内容正文:
内环境的稳态
第1章 人体的内环境与稳态
人教版高中生物选择性必修1
孟德尔学长
内环境的动态变化
1
探究·实践:模拟生物体维持pH的稳定
3
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。
1.实验原理
在溶液中加入酸或碱,缓冲液中含有缓冲对(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。
3.材料用具
等
pH计或pH试纸
3
探究·实践:模拟生物体维持pH的稳定
4
4.实验步骤
1)绘制如图所示的实验记录表格。
4
探究·实践:模拟生物体维持pH的稳定
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2)测自来水加入酸或碱后pH的变化。
4.实验步骤
3)测缓冲液加入酸或碱后pH的变化。
4)测肝匀浆加入酸或碱后pH的变化。
5
探究·实践:模拟生物体维持pH的稳定
5)实验结果记录、实验数据处理。
多次记录,取平均值
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。
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思考·讨论
1.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?
更类似于缓冲液。
2.缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同?
3.本实验可以得出什么实验结论?
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,
自来水无缓冲对,加入酸或碱后,pH变化明显。
生物组织匀浆类似于_______,加入少量酸或碱后pH不会发生___________。
缓冲液
大幅度变动
稳态的调节机制及意义
2
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。
1
稳态概念:
内环境的动态变化
稳态包括了 化学成分 和 理化性质 的相对稳定
pH:
体温:
渗透压:
7.35~7.45
37 ℃ 左右
770 kPa
SZ-LWH
是人体各器官、系统协调一致地正常运行。
2
维持内环境稳态的基础:
(1)稳态不是恒定不变,而是一种动态平衡;
(2)人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
3
稳态特点:
SZ-LWH
[法]贝尔纳(1857年)首次提出内环境的概念。并推测内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节。
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。
[美]坎农(1926年)首次提出稳态的概念。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。
内环境稳态调节机制的探索历程
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(正常渗透压:维持细胞正常的形态与功能
适宜体温和pH: 影响酶的活性)
内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
内环境稳态的意义
课堂总结
1.稳态:正常机体通过 ,使 协调活动,
共同维持内环境的相对稳定状态。
2.实质:内环境的各种 和 都处于动态平衡中,
是通过机体的调节作用实现的。
3.调节机制: 调节网络。
4.调节能力:人体维持稳态的调节能力是 的,当外界
环境的变化过于剧烈,或 出现
障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏。
5.生理意义:内环境稳态是机体进行 的必要条件。
调节作用
各个器官、系统
化学成分
理化性质
神经—体液—免疫
有一定限度
人体自身的调节功能
正常生命活动
练习与应用
稳态是生命系统的特征,也是机体存活的条件。
判断下列与人体稳态有关的表述是否正确。
(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。
( )
×
√
×
×
练习与应用
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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、岀汗等。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
D
练习与应用
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2017年,科学家研制了一个充满电解质溶液的大塑料袋,并用它来抚育早产的羊羔。羊羔在此“人造子宫”中待了4周。足月后,研究者发现,它们与在母羊子宫中待到足月出生的小羊一样健康。请你推测或搜集相关资料,从内环境稳态的角度分析:“人造子宫”必须具备哪些条件?
适宜的液体环境。
适宜的温度和酸碱度。
排出代谢废物
练习与应用
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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
C
练习与应用
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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
练习与应用
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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)。
练习与应用
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THANKS
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
C
复习与提高
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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
复习与提高
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3.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
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4. 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。
(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
“酸碱体质理论”缺乏充足的科学依据,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。
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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。
复习与提高
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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。
复习与提高
(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?
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。
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5. 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。
复习与提高
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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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