高中生物内环境稳态的重要性新人教必修

1、第第2 2课时内环境稳态的重要性课时内环境稳态的重要性1.说明内环境稳态及其生理意义。说明内环境稳态及其生理意义。2.关注内环境稳态与健康的关系。关注内环境稳态与健康的关系。3.解释稳态调节的机制。解释稳态调节的机制。4.尝试解释生物体维持尝试解释生物体维持pH稳定的机制。稳定的机制。 1.原因:随着_和_的进行,内环境的各种化学成分和_在不断发生变化。2.稳态的概念:生理学家把正常机体通过_,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的_状态叫作稳态。一、内环境的动态变化相对稳定调节作用理化性质外界环境因素的变化体内细胞代谢活动二、对稳态调节机制的认识对稳态调节机制的认识 1.基础:人体_协调

2、一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础。内环境的稳态与_、_、_和_系统直接相关。2.主要调节机制:目前普遍认为, _调节网络是机体调节稳态的主要调节机制。人体维持稳态的调节能力是 _限度的。呼吸消化各器官、系统循环泌尿1112神经-体液-免疫有一定1.意义:内环境稳态是 _的必要条件。2.内环境稳态被破坏,必将引起 _。三、内环境稳态的重要意义机体进行正常生命活动1413细胞代谢紊乱1.分析教材P7问题探讨中的化验单中血浆的生化指标,为什么它能反应机体的健康状况? 血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量,其中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。当机体某项生

3、理功能出现障碍时,势必影响其代谢产物的含量,因此血浆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。 例如,正常情况下,转氨酶主要分布在各种组织的细胞内,以心脏和肝脏内的活性最高,在血浆中的活性很低。当某种原因使细胞膜通透性增大时,或因组织坏死细胞破裂后,可有大量转氨酶进入血浆,引起血浆中转氨酶活性升高。答案：答案： 2.化验单中血浆的每种成分的参考值都有一个变化范围,这说明什么? 这说明:(1)内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动,内环境的稳态是一种动态的相对稳定;(2)不同个体存在一定差异。答案：答案： 3.体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措

4、施?答案：答案： 正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状态下,由于内环境发生一系列变化,导致体内的各种反应出现紊乱,机体功能会发生异常。因此,应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。1.如何理解内环境稳态的含义?知识点一：内环境稳态的概念与调节机制知识点一：内环境稳态的概念与调节机制 (1)功能基础机体具有一定的调节作用;(2)结构基础各器官、系统的协调活动;(3)稳态实质内环境化学成分和理化性质的动态平衡;(4)能力大小有一定的限度。答案：答案： 2.如何理解四大系统在稳态中的作用?尝试指出下图中af的含义。 a为消化系统;b为氧气与养料;c为呼吸系统;d为二氧化

5、碳等废物;e为二氧化碳及部分水;f为泌尿系统。答案：答案： 3.内环境稳态的主要调节机制是什么?尝试用线条将人们对稳态的调节机制的认识连接起来。答案：答案： -知识总结知识总结(1)(1)内环境稳态的研究对象包括两大方面内环境稳态的研究对象包括两大方面: :内环境成分内环境成分( (血糖、血糖、血脂、血钠、血钾等血脂、血钠、血钾等) )和内环境理化性质和内环境理化性质( (渗透压、酸碱度、温度渗透压、酸碱度、温度等等) )。细胞内的物质改变不属于内环境稳态的研究对象。细胞内的物质改变不属于内环境稳态的研究对象。(2)(2)内环境的稳态是神经系统、内分泌系统和免疫系统共同内环境的稳态是神经系统、

6、内分泌系统和免疫系统共同作用的结果。作用的结果。(3)(3)内环境的调节有一定限度内环境的调节有一定限度, ,当变化超过一定限度时内环境当变化超过一定限度时内环境的稳态就会被破坏。的稳态就会被破坏。(4)(4)稳态的功能基础是各器官、系统的协调活动稳态的功能基础是各器官、系统的协调活动, ,实质是内环实质是内环境化学成分和理化性质的动态平衡。境化学成分和理化性质的动态平衡。知识点二：内环境稳态的意义知识点二：内环境稳态的意义1.内环境稳态有什么重要意义? 意义是机体进行正常生命活动的必要条件。血糖正常保证机体正常的能量供应。体温、pH相对恒定酶活性正常,细胞代谢正常。渗透压相对稳定细胞维持正常

