内容正文:
人造子宫是理想中的科研及繁衍装置,它通过模拟哺乳动物子宫和卵生动物卵的条件,使受精卵在人造环境下发育,从而摆脱对母体的需求,使动物远缘杂交成为可能,而且可以作为批量生产生物的基地。宇宙航行时代它能培育太空开拓者、克隆战士,也能培育"母体"的居民。人造子宫在太空开拓时优势更明显。
2017年,美国费城儿童医院改进早产儿孵化器,制成塑料袋式"人造子宫"。共有8只羊羔胎儿在"人造子宫"中活了4周,并成功出生。但移入"人造子宫"时,这些羔羊胎儿的胎龄相当于22-23周的人类胎儿,器官已形成。22-23周是人类最早可以出生并在子宫外存活的胎龄。2021年4月,《自然》杂志发布以色列魏茨曼科学研究所研究,称其利用"人造子宫",已成功培育出数百只小老鼠,且小鼠所有器官发育指标都正常。
人造子宫
选择性必修一:稳态与调节
第2节 内环境的稳态
第1单元
选择性必修一:稳态与调节
人体的内环境与稳态
学习目标 核心素养要求
1.进行生物体维持pH稳定的模拟探究活动,阐明稳态的含义。
2.举例说明机体不同器官、系统协调统一地完成各项生命活动,是维持内环境稳态的基础;阐明稳态的调节机制。
3.通过思考、讨论稳态失调的实例,举例说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的以及内环境稳态对正常生命活动的重要意义。
4.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。 1. 生命观念: 运用稳态与平衡观阐明机体通过调节作用维持内环境的相对稳定,以保证机体的正常生命活动;
2. 科学思维:通过模拟生物体维持pH的稳定体会模拟实验法,通过调查体温日变化活动掌握调查法;
3.社会责任:通过分析稳态失调的实例,关注健康,增强自我保健并关爱他人的意识
内环境的稳态
选择性必修一:稳态与调节
内容1
内环境的动态变化
内容2
对稳态调节机制的认识
本节目录
内容聚焦
内容3
内环境稳态的重要意义
【资料】在进行常规体检时,通常要做血液生化检查,以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。左图是某人的血液生化检查化验单的一部分。
项目 英文对照 结果 单位 参考值
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 33.7↑ % 10.8〜17.1
肌酸激酶 CK 126.0 U/L 38 〜174
肌酸激酶同工酶MB MMB 1.9 ng/ml 0.6〜6.3
乳酸脱氢酶 LDH 173 U/L 140 〜271
甘油三脂 TG 2.21↑ mmol/L 0 〜1.7
总胆固醇 TCHO 5.15 mmol/L 3.1〜5.2
1. 为什么血浆的生化指标能反映机体的健康状况?
血液生化指标是指血液中各种化学成分的含量,包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内,即处于相对稳定的状态。当机体某项生理功能出现障碍,势必影响其代谢产物的含量,进而引起血液生化指标的变化,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。
【问题探讨】
2.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?
①内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动,
内环境的稳定是一种动态平衡;
②不同个体存在一定差异。
【问题探讨】
项目 英文对照 结果 单位 参考值
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 33.7↑ % 10.8〜17.1
肌酸激酶 CK 126.0 U/L 38 〜174
肌酸激酶同工酶MB MMB 1.9 ng/ml 0.6〜6.3
乳酸脱氢酶 LDH 173 U/L 140 〜271
甘油三脂 TG 2.21↑ mmol/L 0 〜1.7
总胆固醇 TCHO 5.15 mmol/L 3.1〜5.2
【资料】在进行常规体检时,通常要做血液生化检查,以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。左图是某人的血液生化检查化验单的一部分。
3.从化验单上可以看出哪几种成分超出正常范围?这可能会对人体造成什么不利影响?
