内容正文:
第2节 内环境的稳态
【预习梳理】
一、1.化学成分 理化性质
(1)HC/H2CO3 HP/H2P (2)37 ℃
(3)渗透压
2.调节 相对稳定
二、1.各器官、系统
2.神经系统 神经调节和体液调节 神经—体液—免疫
3.一定限度
三、1.正常生命活动
2.(1)能量 血糖浓度 血液中的含氧量 (2)温度 pH
四、分裂和分化 结构和功能
【预习检测】
(1)× (2)× (3)× (4)√ (5)√ (6)√
[解析] (1)内环境稳态是指内环境的各种化学成分和理化性质处于相对稳定状态。
(2)机体内环境pH的相对稳定主要依靠HC/H2CO3维持,其次还有H2P/HP等。
(3)维持内环境稳态的基础是人体内各器官、系统协调活动,不仅仅是消化、呼吸、循环和泌尿系统。
【任务活动】
任务一
1.缓冲液
2.(2)自来水 (3)pH (5)NaOH (6)生物材料
3.(4)缓冲液 缓冲物质
[分析] 1.磷酸缓冲液中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+
2.生物材料中含有缓冲物质 自来水中没有缓冲物质
3.不同实验材料、滴加酸或碱的滴数 每组的pH变化 无关 单一变量
反馈评价
例1 B [解析] 本实验旨在模拟生物体维持pH稳定的机制,通过向不同溶液(如自来水、磷酸缓冲液、血浆)中逐滴添加碱液,观察pH变化,添加“滴加盐酸的实验处理组”可更全面地检测不同溶液的缓冲能力,A正确;该实验的自变量有两个,分别为溶液类型(自来水、磷酸缓冲液、血浆)和滴加碱液的滴数,而非仅 “滴加碱液的多少”,B错误;每滴加5滴后测一次pH,加到40滴,pH测量次数为9次,C正确;从曲线变化可见,血浆的pH变化比磷酸缓冲液更平缓,说明血浆对碱的缓冲能力更强,D正确。
任务二
[资料1] (1)当机体某项生理功能出现障碍时,血浆内相应的代谢产物的含量会发生变化
(2)进食会导致血液成分的含量发生变化,进而影响检验结果
(3)内环境稳态是相对的,处于动态平衡
[资料2] (1)呼吸系统 泌尿系统 消化系统 循环系统
(2)肺 肾脏
反馈评价
例2 B [解析] 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,人体内环境的稳态会遭到破坏,A正确;剧烈运动大量出汗会流失水和无机盐,仅补充水分并不能维持人体稳态,B错误;血浆中存在缓冲物质(如HC/H2CO3),使pH保持相对稳定,C正确;目前普遍认为,内环境稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络,D正确。
任务三
反馈评价
例3 D [解析] 维持内环境稳态需要机体各个器官、系统(消化、呼吸、循环、泌尿等系统)的协调配合,A正确;生命系统的各个层次(如细胞、个体、生态系统等)均存在稳态现象,B正确;即使二氧化碳为细胞代谢终产物,组织液中二氧化碳含量也要维持相对稳定,这是内环境稳态的重要体现,C正确;内环境稳态需要理化性质和化学成分都维持在一定范围内,若仅理化性质适宜而成分异常(如血糖过低),生命活动仍会受影响,D错误。
例4 A [解析] 肺水肿是由于组织液过多积聚在肺部组织间隙,通常因毛细血管通透性增加或血浆渗透压下降导致组织液生成多于回流,A错误;血浆中的乳酸属于酸性物质,可与缓冲物质NaHCO3反应生成乳酸钠和H2CO3,从而维持pH稳定,B正确;补充高浓度葡萄糖溶液会提高血浆渗透压,促使组织液中的水分通过渗透作用进入血浆,从而减轻脑水肿,C正确;当外界环境剧烈变化(如高海拔缺氧)时,可能会导致人体自身的调节功能出现障碍,进而导致内环境的稳态遭到破坏,D正确。
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第2节 内环境的稳态
一、内环境的动态变化
1.动态变化
内环境的各种 和 都处于动态平衡中。
(1)pH:人体通过缓冲对如 和 等维持pH的相对稳定。
(2)体温:不同人的体温,会因年龄、性别等的不同而存在微小差异;同一个人的体温在一日内也有变化,但健康人的体温始终接近 。
(3)内环境的成分如血糖、血脂,以及 等理化性质不断变化,但都处于一定的范围内。
2.稳态的概念
正常机体通过 作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的 状态。
二、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。
2.对稳态调节机制的认识
3.稳态失调的原因
人体维持稳态的调节能力是有 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。
三、内环境稳态的重要意义
1.意义:内环境稳态是机体进行 的必要条件。
2.实例
(1)氧化分解葡萄糖为细胞代谢提供 ,需要 和 保持在正常范围内。
(2)酶正常地发挥催化作用,需要 和 等都在适宜的范围内。
四、稳态概念的发展
(1)内环境稳态是指组成内环境的各种物质总是处于动态平衡状态。 ( )
(2)机体内环境pH的相对稳定主要靠H2P/HP维持。 ( )
(3)稳态只通过消化、呼吸、循环、泌尿系统的协调活动来维持。 ( )
(4)当人体的自身调节功能出现障碍时,内环境稳态会失调。 ( )
