第1章 第2节 内环境的稳态-【优学精讲】2026-2027学年高中生物学选择性必修一同步教参(人教版·不定项)
2026-09-11
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教辅
摘要:
本讲义聚焦内环境稳态核心知识点,通过模拟生物体维持pH稳定实验(目的、原理、步骤及结论分析)引入,系统阐述稳态概念(动态变化、理化性质相对稳定),进而讲解调节机制(神经-体液-免疫调节网络)及重要意义(机体正常生命活动的必要条件),并结合失调实例深化理解。
资料以实验探究为特色,通过对比自来水、缓冲液与肝匀浆的pH变化曲线培养探究实践能力,设置判断题和例题引导科学思维(如辨析血浆pH缓冲物质),结合中暑、尿毒症等实例增强态度责任中的健康意识。课中辅助实验教学与概念辨析,课后助力学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
第2节 内环境的稳态
[课标要求]
1.说出内环境稳态的概念及其生理意义。2.尝试解释生物体维持pH稳定的机制并简述稳态的调节机制。3.关注相关健康问题,增强自我保健并关爱他人的意识。
考点一 内环境的动态变化
1.模拟生物体维持pH的稳定
(1)实验目的:通过比较________________________________________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)原理:生物组织中pH之所以维持稳定与其含有______________有关。
(3)方法步骤
①设计实验记录表。
②测定自来水pH的变化
③充分冲洗烧杯,用________代替自来水,重复②过程,记录结果。
④充分冲洗烧杯,用________代替自来水,重复②过程,记录结果。
(4)分析实验数据
根据所得数据,以________________为横坐标,以________为纵坐标,画出每次实验中pH变化的曲线。
(5)实验结论:生物组织匀浆类似于______,加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。
2.稳态
[答案自填] 自来水、缓冲液和肝匀浆 缓冲物质 5 30 缓冲液 肝匀浆 酸或碱的滴数 pH 缓冲液 调节作用 理化性质 外界环境 细胞代谢活动
(1)血浆pH的相对稳定主要靠H2PO/HPO维持。( )
(2)血浆、组织液、淋巴液的成分稳定时,机体不一定达到稳态。( )
(3)正常情况下,不同人的体温,会因细胞代谢等的不同而存在微小的差异。( )
(4)引起内环境稳态变化的原因是外界环境的变化。( )
答案:(1)× 血浆pH的相对稳定主要靠HCO/H2CO3维持。
(2)√ (3)√
(4)× 引起内环境稳态变化的原因有外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行。
“模拟生物体维持pH的稳定”的实验结果如下图所示,据图回答下列问题:
(1)请在坐标系中画出缓冲液或肝匀浆中滴加HCl或NaOH的曲线图。
(2)本实验所用的缓冲液为磷酸盐缓冲液,滴加HCl时,缓冲液中的__________________________________反应;滴加NaOH时,缓冲液中的__________________________反应,从而减缓pH的变化。
(3)就加入HCl或NaOH后pH的变化来说,肝匀浆更像______________(填“自来水”或“缓冲液”)。
提示:(1)
(2)碱性物质(HPO)会与HCl 酸性物质(H2PO)会与NaOH
(3)缓冲液
人体维持pH稳定的机制
1.用清水、磷酸盐缓冲液和血浆为材料,开展模拟生物体维持pH稳定的实验,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.图中的甲为清水组,乙为血浆组
B.缓冲液的有效成分为HPO和H2PO
C.血浆维持pH稳定的能力弱于缓冲液
D.血浆对碱的缓冲能力比对酸的更强
解析:选D。由题图可知,甲为清水组,乙为血浆组,A正确;HPO、H2PO能够维持pH稳定,具有缓冲能力,磷酸盐缓冲液的有效成分为HPO、H2PO,B正确;由题图可知,不论是滴加HCl还是NaOH,缓冲液组pH基本不变,血浆组pH变化比缓冲液组大,故血浆维持pH稳定的能力弱于缓冲液,C正确;乙为血浆组,滴加HCl时随着滴数增多pH变化不大,滴加NaOH时随着滴数增多pH变化较大,说明血浆对碱的缓冲能力比对酸的更弱,D错误。
模拟生物体维持pH的稳定实验的注意事项
(1)本实验中加入自来水和加入缓冲液的两组均起对照作用。
(2)加入酸或碱时,要一滴一滴加入,并严格控制滴数。
(3)HCl和NaOH均有腐蚀性,避免其与皮肤和眼睛接触,也不要入口。
2.(不定项)正常人的血浆pH通常能维持在7.35~7.45,与血浆中含有的缓冲物质有关,过酸、过碱都会影响细胞正常的代谢,人体血浆pH的主要调节过程如下图所示。下列有关叙述正确的是( )
A.CO2以自由扩散的方式从组织细胞进入组织液
B.人体无氧呼吸产生的过多CO2会使血浆pH降低
C.血浆中CO2浓度的变化与HCO、H2CO3等物质有关
D.若人体内多余的Na+没有排出,会影响细胞外液渗透压大小