(1)天冬氨酸氨基转移酶略微低于正常值,这通常没有临床意义,建议定期复查。若该值偏高,说明肝功能受损。
(2)葡萄糖含量超标,且糖化血清白蛋白严重超标,可能是糖尿病。糖尿病患者长期高血糖,会导致眼、肾、心脏、血管、神经等慢性损害。
(3)甘油三酯超标,可引起高血脂症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。
高血糖
高血脂
【问题探讨】
项目 英文对照 结果 单位 参考值
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 33.7↑ % 10.8〜17.1
肌酸激酶 CK 126.0 U/L 38 〜174
肌酸激酶同工酶MB MMB 1.9 ng/ml 0.6〜6.3
乳酸脱氢酶 LDH 173 U/L 140 〜271
甘油三脂 TG 2.21↑ mmol/L 0 〜1.7
总胆固醇 TCHO 5.15 mmol/L 3.1〜5.2
【资料】在进行常规体检时,通常要做血液生化检查,以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。左图是某人的血液生化检查化验单的一部分。
04
随着 和 的进行,内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化。
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发生显著变化吗?
人体内环境中有很多缓冲对,其中最重要的是HCO3-/H2CO3,其次还有HPO42-/H2PO4-等。
外因
内因
分别是什么?
外界环境的变化
体内细胞代谢活动
内容1
内环境的动态变化
一.内环境动态变化的原因:
【 探究·实践 1】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:HPO42-/H2PO4-)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.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。
3.材料用具
pH为7的磷酸盐缓冲液(HPO42-/H2PO4-)
溶液中酸性物质增加时:
溶液中碱性物质增加时:
HPO42- + H+ H2PO4-
H2PO4- + OH- HPO42- +H2O
内容1
内环境的动态变化
4.方法步骤:
(1)绘制实验记录表格。
材料
(25mL) 加入0.1mol/L HCl 加入0.1mol/L 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
缓冲液
肝匀浆
实验对象
自变量
因变量
——生物组织材料
——酸性、碱性物质
——生物体pH的变化
——肝匀浆
——HCl/NaOH(均为0.1 mol/L)
——检测pH(pH计/pH试纸)
因变量
自变量
空白对照
已知具有减缓pH变化的能力的溶液,标准对照
内容1
内环境的动态变化
(2)测自来水加入酸或碱后pH的变化。将25mL自来水倒入50mL烧杯中,测试并记录 。一次加一滴0.1mol/L的HCl(或NaOH),轻轻 。每加5滴测试并记录一次pH,直到加入30滴为止。
(3)测 加入酸或碱后pH的变化。充分冲洗烧杯,用缓冲液代替自来水,重复(2)中步骤,记录结果。
(4)测 加入酸或碱后pH的变化。充分冲洗烧杯,用肝匀浆代替自来水,重复(2)中步骤,记录结果。
内容1
内环境的动态变化
起始pH
摇动
缓冲液
肝匀浆
(5)实验结果记录、实验数据处理。
材料
(25mL) 0.1mol/L的HCl滴数 0.1mol/L的NaOH滴数
0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
自来水 6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8 7.0 8.8 9.4 9.8 10.0 10.5 11.0
缓冲液 7.0 7.0 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3 7.0 7.2 7.3 7.5 7.8 8.0 8.2
肝匀浆 6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 6.3 6.4 6.5 6.7 6.7 6.8 7.0
根据所得数据,以酸或碱的滴数为横坐标,以溶液pH为纵坐标,绘制不同实验材料在各种条件下的pH变化曲线。
如何更直观地体现pH的变化?
内容1
内环境的动态变化
5.结果分析与结论:
材料 自来水 缓冲液 生物材料
图示
结果
滴加盐酸后,自来水pH逐渐______;滴加NaOH溶液后,自来水pH逐渐_______。 在一定范围内,无论滴加盐酸还是NaOH溶液,缓冲液的pH均保持___________。 在一定范围内,无论滴加盐酸还是NaOH溶液,生物材料的pH均保持___________
结论 生物材料的性质类似于缓冲液而不同于 ,说明生物材料内含有,
能够维持_________________。
相对稳定
相对稳定
减小
增大
自来水
缓冲物质
pH的相对稳定
内容1
内环境的动态变化
人体内环境中有缓冲对,其中最重要的是NaHCO3/H2CO3,其次还有Na2HPO42-/NaH2PO4等。当一定量的酸性或碱性物质进入后,内环境的pH仍能维持在一定范围内。
内容1
内环境的动态变化
内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定的范围内吗?
