内容正文:
人教版2019选修一
期中复习
专题02 内环境的稳态
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探究·实践——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)实验方法:对比实验法。
知识点1 内环境的动态变化
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知识剖析
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探究·实践——模拟生物体维持pH的稳定
(4)实验步骤
①绘制实验记录表格。
②测自来水pH的变化。
测酸对自来水pH的影响:
a.将25mL自来水倒入50mL烧杯中,测试并记录起始pH
b.一次加一滴0.1mol/L的HC1,轻轻摇动。每加5滴测试并记录一次pH,直到加入30滴为止
测碱对自来水pH的影响:
a.充分冲洗烧杯并向其中倒入25mL自来水,测定并记录起始pH
b.一次加一滴0.1mol/L的NaOH,轻轻摇动。每加5滴测试并记录一次pH,直到加入30滴为止
③充分冲洗烧杯,用缓冲液代替自来水,重复上述②过程,记录结果。
④充分冲洗烧杯,用肝匀浆代替自来水,重复②过程,记录结果。
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探究·实践——模拟生物体维持pH的稳定
(5)分析实验数据
根据所得数据,以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出每次实验中pH变化的曲线。以实线表示加入酸后pH的变化,虚线表示加入碱后pH的变化。
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探究·实践——模拟生物体维持pH的稳定
项目 图示 结果
对自来水的处理
滴加HCl后,自来水pH逐渐减少;滴加NaOH后,自来水pH逐渐增大
对缓冲液的处理 无论滴加HCl还是NaOH,缓冲液和生物材料的pH均保持相对稳定
对生物材料的处理
知识点1 内环境的动态变化
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探究·实践——模拟生物体维持pH的稳定
(6)实验结论
在一定范围内,生物材料的性质类似于缓冲液,而不同干自来水,说明生物材料内含有缓冲物质,能够维持pH的相对稳定。
知识点1 内环境的动态变化
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探究·实践——模拟生物体维持pH的稳定
◎提醒
“模拟生物体维持pH的稳定”实验的注意事项
(1)至少选两种生物材料进行实验,最好是一种植物材料和一种动物材料。
(2)HCl和NaOH均有腐蚀性,要避免其与皮肤和眼睛接触,也不要入口。
(3)加入酸和碱时,要一滴一滴加入,并严格控制滴数,这是实验的关键。
(4)在更换实验材料时,要充分冲洗烧杯,否则会影响实验结果。
知识点1 内环境的动态变化
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人体体温的动态变化
(1)正常情况下,不同人的体温,会因年龄、性别等的不同而存在微小差异。
(2)同一个人的体温在一日内也有变化,但变化幅度
一般不超过1℃。
(3)尽管气温波动范围较大,但健康人的体温始终接近37℃。
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内环境的稳态
(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叫作稳态。
(2)实质:内环境的各种化学成分和理化性质都处于
动态平衡中。
(3)影响因素
①外因:外界环境因素的变化。
②内因:体内细胞代谢活动的进行。
知识点1 内环境的动态变化
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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,是维持内环境稳态的基础。各个系统在内环境稳态中的功能如图所示。
(1)直接参与的“四大”系统:消化系统、呼吸系统、泌尿系统、循环系统。
(2)参与调节的“三大”系统:神经系统、内分泌系统、免疫系统。
知识点2 对稳态调节机制的认识
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内环境稳态调节机制的探究历程
1857年:贝尔纳提出:内环境的稳定是生命能独立和自由存在的首要条件,内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节
1926年:坎农提出稳态的概念。稳态不是恒定不变,而是一种动态的平衡。他提出,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
目前: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
知识点2 对稳态调节机制的认识
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内环境稳态失调的实例和原因
(1)分析内环境稳态失调的实例
实例 分析
尿毒症 肾是形成尿液的器官,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
发高热 正常体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度,发高热时,各种酶的活性发生变化,代谢紊乱,机体功能异常。发热时机体分解代谢活动旺盛,持续高热会引起器官的功能负荷加重,可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。发热时的症状大部分集中在中枢神经系统,病人感觉不适、头痛、头晕、嗜睡等,同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现
严重腹泻 严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压会降低。当内环境渗透压降低时,内环境中较多的水将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。严重腹泻时人体会出现疲倦、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状
高原反应 高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧,进而出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状
中暑 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
知识点2 对稳态调节机制的认识
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内环境稳态失调的实例和原因
(2)内环境稳态失调的原因
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。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。
知识点2 对稳态调节机制的认识
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实例分析
