1.2 第2节　内环境的稳态-【正禾一本通】2025-2026学年高二生物选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（不定项）

第2节　内环境的稳态 [学习目标]　1.结合个体生活实际，理解内环境稳态的本质及生理意义。　2.结合“探究·实践”，尝试解释生物体维持pH稳定的机制，掌握稳态调节机制。　3.关注相关健康问题，在日常生活中更好地维持内环境的稳态，增强自我保健。 任务一　内环境的动态变化 1.实验：模拟生物体维持pH的稳定 (1)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。 (2)方法步骤 ①设计实验记录表。 ②测自来水pH的变化 ③充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复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。 (3)实验数据处理及结论：以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，画出实验中pH的变化。 实验结果 实验结论 滴加HCl溶液后，自来水pH逐渐减小；滴加NaOH溶液后，自来水pH逐渐增大 无论滴加少量HCl溶液还是NaOH溶液，缓冲液的pH均保持相对稳定，后发生明显变化 无论滴加少量HCl溶液还是NaOH溶液，生物材料的pH均保持相对稳定，后发生明显变化 实验结论：①生物组织匀浆类似于缓冲液，加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动；②生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水，说明生物材料内含有酸碱缓冲物质，从而能维持pH相对稳定 (4)人体内环境的pH维持在一定范围(7.35～7.45)内的机理：人体内环境中有很多缓冲对，其中最重要的是HC/H2CO3，其次还有HP/H2P等。 2.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。 学生用书⬇第9页 (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)尽管外界环境气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近37 ℃。 　　恒温动物的体温并不是恒定不变，而是在较小范围内动态变化。通常情况下幼年个体体温普遍高于老年个体，女性个体体温普遍高于男性个体。 3.内环境的稳态：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(相对稳定≠绝对稳定)状态。 1.影响内环境动态变化的原因是什么？ 提示：两个原因：外界环境的变化、体内细胞代谢活动的进行。 2.内环境的稳态是不是内环境的成分和理化性质恒定不变？ 提示：不是，内环境的稳态体现在内环境的成分和理化性质处于动态平衡中。 【自我诊断】 1.生物组织匀浆中缓冲对能使溶液pH的变化减弱。 (√) 2.人体剧烈运动后，由于无氧呼吸产生乳酸，使血浆pH明显降低。 (×) 3.血浆pH的相对稳定主要靠H2P/HP维持。 (×) 4.血浆、组织液、淋巴液的成分稳定时，机体不一定达到稳态。 (√) 5.内环境的稳态就是内环境的三种理化性质保持相对稳定的状态。 (×) [活动1]　深刻理解内环境稳态变化的原因及调节机制 材料：结合教科书P7～P8“模拟生物体维持pH的稳定”实验结果图示，回答问题： (1)缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？ 提示：缓冲液加入少量酸或碱后，pH的变化不明显，原因是缓冲液中含有缓冲对如NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4呈酸性，当加入少量NaOH时，可以中和OH－；Na2HPO4呈碱性，当加入少量HCl时，可以中和H＋。自来水无缓冲对，加入酸或碱后，pH变化明显。 (2)就加入HCl或NaOH后pH的变化来说，生物材料更类似于自来水还是缓冲液？ 