内容正文:
第1章人体的内环境与稳态
第2节内环境的稳态
【学习目标】(1)说明内环境稳态及其生理意义。(2)尝试解释生物体维持pH稳定的机制;简述稳态
的调节机制。(3)比较清水、缓冲液、体液对H变化的调节作用。
必备知识·自主梳理
预习新知夯实基础
知识点1内环境的动态变化
(3)血浆、组织液、淋巴液的成分稳定时,机体不
一定达到稳态。
()
1.模拟生物体维持pH的稳定
(4)内环境的稳态就是内环境的成分和理化性
在溶液中加入酸或碱,
(如HPO子-/
质恒定不变。
()
H2PO)能使溶液pH的变化减弱;与自来水:
(5)稳态是一种动态平衡,由体液调节、神经调
相比,生物组织的
更类似于缓冲液。
!
节共同完成。
(
2.pH变化
(6)内环境达到稳态时,人一定不得病。(
人体内环境中有很多缓冲对,其中最重
(7)内环境稳态遭到破坏时,代谢紊乱,此时代
要的是
,其次还有HPO/
谢速率一定下降。
规
HP0,等
律
当一定量的酸性或碱性物质进入后,内
教材深挖
环境的pH
1.如表是某中年男子血液化验单中的部分数据,
3.体温变化
分析并探究以下问题。
正常情况下,不同人的体温,会因
等的不同而存在微小的差异
项目
测定值
单位
参考范围
血清葡萄糖
223
60110
规
同一个人的体温在一日内也有变化,但变
mg/dL
律
化幅度一般不超过1℃
甘油三酯
247
mg/dL
50-200
正常机体通过
作用,使各个器
总胆固醇
280
mg/dL
150220
稳态官、系统协调活动,
共同维持内环
境的
状态
(1)由表中数据可推测该男子可能患有何种
疾病?
知识点2
对稳态调节机制的认识及内环境稳态的重要意义
生理学家贝尔纳最先提出内环境保持稳定主
认识
要是依赖
的调节。后来生理学家坎
过程
农提出稳态的概念,认为稳态是一种
调节方式是
调节
目前普遍认为,
机制
是机体维持稳态的主要调节机制
(2)每种成分的正常参考值是
→现代现点
重要
一个范围,这说明内环境的理
意义
是机体
的必要条件
化性质有什么特点?
判断正误
(1)内环境稳态变化的原因是外界环境的变化。
(
(2)剧烈运动时,肌肉有酸疼感,血浆的pH基:
本不变。
>
生物学选择性必修1
2.炎炎夏季,在高温环境中从事体力劳动的人,最:
(2)在高温环境中只要不待过长时间,一般并不
容易发生中暑,严重中暑会使体温超过40℃,
会中暑。但在高温环境中长时间大运动量活
病死率比较高。
动,又常常会发生中暑。这一现象与人体的稳
(1)体温升高会导致食欲不振,你认为最可能的:
态有什么关系?
原因是什么?
