1、第2节 内环境稳态的重要性,一,二,三,一、内环境稳态的概念与调节机制,一,二,三,一,二,三,二、内环境稳态的重要意义思考 内环境稳态遭到破坏后,一定会发生代谢紊乱吗? 答案:一定,因为内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。,一,二,三,预习反馈 1.下列关于内环境稳态的叙述,正确的是( ) A.稳态是机体只在体液的调节下,通过各器官、系统的协调活动来共同维持的 B.稳态主要是机体内细胞通过复杂、有序的酶促反应来维持的 C.在正常情况下,内环境的各项理化性质是恒定不变的 D.在正常情况下,内环境的各项理化性质经常处于变动之中,但都保持在适宜的范围内 解析:稳态调节机制是神经体液免疫调节
2、;在正常情况下,内环境的各项理化性质处于动态平衡之中;稳态是酶促反应顺利进行的保证,而不是由酶促反应来维持的。 答案:D,一,二,三,2.下列关于内环境稳态的说法,不正确的是( ) A.稳态就是指内环境的各种理化性质及成分处于相对稳定状态 B.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 C.内环境稳态的调节机制的现代观点是神经体液免疫调节机制 D.人体维持稳态的调节能力很强,外界环境剧变,不会引起稳态的失衡 解析:人体稳态的调节是有一定限度的,当外界环境的变化过于剧烈时,内环境的稳态就会遭到破坏,失去平衡,D项错误。 答案:D,一,二,三,3.人体稳态的调节能力是有一定限度的,
3、下列现象属于内环境稳态失调的是( ) A.寒冷时出现寒战 B.从平原到高原,有的人出现肺水肿症状 C.体内有轻微病原体感染时,白细胞数量增多 D.干渴时,尿量明显减少 解析:内环境稳态是指内环境的各种成分和理化性质保持相对稳定的状态。A、C、D三项中的现象均为人体正常生理现象,出现肺水肿是病理表现,说明内环境中渗透压平衡被破坏,组织液水分增多,内环境稳态被破坏,故B项正确。 答案:B,一,二,三,三、实验:生物体维持pH稳定的机制 1.实验目的:通过比较自来水、缓冲液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.实验原理 本实验采用对比实验的方法,通过向自来水、缓冲
4、液、生物材料中加入酸或碱溶液引起的pH不同变化,定性说明人体内液体环境与缓冲液相似而不同于自来水,从而说明生物体具有维持pH相对稳定的机制。,一,二,三,3.实验流程0.1 mol/L的盐酸或NaOH溶液测定并记录一次pH,直至滴入30滴以pH为纵轴、酸或碱的滴数为横轴将记录数据作图比较并得出结论。,一,二,三,4.实验结果 (1)对自来水的处理曲线分别表示用物质的量浓度都为0.1 mol/L的NaOH溶液和盐酸对自来水的处理。 结果:滴加盐酸后,自来水的pH逐渐减小,滴加NaOH溶液后,自来水的pH逐渐增大。,一,二,三,(2)对缓冲液的处理结果:在一定范围内无论滴加盐酸或NaOH溶液,缓冲
5、液的pH均保持相对稳定。,一,二,三,(3)对生物材料的处理结果:在一定范围内无论滴加盐酸或NaOH溶液,生物材料的pH均保持相对稳定。,一,二,三,5.结论 滴加盐酸后,自来水的pH逐渐减小;滴加NaOH溶液后,自来水的pH逐渐增大。无论滴加盐酸还是NaOH溶液,缓冲液和生物材料的pH均保持相对稳定。说明在一定范围内,生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水,生物材料内含有缓冲物质,能够维持pH的相对稳定。,一,二,三,预习反馈 某同学以清水、缓冲液(含Na2HPO4、KH2PO4的溶液,pH=7)和血浆分别为实验材料进行实验,探究“血浆是否具有维持pH稳定的功能”,主要实验步骤如下:分别加
6、入25 mL实验材料测pH滴加5 mL 0.1 mol/L的HCl、摇匀测pH倒去烧杯中溶液后充分冲洗重复实验并记录。试回答下列有关问题。 (1)实验开始时都应测量三种材料的pH,其目的是 。,一,二,三,(2)该同学用如图所示曲线来预期探究结果,试回答问题。预期结果中明显不符合科学的是 组,理由是 。 实验中清水组和缓冲液组起 作用。实验可以得出的结论是 。 (3)如果要证明血浆确实具有维持pH稳定的功能,本探究实验还应该补充 。,一,二,三,答案:(1)获得实验前数据,以便与实验后溶液pH做比较 (2)清水 清水中加HCl后,溶液pH下降 对照 血浆与缓冲液一样具有维持pH相对稳定的功能,
7、且血浆的这种能力比较强 (3)加入NaOH后,血浆pH仍可在一定范围内保持稳定,探究点一,探究点二,探究点三,内环境稳态及其调节机制 问题导引 内环境稳态是指内环境的成分和理化性质固定不变吗?人体是如何维持内环境稳态的? 结合有关材料,分析内环境的动态变化特点。,探究点一,探究点二,探究点三,(1)上图为某正常人与其父母的体温日变化曲线图,该图说明正常情况下,不同人的体温会因年龄、性别等的不同而存在微小的差异;同一个人的体温在一日内也有变化,但一般不超过1 。 (2)分析教材第7页的“血液生化六项检查化验单”,为什么每种成分的正常参考值都是一个范围? 答案:内环境中的各种化学成分不是恒定不变的