提示：生物材料加入HCl或NaOH后，pH的变化更类似于缓冲液。 (3)实验结论：生物组织匀浆类似于缓冲液，加入少量酸或碱后pH不会发生大幅度变动。 (4)依据模拟实验的结果，以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例，对机体维持pH稳定的机制尝试进行补充。 【归纳总结】 关于模拟生物体维持pH的稳定实验变量分析 (1)自变量：自来水、缓冲液、生物组织匀浆。 (2)因变量：自来水、缓冲液、生物组织匀浆pH的变化。 (3)无关变量：HCl、NaOH溶液的浓度等。 [活动2]　结合具体实例，深入理解内环境稳态的本质 情境：血液生化指标指的是血浆中各种化学成分含 学生用书⬇第10页 量，包括多种代谢产物含量。当某项生理功能出现障碍时，检测值会超出正常范围，因此该指标可反映健康状况。 项目 测定量 单位 参考范围 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 33.70 ％ 10.8～17.1 甘油三酯 TG 2.21 mmol/L 0～1.7 总胆固醇 TCHO 5.15 mmol/L 3.1～5.2 (1)每种成分的正常参考值是一个范围，这说明内环境的理化性质有什么特点？ 提示：内环境的理化性质不是恒定不变的，而是在一定范围内波动。 (2)为什么血浆的各种化学成分都在不断发生变化？ 提示：体内细胞代谢活动的进行和外界环境的变化。 (3)血液的生化指标可以反映机体的健康状况并能作为诊断疾病的依据，原因是什么？ 提示：健康人内环境的成分都处于一定的范围内，若某种成分的含量高于或低于参考值，则预示机体可能处于不健康状态。例如由表中数据可推测机体可能患有糖尿病、高血脂。 针对练1.(2025·抚州开学考试)分别向动物血浆中滴加物质的量浓度为0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液，同时用蒸馏水作为对照，结果如图所示。下列说法错误的是(　　) A.该实验的自变量为滴加溶液的种类和滴数 B.滴加溶液的浓度、血浆与蒸馏水用量属于无关变量 C.血浆pH变化较小与HC、H2CO3等物质有关 D.可加一组缓冲液的对照实验，结果与血浆组相似 答案：A 解析：该实验的自变量为滴加溶液的种类和滴数，以及蒸馏水和动物血浆，A错误；蒸馏水和动物血浆的体积，HCl、NaOH的浓度等为无关变量，应保持适宜且相同，B正确；血浆pH变化较小与其含有HC、H2CO3等缓冲物质有关，C正确；可加一组缓冲液的对照实验，缓冲液中也有缓冲物质，故结果与血浆组相似，D正确。 对缓冲物质的理解 (1)概念：血浆中含有许多对酸碱度起缓冲作用的物质，也叫缓冲对，如NaHCO3/H2CO3、Na2HPO4/NaH2PO4。 (2)组成：每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的。 (3)作用：使血浆的酸碱度不会发生很大的变化，从而维持在相对稳定的状态。 针对练2.在过酸、过碱等条件下，人体细胞难以维持正常生活。下列叙述错误的是(　　) A.人体血浆pH通常保持在7.35～7.45 B.大量运动产生过多乳酸时，内环境的pH明显下降 C.通过泌尿系统可以将血浆中过多的碳酸氢盐排出体外 D.血浆中CO2浓度的变化与HC、H2CO3等物质有关 答案：B 解析：内环境中有对pH起调节作用的缓冲物质，能调节内环境的pH，使其维持在一定范围内，所以大量运动产生过多乳酸时，不会导致内环境pH明显下降，B错误。 任务二　对稳态调节机制的认识及意义 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。 (1)直接相关的系统：消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统。 (2)间接参与调节稳态的系统：神经系统、内分泌系统和免疫系统。 学生用书⬇第11页 2.对稳态调节机制的探究历程 　　人体自身神经—体液—免疫调节能力正常，内环境稳态为什么会失调呢？ 提示：人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。外界环境的变化过于剧烈时，内环境的稳态会遭到破坏。 3.