人教选择性必修1课件：第1章 人体的内环境与稳态 第2节 内环境的稳态(共50张PPT)
文档属性
| 名称 | 人教选择性必修1课件：第1章 人体的内环境与稳态 第2节 内环境的稳态(共50张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.1MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 生物学 | ||
| 更新时间 | 2022-12-06 17:19:56 | ||
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文档简介
(共50张PPT)
第2节 内环境的稳态
第1章 人体的内环境与稳态
目 标 素 养
1.运用稳态与平衡的观点,通过“模拟生物体维持pH的稳定”实验,归纳内环境稳态的含义,明确其调节机制,形成正确的生命观。
2.通过构建机体的稳态模型,培养科学思维,并能正确运用模型分析机体的生理活动,说明内环境稳态的重要意义。
3.通过具体实例分析和总结内环境稳态失调引起的疾病,关注人体健康,养成自我保健意识和习惯。
知 识 概 览
一、模拟生物体维持pH的稳定
1.实验原理
在溶液中加入酸或碱,缓冲对(如 )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 。
2.方法步骤
3.实验结论:肝匀浆类似于 缓冲液 ,加入少量酸或碱不会发生pH的 大幅波动 。
微思考1该实验中,缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同 尝试对生物材料维持pH稳定的机制进行解释。
提示:缓冲液中加入少量酸或碱后,pH变化不明显,原因是缓冲液中含有缓冲物质,可中和H+或OH-;而水溶液中不含缓冲物质,因而加入酸、碱后pH变化明显。生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等,它们能够对pH的变化起缓冲作用,此外,机体还可通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。
二、内环境的动态变化
1.实例
(1)pH:人体内环境中有很多缓冲对,其中最重要的是______________,其次还有______________等。
(2)体温: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差异;同一个人的体温在一日内的变化幅度一般不超过 1 ℃ ;尽管气温波动范围较大,但健康人的体温始终接近 37 ℃ 。
2.内环境稳态的含义: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。
3.内环境稳态的实质:健康人内环境的每一种成分以及
理化性质 都处于 动态平衡 中。
微思考2为什么机体的稳态不是恒定不变的
提示:细胞不断进行的代谢活动(内因)和外界环境的变化(外因)都会影响内环境,因此内环境的稳态不是恒定不变的。
微判断1
1.剧烈运动时,内环境的pH有下降趋势。 ( √ )
2.内环境的生化指标能反映机体的健康状况,可作为诊断疾病的依据。 ( √ )
微训练在血液生化检验结果报告单上,每种成分的参考值(即正常值)都有一个变化范围。下列对此理解错误的是( )
A.内环境的稳态不是恒定不变的,可在一定范围内波动
B.内环境的稳态是一种动态的、相对的稳定状态
C.年龄、性别等个体差异会导致内环境的成分存在差异
D.该变化范围主要考虑了检验结果的误差
答案:D
解析:每种成分的参考值(即正常值)都有一个变化范围,一方面是因为个体间存在差异,另一方面,同一个体内环境的稳态也是动态的、相对的,与检验结果的误差无关。
三、对稳态调节机制的认识及内环境稳态的重要意义
1.维持内环境稳态的基础:人体各 器官、系统 协调一致地正常运行。
2.对内环境稳态调节机制的认识历程
贝尔纳 (法国) 内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节
坎农 (美国) 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
现代 观点 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
3.调节能力:人体维持稳态的调节能力是有 一定限度 的。
4.内环境稳态的重要意义