(5)内环境温度异常会导致细胞内酶的活性改变。( )
(6)在生命系统的各个层次上,都普遍存在着稳态。 ( )
任务一 探究·实践 模拟生物体维持pH的稳定
1.实验目的:通过比较自来水、 和生物材料在加入酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的。
2.实验步骤
(1)设计实验记录表。
(2)将25 mL 倒入50 mL烧杯中。
(3)用pH计或pH试纸测试起始的 ,并作记录。
(4)一次加一滴0.1 mol/L的HCl,然后轻轻摇动。加入5滴后再测pH,重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。
(5)充分冲洗烧杯并向其中倒入25 mL自来水。测定并记录起始的pH。再如步骤(4),一滴一滴地加入0.1 mol/L的 ,测定并记录pH。
(6)充分冲洗烧杯,用缓冲液、 代替自来水,重复步骤(2)~步骤(5),记录结果。
3.实验结果与讨论
(1)对自来水的处理
结果:滴加HCl后,自来水pH逐渐减小;滴加NaOH后,自来水pH逐渐增大。
(2)对缓冲液的处理
结果:无论滴加HCl还是NaOH,缓冲液的pH均保持相对稳定。
(3)对生物材料的处理
结果:无论滴加HCl还是NaOH,生物材料的pH均保持相对稳定。
(4)实验结论:比较以上三种曲线的变化规律可知,生物材料的性质类似于 而不同于自来水,说明生物材料内含有 ,从而能维持pH相对稳定。
[分析]
1.磷酸缓冲液(含有NaH2PO4/Na2HPO4)中加入少量酸或碱后,pH变化不显著,原因是 。
2.生物材料(如肝匀浆)加入酸或碱后pH基本不发生变化,原因是
。自来水中加入酸或碱后pH变化明显的原因是 。
3. 本实验的自变量是 , 该实验的因变量是
, 每组中所加酸或碱的浓度属于 变量。每次滴加HCl(或NaOH)的量和浓度相同,遵循了实验中的 原则。
人体维持pH稳定的机制
酸性或碱性物质进入血浆后,可以和缓冲物质发生反应,反应产物可以通过肺或肾脏排出体外,从而使血浆的酸碱度保持相对稳定(以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例)。
例1 [2026·黑龙江实验中学高二期中] 某校高二生物兴趣小组进行“模拟生物体维持pH的稳定”实验。下列叙述错误的是 ( )
A.某同学认为还应该添加滴加盐酸的实验处理组,检测pH的变化
B.加入碱液时需逐滴加入并严格控制滴数,该实验的自变量是滴加碱液的多少
C.每次加5滴后测pH,加到40滴后总的pH测量次数为9次
D.血浆的曲线变化更平稳,血浆比磷酸缓冲液对碱的缓冲能力更强
任务二 内环境的动态变化及内环境稳态的调节机制
【资料1】 如图是某人血液生化检验结果报告单。
(1) 血液的生化指标能反映机体的健康状况,其原因是
。
(2) 在做血液生化检验前要处于“空腹”状态,医学上的“空腹”一般要求采血前12~14小时内禁食,原因是
。
(3) 每种成分含量的参考值不是一个常数,而是在一定范围内波动,这说明
。
【资料2】 内环境稳态与消化、呼吸、循环、泌尿系统的功能联系如图所示。
(1)与内环境稳态维持直接相关的系统为A: 、B: 、C: 、D: 。
(2)与内环境稳态维持有关的器官有皮肤、 、 、小肠等。
例2 [2026·天津滨海新区高二月考] 下列关于人体内环境及其稳态的描述,不正确的是( )
A.人体维持内环境稳态的调节能力是有限的
B.人剧烈运动导致大量出汗后,只要补充足够的水分即可维持人体稳态
C.某人一次性吃了很多橘子后,血浆的pH只发生较小范围的波动
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
任务三 内环境稳态的重要意义
内环境稳态失调引起的疾病
病症名称
内环境理化性质变化
引起的症状
尿毒症
尿素等代谢废物在体内积累
自身中毒和综合病症
糖尿病
血液中葡萄糖含量过高
多食、多饮、多尿、口渴、饥饿感强烈、身体消瘦
高原反应
体内缺氧,血氧过低
头痛、乏力、心跳加快
发烧
体温过高,影响酶的活性
食欲不振、四肢无力
严重腹泻
丢失大量的水和无机盐
疲倦、周身不适、恶心
中暑
高温引起机体体温调节功能紊乱
高热、皮肤干燥、恶心、呕吐、食欲不振、心悸、头痛等
例3 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。下列关于稳态的叙述,错误的是 ( )
A.维持内环境稳态需要机体各个器官、系统的协调配合
B.生命系统的各个层次上,都普遍存在稳态
C.即使CO2为细胞代谢终产物,组织液中CO2含量也要维持相对稳定
D.只要内环境的理化性质都在适宜范围内,机体的各项生命活动就能正常进行
例4 [2026·湖北黄冈高二月考] 生活在低海拔地区的健康人到高海拔地区旅游时,容易出现血浆中乳酸浓度升高、肺水肿、脑水肿等症状,补救措施是针对性输液、吸氧和强心治疗。下列有关叙述错误的是 ( )
A.出现肺水肿的原因可能是血浆的渗透压升高导致组织液含量增多
B.血浆中的乳酸可与NaHCO3发生反应
C.补充适当的高浓度葡萄糖溶液可使血浆渗透压升高,从组织液中吸收的水分增多而减轻脑水肿
D.人体稳态可能会随外界环境的变化而变化
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