稳态的意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 内环境成分或理化性质 意义 渗透压正常 维持组织细胞正常的形态与功能 体温和pH相对稳定 酶活性正常，保证酶促反应正常进行 血糖、氧气含量稳定 保证机体正常的能量供应 　　大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会变小，内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内，造成细胞吸水膨胀，进一步导致细胞代谢的功能紊乱。因此在大量出汗或严重腹泻后，为维持内环境的相对稳定，可以在饮水的同时适当补充一些电解质(或无机盐)。 4.稳态概念的发展 【自我诊断】 1.维持内环境的稳态离不开体内细胞的参与。 (√) 2.内环境达到稳态时，人一定不得病。 (×) 3.内环境稳态遭到破坏时，代谢紊乱，此时代谢速率一定下降。 (×) 4.在生命系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。 (√) 5.稳态不是恒定不变，而是一种动态的平衡。 (√) [活动3]　结合具体实例，深刻理解内环境稳态的意义 材料：阅读教科书P9图1－4，观察人体与外界环境物质交换示意图，回答下列问题： (1)图中A、B、C对应的系统名称分别是什么？ 提示：A为呼吸系统，B为泌尿系统，C为消化系统。 (2)肺气肿病人由于呼吸不畅，会使内环境中的pH变小，请据图分析其中的原因。 提示：O2不足，细胞进行无氧呼吸产生乳酸，同时CO2排出不畅。 学生用书⬇第12页 (3)在高温环境中只要不待过长时间，一般并不会中暑。但消防人员穿着厚重且密不透风的消防服，连续工作多个小时，随时面临着中暑的危险，这一现象与人体的稳态有什么关系？ 提示：一方面说明人体有维持稳态的能力，另一方面也说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。 (4)平原地区生活的人员初到青藏高原会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状，这是为什么？这说明外界环境与内环境稳态有什么关系？ 提示：高原氧气稀薄，导致人体供氧不足，影响了内环境的稳态。这说明外界环境的改变会影响内环境稳态。 【归纳总结】 1.内环境稳态 (1)内环境稳态实质：内环境的各种化学成分和理化性质都处于动态平衡中。 (2)内环境稳态的性质：相对稳定，动态平衡。 2.内环境稳态失调的实例 (1)内环境中成分含量失衡 ①失水过多——血浆渗透压升高；②血浆中蛋白质含量降低——组织水肿；③代谢废物蓄积——尿毒症；④O2缺乏，如缺铁性贫血——乳酸中毒；⑤血浆中Ca2＋过低——抽搐；⑥血糖平衡失调——低血糖、糖尿病等。 (2)理化性质失调 ①pH失调——酸中毒、碱中毒，酸碱度的偏高或偏低均会影响酶的活性，使细胞代谢紊乱；②渗透压失调——细胞吸水或失水，导致细胞形态、功能异常；③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。 针对练3.(不定项)(2025·湖南长沙高二模拟)太空环境中，航天器和航天服为航天员们提供了一个类似于地面的环境，以维持机体的稳态。下列叙述正确的是(　　) A．只要人体的内环境维持稳态，人就不会生病 B．内环境与外界环境的物质交换离不开各个系统的参与 C.机体维持稳态时，内环境中的各种化学成分不会发生变化 D．神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制 答案：BD 解析：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，但不是说只要人体的内环境维持稳态，人就不会生病，如病原体的侵染会导致人患病，A错误；内环境与外界环境的物质交换离不开各个系统的参与，如泌尿系统、循环系统、呼吸系统和消化系统的参与，同时还需要神经—体液—免疫调节网络的调节，B正确；机体维持稳态时，内环境中的各种化学成分仍会发生变化，但会在一定范围内波动，C错误；航天员依靠神经—体液—免疫调节网络维持内环境稳态，D正确。 内环境稳态的两个“不一定” (1)内环境达到稳态时，人不一定不患病，如由遗传物质改变造成的遗传病。 (2)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。 针对练4.(2025·蚌埠高二期中)人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的，下列病状或疾病与内环境稳态失调间的对应关系，错误的是(　　) A.严重腹泻后，全身软弱无力——机体丢失大量水和无机盐，水盐平衡失调 B.淋雨之后出现感冒发热，食欲不振的症状——体温过高，酶活性降低 C.减肥每天只吃素食，引起组织水肿——营养不良，血浆渗透压升高，组织液增多 D.肾脏功能障碍人群长期熬夜易患尿毒症——尿素等代谢产物在体内积累 答案：C 解析：腹泻导致机体丢失大量水和无机盐，导致水盐平衡失调，A正确；酶活性的发挥需要适宜条件，体温过高，酶的活性会降低，B正确；减肥每天只吃素食，蛋白质摄入不足，营养不良，血浆渗透压下降，组织液增多，C错误；人体代谢产生的尿素等代谢废物通过肾脏排出体外，肾脏发生病变，无法排出体内多余的尿素等代谢产物和有毒物质，易患尿毒症，D正确。 学生用书⬇第13页 思维导图 要语必背 1.稳态是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。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.内环境稳态的实质是内环境的化学成分和理化性质都处于动态平衡。 3.人体内环境有很多缓冲对，最重要的是HC/H2CO3，其次还有HP/H2P等。 4.任何稳态都是相对的，而不是绝对的，是一种动态的平衡，内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 5.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，当外界环境发生剧变时，内环境的稳态可能遭到破坏。 1.(2025·黄冈高二期中)某实验小组将加入抗凝剂和生理盐水的新鲜兔血液进行离心，结果如图甲；接着取上清液分为两组，分别向其中逐滴滴加0.1 mol/L的HCl和0.1 mol/L的NaOH，同时用蒸馏水作对照，结果如图乙。下列说法正确的是(　　) A.图甲上清液是血细胞直接生活的内环境，沉淀物主要是蛋白质分子 B.图乙实验中HCl、NaOH溶液的浓度和滴数为自变量 C.若用马铃薯匀浆进行上述实验，实验结果与图乙a曲线相似 D.若要探究上清液维持pH稳定的机制，应增设一组用“缓冲液”作对照的实验 答案：D 解析：血液离心得到的沉淀物主要是血细胞，A错误；图乙中HCl、NaOH溶液的浓度为该实验的无关变量，B错误；若用马铃薯匀浆进行上述实验，实验结果与图乙b曲线相似，C错误；在探究上清液维持pH稳定的机制的实验中，可用缓冲液和清水组作对照，D正确。 2.(2025·鹤岗高二期中)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，下列有关人体内环境稳态的叙述，错误的是(　　) A.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 B.内环境稳态遭到破坏时，必然导致酶促反应紊乱，细胞代谢速率减慢 C.内环境稳态是一种动态平衡，内环境的各种成分和理化性质维持相对稳定 D.人体维持稳态的调节能力是有限的，内外环境变化过于剧烈会导致稳态失调 答案：B 解析：人体各器官、系统协调一致地正常运行，共同维持内环境的相对稳定，这是维持内环境稳态的基础，A正确。内环境稳态遭到破坏时，不一定导致细胞代谢速率减慢。比如在某些情况下，内环境稳态被破坏可能会导致酶促反应加快，细胞代谢速率异常升高，B错误。内环境稳态是一种动态平衡，内环境的各种成分(如血浆中的水、无机盐、蛋白质等)和理化性质(如温度、pH、渗透压等)都维持在相对稳定的状态，C正确。人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，如果内外环境变化过于剧烈，超过了人体的调节能力，就会导致稳态失调，D正确。 3.(2025·保定高二期中)某人因过度生气而出现呼吸急促、四肢麻木、肢体抽搐等症状，经医生诊断为情绪过激导致的呼吸性碱中毒。