碱性食物
正常机体
消化系统
剧烈运动
Na2CO3
NaHCO3
乳酸
pH↑
pH↓
缓冲对中的H2CO3
缓冲对中的NaHCO3
pH↓
泌尿系统
NaHCO3
外界环境
乳酸钠+H2CO3
pH↑
CO2+H2O
呼吸系统
CO2
促进
呼吸中枢
刺激
内环境
乳酸钠
一.内环境动态变化的原因:
内容1
内环境的动态变化
内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定的范围内吗?
尽管环境气温波动较大,但健康人的腋窝温度始终变化不大。
1.体温的日变化规律调查结果:
【课外实践 2】调查体温的日变化规律
(2)同一个人在一日内的体温变化有何特点?
(1)不同的人(年龄、性别不同)体温变化有何异同?
(3)人体温的日变化与当地气温的日变化有何差异?
2.思考:
结论:健康人的体温始终接近37 ℃,处于动态平衡中。
成员 6:00 9:00 12:00 15:00 18:00 21:00 睡前 平均温度
母亲 36.4 36.7 37.1 37.4 37.0 36.8 36.7
父亲 36.2 36.6 36.9 37.2 36.9 36.6 36.6
自己 36.5 36.6 37.2 37.3 37.1 36.9 36.8
36.87
36.71
36.91
正常情况下,不同人的体温因年龄、性别等的不同而存在微小差异
同一人的体温一日内有变化,变化幅度一般不超过1℃。
内容1
内环境的动态变化
和pH一样,健康人内环境的每一种成分如血糖、血脂,以及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。化学成分和理化性质(即正常值)都有一个变化范围。
二、内环境的稳态
内容1
内环境的动态变化
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做稳态。
1.概念:
2.实质:
内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡之中。
化学成分;如:水、无机盐、血糖、血脂
理化性质;如:温度、酸碱度、渗透压
维持相对稳定
3.特点:
①稳态不是恒定不变,而是相对恒定的一种动态变化;
②这种动态变化保持在一定范围内。
如果某种器官的功能出现障碍,就会引起稳态失调。
1.(2024·贵阳一模)临床上检测血肌酐(血液中肌酐)是常用了解肾功能的主要方法之一,其正常值有一定的参考范围(57~111 μmol/L)。血肌酐除来自人体肌肉组织代谢,还来自肉类食物;血肌酐几乎全部经肾小球滤过进入原尿,并且不被肾小管重吸收。下列叙述错误的是( )
A.肌肉代谢产生的肌酐大多通过组织液在毛细血管动脉端渗入血浆
B.参考范围值说明内环境成分不是恒定不变的,且存在着个体差异
C.剧烈运动或者肾小球滤过能力下降,可能导致血肌酐的含量偏高
D.血肌酐含量偏低者需增加营养补充,多摄入鸡、鱼等肉类食物
A
习题检测
肌肉代谢产生的肌酐大多通过组织液在毛细血管静脉端渗入血浆,A错误;
血肌酐的含量是一个参考范围,说明内环境成分不是恒定不变的,且存在着个体差异,B正确;
部分血肌酐来自人体肌肉组织代谢,几乎全部经肾小球滤过进入原尿,并且不被肾小管重吸收,剧烈运动或者肾小球滤过能力下降,导致血肌酐产生较多或不能全部被排出,可能导致血肌酐的含量偏高,C正确;
血肌酐还来自肉类食物在人体内的代谢,则血肌酐含量偏低者需增加营养补充,多摄入鸡、鱼等肉类食物,D正确。
2.(2024·青岛二模)酮体(包括乙酰乙酸、β-羟基丁酸和丙酮)是肝脏细胞中脂肪氧化分解的中间产物,并最终被转移至脑、心脏等器官氧化供能。健康人体血液中,酮体含量少,糖代谢紊乱时,血液中酮体增加导致酸中毒,出现神志不清等症状。下列相关分析不正确的是( )
A.酮体可从组织液转移至血浆中
B.酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的脑细胞供能不足
C.血液中酮体过量可导致内环境pH偏低
D.脂肪氧化分解生成酮体发生在内环境中
