述,不正确的是( )
A.淋巴管阻塞会引起下肢水肿
B.血液中钙盐过多引起肌无力
C.腹泻引起体液中水和无机盐大量丢失
D.人体内环境稳态的失调与外界环境无关
解题分析 淋巴循环是对血液循环的补充,淋巴管阻塞,组织液不能顺利进入淋巴循环,组织液积累,引起下肢水肿,A正确;血液中钙盐过多引起肌无力,B正确;腹泻会引起体液中水和无机盐的大量丢失,C正确;人体对内环境稳态的调节是有一定限度的,当外界环境变化超过这一限度时,内环境稳态就会失调,D错误。
答案 D
组织水肿的原因
课堂小结
笔记空间
1.下列内环境稳态遭到破坏后与之对应的原因或结果不相符的是( )
A.pH失调——酸中毒、碱中毒
B.血钙过高——常会发生抽搐现象
C.渗透压失调——细胞形态、功能异常
D.血浆中尿素、无机盐等废物过多——肾功能受损
答案 B
解析 pH失调,过低引起酸中毒,过高引起碱中毒,A正确;血钙过低引起抽搐,血钙过高引起肌无力,B错误;渗透压失调会引起细胞的形态和功能失调,如血浆渗透压升高,红细胞会失水皱缩,C正确;肾脏功能受损会导致血浆中尿素、无机盐等废物过多,D正确。
2.下列关于内环境与稳态的叙述,正确的是( )
A.稳态是机体只在体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动来共同维持
B.稳态主要是机体内细胞通过复杂、有序的酶促反应来维持
C.在正常情况下,内环境的各项理化性质保持静止状态
D.在正常情况下,内环境的各项理化性质是经常处于变动之中的,但都保持在适宜的范围内
答案 D
解析 稳态是机体通过调节作用,使各个器官系统协调活动共同维持的,现代观点认为维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络,A、B错误;正常情况下,机体内环境各项指标都保持相对稳定,C错误,D正确。
3.内环境稳态的调节机制的现代观点是( )
A.神经调节
B.体液调节
C.神经—体液调节
D.神经—体液—免疫调节
答案 D
解析 随着分子生物学的发展,人们普遍认为神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制,D正确。
4.如表是某中年男子血液化验单中的部分数据。根据所学知识判断下列叙述错误的是( )
项目
测定值
单位
参考范围
血清葡萄糖
223
mg/dL
60~110
甘油三酯
247
mg/dL
50~200
总胆固醇
280
mg/dL
150~220
A.该男子可能患有糖尿病
B.该男子可能患有高血脂,应不吃脂肪,多吃糖类食物
C.该男子的总胆固醇偏高,可能会引发高血压
D.血液的生化指标应保持相对稳定,否则将引起代谢紊乱
答案 B
解析 该男子血清葡萄糖含量偏高,可能患有糖尿病,A正确;该男子甘油三酯含量偏高,可能患有高血脂,因糖在体内可转化为脂肪,且该男子血糖过高,故不应多吃糖,B错误;该男子的总胆固醇含量高于正常值,体内多余的胆固醇会沉积在血管壁内侧,引起血压升高,C正确;血液的生化指标应在正常范围内保持相对稳定,否则内环境稳态破坏,会引起代谢紊乱,D正确。
知识点一 内环境处于动态变化的相对稳定状态
1.在血液生化六项检查的化验单上,每种成分的参考值即正常值都有一个变化范围。对此,不正确的理解是( )
A.内环境稳态不是恒定的,可在一定范围内波动
B.内环境稳态是一种动态的、相对的稳定状态
C.年龄、性别等个体差异会导致内环境的成分存在差异
D.该变化范围主要考虑了化验结果的误差
答案 D
解析 内环境稳态的实质是:健康人的内环境每一种成分和理化性质都处于动态平衡中,因此,内环境稳态是一种动态的、相对的稳定状态,不是恒定的,可在一定范围内波动,每种成分的变化范围与化验结果误差无关,A、B正确,D错误;年龄、性别等个体差异会导致内环境的成分存在差异,C正确。
2.人体内环境的相对稳定不包括哪项内容( )
A.小肠肠腔内pH的相对稳定
B.血浆中各种化学成分的相对稳定
C.组织液中的温度的相对稳定
D.淋巴渗透压的相对稳定
答案 A
解析 内环境的稳态是内环境的理化性质和成分维持相对稳定的状态,小肠的肠腔属于消化道的一部分,消化道由于与外界相通,不属于内环境成分,A符合题意。
3.小明设计了如下表格来统计其家庭成员一日内的体温变化,仅通过本表格的数据无法做到的是( )
家庭成员一日内体温变化调查统计表(腋窝温度,精确到小数点后一位)
成员
6:00
9:00
12:00
15:00
18:00
21:00
睡前
平均温度
母亲
父亲
小明
A.通过对数据的综合分析可能发现体温的相对稳定是通过调节产热量和散热量实现的
B.通过横向比较可能发现同一个人的体温在一日内有波动变化
C.通过父亲和母亲体温比较可能发现体温与性别有关
D.通过父母和小明体温比较可能发现体温与年龄有关
答案 A
解析 根据表格得出的结论:通过横向比较,同一个人的体温在一日内有波动变化,但一般不超过1 ℃,凌晨体温最低,午后体温最高;通过父亲和母亲体温比较,体温与性别有关,女性体温略高于男性;通过父母亲和自己体温比较,体温与年龄有关,一般成年人低于未成年人;通过对数据的综合分析不能得出体温的相对稳定是通过调节产热量和散热量实现的,综上分析,A错误,B、C、D正确。