7、的形态和功能。答案：答案：2.稳态破坏的危害有哪些?答案：答案：(1)温度、pH等偏高或偏低影响酶的活性,细胞代谢紊乱。(2)血钙过低常会发生抽搐现象。(3)血钙过高肌无力。(4)血浆中尿素、无机盐等废物过多尿毒症。(5)pH失调酸中毒、碱中毒。(6)渗透压失调(如呕吐等)细胞形态、功能异常。(7)体温失调发热。知识总结知识总结(1)(1)失水过多失水过多, ,可导致血浆渗透压升高可导致血浆渗透压升高; ;血糖平衡失调血糖平衡失调, ,会出会出现低血糖、糖尿病等。现低血糖、糖尿病等。(2)(2)内环境达到稳态时内环境达到稳态时, ,人未必不得病人未必不得病( (如遗传病患者、植如遗传病患者、植

8、物人等物人等) )。(3)(3)组织水肿的原因组织水肿的原因: :营养不良营养不良, ,血浆蛋白低血浆蛋白低; ;淋巴回流受阻淋巴回流受阻; ;因过敏反应等因过敏反应等, ,毛细血管壁通透性增强毛细血管壁通透性增强, ,血浆蛋白等渗出血浆蛋白等渗出, ,组织组织液渗透压升高液渗透压升高; ;肾小球肾炎肾小球肾炎, ,血浆渗透压下降血浆渗透压下降; ;局部组织活动增局部组织活动增加时加时, ,代谢产物增加代谢产物增加, ,组织液渗透压升高。组织液渗透压升高。知识点三知识点三: :实验实验生物体维持生物体维持pHpH稳定的机制稳定的机制1.本实验采取了_和_的思想方法,以_作为唯一变量。 单一变量

9、对照原则不同的实验材料自来水2.实验对比分析(如下图)a表示用NaOH对 的处理。 b表示用NaOH或盐酸分别对 的处理。 c表示用盐酸对 的处理。 比较以上三条曲线变化规律可知:_ 。 缓冲液和生物材料自来水 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酸碱缓冲物质,从而能维持pH相对稳定3.在不同的情况下测得的pH存在误差的原因可能有哪些?答案：答案： (1)烧杯清洗不干净;(2)加入酸或碱后烧杯未摇动或摇动不均匀、不彻底;(3)加入酸或碱后不待其稳定就立即测pH等。知识总结知识总结 (1)(1)生物体生物体pHpH维持相对稳定的原理维持相对稳定的原理: :血液中含有许多对

10、对血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质酸碱度起缓冲作用的物质缓冲物质缓冲物质, ,每一对缓冲物质都每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的, ,如如H H2 2COCO3 3/NaHCO/NaHCO3 3、NaHNaH2 2POPO4 4/Na/Na2 2HPOHPO4 4等。当机体剧烈运动时等。当机体剧烈运动时, ,肌肉中产生大量的肌肉中产生大量的乳酸、碳酸等物质乳酸、碳酸等物质, ,并且进入血液。乳酸进入血液后并且进入血液。乳酸进入血液后, ,就与就与血液中的碳酸氢钠发生作用血液中的碳酸氢钠发生作用, ,生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一生成乳酸

11、钠和碳酸。碳酸是一种弱酸种弱酸, ,而且又可以分解成二氧化碳和水而且又可以分解成二氧化碳和水, ,所以对血液的所以对血液的pHpH影响不大。影响不大。 (2)(2)实验过程中实验过程中, ,第一次第一次“充分冲洗烧杯充分冲洗烧杯”是为了避免酸是为了避免酸性物质性物质HClHCl与碱性物质与碱性物质NaOHNaOH发生中和反应而使实验现象不明发生中和反应而使实验现象不明显显, ,从而减小误差。第二次和第三次从而减小误差。第二次和第三次“充分冲洗烧杯充分冲洗烧杯”是为是为了防止不同的实验材料混合了防止不同的实验材料混合, ,影响实验效果。影响实验效果。例例1 关于内环境稳态的叙述,不正确的是 ()

12、。A.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作稳态B.内环境稳态的实质是指内环境的化学成分和理化性质处于一种动态的相对稳定状态C.内环境稳态能使内环境的渗透压、酸碱度和温度等理化性质处于一种不变状态 D.调节内环境稳态的系统不包括运动系统C【解析】本题考查内环境稳态的概念、实质及其调节机制。内环境稳态能使内环境的渗透压、酸碱度和温度等理化性质处于一种相对稳定状态,是一种动态平衡状态而不是恒定不变。调节内环境稳态的系统包括神经系统、内分泌系统和免疫系统,其他器官、系统等的协调活动是维持内环境稳态的基础,但运动系统没有调节作用。例例2 下列各项不能引起人体组

13、织水肿的是()。 A.毛细血管通透性增强,血浆蛋白进入组织液 B.营养不良造成血浆蛋白含量减少 C.毛细淋巴管受阻,组织液中的蛋白质不能回流 D.饮水过多,大量水分滞留在组织液【解析】引起人体组织水肿的直接原因是组织液增加。正常情况下,饮水过多,会导致血浆渗透压降低,组织液的量会增加,但是多余水分不会滞留,会通过形成较多的尿液将其排出。D例例3 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5%的盐酸溶液,乙管中滴1滴1%的氢氧化钠溶液,振荡1 min,再分别测定pH并记录。(1)试评价并完善此方案:_。(2)有同学猜想血浆通过