(1)意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 。
(2)实例:
①只有 血糖 浓度和血液中的 含氧量 保持在正常范围内,才能为细胞代谢提供充足的反应物。
②适宜的 温度 和 pH 等条件才能保证酶正常地发挥催化作用。
微判断2佝偻病与内环境的稳态失调有一定的关系。( √ )
一 维持血浆pH稳定的机制
重难归纳
1.生物体内缓冲物质调节稳态的过程分析
(1)稳态维持的原因:血浆中存在缓冲物质,如H2CO3/ NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。
(2)调节机制: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排出体外,从而使血浆的酸碱度保持相对稳定。缓冲物质H2CO3/NaHCO3的调节机制如下图所示。
2.实验:模拟生物体维持pH的稳定
(1)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。
(2)实验方法:对比实验法。
(3)实验过程。
测定并记录起始pH→每加入5滴物质的量浓度为0.1 mol/L的HCl或NaOH测定并记录一次pH,直至滴入30滴→以pH为纵坐标,以酸或碱的滴数为横坐标,根据记录数据作图→比较并得出结论。
(4)实验结果及结论。
材料 图示 结果
自来水 滴加HCl后,自来水pH逐渐减小;滴加NaOH后,自来水pH逐渐增大
材料 图示 结果
缓冲液 在一定的范围内,无论滴加HCl还是NaOH,缓冲液的pH均保持相对稳定
生物材料 在一定的范围内,无论滴加HCl还是NaOH,生物材料的pH均保持相对稳定
结论 生物材料的性质类似于缓冲液,说明生物材料内含有缓冲物质,能够维持pH的相对稳定 (5)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;②HCl和NaOH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绘制pH变化曲线时一定要用不同颜色的笔画实线、虚线标明。
人在剧烈运动后会感到肌肉酸痛,但休息一段时间后,酸痛感会消失。请分析其中的原因。
提示:人在剧烈运动后会产生乳酸,引起肌肉酸痛。乳酸进入血液后,与血浆中的NaHCO3反应生成乳酸钠和H2CO3, H2CO3可分解为H2O和CO2,CO2可通过呼吸系统排出体外,酸痛感消失。
典例剖析
下列关于“模拟生物体维持pH的稳定”实验的叙述,错误的是( )
A.HCl和NaOH都有腐蚀性,应避免其与皮肤和眼睛接触
B.每种实验材料测定完成后,都必须将烧杯充分洗净,才可倒入等量的其他实验材料
C.根据加入HCl或NaOH后pH的变化可知,肝匀浆更像缓冲液
D.根据所得数据画pH变化曲线时,一般以pH为横坐标,以酸或碱的滴数为纵坐标
答案:D
解析:根据所得数据画pH变化曲线时,一般以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标。
特别提醒
血浆中含有许多对酸碱度起缓冲作用的缓冲对,如
,其作用是使血浆的pH不会发生很大的变化,从而维持在相对稳定的状态。生物组织匀浆的性质类似于缓冲液,说明生物组织匀浆内含缓冲物质,能够维持pH的相对稳定。
学以致用
人在剧烈运动时,血浆中的乳酸大量增加而pH基本不变。下列关于此现象的解释,错误的是( )
A.血浆是一种缓冲溶液体系
B.乳酸与NaHCO3反应生成弱酸H2CO3
C.H2CO3分解产生的CO2可经呼吸系统排出
D.大量乳酸进入血液后,马上被稀释或被彻底分解
答案:D
解析:人在剧烈运动时,部分细胞会因供氧不足而进行无氧呼吸,产生大量乳酸,乳酸进入血液会导致血浆pH略降低,但血浆中存在缓冲物质,如血浆中的NaHCO3能与乳酸反应生成H2CO3(弱酸),H2CO3分解产生的CO2经呼吸系统排出,最终导致血浆pH基本稳定。
二 对内环境稳态及其调节机制的认识
重难归纳
1.对内环境稳态概念的理解
内容 包括组成内环境的各种化学成分的稳态,如氧气、葡萄糖等的含量;内环境的各种理化性质的相对平衡,如渗透压、pH、温度等
实质 是内环境的组成成分和理化性质的动态平衡
基础 内环境稳态的功能基础是机体的调节作用,结构基础是各个器官、系统的协调活动
2.内环境稳态调节的模型
(1)直接参与稳态调节的系统。
④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。
(2)间接参与稳态调节的系统:神经系统、内分泌系统和免疫系统。