8、,而是在一定范围内波动的,且不同个体存在一定的差异。,探究点一,探究点二,探究点三,(3) 与内环境稳态直接相关的系统是呼吸系统、消化系统、泌尿系统和循环系统;起调节作用的系统是神经系统、内分泌系统和免疫系统;各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。因此,维持稳态的主要调节机制是神经体液免疫调节网络。,探究点一,探究点二,探究点三,典例剖析 (原创题)下列关于内环境的理化性质及稳态的叙述,正确的有几项?( ) 患者血浆蛋白减少使血浆渗透压升高,可出现组织水肿 外界环境变化不大时,机体一定能维持内环境的稳态 血浆中的 参与维持血浆pH的稳定 血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐
9、和蛋白质的含量 内环境的各种成分及理化性质保持不变都是神经调节和体液调节的结果 A.五项 B.四项 C.三项 D.两项,探究点一,探究点二,探究点三,解析:患者血浆蛋白减少,血浆渗透压应降低,错误;由于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,内环境的稳态就会遭到破坏,错误;血浆的pH能保持相对稳定,与血浆中的HC O 3 和HP O 4 2 等离子有关,正确;血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量,正确;稳态是指内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定状态,并不是保持不变,目前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
10、制,错误。 答案:D,探究点一,探究点二,探究点三,归纳提升 1.内环境的动态变化 (1)内环境的温度、渗透压、酸碱度等理化性质及其各种成分都不是恒定不变的,而是处于一种动态平衡之中。 (2)影响内环境稳态的因素 外因:外界环境的变化。 内因:体内细胞不断进行的代谢活动。 (3)稳态的实质 是内环境成分和理化性质的稳态。 是一种动态平衡。,探究点一,探究点二,探究点三,2.内环境稳态的调节机制 (1)人体各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。 直接参与物质交换的器官与系统d.循环系统: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。 参与调节稳态的系统 神经
11、系统、内分泌系统和免疫系统,能及时感知内环境的变化,并作出反应加以调整,维持内环境稳定。 (2)神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。,探究点一,探究点二,探究点三,活学活练 1.内环境稳态的维持要依靠机体的调节,但外界环境也会影响稳态,下列事实哪一项不是外界环境因素变化引起的?( ) A.夏天长期待在空调房间容易引起“空调病” B.有人到青藏高原后会头疼乏力、血压升高 C.人屏息一段时间后,呼吸运动会明显加强 D.长期处于高温环境可能会引起“中暑”,探究点一,探究点二,探究点三,解析:由于空调房间温度较低,使汗腺毛孔收缩,影响排汗等生理过程,同时与外界有较大温差,会引起内环境发生
12、较大变化。青藏高原上空气稀薄,O2浓度较低,使大脑等组织细胞缺氧,提供的能量减少,而出现头昏乏力等症状。人屏住呼吸时,不与外界环境发生气体交换,从而使CO2大量积聚在血浆中,刺激呼吸中枢,进而使呼吸加快,但它不是外界环境变化引起的。由于外界温度过高,使人体代谢紊乱,从而引起“中暑”。 答案:C,探究点一,探究点二,探究点三,2.下列关于内环境稳态的相关叙述,正确的是( ) A.神经激素免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制 B.血浆渗透压与蛋白质含量有关,与无机离子含量无关 C.冬季有暖气的房间的温度过高影响体内酶的活性,导致稳态失衡,易患“暖气病” D.内环境的理化性质保持相对稳定仅是内环
13、境稳态的一部分 答案:D,探究点一,探究点二,探究点三,内环境稳态的重要意义 问题导引 为什么说内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件? 1.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。内环境稳态被破坏,细胞代谢将出现紊乱。 (1)血糖正常保证机体正常的能量供应。 (2)温度、pH相对稳定酶活性正常,细胞代谢正常。 (3)渗透压相对稳定细胞维持正常的形态和功能。,探究点一,探究点二,探究点三,2.解释下列现象。 (1)当患肠胃炎时,常常感到四肢无力。 (2)长时间没有进食时,常感到四肢无力、头晕眼花。 (3)感冒发烧时,食欲低下、精神不佳。 答案:(1)其原因是体内丢失了大量的无机盐,使无