呼吸性碱中毒是指肺通气过度导致血浆中的H2CO3或CO2减少，从而使血浆pH升高的现象。下列叙述错误的是(　　) A.呼吸促进O2的吸收，有利于机体供能 B.CO2、H2CO3等是内环境的重要组成成分 C.维持内环境pH稳态只需要呼吸系统参与 D.呼吸急促导致CO2呼出过多，体内酸碱失衡 答案：C 解析：呼吸促进O2的吸收，进而促进物质氧化分解，有利于为机体供能，A正确。细胞呼吸产生的二氧化碳会进入到细胞外液中，二氧化碳和水反应会产生H2CO3，而H2CO3会分解成氢离子和碳酸氢根离子，这些物质在维持内环境的酸碱平衡中起着重要作用，因此，CO2、H2CO3等是内环境的重要组成成分，B正确。内环境稳态是指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。直接参与维持内环境稳态的系统包括呼吸系统、消化系统、泌尿系统和循环系统，C错误。呼吸急促导致CO2呼出过多，体内酸碱失衡，可能会导致呼吸性碱中毒，D正确。 4．(不定项)(2025·本溪中学高二期中)我国自主研发的“神舟”系列航天服，为航天员在执行舱外任务时提供了全面的生命支持与保护，确保他们在极端太空 学生用书第14页 环境中能够安全、有效地工作至少数小时。下列关于航天服帮助维持航天员内环境稳态的叙述，正确的是(　　) A．航天服通过高效的气体交换系统，为航天员持续提供氧气 B．航天服内的温度调节系统可确保航天员体温恒定不变，以维持内环境稳态 C．航天服内的补水系统和湿度控制功能，可帮助维持航天员体内的水分平衡 D．航天服内精确控制气压以模拟地球大气环境，从而保护航天员免受低压伤害 答案：ACD 解析：航天服中的气体交换系统是其生命保障系统的关键部分，该系统通过高效的方式，持续为航天员提供氧气，A正确。航天服的温度调节系统是通过智能控温技术，根据航天员的体温和环境条件来调节服装内的温度，以维持航天员体温在一个相对稳定的范围内，而不是恒定不变，B错误。航天服内通常包含补水系统和湿度控制功能，这些设计有助于航天员在太空活动中得到适当的水分补充，并维持服装内的湿度在一个适宜的范围内，有利于航天员体内水分的平衡，C正确。太空环境是低压、低氧的，对人体构成严重威胁。航天服通过精确控制其内部的气压，以模拟地球表面的大气压力，这样航天员就能在一个相对正常的气压环境中工作，避免低压环境对人体造成的伤害，D正确。 5.(情境创新)长时间处于高温、高湿且无风环境可能会导致人体出现热射病，主要病因是环境温度过高、产热量大于散热量，导致体温调节中枢功能障碍等；主要症状表现为体温可能超过40 ℃、体内水盐平衡失调，泌尿系统还可能出现急性肾功能不全而表现少尿甚至无尿等症状。回答下列问题。 (1)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　　　　，这一状态的维持主要依靠　　　　　　　　　　　　调节网络来实现。 (2)外界环境的变化、　　　　　　　　　　　　、机体调节功能出现障碍等，都会使内环境的各种成分及理化性质不断发生变化，如果这种变化超过一定限度，则会导致生活在其中的细胞代谢紊乱，这说明　。 (3)无机盐有些能参与维持人体内环境渗透压，有些还能　　　　　　　　　　　　　　， 例如，剧烈运动过程中会产生较多的乳酸，其中一部分乳酸会和　　　　生成电离度相对更小的酸性物质，从而在一定程度上缓冲pH下降幅度。 答案：(1)稳态　神经—体液—免疫　(2)体内细胞代谢活动　人体维持稳态的调节能力是有一定限度的　(3)参与维持内环境的酸碱平衡　NaHCO3 解析：(1)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，这一状态的维持主要依靠神经—体液—免疫调节网络来实现。影响内环境稳态的因素有很多，如外界环境的变化、体内细胞代谢活动、机体调节功能出现障碍等，都会使内环境的各种化学成分和理化性质不断发生变化，如果这种变化超过一定限度，则会导致生活在其中的细胞代谢紊乱或出现病变，这说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。(3)机体中无机盐的作用有很多，在维持pH相对稳定方面也有重要作用，如代谢产生的乳酸可以和NaHCO3反应产生乳酸钠和H2CO3，在一定程度上缓冲pH下降幅度。 学科网（北京）股份有限公司 $