3.人体维持稳态的调节能力
(1)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。
(2)内环境化学成分和理化性质的改变引起的常见疾病(见下表)。
病症名称 内环境化学成分及理化性质的变化 引起疾病的症状
尿毒症 尿素等代谢废物在体内积累 自身中毒和其他综合病症
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
易错提醒
关于内环境稳态的两个误区
(1)误区一:内环境达到稳态时,人一定不患病。
反例:镰状细胞贫血是基因突变导致红细胞形态异常造成的。
(2)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。
4.内环境稳态的重要意义
(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。
(2)图解。
请解释下列现象。
(1)长时间没有进食时,常感到四肢无力、头晕眼花。
提示:这是由于葡萄糖供应不足,四肢和大脑得不到足够的能量。
(2)感冒发烧时,食欲低下、精神不佳。
提示: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。
典例剖析
航天员在太空中有非常明显的失重感,失重时人体的液体静压丧失。人体的感受器感到体液增加,机体通过体液调节系统减少体液,出现体液转移反射性多尿,导致水盐从尿中排出。下列关于人体内环境和稳态的叙述,错误的是( )
A.水盐从尿中排出使渗透压的稳定遭到破坏,必然会引起代谢紊乱
B.液体静压丧失,可能会导致腿部体液转移到人的身体上部,出现鸟腿(腿部变细)现象
C.内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下维持的
D.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
答案:C
解析:内环境稳态的维持是神经—体液—免疫调节网络共同作用的结果。
归纳拓展 内环境稳态失调分析
(1)内环境理化性质失调。
①pH失调——酸中毒、碱中毒;②渗透压失调——细胞形态、功能异常;③体温失调——发热、中暑等。
(2)内环境化学成分失调。
①血浆中蛋白质含量降低,可导致组织水肿;②血浆中含氮废物过多,可导致尿毒症;③血浆中Ca2+浓度过低,可出现抽搐现象;④血糖平衡失调,可导致低血糖、糖尿病等。
学以致用
下列关于内环境及其稳态的叙述,正确的是( )
A.红细胞和淋巴细胞生活的内环境相同
B.内环境稳态遭到破坏时必将引起细胞代谢紊乱
C.血红蛋白等化学成分相对稳定是内环境稳态的表现之一
D.神经调节是内环境维持稳态的主要调节机制
答案:B
解析:红细胞生活的内环境是血浆,淋巴细胞生活的内环境是淋巴液和血浆,A项错误。内环境稳态是细胞进行正常生命活动的必要条件,因此内环境稳态遭到破坏时必将引起细胞代谢紊乱,B项正确。血红蛋白位于红细胞内,不属于内环境,C项错误。内环境维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络,D项错误。
1.近年来,去西藏旅游的人越来越多,但高原地区氧气稀薄,一些人可能会出现组织水肿等高原反应。下列说法错误的是
( )
A.高原反应可能还包括呼吸、心跳加速
B.因高原反应出现组织水肿时人体内的组织液增多
C.高原反应的产生是因为机体丧失了维持稳态的调节能力
D.高原反应的产生可能与内环境酸碱平衡失调有关
答案:C
解析:高原反应的产生是因为外界环境引起机体内环境的改变超过了机体的自我调节能力,而不是机体丧失了维持稳态的调节能力。
2.按照现代观点,调节人体内环境稳态的系统不包括( )
A.神经系统 B.内分泌系统
C.循环系统 D.免疫系统
答案:C
解析:机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络,所以有神经系统、内分泌系统和免疫系统参与,不包括循环系统。
3.当病人发生肾功能衰竭时,就会出现尿毒症,严重时会导致死亡。这一事实不能说明( )
A.人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的
B.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
C.内环境稳态让每一器官共享,又靠所有器官共建
D.神经—体液—免疫调节网络只是机体维持稳态的辅助调节机制