14、机盐平衡遭到破坏,因此需要输液来补充。 (2)这是由于葡萄糖供应不足,四肢和大脑得不到足够的能量。 (3)这是由于体温升高,影响了消化酶等各类酶的催化功能,导致消化不良和其他生理活动紊乱。,探究点一,探究点二,探究点三,典例剖析 内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述错误的是( ) A.内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化 B.内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行 C.维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定是机体进行正常生命活动所必需的 D.内环境保持相对稳定状态,机体就能保持健康状态,探究点一,探究点二,探究点三,解析:机体通过调节,保持内环境的相对稳定,
15、以适应外界环境的变化,A项正确;新陈代谢过程中酶促反应的正常进行依赖于内环境的稳态,B项正确;维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定是内环境理化性质保持相对稳定的一个方面,内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,C项正确;内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,但机体出现健康问题并不都是内环境失调引起的,D项错误。 答案:D,探究点一,探究点二,探究点三,归纳提升 1.内环境稳态的重要意义 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 (1)渗透压相对稳定是维持细胞正常的形态和功能的重要因素。 (2)适宜的体温和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件,从而保证代谢的顺利进行。 (3)正常的血
16、糖水平和血氧含量是供给机体所需能量的重要保障。 2.内环境稳态失调引起的疾病,探究点一,探究点二,探究点三,3.关于内环境稳态的两个误区 误区一:内环境达到稳态时,人一定不患病。 反例:镰刀型细胞贫血症是基因突变导致红细胞形态异常造成的。 误区二:内环境稳态遭到破坏,代谢速率一定下降。 反例: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。,探究点一,探究点二,探究点三,活学活练 1.大多数海产鱼类不能在淡水中生存,因为( ) A.淡水中氧浓度较低 B.海产鱼类在淡水中不能维持体内水分平衡 C.淡水中缺少食物 D.淡水中二氧化碳浓度较高 解析:海水的无机盐浓度高,海产鱼类长期适应
17、这种环境,细胞内无机盐浓度与海水的无机盐浓度是相当的;如果在淡水中生活,细胞就会吸水,不能维持体内水分平衡。 答案:B,探究点一,探究点二,探究点三,A.调节细胞的渗透压 B.调节细胞的pH C.参与细胞的遗传 D.维持细胞的正常形态 答案:C,探究点一,探究点二,探究点三,实验:生物体维持pH稳定的机制 问题导引 分析实验“生物体维持pH稳定的机制”,找出实验注意事项,分析实验现象及原因。 1.该实验有误差吗?误差产生的原因是什么? 答案:有误差。 产生原因:(1)烧杯清洗不干净;(2)加入酸或碱后不摇动或摇动不均匀、不彻底;(3)加入酸或碱后不待其稳定就立即测pH等。,探究点一,探究点二,
18、探究点三,2.实验过程中,出现了很多次的“充分冲洗烧杯”,请你分析这样做的目的。 答案:第一次“充分冲洗烧杯”是为了避免酸性物质(HCl)与碱性物质(NaOH)发生中和反应,使实验现象不明显,减少误差。 第二次“充分冲洗烧杯”是为了避免残留的NaOH影响实验结果。 第三次“充分冲洗烧杯”是为了防止不同的生物材料混合,影响实验效果。 3.实验过程中腐蚀性物质使用注意事项及解决措施。 答案:HCl和NaOH都有腐蚀性,应避免它与皮肤和眼睛接触,更不要入口。若有洒落或溅出,要立即用水冲洗,并告诉老师。,探究点一,探究点二,探究点三,4.该实验中,缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同?尝试对生物材料维