14、缓冲作用来维持pH的相对稳定,他获得相关证据的实验思路是:_。 【解析】本题考查探究血浆pH稳态调节机制的实验设计。实验中除了有加酸和加碱的处理外,还应有加等量蒸馏水的处理组。要确定血浆是通过缓冲作用来维持pH的相对稳定,则要设计缓冲溶液的处理组,看血浆的加酸或加碱处理结果与缓冲溶液中加酸或加碱的处理结果是否相同。缺少对照。应再增设两个蒸馏水对照组,处理方法同甲、乙两组增设两个缓冲液对照组,处理方法同甲、乙两组技巧归纳技巧归纳实验设计的原则实验设计的原则:(1)单一变量原则单一变量原则:其他因素不变其他因素不变,只改变其中某一变量。只改变其中某一变量。(2)对照原则对照原则:空白对照、条件对照

15、、自身对照、相互对照。空白对照、条件对照、自身对照、相互对照。(3)平行重复原则平行重复原则:同样条件下进行足够次数的重复实验。同样条件下进行足够次数的重复实验。(4)随机性原则随机性原则:被研究的样本总是从总体中任意抽取。被研究的样本总是从总体中任意抽取。1.食物中过多的酸性物质被肠道吸收进入血液后,血浆的pH不会发生大的变化。其主要原因是()。A.与血浆中的强碱中和B.很快排出体外C.血浆中含有HC、HP等离子D.酸性物质被分解C 因体内缓冲物质的存在,人体即使一次性摄入过多的酸性物质或碱性物质,血浆的pH也不会发生大的变化,人体内缓冲物质由HC、HP等构成。解析解析 2.下列有关稳态生理

16、意义的叙述,错误的是()。A.稳态有利于酶促反应的正常运行B.稳态是机体进行正常生命活动的必要条件C.艾滋病患者出现病症与内环境稳态的失衡有关D.当血液的成分稳定时,人一定不会发生疾病D 解析解析 机体的新陈代谢是由细胞内很复杂的酶促反应组成的,而酶促反应要求的理化条件是比较严格的,即温度、酸碱度和某些离子等化学物质的浓度必须保持在较小的范围内变动,所以稳态是进行正常生命活动的必要条件。免疫调节能清除异物和外来病原微生物等引起内环境波动的因素;发生疾病并不一定是血液成分不稳定引起的,如人类白化病是由于基因突变引起的遗传病。3.孕妇身体浮肿是司空见惯的事,快生产的时候,孕妇本来是36码的脚,却穿

17、着42码的鞋。产生这种现象的原因是()。A.血浆中蛋白质含量少B.组织液中蛋白质含量少C.血液中尿素含量多D.血液中无机盐含量多A解析解析 孕妇怀孕时,胎儿从母体血液中吸收大量的蛋白质等养分,造成孕妇血浆渗透压降低,血浆中的水分外流,使组织液增多。4.维持内环境稳态的基础是()。A.细胞内酶活性正常发挥 B.人体各器官、系统协调一致地正常运行C.血浆中大量缓冲物质的存在 D.内环境中各种成分含量的相对稳定B解析解析 现代生理学认为:内环境稳态是在神经-体液-免疫的共同调节作用下,通过机体各器官、系统分工合作、协调统一实现的。题目中的细胞内酶活性正常发挥是内环境稳态的结果,内环境各种成分含量的相

18、对稳定属于稳态的内容,都不属于维持内环境稳态的基础。血浆中大量缓冲物质的存在是维持血浆pH稳态的原因。2.化验单中血浆的每种成分的参考值都有一个变化范围,这说明什么? 这说明:(1)内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动,内环境的稳态是一种动态的相对稳定;(2)不同个体存在一定差异。答案：答案： 3.体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施?答案：答案： 正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状态下,由于内环境发生一系列变化,导致体内的各种反应出现紊乱,机体功能会发生异常。因此,应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。3.内环境稳态的主要调节机制是什么?尝试用线条将人们对稳态的调节机制的认识连接起来。答案：答案： -知识点三知识点三: :实验实验生物体维持生物体维持pHpH稳定的机制稳定的机制1.本实验采取了_和_的思想方法,以_作为唯一变量。 单一变量对照原则不同的实验材料例例2 下列各项不能引起人体组织水肿的是()。 A.毛细血管通透性增强,血浆蛋白进入组织液 B.营养不良造成血浆蛋白含量减少 C.毛细淋巴管受阻,组织液中的蛋白质不能回流 D.饮水过多,大量水分滞留在组织液【解析】引起人体组织水肿的直接原因是组