答案:D
解析:神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
4.下图是向某生物血浆中滴加一定浓度的盐酸或氢氧化钠溶液后pH的变化曲线,其中正确的结果是( )
答案:B
5.下列有关稳态的叙述,正确的是( )
A.稳态是机体通过消化、呼吸、循环、泌尿这四个系统的协调活动来维持的
B.稳态是机体在神经系统的协调下,通过各器官、系统的协调活动来共同维持的
C.在正常情况下,内环境的各种理化性质是保持不变的
D.机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络
答案:D
解析:正常机体维持稳态需要各个器官、系统的协调活动,A项错误。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项错误。在正常情况下,内环境的各种理化性质不是保持不变,而是相对稳定,C项错误。
6.某同学分别以清水、缓冲液(含Na2HPO4、KH2PO4的溶液,pH=7)和血浆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:分别加入25 mL实验材料→测pH→滴加5 mL物质的量浓度为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。请回答下列问题。
(1)实验开始时应测量3种材料的pH,其目的是 。
(2)该同学用下图所示曲线来预测探究结果。
①预期结果中明显不科学的是 组,理由是 。
②实验中清水组和缓冲液组起 作用。该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 。
答案:(1)获得实验前的数据,以便与实验后溶液的pH作比较
(2)①清水 清水中加入HCl后,溶液pH应下降 ②对照 血浆与缓冲液一样具有维持pH稳定的功能,且血浆维持pH稳定的能力更强
(3)加入物质的量浓度为0.1 mol/L的NaOH后,血浆pH仍可在一定范围内保持稳定的实验
解析:(1)实验开始时应测量3种材料的pH,以便与加入物质的量浓度为0.1 mol/L的HCl后的pH作比较,得出pH稳定与否的结论。(2)清水中加入HCl后酸性增强,pH应降低。本实验的目的是探究“血浆是否具有维持pH稳定的功能”,设置清水组、缓冲液组是为了作对照。清水不能维持pH稳定,血浆与缓冲液具有维持pH稳定的功能,从坐标曲线图可知,血浆维持pH稳定的能力更强。(3)该实验从加酸的角度探究血浆是否具有维持pH稳定的功能,但为了实验结论的准确性,还应从加碱的角度进行探究。
第2节 内环境的稳态
第1章 人体的内环境与稳态
目 标 素 养
1.运用稳态与平衡的观点,通过“模拟生物体维持pH的稳定”实验,归纳内环境稳态的含义,明确其调节机制,形成正确的生命观。
2.通过构建机体的稳态模型,培养科学思维,并能正确运用模型分析机体的生理活动,说明内环境稳态的重要意义。
3.通过具体实例分析和总结内环境稳态失调引起的疾病,关注人体健康,养成自我保健意识和习惯。
知 识 概 览
一、模拟生物体维持pH的稳定
1.实验原理
在溶液中加入酸或碱,缓冲对(如 )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 。
2.方法步骤
3.实验结论:肝匀浆类似于 缓冲液 ,加入少量酸或碱不会发生pH的 大幅波动 。
微思考1该实验中,缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同 尝试对生物材料维持pH稳定的机制进行解释。
提示:缓冲液中加入少量酸或碱后,pH变化不明显,原因是缓冲液中含有缓冲物质,可中和H+或OH-;而水溶液中不含缓冲物质,因而加入酸、碱后pH变化明显。生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等,它们能够对pH的变化起缓冲作用,此外,机体还可通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。
二、内环境的动态变化
1.实例
(1)pH:人体内环境中有很多缓冲对,其中最重要的是______________,其次还有______________等。
(2)体温: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差异;同一个人的体温在一日内的变化幅度一般不超过 1 ℃ ;尽管气温波动范围较大,但健康人的体温始终接近 37 ℃ 。