D
习题检测
分析题意可知,酮体是肝脏细胞中脂肪氧化分解的中间产物,并转移至其他器官氧化供能,在此过程中,酮体可从组织液转移至血浆中,A正确;
分析题意可知,酮体最终可以被转移至脑、心脏等器官氧化供能,故酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的脑细胞供能不足,B正确;
结合题干信息“血液中酮体增加导致酸中毒”可知,血液中酮体过量可导致酸积累,导致内环境pH偏低,C正确;
脂肪氧化分解生成酮体发生在肝脏细胞内,不属于内环境中发生的过程,D错误。
3.(多选)(2024·长沙模拟)人体的氨基酸都是α氨基酸。转氨酶可以催化转氨基反应:将一种α氨基酸(a)的氨基转移到一种酮酸(b)上,产生另外一种α氨基酸(c)和另外一种酮酸(d)。正常情况下,转氨酶主要分布在各种组织细胞中,肝脏等器官中含量较高,是衡量肝脏功能的一项重要指标。当某种原因使细胞膜受到伤害或相关组织坏死、细胞破裂时,转氨酶会进入血浆。下列有关叙述不正确的是( )
A.a、c是内环境的重要组分,是合成人体蛋白质的必需氨基酸
B.体检前禁止大量饮酒只是为了避免酒精进入血浆使转氨酶变性,
干扰体检结果
C.转氨酶催化的转氨基反应有时也可以发生在血浆中
D.血浆中转氨酶的含量能反映机体的健康状况,可作为诊断疾病的依据
AB
习题检测
c是在人体中合成的,人体能够合成的氨基酸为非必需氨基酸,A错误;
大量饮酒会损伤机体细胞,特别是肝细胞,使血浆中转氨酶的含量大大升高,从而干扰检测结果,B错误;
血浆中存在氨基酸、酮酸等物质,异常情况下(细胞膜受到伤害或相关组织坏死、细胞破裂时),转氨酶会进入血浆,其催化的转氨基反应也可以发生在血浆中,C正确;
血液的生化指标能反映机体的健康状况,可作为诊断疾病的依据,如血浆中转氨酶含量升高到某种程度时,表明肝脏可能出现了问题,D正确。
外界环境的改变
体内细胞进行的代谢活动
动态平衡
内环境改变
调节作用
影响内环境稳态的因素:
稳态是如何实现的呢?
内容2
对稳态调节机制的认识
一、维持内环境稳态的基础
(1)直接相关的系统
消化系统、
呼吸系统、
循环系统、
泌尿系统
【讨论】机体内各器官、系统为什么能保持协调一致呢?
内容2
对稳态调节机制的认识
人体各 协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础。
器官、系统
04
法国生理学家贝尔纳:
目前普遍认为:
主要依赖神经系统的调节
美国生理学家坎农:
提出稳态的概念、动态平衡。内环境在神经调节和体液调节的共同作用下,通过各器官、系统分工合作、协调统一而实现
免疫系统也起着调节作用,能清除异物、病原微生物等影响稳态的因素
分子生物学发展,人们发现:
(3)
(2)
(1)
(4)
神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
(2)起调节作用的系统:
神经系统、
内分泌系统、免疫系统
【思考】机体内各器官、系统,为什么能保持协调一致呢?
内容2
对稳态调节机制的认识
二、稳态调节机制的探索历程
【思考】稳态在任何时刻都能维持吗?会不会出现稳态失调呢?
贝尔纳
坎农
正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。发高烧时,各种酶的活性发生变化,代谢紊乱,机体功能异常。发热时的症状大部分集中在中枢神经系统,病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等,同时常伴有食欲不振、厌食、恶心的表现。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,因此应该注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。
【思考1】你阳过吗?高热是新冠肺炎的典型症状,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?