19、持pH稳定的机制进行解释。 答案:缓冲液中加入少量酸或碱后,pH变化不明显,原因是磷酸缓冲液中含有Na2HPO4和KH2PO4,其中KH2PO4溶液呈酸性,当加入少生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等,它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用,此外,机体还可通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。,探究点一,探究点二,探究点三,典例剖析 为了研究血浆能否维持pH稳定,某同学将血浆等量分装到2支洁净的试管甲、乙中,分别测定pH并记录,再向甲管中滴1滴质量分数为5%的HCl,乙管中滴1滴质量分数为1%的NaOH溶液,振荡1 min,再分别测定pH并记录。 (1)试评
20、价并完善此方案。 。 (2)有同学猜想血浆通过缓冲作用来维持pH的相对稳定,他需要的实验证据是 。,探究点一,探究点二,探究点三,解析:设计实验步骤时要遵循对照和单一变量的基本原则。本实验的目的是探究血浆能否维持pH稳定,探究思路是先测定血浆的pH,再分别滴加HCl和NaOH溶液,一段时间后测定pH的变化,若pH变化不大,则血浆能维持pH稳定,若pH变化较大,则血浆不能维持pH稳定。研究是否能维持pH稳定还应增设以蒸馏水为实验对象的对照组;若研究是否通过缓冲作用来维持pH的稳定,需增设一个以缓冲液为实验对象的对照组。 答案:(1)缺少对照。应再增设一个以蒸馏水为实验对象的对照组,处理方法同甲、
21、乙两组 (2)增设一个以缓冲液为实验对象的对照组,处理方法同甲、乙两组,结果是加入HCl、NaOH溶液前后的pH也基本不变,探究点一,探究点二,探究点三,归纳提升 1.实验结论 在一定范围内,生物材料的性质类似于缓冲液,不同于自来水,说明生物材料内含缓冲物质,因而能维持pH的相对稳定。 2.注意事项 (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NaOH溶液均有腐蚀性,应避免其与皮肤和眼睛接触。 (3)冲洗烧杯一定要充分,否则将影响实验结果。 (4)至少选两种生物材料进行实验。,探究点一,探究点二,探究点三,3.机体维持pH相对稳定的原理 机体维持pH相对稳定的主要原因是
22、体液中含有缓冲对,如NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等,它们能够对pH的变化起缓冲作用。此外,机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。(以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例) (1)当酸性物质增加时,探究点一,探究点二,探究点三,(2)当碱性物质(如Na2CO3)增加时由此可以看出,血浆pH的相对稳定是在神经调节和体液调节的共同作用下,通过循环、呼吸、消化、泌尿等系统协调完成的,不是简单的“酸碱中和”反应。,探究点一,探究点二,探究点三,活学活练 1.下列关于人体内环境中pH调节的叙述,不正确的是( ) A.人体血液pH通常在67之间 B.血液中乳酸过多时,就与
23、NaHCO3发生反应,生成乳酸钠和H2CO3 C.血液中Na2CO3过多时,就与H2CO3结合形成NaHCO3 D.血液中CO2过多会刺激神经中枢,促进呼吸活动将CO2排出 答案:A,探究点一,探究点二,探究点三,2.为了探究“人体内环境中pH的相对稳定是否是由于血浆中存在着缓冲物质”,请你设计一个探究实验,并回答下列问题。 (1)实验材料及用具:家兔的血浆适量、蒸馏水、预先配制的缓冲液、量筒、试管若干支。模拟人体血浆内导致pH变化的主要物质是 。此外,还必须以 作为实验用具。 (2)实验步骤: 设置A、B两个实验组,每组取3支试管,并分别标记为1、2、3; 先向A组中的1、2、3试管分别加入
24、 ,再依次滴入等量的 ,测量pH并记录填表; B组: 。 (3)结果预测: A组: 。 B组: 。 (4)从以上两组实验结果的分析,可以得出的结论是 。,探究点一,探究点二,探究点三,答案:(1)Na2CO3、乳酸 pH试纸、滴管 (2)等量的蒸馏水、缓冲液、家兔血浆 乳酸(或Na2CO3) 3支试管按A组操作依次加入等量的3种物质后,再滴加等量的Na2CO3(或乳酸) (3)1试管pH变化明显,pH明显降低(或升高),2、3试管pH变化不明显 1试管pH变化明显,pH明显升高(或降低),2、3试管pH变化不明显 (4)蒸馏水不具有缓冲作用,为对照组;人工配制的缓冲液具有缓冲作用;动物血浆与缓冲液一样具有缓冲作用,说明其成分中含有缓冲物质,探究点一,探究点二,探究点三,温故知新要点速记 内环境稳态的5个重点 (1)含义: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做稳态。 (2)实质:内环境的每一种化学成分和理化性质处于动态平衡中。 (3)调节机制:神经体液免疫调节网络。 (4)失调原因:稳态的调节能力是有一定限度的。 (5)意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。,