2.内环境稳态的含义: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。
3.内环境稳态的实质:健康人内环境的每一种成分以及
理化性质 都处于 动态平衡 中。
微思考2为什么机体的稳态不是恒定不变的
提示:细胞不断进行的代谢活动(内因)和外界环境的变化(外因)都会影响内环境,因此内环境的稳态不是恒定不变的。
微判断1
1.剧烈运动时,内环境的pH有下降趋势。 ( √ )
2.内环境的生化指标能反映机体的健康状况,可作为诊断疾病的依据。 ( √ )
微训练在血液生化检验结果报告单上,每种成分的参考值(即正常值)都有一个变化范围。下列对此理解错误的是( )
A.内环境的稳态不是恒定不变的,可在一定范围内波动
B.内环境的稳态是一种动态的、相对的稳定状态
C.年龄、性别等个体差异会导致内环境的成分存在差异
D.该变化范围主要考虑了检验结果的误差
答案:D
解析:每种成分的参考值(即正常值)都有一个变化范围,一方面是因为个体间存在差异,另一方面,同一个体内环境的稳态也是动态的、相对的,与检验结果的误差无关。
三、对稳态调节机制的认识及内环境稳态的重要意义
1.维持内环境稳态的基础:人体各 器官、系统 协调一致地正常运行。
2.对内环境稳态调节机制的认识历程
贝尔纳 (法国) 内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节
坎农 (美国) 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
现代 观点 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
3.调节能力:人体维持稳态的调节能力是有 一定限度 的。
4.内环境稳态的重要意义
(1)意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 。
(2)实例:
①只有 血糖 浓度和血液中的 含氧量 保持在正常范围内,才能为细胞代谢提供充足的反应物。
②适宜的 温度 和 pH 等条件才能保证酶正常地发挥催化作用。
微判断2佝偻病与内环境的稳态失调有一定的关系。( √ )
一 维持血浆pH稳定的机制
重难归纳
1.生物体内缓冲物质调节稳态的过程分析
(1)稳态维持的原因:血浆中存在缓冲物质,如H2CO3/ NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。
(2)调节机制: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排出体外,从而使血浆的酸碱度保持相对稳定。缓冲物质H2CO3/NaHCO3的调节机制如下图所示。
2.实验:模拟生物体维持pH的稳定
(1)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。
(2)实验方法:对比实验法。
(3)实验过程。
测定并记录起始pH→每加入5滴物质的量浓度为0.1 mol/L的HCl或NaOH测定并记录一次pH,直至滴入30滴→以pH为纵坐标,以酸或碱的滴数为横坐标,根据记录数据作图→比较并得出结论。
(4)实验结果及结论。
材料 图示 结果
自来水 滴加HCl后,自来水pH逐渐减小;滴加NaOH后,自来水pH逐渐增大
材料 图示 结果
缓冲液 在一定的范围内,无论滴加HCl还是NaOH,缓冲液的pH均保持相对稳定
生物材料 在一定的范围内,无论滴加HCl还是NaOH,生物材料的pH均保持相对稳定
结论 生物材料的性质类似于缓冲液,说明生物材料内含有缓冲物质,能够维持pH的相对稳定 (5)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;②HCl和NaOH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绘制pH变化曲线时一定要用不同颜色的笔画实线、虚线标明。
人在剧烈运动后会感到肌肉酸痛,但休息一段时间后,酸痛感会消失。请分析其中的原因。
提示:人在剧烈运动后会产生乳酸,引起肌肉酸痛。乳酸进入血液后,与血浆中的NaHCO3反应生成乳酸钠和H2CO3, H2CO3可分解为H2O和CO2,CO2可通过呼吸系统排出体外,酸痛感消失。
典例剖析
下列关于“模拟生物体维持pH的稳定”实验的叙述,错误的是( )
A.HCl和NaOH都有腐蚀性,应避免其与皮肤和眼睛接触