四、人体内环境失调引起的疾病
内容2
对稳态调节机制的认识
思考与讨论:
分析内环境稳态失调的实例
【思考2】严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压会出现什么变化?
大量出汗或严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境渗透压会变小。这样内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内,造成细胞吸水肿胀,进一步导致细胞代谢和功能紊乱。严重时会出现疲倦、周身不适、表情淡漠、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。
内容2
对稳态调节机制的认识
【思考3】援藏的人员到高原后常会出现头痛、乏力、心跳加快、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?
因为高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧,常见的症状有头痛,疲倦,呼吸困难等,俗称高原反应。
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,或人体自身的调节能力出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏,危机机体健康。
内容2
对稳态调节机制的认识
【与社会的联系】
案例1:热射病
炎炎夏季,在高温环境中从事体力劳动的人,最容易发生中暑。中暑是指高温引起机体体温调节功能紊乱所表现出的一系列症状,如高热、皮肤干燥、恶心、呕吐、食欲不 振、心悸、头痛等。严重中暑会使体温超过40℃病死率比较高。
内容2
对稳态调节机制的认识
【与社会的联系】炎炎夏季,在高温环境中从事体力劳动的人,最容易发生中署。中暑是指高温引起机体体温调节功能素乱所表现出的一系列症状,如高热、皮肤干燥、恶心、呕吐、食欲不振、心悸、头痛等。严重中暑会使体温超过40℃,病死率比较高。
在高温(气温34℃以上)或强辐射(特别是湿度大、无风)环境下,由于体温调节失衡和水盐代谢紊乱就会产生以心血管和中枢神经系统功能障碍为主要表现的急性综合病征,即中暑(热射病)。
【讨论】为什么高温天气不能进行高空作业?
内容2
对稳态调节机制的认识
案例2:失温
2021年5月22日(气温为9.1-24℃)中午1点左右,在甘肃省白银市举行的马拉松百公里越野赛高海拔赛段20公里至31公里处,受突变极端天气影响,局地出现冰雹、冻雨、大风等灾害性天气,150多位参赛者有21名遇难。有赛事亲历者表示,不少选手出现失温症状,抽搐、口吐白沫,身着短裤短袖倒在海拔2000多米的赛道线路旁。
内容2
对稳态调节机制的认识
【与社会的联系】
案例3:尿毒症 肾脏是形成尿液的器官,当发生肾功能衰竭时,病人的水和无机盐等的代谢会紊乱,可出现全身水肿尿素氮升高、呕吐等一系列症状,即尿毒症,严重时会导致死亡。
尿液的形成
尿毒症是内环境稳态失调引起的疾病,尿毒症患者肾功能出现障碍,体内代谢废物积累。治疗尿毒症的方法有血液透析法、腹膜透析法和肾移植法。
【讨论】尿毒症与内环境稳态失调有何关系?你知道如何治疗尿毒症吗?
内容2
对稳态调节机制的认识
尿毒症
乳酸中毒
抽搐
血钙过低
代谢废物积累
O2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
内容2
对稳态调节机制的认识
内环境稳态失调的其他实例
三、内环境稳态的调节机制
内环境稳态是指正常机体通过 的
作用。使各个器官、系统 ,共同维持内环境 和
的 状态。
神经-体液-免疫调节网络
调节
协调活动
成分
理化性质
相对稳定
内容2
对稳态调节机制的认识
稳态失调的原因
内环境的稳态失调的原因:
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
外环境变化过于剧烈
(外因)
调节功能出现障碍
(内因)
内环境的稳态遭到破坏
细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生
1.判断题
(1)人体剧烈运动时无氧呼吸所产生的乳酸使血浆pH明显降低。
( )
(2)内环境稳态是指内环境的化学成分和理化性质恒定不变。
( )
(3)在内环境稳态调节中,激素调节占主导地位。 ( )
(4)当内环境稳态遭受破坏后,一定引起细胞代谢紊乱。 ( )
(5)实现内环境的稳态只依赖神经—体液—免疫调节。 ( )
✘
✘
✘
✓
✘
习题检测
2.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。如果某种器官的功能出现障碍,就会引起稳态失调。下列关于病症或疾病与内环境稳态失调的分析,正确的是( )
A.一次性摄入过多蛋白质会引起组织水肿
B.高原地区的人体内血红蛋白含量高是内环境稳态失调的表现
C.镰状细胞贫血是由内环境稳态失调引起的
D.发生“风寒感冒”说明人体的自我调节能力是有一定限度的
D
习题检测
摄入的蛋白质在消化道内被催化水解后吸收,吸收量有限,且吸收后不会造成组织液渗透压明显高于血浆等,即不会引起组织水肿,A错误;
血红蛋白为细胞内的物质,其含量高不是内环境稳态失调的表现,B错误;
镰状细胞贫血是由基因突变引起的,C错误;
“风寒感冒”的发生,反映人体内环境稳态失调,说明人体的自我调节能力是有一定限度的,D正确。
稳态是机体进行正常生命活动的必要条件!