知识点二 各器官系统协调统一共同维持内环境稳态
4.下列有关内环境稳态调节机制的叙述正确的是( )
A.血糖调节主要依赖神经调节
B.体温的调节主要依赖体液调节来实现
C.肾脏不是内分泌器官,其病变对内环境稳态的影响不大
D.免疫系统识别并清除异物、外来病原微生物,也是内环境稳态的调节
答案 D
5.人体稳态的调节能力是有一定限度的,下列不属于内环境稳态失调的是( )
A.腹泻导致水盐失衡
B.血糖浓度低,引起头晕目眩
C.剧烈运动后,人体体温略有升高
D.流感病毒感染人体后,引起机体发热
答案 C
解析 腹泻导致内环境水、无机盐含量失去平衡,属于内环境稳态失调,A不符合题意;剧烈运动后,人体体温略有升高,但是仍然在正常范围内变动,不属于内环境稳态失调,C符合题意;流感病毒感染人体后,引起机体发热,说明体温失调,属于内环境稳态失调,D不符合题意。
6.如图表示人体皮下的组织,b、c、d表示细胞外液。下面各项中,可能引起此人组织水肿的是( )
①c周围的管壁破损 ②长期营养不良 ③淋巴管阻塞 ④花粉等过敏原引起毛细血管的通透性增加 ⑤肾炎导致血浆蛋白丢失
A.只有①②③ B.只有②③④
C.只有①③⑤ D.①②③④⑤
答案 D
7.2019年12月8日在重庆举行国际半程马拉松比赛,人们在运动过程中,机体会发生一系列生理活动以维持内环境的相对稳定。下列与此相关叙述正确的是( )
A.内环境的相对稳定是指内环境中的各种成分和理化性质都处于动态平衡
B.运动过程中,线粒体内的葡萄糖氧化分解加快,体温略有升高
C.剧烈运动时会产生大量乳酸进入血液,与血浆中缓冲物质H2CO3发生中和,血浆pH保持相对稳定
D.大量流汗使细胞外液渗透压降低
答案 A
解析 内环境相对稳定是指内环境中的各种成分和理化性质都处于动态平衡,A正确;葡萄糖的氧化分解在细胞质基质中完成,丙酮酸进入线粒体内进行氧化分解,由于运动过程中大量消耗能量,故细胞呼吸速率加快,同时释放的热能增多,所以体温略有升高,B错误;剧烈运动时会产生大量乳酸进入血液,与血浆中NaHCO3发生中和,血浆pH保持相对稳定,C错误;大量流汗使细胞外液渗透压升高,D错误。
8.内环境稳态的维持与人体健康有密切的关系。下图是人体内环境稳态概念图,下列叙述不正确的是( )
A.图中①③分别代表组织液和内环境
B.②与外界环境进行物质交换时,不仅有③的作用,还需要多个器官、系统的协调配合
C.内环境的温度可以通过影响②中酶的活性来发挥作用
D.目前普遍认为神经—体液调节网络是机体维持稳态的主要调节机制
答案 D
解析 图中①③分别代表组织液和内环境,A正确;②为细胞内液,③是内环境,细胞内液通过内环境与外界环境进行物质交换,同时需要多个器官、系统的协调配合才能实现,B正确;酶的活性受温度影响,内环境的温度可以通过影响②(细胞内液)中酶的活性来发挥作用,C正确;目前普遍认为神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制,D错误。
9.常规体检时,通常要做血液生化六项的检查,以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。如表是某男子血液生化六项检查的化验单,请分析回答:
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
TCH
179
mg/dL
150~220
(1)血液的生化指标可以反映机体的健康状况,作为诊断疾病的依据,原因是______________________________________________________________。化验单显示血液中每种成分的参考值都有一个变化范围,说明健康人的血液中每一种成分含量都处于________中。
(2)肌酐是人体肌肉代谢的产物,属于小分子物质,可通过肾小球滤过,全部随尿液排出。根据此化验单中肌酐的数值,可推测该男子________(器官)的功能可能损伤。
(3)根据化验单中血清葡萄糖的数值,可以判定该男子可能患________病。检测血糖最好在空腹时进行,其理由是______________________________________。
(4)科学家用化学分析的方法测得人体血浆的化学组成中,血浆蛋白含量为6.9%,无机盐含量不足1%,但血浆渗透压的大小主要取决于无机盐,原因是____________________________________________________________________。
答案 (1)当生物体内某项生理功能出现障碍时,血液内其代谢产物的含量会发生变化 动态平衡
(2)肾脏
(3)糖尿 排除进食引起血糖升高的干扰
(4)血浆中虽然含有大量的蛋白质,但蛋白质相对分子质量大,单位体积溶液中蛋白质微粒数目少,产生的渗透压小
解析 (2)肌酐可通过肾小球滤过,全部随尿液排出,根据此化验单中肌酐的数值超于正常值,可推测该男子可能肾脏功能受损,使肌酐不能及时排出。
(3)根据化验单中血清葡萄糖的数值超出正常值,可以判定该男子可能患糖尿病。检测血糖最好在空腹时进行,以排除进食引起血糖升高的干扰。
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