第2节 内环境稳态的重要性
[学习目标] 1.结合生活实例概述内环境稳态的含义。2.从各器官、系统的相互关系理解内环境稳态的调节机制,说明内环境稳态的意义。3.通过探究实验概述生物体维持pH稳定的机制。
一、内环境的动态变化 1.人体体温的日变化规律
下图为某正常人与其父母的体温日变化曲线图。请分析回答:
(1)正常人的体温并不是一个固定值,而是在一定温度范围内变化,一般不超过1℃,而且,人的体温随昼夜不同发生变化。
(2)正常情况下,不同人的体温会因年龄、性别等的不同而存在着微小的差异。 (3)健康人的体温始终接近37 ℃,并且处于动态平衡中。 2.下表为某人的血液生化六项检查化验单,请分析:
项目 丙氨酸氨基转移酶 肌酐 尿素氮 血清葡萄糖 甘油三酯 测定值 17 1.9 14.6 223 217 单位 (IU·L) (mg·dL) (mg·dL) (mg·dL) (mg·dL) -1-1-1-1-1参考范围 0~45 0.5~1.5 6~23 60~110 50~200 (1)每种成分的正常参考值是一个范围,这说明内环境的理化性质不是恒定不变的,而是在一定范围内波动。
(2)该人的血清葡萄糖和甘油三酯等物质的含量超标,说明他可能患有高血糖(糖尿病)和高血脂等疾病。可见当机体某项生理功能出现障碍时,势必影响其代谢产物的含量,并可作为诊断疾病的依据。 3.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。
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二、稳态的调节机制
1.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。
2. 与维持内环境稳态直接相关的系统是消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统。 3.维持稳态的主要调节机制:神经—体液—免疫调节网络。
4.人体对稳态进行调节的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,内环境稳态就会遭到破坏。 三、内环境稳态的意义
1.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 (1)渗透压是维持组织细胞正常形态的重要因素。 (2)适宜的温度和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件。 (3)正常的血糖水平和血氧含量是供给机体所需能量的重要保障。 (4)内环境中积累过多的代谢产物如二氧化碳、尿素等,会使机体中毒。 2.稳态失调与相关疾病
病症名称 糖尿病 高原反应 感冒发烧 严重腹泻 内环境理化性质变化 血液中葡萄糖含量过高 体内缺氧,血氧过低 体温过高,影响酶的活性 丢失大量的水和无机盐 引起疾病的症状 多食、多饮、多尿、口渴、 饥饿感强烈,身体消瘦 头痛、乏力、心跳加快 食欲不振、四肢无力 疲倦、周身不适、恶心 四、生物体维持pH稳定的机制 1.实验原理
本实验采用对比实验的方法,通过分别向自来水、缓冲液和生物材料中加入酸或碱溶液引起pH的变化,定性说明在一定范围内生物体内液体环境与缓冲液相似,从而说明生物体pH相对稳定的机制。 2.方法步骤
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3.结果分析与结论 材料 图示 结果 自来 水 滴加盐酸后,自来水pH逐渐减小;滴加NaOH溶液后,自来水pH逐渐增大 缓冲 液 在一定范围内,无论滴加盐酸还是NaOH溶液,缓冲液的pH均保持相对稳定 生物 材料 结论 在一定范围内,无论滴加盐酸还是NaOH溶液,生物材料的pH均保持相对稳定 生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明生物材料内含有缓冲物质,能够维持pH的相对稳定
一、内环境的成分变化与人体健康的情景分析
1.人体内组织液增多会导致组织水肿,组织水肿的原因有多种,结合下图分析:
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(1)营养不良,蛋白质摄入量不足会导致组织水肿,原因可能是什么?
答案 蛋白质摄入量不足会导致血浆蛋白减少,血浆的渗透压降低,过程b增强,组织液增多出现组织水肿。
(2)肾小球肾炎会导致血浆蛋白随尿液排出,出现蛋白尿,患者也出现组织水肿,原因和上述情景相同吗?