1.细胞代谢是由细胞内众多复杂的化学反应组成的,完成这些反应需要各种物质和条件。
2.重要意义:
内容3
内环境稳态的重要意义
一、内环境稳态的重要意义
(4)代谢废物排出
(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
可防止机体中毒
二、稳态概念的发展
不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。
1.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。
2.细胞水平:细胞的分裂和分化的稳态等。
3.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。
4.群体水平: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等。
例如在正常生长和分裂的细胞中,原癌基因和抑癌基因的表达存在着稳态;正常人体内调节血糖的胰岛素和胰高血糖素等激素是处于动态平衡的。
稳态已成为生命科学的一大基本概念
内容3
内环境稳态的重要意义
【关键点解读】
1.稳态与疾病:
①内环境稳态遭到破坏后, 会发生疾病;内环境稳态遭破
坏时,代谢速率 下降(如有可能导致代谢速率 )
②内环境达到稳态时,人 不患病,如遗传病患者,红绿色
盲、镰状细胞贫血是由遗传物质改变造成的;
③内环境维持稳态,生命活动 正常,如植物人。
2.内环境 机体新陈代谢的主要场所。
新陈代谢的主要场所是 。
一定
不一定
不一定
不是
细胞质基质
内容3
内环境稳态的重要意义
未必
上升
内环境的稳态
神经-体液-免疫调节网络
调节机制
人体内各器官和系统的协调一致的正常运行
调节基础
内环境各种成分和理化性质保持动态变化
实质
外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行
变化原因
有一定的限度
调节能力
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
意义
【归纳小结】
内容3
内环境稳态的重要意义
1.(2023·河北保定调研)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,一旦失衡便会导致相应疾病的发生。下列相关叙述错误的是( )
A.炎热导致机体产热过快,常会发生体温异常升高引发中暑
B.急性缺氧导致血浆中乳酸浓度升高,引发代谢性酸中毒
C.发生过敏时组胺释放导致毛细血管壁通透性增强,引发组织水肿
D.抗体与神经肌肉接头处突触后膜上的乙酰胆碱受体结合,引发重症肌无力
A
习题检测
2.(2023·河北邯郸联考)内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件,下列有关内环境与稳态的叙述,错误的是( )
A.大量出汗丢失Na+,对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液
B.细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持
C.正常人剧烈运动后,血浆的pH仍能维持近中性
D.当内环境稳态遭受破坏后,不一定引起细胞代谢紊乱
D
习题检测
3. 常规体检时,血液生化六项的测定值与参考值的大小关系是医生做出诊断的重要参考依据。下列叙述错误的是( )
A.稳态的改变会影响组织细胞的正常代谢
B.内环境是机体进行细胞代谢的重要场所
C.内环境稳态离不开人体各器官、系统的分工合作和协调一致
D.各项生化指标的测定值都有一个变化范围,与个体差异有关
B
习题检测