关键能力·合作探究
讲练设计探究重点
探究点一
模拟生物体维持pH的稳定(实验)
情境探讨
向上述烧杯中重新加入25mL自来水,注
碱
意加入之前要
烧杯,测定并记录
起始pH
1.目的要求
通过比较
和
在加
响
一滴一滴加入0.1(molL)的Na0H,每加5滴
人酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维
测一次pH,直到加入30滴为止,记录结果
持pH稳定的。
(3)充分冲洗烧杯,用
代替自来水,重
2.实验方法对比实验法。
复上述步骤(2)。
3.方法步骤
(4)充分冲洗烧杯,用
代替自来水,重
(1)设计实验记录表。
复上述步骤(2)。
不同实验材料pH变化记录表
(5)尝试用不同生物材料(如动物血浆、用2~5
0.1(mol·L1)的HC】
0.1(mol·L1)的NaOH
倍水稀释的鸡蛋清或马铃薯匀浆)代替肝匀浆
材料
加入不同数量液滴后的pH
加入不同数量液滴后的pH
完成实验。
051015202530
051015202530
:4.实验结果分析
自来水
(1)根据所得数据,以
为横坐标,
缓冲液
以
为纵坐标,画出自来水pH变化的
曲线。
肝匀浆
PH
(2)检测自来水pH的变化
…①
将25mL自来水倒入50mL烧杯中,测定
∽②
酸
并记录起始pH
③
>日的是与后期州的变化作对地
51015202530
影
加入
「一次加一滴0.1(mo上)的HC1,
滴加处理液的滴数
响
酸并
然后轻轻摇动,加入5滴后再测
说明:①表示用NaOH对自来水的处理;②表
测pHpH重复这一步骤直到加入30滴
变化
为止,记录结果
示用NaOH或盐酸分别对缓冲液和肝匀浆的
混合均匀使结果更加准确
处理;③表示用盐酸对自来水的处理。
第1章人体的内环境与稳态
(2)根据实验结果,不同实验材料pH变化的特:
听课记录
点是自来水中加入酸或碱后,pH逐渐
,而缓冲液、肝匀浆中加入酸或碱后pH几:
乎不变或变化不大。
5.实验评价
实验测得的不同情况下的pH往往存在误差,:
误差存在的原因:①烧杯清洗不干净;②加入:
酸、碱后不摇动或摇动不均匀、不彻底;③加入:
酸、碱后不待其稳定就立即测pH等。
◆名师提醒
(1)加入酸或碱时,要一滴一滴地加入,并严格
控制滴数。
(2)盐酸和氢氧化钠均有腐蚀性,要避免其与皮
跟踪训练
肤和眼睛接触。
:1.下列关于“模拟生物体维持pH的稳定”的实
(3)至少选两种生物材料进行实验。
验,叙述错误的是
(4)绘制pH变化曲线时可用不同颜色的笔或:
A.盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性,应避免其与皮
实虚线标明。
肤和眼睛接触
(5)充分冲洗烧杯。
B.每种实验材料测定完成后,都必须将烧杯充
实验过程中,多次出现了“充分冲洗烧杯”的要
分洗净,才可倒入等量的其他实验材料
求,但目的不同。检测碱对pH的影响前“充分
C.从加入盐酸或氢氧化钠溶液后的pH变化来
冲洗烧杯”是为了避免残留的HCl与NaOH反:
说,生物材料更像是缓冲液
应而使实验现象不明显。更换实验材料前“充
D.根据所得实验数据,绘制pH变化曲线时,一
分冲洗烧杯”主要是为了防止不同的实验材料:
般以pH为横坐标,以酸或碱的量为纵坐标
混合,影响实验结果。
2.人在剧烈运动后会感到肌肉酸痛,但休息一段
[例1]某同学以清水、缓冲液和血浆为实验材:
时间后,酸痛会消失。酸痛的变化与运动前后
料进行“探究血浆是否具有维持pH稳定的功:
血浆中pH变化有关,尝试在图中绘出血浆pH
能”的实验,预期结果如图所示。下列相关叙述
变化曲线。
错误的是
引
清水组
又酸
又痛
斑
血浆组
缓冲液组
加入盐酸的量
A.起对照作用的是清水组和缓冲液组
↑血浆pH
B.三组实验中,预期结果不合理的是清水组
C.预期结果说明血浆组缓冲物质的缓冲能力是
7.4
有限的
D.图中结果表明缓冲液组维持pH稳定的能力:
强于血浆组
开始运动运动停止时间
9
生物学
选择性必修1
探究点二
内环境的动态变化
情境探讨
核心归纳
1.常规体检时,通常要做血液生化六项的检查,以:1.对内环境稳态的理解
了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。:
内环境稳态并不是其理化性质固定不变,而是
体检化验单显示血液中每种成分的参考值都有:
在一定范围内保持动态平衡。如血浆pH为
一个变化范围,而不是一绝对值。
7.35~7.45、人体细胞外液的温度一般维持在
(1)资料说明健康人的血液中每一种成分都处:
37℃左右、血糖浓度为3.9~6.1mmol/L、人
于
中。
的血浆渗透压约为770kPa等。
(②)血液的生化指标可以反映机体健康状况,作2,影响血浆渗透压的因素比较
(1)血浆中蛋白质含量相对较高,所以营养不良
为诊断疾病的依据,原因是
对血浆渗透压的影响较大。
(2)糖尿病患者,血糖浓度较高,对血浆渗透压
(3)内环境稳态的实质是什么?