答案 基本相同。血浆蛋白随尿液排出,血浆的渗透压降低,过程b增强,组织液增多出现组织水肿。
(3)丝虫是一种寄生在毛细淋巴管内的寄生虫,会导致淋巴管阻塞,那么丝虫病会导致组织水肿吗?
答案 会。淋巴管阻塞,过程c受阻,淋巴回流血浆的量减少,影响组织液渗入淋巴,组织液增多出现组织水肿。
2.血液中的Ca对人体有着非常重要的意义,分析下列情景:
(1)足球运动员剧烈运动会导致体内Ca丢失,出现肌肉抽搐现象,血钙过高却会导致肌无力,这说明Ca和神经、肌肉的兴奋性有什么关系? 答案 Ca和神经、肌肉的兴奋性成反比。
(2)结合实际生活经验分析,儿童和老年人缺钙分别会出现什么症状? 答案 儿童缺钙会出现佝偻病,老年人缺钙会导致骨质疏松症。 二、图解内环境稳态实现的机制
1.根据下面人体体液分布及物质交换的示意图回答问题:
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2+
2+
2+
(1)水由消化道进入A,即过程b是以哪种方式进行的? 答案 自由扩散。
(2)人体细胞赖以生存的内环境包括图中的哪些液体?(只写字母)。 答案 A、B、D。
(3)过程e和f的渗透方向有什么不同? 答案 前者为双向渗透,后者为单向渗透。 (4)E和A相比,E中不含有的成分是哪些?
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答案 大分子蛋白质、血细胞。
(5)图中展示了哪些与内环境稳态维持有关的系统? 答案 消化系统、泌尿系统、呼吸系统、循环系统。
2.人体血浆中存在着H2CO3/NaHCO3缓冲体系,能保持血浆的pH在7.35~7.45之间,试分析其机理。
(1)运动员剧烈运动时,肌细胞中会产生大量的乳酸,乳酸进入血液后,会使血浆pH有下降的趋势,此时如何进行调节?
答案 乳酸可与血液中的NaHCO3发生反应,生成乳酸钠、水和CO2,CO2经呼吸系统排出,血浆pH保持相对稳定。
(2)人体从汽水中摄入的碳酸钠进入血液后,会使血浆pH有上升的趋势,此时如何进行调节? 答案 碳酸钠与碳酸反应,生成NaHCO3,过多的NaHCO3经泌尿系统排出体外,因此血浆pH保持相对稳定。
1.下列有关内环境和稳态的叙述中,正确的是( ) A.人喝醋后,血浆的pH会明显下降 B.内环境包括血液、组织液和淋巴等
C.在正常情况下,内环境的各项理化性质是保持不变的 D.若内环境稳态不能维持,机体的正常生命活动就会受到威胁 答案 D
解析 由于血液中含有缓冲物质,因此人喝醋后,血浆的pH不会明显下降,A错误;内环境包括血浆、组织液和淋巴等细胞外液,B错误;在正常情况下,内环境的各项理化性质保持相对稳定,而不是不变,C错误;内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,因此若内环境稳态不能维持,机体的正常生命活动就会受到威胁,D正确。
2.白蛋白是健康人血浆中含量最多的蛋白质,白蛋白在肝细胞内合成后,分泌进入血液循环而分布到身体各处,下列有关白蛋白的叙述中,正确的是( ) A.白蛋白越多,血浆渗透压越低 B.白蛋白增多,会引起组织水肿 C.白蛋白含量影响血浆理化性质 D.白蛋白不属于内环境的成分 答案 C
解析 白蛋白越多,血浆渗透压越高,A错误;白蛋白增多,血浆渗透压升高,组织液的渗透压相对较低,不会引起组织水肿,B错误;白蛋白含量会影响血浆渗透压,可见白蛋白含
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高中生物 第1章 人体的内坏境与稳态 第2节 内环境稳态的重要性学案 新人教版必修3



