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第2节 内环境的稳态
在进行常规体检时,通常要做血液生化检查,以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。下图是某人的血液生化检查化验单的一部分。
讨论1:为什么血液的生化指标能反映机体的健康状况?
血液生化指标是指血液中各种化学成分的含量,包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内,即处于相对稳定的状态。当机体某项生理功能出现障碍,势必影响其代谢产物的含量,进而引起血液生化指标的变化,因此血液的生化指标可以反映机体的健康状况,并可以作为诊断疾病的依据。
讨论2:每种成分的参考值(即正常值)都有一个变化范围,这说明什么?
(1)内环境成分的含量不是恒定不变的, 而是在一定范围内波动, 内环境稳态表现为一种动态平衡;
(2)不同个体存在一定差异。
讨论3:为什么血浆的各种化学成分都在不断发生变化?
体内细胞代谢活动的进行和外界环境的变化。
讨论3:化验单上什么成分超出正常范围?这可能会对人体造成什么不利影响?
高血脂
高血糖
实验设计
实验课题:模拟生物体维持pH的稳定
实验对象:
自变量:
因变量:
酸性、碱性物质(HCl、NaOH)
生物体的pH变化
生物组织(肝匀浆、动物血浆、蛋清等)
检测pH(pH试纸/pH计)
实验设计
材料用具:
实验设计
实验过程:
实验设计
实验过程:
实验设计
实验结果:
实验设计
实验结果处理:
实验设计
实验结论:
加入酸性或碱性物质后,内环境的pH在较小的范围内波动,内环境对外界pH的变化具有一定的缓冲能力。
一、内环境的动态变化
H2CO3 / HCO3-
H2PO4- / HPO42-
一、内环境的动态变化
健康人内环境的每一种成分如血糖、血脂,以及渗透压等理化性质都是不断变化的,但都处于一定的范围内。
(1)稳态的概念: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)内环境稳态实质:
内环境的各种化学成分和理化性质都处于动态平衡中。
1.某同学以清水、缓冲液和血浆为实验材料进行“探究血浆是否具有维持pH稳定的功能”的实验,预期结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.起对照作用的是清水组和缓冲液组
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
D
2.分别向20 mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀HCl和稀NaOH溶液,在一定范围内,血浆酸碱度变化与滴加滴数的关系正确的是( )
D
二、对稳态调节机制的认识
(1)内环境稳态调节的基础:
人体各器官、系统协调一致地正常运行
二、对稳态调节机制的认识
(2)稳态调节机制的探究历程
[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。
内环境稳态会不会出现失调的情形的呢?
二、对稳态调节机制的认识
(3)稳态失调
中暑
空调病
高原反应
外界环境的变化过于剧烈,会导致稳态失调。
二、对稳态调节机制的认识
(3)稳态失调
感冒发烧
严重腹泻
尿毒症
人体自身的调节功能出现障碍,也会导致稳态失调。
二、对稳态调节机制的认识
(3)稳态失调
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的!
外环境变化过于剧烈
(外因)
调节功能出现障碍
(内因)
内环境的稳态遭到破坏
危及机体健康
3.下列有关稳态的生理意义的叙述,错误的是( )
A.稳态有利于酶促反应的正常进行
B.稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
C.稳态遭到破坏可导致疾病的发生
D.当血液的成分稳定时,人一定不会患病
D
三、内环境稳态的重要意义
细胞代谢是由细胞内众多复杂的化学反应组成的,完成这些反应需要各种物质和条件。例如:
(1)正常的血糖浓度和血液中的含氧量,能为细胞代谢提供充足的反应物。
(2)适宜的温度和pH等能保证酶正常地发挥催化作用。
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!
稳态概念的发展
不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性:
分子水平:基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。
细胞水平:细胞的分裂和分化的稳态等。
器官水平:心脏活动如血压、心率的稳态、消化腺分泌消化液的稳态等。
群体水平:种群数量的变化存在稳态、生态系统的结构和功能也存在稳态等。
1.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。 ( )
×
√
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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
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?