的影响较大。
3.内环境的组成成分不变,内环境稳态也可能会
改变
内环境的稳态主要包括两个方面,一是组成成
分,二是理化性质(如温度、酸碱度和渗透压
2.酸性或碱性物质进入血浆后,以HCO3/NaHCO3
等),当二者有一个方面发生变化时,内环境的
缓冲对为例,维持血浆pH稳定的过程如图所示。
稳态都会发生变化
请回答:
[例2]下列对人体中内环境稳态所包含内容的
叙述,不正确的是
吃过多
碱性食
Na CO H,CO/NaHCO
乳酸
剧烈运动时
A.线粒体基质中pH相对稳定
物时
(血浆)
进入③
①
参与代谢
B.血浆中各种化学成分相对稳定
肺呼出
C.组织液的温度相对稳定
肾脏排出←一NaHCO,
②
-CO,+H,O
D.血浆渗透压相对稳定
(1)图中①表示
,②表示
听课记录
③表示
(2)缓冲对的物质组成有什么特点?
(3)当乳酸进人后,血浆是怎么维持pH稳
定的?
跟踪训练
3.下列属于内环境稳态的重要组成部分的是
①酸碱平衡②渗透压平衡③血糖平衡
④体温平衡⑤氨基酸平衡
⑥CO2、O2平衡
10
第1章人体的内环境与稳态
A.③⑤⑥
B.①③④
B.血浆中乳酸过多时,乳酸会与NaHCO3发生
C.①②④
D.①②③④⑤⑥
反应,生成乳酸钠和H2CO3
4.(多选)下列关于人体内环境中pH调节的叙
C.血浆中Na2CO3过多时,Na2CO3会与
述,正确的是
(
H2CO3结合形成NaHCO3
A.人体血浆的pH通常维持在7.35~7.45
D.人体大量喝水时血浆pH会明显上升
探究点三
稳态的调节和意义
:2.目前普遍认为,神经一体液一免疫调节网络是
情境探讨
机体维持稳态的主要调节机制。参与调节的系
1.观察人体与外界环境物质交换示意图,回答下:
统包括神经系统、内分泌系统和免疫系统,它们
列问题:
的相互关系可以概括如下图。请回答下列
食物、水
CO,O2
问题。
和无机盐
②免疫系统
⑤效应器或
①体内外刺激③神经系统
靶细胞
循环
系统
④内分泌腺
或细胞
⑥激素
B
细胞
(1)从图示关系中可以看出,免疫系统对稳态也
未被吸收的物质有机废物、水和无机盐
起重要作用。这样说的主要原因是什么?
(1)图中A、B、C对应的系统名称分别是什么?
(2)人体维持稳态的能力是有一定限度的,导致:
稳态失衡的主要原因是什么?
(2)援藏的技术人员由于青藏高原的缺氧环境,
有人会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高
等症状,请从稳态维持的角度解释这种现象。
(3)肺气肿病人由于呼吸不畅,会使内环境中的
pH变小,请结合上图分析其中的原因是什么?
11
生物学
选择性必修1
〉名师提醒
核心归纳
(1)内环境达到稳态时,人不一定不患病,如镰
1.内环境稳态调节的基础
状细胞贫血是由遗传物质改变造成的。
(1)图示
(2)内环境稳态遭到破坏时,代谢速率不一定下
营养物质
降,如成年人甲状腺激素分泌异常增多时,代谢
消化系统
速率上升,表现出甲亢症状。
外
内环境
界
0
缥
(3)内环境维持稳态,生命活动不一定正常,如
植物人。
环
呼吸系统
血:
血浆
(4)内环境不是机体新陈代谢的主要场所,新陈
CO.