B.每种实验材料测定完成后,都必须将烧杯充分洗净,才可倒入等量的其他实验材料
C.根据加入HCl或NaOH后pH的变化可知,肝匀浆更像缓冲液
D.根据所得数据画pH变化曲线时,一般以pH为横坐标,以酸或碱的滴数为纵坐标
答案:D
解析:根据所得数据画pH变化曲线时,一般以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标。
特别提醒
血浆中含有许多对酸碱度起缓冲作用的缓冲对,如
,其作用是使血浆的pH不会发生很大的变化,从而维持在相对稳定的状态。生物组织匀浆的性质类似于缓冲液,说明生物组织匀浆内含缓冲物质,能够维持pH的相对稳定。
学以致用
人在剧烈运动时,血浆中的乳酸大量增加而pH基本不变。下列关于此现象的解释,错误的是( )
A.血浆是一种缓冲溶液体系
B.乳酸与NaHCO3反应生成弱酸H2CO3
C.H2CO3分解产生的CO2可经呼吸系统排出
D.大量乳酸进入血液后,马上被稀释或被彻底分解
答案:D
解析:人在剧烈运动时,部分细胞会因供氧不足而进行无氧呼吸,产生大量乳酸,乳酸进入血液会导致血浆pH略降低,但血浆中存在缓冲物质,如血浆中的NaHCO3能与乳酸反应生成H2CO3(弱酸),H2CO3分解产生的CO2经呼吸系统排出,最终导致血浆pH基本稳定。
二 对内环境稳态及其调节机制的认识
重难归纳
1.对内环境稳态概念的理解
内容 包括组成内环境的各种化学成分的稳态,如氧气、葡萄糖等的含量;内环境的各种理化性质的相对平衡,如渗透压、pH、温度等
实质 是内环境的组成成分和理化性质的动态平衡
基础 内环境稳态的功能基础是机体的调节作用,结构基础是各个器官、系统的协调活动
2.内环境稳态调节的模型
(1)直接参与稳态调节的系统。
④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。
(2)间接参与稳态调节的系统:神经系统、内分泌系统和免疫系统。
3.人体维持稳态的调节能力
(1)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。
(2)内环境化学成分和理化性质的改变引起的常见疾病(见下表)。
病症名称 内环境化学成分及理化性质的变化 引起疾病的症状
尿毒症 尿素等代谢废物在体内积累 自身中毒和其他综合病症
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
易错提醒
关于内环境稳态的两个误区
(1)误区一:内环境达到稳态时,人一定不患病。
反例:镰状细胞贫血是基因突变导致红细胞形态异常造成的。
(2)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。
4.内环境稳态的重要意义
(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。
(2)图解。
请解释下列现象。
(1)长时间没有进食时,常感到四肢无力、头晕眼花。
提示:这是由于葡萄糖供应不足,四肢和大脑得不到足够的能量。
(2)感冒发烧时,食欲低下、精神不佳。
提示: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。
典例剖析
航天员在太空中有非常明显的失重感,失重时人体的液体静压丧失。人体的感受器感到体液增加,机体通过体液调节系统减少体液,出现体液转移反射性多尿,导致水盐从尿中排出。下列关于人体内环境和稳态的叙述,错误的是( )
A.水盐从尿中排出使渗透压的稳定遭到破坏,必然会引起代谢紊乱
B.液体静压丧失,可能会导致腿部体液转移到人的身体上部,出现鸟腿(腿部变细)现象
C.内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下维持的
D.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
答案:C
解析:内环境稳态的维持是神经—体液—免疫调节网络共同作用的结果。
归纳拓展 内环境稳态失调分析
(1)内环境理化性质失调。
①pH失调——酸中毒、碱中毒;②渗透压失调——细胞形态、功能异常;③体温失调——发热、中暑等。
(2)内环境化学成分失调。
①血浆中蛋白质含量降低,可导致组织水肿;②血浆中含氮废物过多,可导致尿毒症;③血浆中Ca2+浓度过低,可出现抽搐现象;④血糖平衡失调,可导致低血糖、糖尿病等。
学以致用
下列关于内环境及其稳态的叙述,正确的是( )
A.红细胞和淋巴细胞生活的内环境相同