解析:选ACD。CO2是人体组织细胞有氧呼吸的产物,在线粒体基质中产生,以自由扩散的方式从组织细胞进入组织液,A正确;人体无氧呼吸产生乳酸,不产生CO2,B错误;血浆中CO2浓度的变化与HCO、H2CO3等物质有关,酸性物质进入血液后,与血浆中的HCO发生反应,生成H2CO3,进一步分解成CO2和H2O,C正确;Na+是维持细胞外液渗透压的主要离子之一,若人体内多余的Na+没有排出,会影响细胞外液渗透压大小,D正确。
考点二 对稳态调节机制的认识及内环境稳态的重要意义
1.对稳态调节机制的认识
(1)维持内环境稳态的基础:人体__________协调一致地正常运行。如图所示:
A._______________,B.________________,
C._______________,D.____________________。
(2)对稳态调节机制的探究历程
2.内环境稳态的重要意义
(1)实例分析
(2)意义:内环境稳态是机体进行__________________________的必要条件。
3.稳态概念的发展
[答案自填] 各器官、系统 呼吸系统 泌尿系统 消化系统 循环系统 神经系统
神经调节 体液调节 正常生命活动
分裂和分化 结构和功能
(1)细胞内ATP含量的相对稳定属于人体内环境稳态的研究范畴。( )
(2)内环境稳态遭到破坏时,代谢紊乱,此时代谢速率一定下降。( )
(3)人体具有维持稳态的机制,因此人体不会出现代谢紊乱。( )
(4)除了内环境稳态,人体内还存在基因表达的稳态、酶活性的稳态等。( )
答案:(1)× 细胞内ATP含量的相对稳定属于细胞内部环境的稳态,不属于内环境稳态。
(2)× 当内环境稳态遭到破坏时,代谢速率不一定下降。
(3)× 人体维持稳态的能力是有一定限度的。
(4)√
结合实例,分析内环境的稳态失调的机理。
(1)在高温环境中只要不待过长时间,一般不会中暑。但消防人员穿着厚重且密不透风的消防服,在高温环境中连续工作多个小时,随时面临着中暑的危险,这一现象与人体稳态的关系:①说明人体有__________________的能力,②说明人体上述能力是有____________的。
(2)严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压会__________,带来的后果可能是造成细胞____________,进一步导致细胞______________紊乱。
(3)援藏的技术人员到青藏高原后会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状,原因是________________________________________
_________________,这说明外界环境与内环境稳态之间的关系是________________。
提示:(1)①维持稳态 ②一定限度
(2)降低 吸水肿胀 代谢和功能
(3)高原氧气稀薄,导致人体供氧不足,影响了内环境的稳态 外界环境的改变会影响内环境稳态
1.内环境稳态失调的原因
结论:人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
2.稳态失调与引起的相关疾病
1.下列关于内环境稳态调节机制的说法,错误的是( )
A.神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制
B.贝尔纳曾提出“内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下实现的”
C.免疫系统能发现并清除异物、外来病原体等引起内环境波动的因素
D.人体维持稳态的调节能力有一定限度,超过这一限度,内环境稳态会失调
解析:选B。神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制,A正确;美国生理学家坎农曾提出“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”,B错误;免疫系统能发现并清除异物、外来病原体等引起内环境波动的因素,可以参与内环境稳态的维持,C正确;内环境的稳态指化学成分和理化性质都处于动态平衡中,人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,超出这一限度,内环境稳态就会遭到破坏,D正确。
2.(不定项)(2026·东北师大附中期中)下列症状或疾病与内环境稳态失调的对应关系,正确的是( )
A.小张严重腹泻后,全身软弱无力——机体丢失大量水和无机盐,水盐平衡失调
B.小王淋雨之后出现感冒发热、食欲不振的症状——体温过高,有些酶的活性降低
C.小李减肥每天只吃素食,引起组织水肿——营养不良,血浆渗透压升高,组织液增多
D.研究表明,肾功能障碍的人群长期熬夜易患尿毒症——尿素等代谢废物在体内积累
解析:选ABD。严重腹泻导致机体丢失大量水和无机盐,使水盐平衡失调,A正确;体内多种生理过程都需要酶的参与,感冒发热引起体温过高时,体内有些酶的活性会降低,B正确;每天只吃素食会使蛋白质摄入不足,导致营养不良,进而使血浆渗透压降低,组织液增多,C错误;人体产生的尿素等代谢废物通过肾排到体外,当肾功能发生障碍时,尿素等代谢废物会在体内积累,且长期熬夜会加重肾的负担,增加患尿毒症的风险,D正确。
(1)内环境达到稳态时,人不一定不患病,如镰状细胞贫血是遗传物质改变导致红细胞形态异常造成的。
(2)内环境维持稳态,生命活动不一定正常,如植物人。
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