液
境
淋循
泌尿系统
:巴环
织
胞
代谢的主要场所是细胞质。
尿素、水
环淋巴液
[例3]人体内环境稳态的调节能力是有一定限
无机盐等
度的,下列现象不属于内环境稳态失调的是
(2)直接参与物质交换的器官与系统
①消化系统:消化道
营养物质
消化道毛细
A.夏天长期待在空调房间容易引起空调病
血管。
B.有人到青藏高原后会头晕、乏力、血压升高
02
C.人屏息一段时间后,呼吸运动会明显加强
②呼吸系统:肺泡一肺部毛细血管。
C02
D.长期处于高温环境可能会引起中暑
③泌尿系统:血管
大部分
听课记录
代谢废
→肾脏形成尿液。
④循环系统:由上述内容可看出,血液是所有生
命活动的中转站,它的成分能充分反映机体的!
健康状况。
2.明确神经系统、内分泌系统和免疫系统与内环
境稳态的联系
跟踪训练
神经系统
神经递质
5.以下关于内环境稳态的说法,不正确的是
免疫
细胞因子
内环境
激素内分泌
系统
稳态
系统
①稳态就是指内环境的各种成分及理化性质处
(1)神经调节
于绝对稳定的状态
稳态调节的主要方式,如体温调节、水盐平衡调
②人体各器官、系统协调一致正常运行,是维持
节和血糖平衡调节的中枢均位于下丘脑。
内环境稳态的基础
(2)体液调节
③目前认为,内环境稳态的调节机制是神经
某些化学物质(如激素、CO2、组织胺等)通过体
体液—免疫调节网络
液传送对机体进行调节,其中主要是激素调节。
④即使外界环境发生剧变,人体也一定能保持
(3)免疫调节
稳态的平衡
免疫系统通过清除异物、外来病原微生物等对:
A.①②
B.①④
C.②③
D.②④
内环境的稳态起调节作用。
6.根据内环境及其稳态的知识,回答下列问题:
3.内环境稳态失调引起的疾病
(1)某奶牛场为提高产奶量,给奶牛饲喂了大量
尿春症代谢废物积累APH失调酸中毒、碱中毒
的某种精饲料后,奶牛瘤胃发酵产酸过多,引起
乳酸中毒
0,缺乏
环体温失调发热、中暑
机体血液pH低于正常值,引起奶牛厌食,且难
血钙过低
抽搐
境蛋白质含量降低:组织水肿
以恢复到正常水平。产酸过多使奶牛生理异常
血糖平衡失调
且难以恢复的原因是
!低血糖、糖尿病
12
第1章
人体的内环境与稳态
pH低于正常值会引起酸中毒,为了避免这一问
课堂小结
题,可以在饲料中添加起
作用的物质,
以利于奶牛内环境的pH维持在正常水平。机
体的内环境是指
意义
机体进行正常生命活动的必
要条件
调节
神经一体液一实例
生物体
环
主要包括血浆
机制
免疫调节网络
pH稳定
的调节
(2)环境的剧烈变化或惊吓会导致奶牛机体内
稳
实质
成分和理化性质的动态平衡
某些激素水平的变化,从而使产奶量下降,在这
内环境中的化学成分和理化
个过程中机体的调节方式包括
调节。
内容
性质
素养演练·提升技能
达标训练素养提高
1.下列有关内环境的动态变化的叙述,错误的是
B.肾脏不时地排出内环境中多余的尿素、无机
(
盐、水等
A.运动员剧烈活动后,血浆的pH会基本维持:
C.只有人体自身的调节功能出现障碍时,内环
在7.35~7.45
境的稳态才会遭到破坏
B.正常人的体温在一日内的变化不超过1℃,
D.免疫系统是机体的防御系统,不参与内环境
始终接近37℃
稳态的调节
C.血液检查的生化指标值会因人而异,只要不:4.下图是生物概念填图,下列有关分析不正确