4. 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。下列关于内环境稳态的说法中,正确的是( )
A.血液中积累大量的乳酸不会破坏内环境的稳态
B.内环境的稳态只涉及温度、酸碱度和渗透压三个方面
C.激素可调节内环境稳态,其含量相对稳定也是内环境稳态的一部分
D.任何一种稳态的维持都必须有神经、体液和免疫调节同时参与
C
习题检测
5. 下列有关内环境稳态的表述,正确的有几项?( )
①人中暑后,内环境稳态没有遭到破坏
②载体蛋白、抗体、血浆蛋白不都是内环境的成分
③血浆的成分相对稳定时,机体就达到稳态
④人体内环境稳态具体是指内环境的温度、渗透压和酸碱度的恒定不变
⑤血浆成分中含有CO2、尿素、纤维素等
⑥当血浆的成分稳定时,人一定不会患病
A.1项 B.2项 C.3项 D.4项
A
习题检测
6. 科学家研究发现,人的血浆pH值通常在7.35~7.45之间,变化不大的原因是( )
①碳酸和碳酸氢钠,磷酸氢二钠和磷酸二氢钠等多对缓冲物质对血浆酸碱度起缓冲作用;
②通过呼吸系统可不断排出二氧化碳;
③血浆中过多的碳酸氢盐可以由肾脏随尿排出体外:
④神经系统对呼吸运动强度的调节有利于维持血浆pH的相对稳定;
⑤食物中的碱性物质与新陈代谢产生的酸性物质所构成的缓冲对调节血浆pH值
A.①③④ B.①②③ C.①②③④ D.①②③⑤
C
习题检测
外界环境
细胞
物质交换
物质交换
内环境
器官系统协调运行
细胞膜
稳态
基础
神经-体液-免疫调节网络
调节机制
正常生命活动的必要条件
参与共建
◎本讲小结
2.在长跑比赛时,运动员的体内会发生复杂的生理变化,如机体大量产热、出汗等。下列相关叙述正确的是( )
A. 大量产热会使体温急剧升高 B. 大量出汗会使血浆的pH下降
C. 大量出汗可使血浆渗透压降低 D. 大量出汗有利于机体体温的稳定
1.判断下列描述是否正确
(1)人吃进酸性或碱性的食物会使血浆pH发生紊乱。( )
(2)有的人常吃咸鱼、咸菜,但他细胞外液的渗透压仍能保持相对稳定。( )
(3)在正常情况下,一个人的体温是恒定不变的。( )
(4)CO2是人体细胞呼吸产生的废物,不参与维持内环境的稳态。( )
×
√
×
×
一、概念检测
D
练习与应用
二、拓展应用
人造子宫
“人造子宫”看起来像一个大塑胶袋,确切地说是用特殊材质制成的一种生物袋。它要代替母羊子宫孕育羊羔,这个生物袋内必须装“羊水”,能够为早产羊羔生活提供适宜的液体环境。该“羊水”模拟自然子宫羊水的成分种类和含量,除水和电解质外,包含多种可以促进羊羔生长的营养物质和生长因子,如蛋白质、糖类、脂肪等,也包括抗生素、尿素等。此外,这种“羊水”还必须具备适宜的温度和酸碱度。“人造子宫”接有专门管道,需要每天注入定量电解质溶液,以确保“羊水”得到更新,保持相对稳定。
另外,“人造子宫”外部配置了机器胎盘,与早产羊羔的脐带连通。早产羊羔靠机器胎盘来获得养料,排出代谢废物,以保持羊羔内环境的稳定;含有养料和O2的新鲜血液源源不断输送到羊羔体内,羊羔的心脏也将较多含有CO2和其他代谢废物的血液挤压到机器胎盘中,后者将血液更新之后再回输到羊羔体内。
练习与应用
1. 正常情况下,人体具有维持内环境相对稳定的能力。下列相关叙述错误的是( )
A. 偶尔吃咸的食物不会长时间影响血浆渗透压的稳定
B. 在高温或寒冷条件下,正常人的体温总是接近37℃
C. 血浆的pH是由血浆中的氢离子维持的, 与其他物质无关
D. 喝水多则尿多,出汗多则尿少,以维持体液中水含量的稳定
2. 人在剧烈运动时,体内会发生一些变化。下列相关叙述,正确的是( )
A. 大量乳酸进入血液,血浆由弱碱性变为弱酸性
B. 大量消耗葡萄糖,血浆中葡萄糖的浓度会相应降低