举例 意义
血糖浓度和血液中的含氧量保持在正常范围内 为葡萄糖氧化分解提供充足的反应物,保证细胞代谢能量供应
温度、pH等都在适宜的范围内 酶能正常地发挥催化作用,细胞代谢正常进行
渗透压相对稳定 维持细胞正常的形态和功能
代谢废物的及时排出 防止机体中毒
知识点3 内环境稳态的重要意义
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知识剖析
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意义
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
◎拓展
稳态概念的发展
稳态除存在于个体水平外,在分子水平和细胞、器官、群体等生命系统各个层次上都普遍存在。
知识点3 内环境稳态的重要意义
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意义
层次 实例
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 种群数量的变化存在稳态,生态系统的结构和功能也存在稳态
知识点3 内环境稳态的重要意义
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知识剖析
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1.(2024秋•新泰市校级期中)越来越多的证据表明,神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子构成一个复杂的网络。下列关于人体信息分子的叙述,正确的是( )
A.信息分子都可以持续作用于靶细胞
B.信息分子的作用方式是与受体特异性结合
C.信息分子在神经系统、内分泌系统与免疫系统之间进行单向调节
D.抗体、溶菌酶等细胞因子属于免疫调节中的信息分子
A、激素作为信息分子,发挥作用后会失活或分解,不能持续作用于靶细胞,因此细胞内需要源源不断产生激素,A错误;
B、神经调节中的神经递质、体液调节中的激素等化学物质、免疫调节中的细胞因子等免疫活性物质都属于信息分子,这些信息分子的作用需要与受体接触,进而引起细胞的生理活动变化,B正确;
C、神经系统、内分泌系统和免疫系统之间存在相互调节,通过信息分子构成一个复杂的网络,因此三个系统之间不是通过信息分子进行单向调节,C错误;
D、抗体、溶菌酶不属于细胞因子,但属于免疫活性物质,D错误。
故选:B。
B
考点1 内环境的稳态及调节机制
综合训练
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2.(2024秋•衡阳校级期中)越来越多证据表明,神经系统、内分泌系统与免疫系统通过信息分子构成一个复杂的网络,下列关于人体信息分子的叙述,错误的是( )
A.各种激素可以定向运输到靶细胞处发挥作用
B.信息分子的作用方式是直接与受体特异性接触
C.分泌抗体的浆细胞中内质网、高尔基体很发达
D.神经递质的释放与细胞膜的流动性有关
A、激素是内分泌细胞或内分泌器官分泌的,无导管,直接弥散到体液中,随体液运输,作用于特定的靶细胞或靶器官,A错误;
B、神经调节中存在神经递质、体液调节主要依靠激素等化学物质调节、免疫调节中细胞因子属于信号分子,这些信号分子的作用需要与受体接触,进而引起细胞的生理活动变化,B正确;
C、抗原侵入机体后,B细胞开始增殖、分化为浆细胞,浆细胞分泌抗体,则浆细胞的内质网和高尔基体比较发达,C正确;
D、突触前膜释放神经递质的方式为胞吐,囊泡和细胞膜融合,与细胞膜的流动性有关,D正确。
故选:A。
A
考点1 内环境的稳态及调节机制
综合训练
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3.(2024秋•祁阳市校级期中)利用教材中的实验“生物体维持pH稳定的机制”中的实验数据,得出的有关判断不合理的是( )
A.生物材料中加入酸或碱后pH的变化更像缓冲液
B.生物材料中加入酸或碱后pH的变化更像水
C.若只用缓冲液和生物材料对照,不能充分说明生物材料对酸碱物质具有缓冲作用
D.若只用自来水和生物材料作对照,不能充分说明生物材料中有类似缓冲液中的缓冲物质
AB、该实验的结论是比较几条曲线的变化规律可知,生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明生物材料内含缓冲物质,能够维持pH的相对稳定,A不符合题意,B符合题意;
C、若只用缓冲液和生物材料对照,不能充分说明生物材料对酸碱物质具有缓冲作用,应再加用自来水的对照实验,C不符合题意;
D、若只用自来水和生物材料作对照,不能充分说明生物材料中有类似缓冲液中的缓冲物质,应再加用缓冲液的对照实验,D不符合题意。
故选:B。
B
考点2 生物体维持pH稳定的机制实验
综合训练
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4.(2024秋•嘉兴期中)“探究血浆对pH变化的调节作用”的实验材料包括动物血浆、清水和pH7的磷酸缓冲液等,其中磷酸缓冲液的作用是( )
A.调节血浆pH
B.维持酶活性
C.维持pH不变
D.作为对照
本实验探究的是血浆是否具有维持pH稳定的功能,所以血浆组为实验组,清水组和缓冲液组为对照组,ABC错误,D正确。
故选:D。
D
考点2 生物体维持pH稳定的机制实验
综合训练
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5.(2024秋•湛江校级期中)下列不属于稳态失调的例子是( )
A.糖尿病人进食后血糖迅速升高
B.久居空调房引发空调病
C.肾功能衰竭导致尿毒症
D.伤口感染引发局部化脓
A、糖尿病人进食后血糖迅速升高,这是因为糖尿病患者本身胰岛功能受损,胰岛素分泌不足或作用缺陷,导致血糖调节出现问题,属于稳态失调,A正确;
B、久居空调房引发空调病,是因为人体不能适应空调环境下的温度、湿度等变化,机体的内环境稳态被打破,属于稳态失调,B正确;
C、肾功能衰竭时,体内代谢废物不能正常排出,水、电解质和酸碱平衡失调,属于稳态失调,C正确;
D、伤口感染引发局部化脓,这是机体的一种免疫反应,是身体在应对伤口感染时的正常防御过程,不属于稳态失调,D错误。
故选:D。
D
考点3 内环境稳态的意义
综合训练
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6.(2024秋•成都校级期中)外界环境瞬息万变,而细胞生活的体内环境却能保持相对稳定。这依赖于神经—体液—免疫系统的调节作用。下列关于生命活动调节的叙述,正确的是( )
A.内环境的稳态就是内环境三种理化性质保持相对稳定状态
B.血浆相比组织液和淋巴液,血红蛋白含量更高
C.下丘脑有体温调节中枢,也有感受细胞外液渗透压变化的功能
D.激素和酶都具有高效性,能产生酶的细胞一定能产生激素
A、内环境稳态是内环境中理化性质和各种物质含量保持相对稳定的状态,A错误;
B、血红蛋白在细胞内,不属于内环境的成分,B错误;
C、下丘脑是神经内分泌的枢纽,具有感受刺激、传递兴奋、作为神经中枢、分泌激素等功能,下丘脑有体温调节中枢,也有渗透压感受器,能够感受细胞外液渗透压变化,C正确;
D、动物激素由内分泌腺产生,能够产生酶的细胞不一定能够产生激素,D错误。
故选:C。
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考点3 内环境稳态的意义
综合训练
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