超过参考值范围即正常
的是
(
D.正常人的血浆渗透压在一昼夜当中是恒定
神经调节
酸碱度
不变的
2.下列病症或疾病与稳态失调间的对应关系,正
①
内环境
例如
③
稳态
确的是
(
A.感冒发烧,食欲不振—体温过高,酶活性
②
④
过高
A.①②是体液调节和免疫调节,③④可以是体
B.高原反应
机体散热受阻,致使散热量小
温和渗透压
于产热量
B.内环境的稳态只要有三种调节方式即可,不
C.中暑—机体丢失大量水和无机盐,导致水
需要其他器官或系统的参与
盐平衡失调
C.血浆酸碱度的相对稳定主要依靠血浆中的缓
D.尿毒症—尿素等代谢产物在体内积累
冲物质
3关于内环境稳态的实现,下列叙述正确的是
D.和生态系统一样,内环境维持自身稳态的能
(
力也是有限的
A.血液中的缓冲物质可以调节血浆pH,不需
温馨提示
请做课时分层检测(二)
要其他器官、系统的参与
温馨提示
古人学问无遗力,少壮工夫老始成。纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行。
请做章未检测卷(一)
757505017505050505050505017501050505750503757571
133.C[淋巴液通过左右锁骨下静脉回流进血浆,故血浆也是淋巴细
胞的直接生活环境,A错误:尿液不属于内环境的成分,B错误:内
环境的成分中含有C),、尿素、激素等,C正确:组织液中蛋白质的
含量低于血浆中蛋白质的含量,D错误。]
4.D[细胞外液的组成成分中含量最多的是水,A正确:细胞外液
的温度一般雏持在37℃左右,B正确:正常情况下,血浆渗透压与
细胞内液渗透压相当,因此细胞形态能保持相对稳定,C正确:组
织液中大部分物质通过毛细血管静脉端重新吸收进入血浆,D
错误。]
第2节
内环境的稳态
必备知识·自主梳理
知识点1
1.缓冲对匀浆
2.HC()3/HC)3仍能维持在一定范围内
3.年龄、性别调节相对稳定
知识点2
神经系统动态平衡神经调节和体液调节
神经一体液一免
疫调节网络进行正常生命活动
判断正误
(1)×(2)/(3)/(4)×(5)×(6)×(7)×
教材深挖
1.(1)提示
该男子可能患有糖尿病、高血脂、高血压。
(2)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.(1)提示
体温升高,影响消化酶的活性导致消化不良、食欲
不振。
(2)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。
关键能力·合作探究
探究点一
情境探讨
1.自来水缓冲液肝匀浆
3.(2)②充分冲洗(3)缓冲液(4)肝匀浆
4.(1)酸或碱的滴数pH(2)减小或增大
[例1]解析本实验是探究血浆是否具有雏持pH稳定的功能,
清水组和缓冲液组都属于对照组,血浆组属于实验组,它们之间
可以形成对照,A正确:加入盐酸后,因为清水组中无缓冲物质,
所以该组的H应明显降低,B正确:通过对照可以看出,血浆与
缓冲液一样具有雏持H稳定的功能,且血浆的这种能力比较强,
同时两组的缓冲能力都是有限的,C正确,D错误。
答案D
跟踪训练
1.D[绘制pH变化曲线时,一殷以酸或碱的量为横坐标,以pH为
纵坐标,D项错误。]
2.