C. 大量失钠,对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液
D. 大量失水,会引起血浆渗透压和细胞外液渗透压下降
C
C
04
一、选择题
复习与提高
二、非选择题
1、在下图空白框和括号中填写适当的名词(箭头表示流动方向)。
复习与提高
2。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:该理论认为,人的体质有酸碱性之分,偏酸性的体质会导致包括癌症在内的各种疾病。想要健康,必须保证身体的碱性环境。体质偏酸会生出病,纠正酸性、酸碱平衡就能治愈疾病,恢复健康。
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。
2018年11月2日,美国加州圣迭戈法庭判决其创始人罗伯特·欧·杨(Robert O. Young)赔偿一名癌症患者1,0500,0000 美元,因为他的疗法导致癌症病情发展到了4期。罗伯特·欧·杨当庭承认酸碱体质理论是个骗局。
复习与提高
(1)请运用本章所学关于内环境稳态的有关知识,并通过査阅相关资料获得更多的证据,尝试对“酸碱体质理论”进行评判。
复习与提高
【答案】理由如下。①该理论中的“酸碱体质”概念模糊,在现代医学和中医学中都没有酸性体质和碱性体质的分法。②该理论认为身体偏碱就是健康的,其实是偷换概念的错误命题。内环境相关知识显示,体内细胞的生活环境——内环境(即细胞外液,包括血浆、组织液和淋巴液等)的正常pH稳定在7.35~7.45,呈弱碱状态,但这并不意味着健康身体的每部分都偏碱性。例如,胃液呈强酸性,尿液呈弱酸性,阴道分泌物也呈弱酸性。③该理论认为,酸性体质是“万病之源”,这是颠倒因果关系。在临床中,的确有很多酸中毒(pH低于7.35)的情况发生,但这不是酸中毒致病,而是因为服用了某些药物(如利尿剂) 或患有某些疾病(如糖尿病、肾功能衰竭、腹泻)而出现酸中毒。④该理论认为,若要健康,应多摄入碱性食物。这也没有科学根据。食物虽有酸性、碱性的区分,但内环境相关知识表明,普通食物不可能引起内环境的酸碱度变化,因为人体内存在缓冲系统可以自动调节pH,使之保持一种动态的平衡。若日常饮食受该理论影响,将可能导致人体营养失衡,由此会引发更多疾病。
积极向亲朋好友宣传相关科学知识,劝阻他们不要受生产厂家的广告误导。
2. 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,有些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。
(2)现在有些生产厂家在售卖饮用水时,宣称碱性水为“健康水”。若你的亲朋好友为了健康而购买、饮用碱性水,你会怎样做?
复习与提高
3. 2016年10月,我国神舟十一号载人飞船与“天宫二号”成功实现自动交会对接,航天员顺利进入空间实验室。太空环境是一个高真空环境,人必须穿上特制的航天服,乘坐专门设计的载人航天器,才能在太空中安全地生活和工作。因为航天器和航天服都具备生命保障系统,为宇航员提供一个类似于地面的环境。请搜集有关资料,分析这套生命保障系统中有哪些是为维持内环境的稳态设计的。
航天器和航天服中的生命保障系统,主要由氧源(气瓶)和供气调压组件、水升华器和水冷却循环装置、空气净化组件、通风组件、通信设备、应急供氧分系统、控制组件和电源、报警分系统、遥测分系统等组成。它能够为航天员提供呼吸用氧,并控制服装内的压力和温度,清除航天服内CO2、臭味、湿气和微量污染等。这套生命系统与压力服(给宇航员提供正常大气压)一起,在人体周围创造适宜人生存和工作的微小气候环境,有利于宇航员维持机体内环境的稳态。
复习与提高
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