B.内环境稳态遭到破坏时必将引起细胞代谢紊乱
C.血红蛋白等化学成分相对稳定是内环境稳态的表现之一
D.神经调节是内环境维持稳态的主要调节机制
答案:B
解析:红细胞生活的内环境是血浆,淋巴细胞生活的内环境是淋巴液和血浆,A项错误。内环境稳态是细胞进行正常生命活动的必要条件,因此内环境稳态遭到破坏时必将引起细胞代谢紊乱,B项正确。血红蛋白位于红细胞内,不属于内环境,C项错误。内环境维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络,D项错误。
1.近年来,去西藏旅游的人越来越多,但高原地区氧气稀薄,一些人可能会出现组织水肿等高原反应。下列说法错误的是
( )
A.高原反应可能还包括呼吸、心跳加速
B.因高原反应出现组织水肿时人体内的组织液增多
C.高原反应的产生是因为机体丧失了维持稳态的调节能力
D.高原反应的产生可能与内环境酸碱平衡失调有关
答案:C
解析:高原反应的产生是因为外界环境引起机体内环境的改变超过了机体的自我调节能力,而不是机体丧失了维持稳态的调节能力。
2.按照现代观点,调节人体内环境稳态的系统不包括( )
A.神经系统 B.内分泌系统
C.循环系统 D.免疫系统
答案:C
解析:机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络,所以有神经系统、内分泌系统和免疫系统参与,不包括循环系统。
3.当病人发生肾功能衰竭时,就会出现尿毒症,严重时会导致死亡。这一事实不能说明( )
A.人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的
B.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
C.内环境稳态让每一器官共享,又靠所有器官共建
D.神经—体液—免疫调节网络只是机体维持稳态的辅助调节机制
答案:D
解析:神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
4.下图是向某生物血浆中滴加一定浓度的盐酸或氢氧化钠溶液后pH的变化曲线,其中正确的结果是( )
答案:B
5.下列有关稳态的叙述,正确的是( )
A.稳态是机体通过消化、呼吸、循环、泌尿这四个系统的协调活动来维持的
B.稳态是机体在神经系统的协调下,通过各器官、系统的协调活动来共同维持的
C.在正常情况下,内环境的各种理化性质是保持不变的
D.机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络
答案:D
解析:正常机体维持稳态需要各个器官、系统的协调活动,A项错误。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项错误。在正常情况下,内环境的各种理化性质不是保持不变,而是相对稳定,C项错误。
6.某同学分别以清水、缓冲液(含Na2HPO4、KH2PO4的溶液,pH=7)和血浆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:分别加入25 mL实验材料→测pH→滴加5 mL物质的量浓度为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。请回答下列问题。
(1)实验开始时应测量3种材料的pH,其目的是 。
(2)该同学用下图所示曲线来预测探究结果。
①预期结果中明显不科学的是 组,理由是 。
②实验中清水组和缓冲液组起 作用。该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 。
答案:(1)获得实验前的数据,以便与实验后溶液的pH作比较
(2)①清水 清水中加入HCl后,溶液pH应下降 ②对照 血浆与缓冲液一样具有维持pH稳定的功能,且血浆维持pH稳定的能力更强
(3)加入物质的量浓度为0.1 mol/L的NaOH后,血浆pH仍可在一定范围内保持稳定的实验
解析:(1)实验开始时应测量3种材料的pH,以便与加入物质的量浓度为0.1 mol/L的HCl后的pH作比较,得出pH稳定与否的结论。(2)清水中加入HCl后酸性增强,pH应降低。本实验的目的是探究“血浆是否具有维持pH稳定的功能”,设置清水组、缓冲液组是为了作对照。清水不能维持pH稳定,血浆与缓冲液具有维持pH稳定的功能,从坐标曲线图可知,血浆维持pH稳定的能力更强。(3)该实验从加酸的角度探究血浆是否具有维持pH稳定的功能,但为了实验结论的准确性,还应从加碱的角度进行探究。