血浆pH
、开运动运动停止时间
探究点二
情境探讨
1.(1)动态平衡
(2)提示当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
(3)提示内环境稳态的实质是各种化学成分和理化性质处于动
态平衡中。
2.(1)乳酸钠HC)3肝脏
(2)提示缓冲对的特点是由弱酸和相应的强碱盐组成。
(3)提示乳酸进入血浆后,会与NaHC(),反应生成乳酸钠和
HC()3,前者进入肝脏参与代谢,后者则分解成C)2和HO。
1
核心归纳
[例2]解析内环境稳态的实质是指内环境中各种化学成分和温
度、渗透压、酸碱度等理化性质相对稳定,而线粒体基质在细胞内
部,不属于内环境。
答案A
跟踪训练
3.D[内环境的成分、理化性质维持相对稳定,为组织细胞正常生
命活动提供必需的条件,①一⑥都属于内环境稳态的重要组成
部分。
4.ABC[正常人的血浆接近中性,pH为7.35一7.45,A正确:血浆
中含有缓冲物质,可以雏持血浆H的相对稳定,当血浆中乳酸过
多时,乳酸会与NaHC()?发生反应,生成乳酸钠和HC)3,而当
血浆中NaC()3过多时,NaCO)3又会与HC)3结合形成NaH
C),过多的NaHC)可由肾脏排出,B、C正确;人体大量喝水时
血浆的pH不会明显上升,D错误。]
探究点三
情境探讨
1.(1)提示A对应呼吸系统,B对应泌尿系统,C对应消化系统。
(2)提示①外界环境的变化过于剧烈。
②人体自身调节功能出现摩碍。
(3)提示氧气不足,细胞进行无氧呼吸产生乳酸,同时C),排出
不畅。
2.(1)提示免疫系统能发现并清除异物、病原微生物等引起内环
境波动的因素。
(2)提示这种现象说明外部环境会影响内环境的稳态,而人体
维持稳态的调节能力是有一定限度的。
核心归纳
例3]解析夏天长时间待在空调房间引起的空调病、人到青藏
高原后出现的高原反应和长时间处于高温环境引起的中暑均属
于内环境稳态失调。人屏息一段时间后,呼吸运动明显加强是机
体在调节内环境的稳态。
答案C
跟踪训练
5.B[任何稳态都是相对的,而不是绝对的,是一种动态的平衡,这
种动态平衡是通过机体的调节作用实现的,①错误:人体雏持稳
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,④错误。]
6.(1)pH过低,导致相关酶的空间结构遭到破坏,使酶失活中和
由细胞外液构成的液体环境组织液淋巴液(2)神经调节
和体液
素养演练·提升技能
1.D[血浆中存在缓冲物质,所以运动员剧烈活动后,虽然产生大
量乳酸,但血浆的pH仍会基本雏持在7.35~7.45,A正确;正常
人的体温始终接近37℃,在一日内的变化不超过1℃,B正确;不
同的人血液的各项生化指标值是不同的,是动态变化的,只要均
在参考值范围内即正常,C正确;正常人的血浆渗透压约为770
kPa,在一昼夜当中是动态变化的,D错误。]
2.D[感冒发烧,食欲不振的原因是体温过高,消化酶活性降低,A
错误:高原反应是机体缺氧所致,B错误:中暑主要是机体散热受
阻,致使散热量小于产热量,从而使体温升高,C错误:尿毒症是肾
脏发生病变,无法排出体内多余的尿素、水、无机盐等代谢产物和
有毒物质,D正确。]
3.B[血液中的缓冲物质调节血浆pH,也需要其他器官、系统的参
与,如泌尿系统排出NaHC()3、神经系统调节呼吸运动等,A错
误:肾脏不时地排出内环境中多余的尿素、无机盐、水等,以雏持
内环境的相对稳定,B正确:若外界环境变化超过自身调节能力,
也可能会导致内环境稳态遭到破坏,C错误;内环境稳态的主要调
节机制是神经一体液一免疫调节网络,需要免疫系统参与,D
错误。]
4.B[正常机体通过神经一体液一免疫调节机制,使各个器官、系
统协调活动共同雏持内环境的酸碱度、温度和渗透压等的相对稳
定,但是机体雏持稳态的能力是有一定限度的。]