高中生物人教版稳态与环境第1章人体的内环境与稳态 第1章

第2课时内环境稳态的重要性【目标导航】1.说明内环境稳态及其生理意义。2.简述稳态的调节机制。3.关注内环境稳态与健康的关系。4.尝试解释生物体维持pH稳定的机制。一、内环境的动态变化外界环境因素的变化和体内细胞代谢活动的进行，都会使内环境的各种化学成分和理化性质不断发生变化。1．体温：健康人的体温始终接近37℃，但在正常情况下，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12．内环境的稳态：生理学家把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。二、内环境稳态的调节机制及意义1．内环境稳态的基础：维持稳态的基础是人体各器官、系统协调一致地正常运行。(1)直接相关的系统：消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统。(2)参与调节的系统：神经系统、内分泌系统、免疫系统。2．内环境稳态的主要调节机制(1)最初推测：内环境的恒定主要依赖神经系统的调节。(2)经典解释：内环境的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、系统的分工合作、协调统一而实现的。(3)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。其中最主要的调节方式为神经调节，而免疫调节是通过清除异物、外来病原体等对内环境的稳态起调节作用。3．人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。4．内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。(1)正常的血糖浓度和血氧含量是供给机体所需能量的重要保障。(2)正常的体温和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件。三、生物体维持pH稳定机制的实验原理及结果1．原理分析：在实验中用对比实验的方法，通过向自来水、缓冲液、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与缓冲液相似而不同于自来水，从而说明生物体pH相对稳定的机制。2．实验结果——绘出用盐酸或NaOH分别处理自来水、缓冲液、生物材料后相应的pH。变化曲线如下：知识点一内环境的动态变化1．下列有关内环境稳态的叙述中，不正确的是()A．不同人的体温，会因年龄、性别等不同而存在微小差异B．内环境稳态是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．在正常情况下，内环境的各种理化性质经常处于变动之中，但都保持在适宜的范围内答案C解析内环境稳态是机体在神经系统和体液的调节下，通过各个器官、系统的协调活动来共同维持的。内环境的各种理化性质在机体的不断调节下保持窄幅波动变化状态，以维持内环境的相对稳定，如人体血浆pH保持在～，体温保持在37℃左右，血糖在～1.22．下列哪项是对内环境稳态实质的描述()A．是在神经和体液共同调节下实现的B．温度、pH等理化性质呈现动态平衡C．是各个器官、系统协调活动的结果D．是体内细胞生活不可缺少的条件答案B解析题中A项是指稳态的调节，C项是指稳态维持的基础，D项是稳态的生理功能。知识点二对稳态调节机制的认识3．人在发烧时，食欲较差，其机理是()A．胃不能及时排空B．摄入的食物未被消化C．消化酶活性受影响D．完全抑制了消化酶的分泌答案C解析人体内环境的稳态包括内环境各种理化性质保持相对稳定，如温度、pH、渗透压等。人发烧即温度不能处于稳态水平，而温度是代谢催化剂——酶发挥催化作用的必要条件，发烧时温度过高使消化酶活性降低，从而导致食欲变差。4．关于内环境稳态调节机制的现代观点是()A．神经调节B．体液调节C．神经—体液调节D．神经—体液—免疫调节答案D解析现在的观点认为免疫也是一种调节方式，和神经—体液调节相互作用。知识点三内环境稳态的重要意义5．稳态的生理意义是()A．使体温维持相对恒定B．使体液的pH保持相对稳定C．使内环境的渗透压处于相对平衡状态D．是机体进行正常生命活动的必要条件答案D解析本题考查稳态的生理意义，需要同学们对相关的内容进行简单地记忆和理解。稳态是机体对多变的外界环境的适应，维持内环境在一定范围内的稳态是生命活动正常进行的必要条件。温度、pH、渗透压等的相对稳定只是内环境稳态的某个方面的稳定，不是内环境稳态的意义。6．当内环境的稳态遭到破坏时，必将引起()A．酶促反应速率加快B．渗透压下降C．细胞代谢紊乱D．糖尿病答案C解析内环境稳态被破坏有多种形式，不论哪种形式都会影响细胞的代谢。知识点四生物体维持pH稳定的机制7．取甲、乙两支试管，向甲内加入血浆，乙内加入等量蒸馏水，用pH试纸检测。然后，向甲、乙内各滴入等量的几滴HCl或NaOH溶液，摇匀后，再用pH试纸检测。关于此实验的过程和结果的判断分析不正确的是()A．“等量”是对照实验中对无关变量的要求，在这种条件下，实验结果才可靠B．“摇匀”使酸性或碱性物质与试管中的血浆或蒸馏水充分混合，确保pH试纸检测结果的准确性C．结果是甲试管中血浆pH变化不明显，乙试管中蒸馏水的pH变化明显D．可见血浆中有缓冲物质，pH稳定不变答案D解析“等量”是排除数量多与少对实验结果的影响；“摇匀”有利于反应完全；乙试管是空白对照，pH变化明显；血浆中因有缓冲物质，pH保持相对稳定，但不是不变化。基础落实1．下列关于内环境及其稳态的叙述中正确的是，()A．内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件B．血红蛋白、神经递质、激素、葡萄糖和CO2都是内环境的成分C．内环境稳态的实质是内环境的渗透压、温度和pH保持不变D．小肠绒毛上皮细胞生活的内环境为组织液和消化液答案A解析内环境只有保持相对稳定，机体才能进行正常的生命活动。血红蛋白是红细胞中的成分。内环境的稳态是各种成分及其理化性质保持相对稳定的状态，而不是保持不变的状态。消化液不属于内环境。2．下列属于内环境稳态的重要组成部分的是()①酸碱平衡②Na＋、K＋平衡③血糖平衡④体温调节⑤氨基酸平衡⑥CO2、O2平衡A.③B.①③④C.①②③④D.①②③④⑤⑥答案D解析内环境的成分、理化性质在一定范围内变化，为组织细胞正常生命活动提供必需的条件，理化性质、成分包括：①水含量，②气体成分如O2、CO2稳定，③无机盐含量，④有机小分子成分及含量如氨基酸、葡萄糖、维生素等，⑤各种调节物质，如激素等，⑥内环境渗透压，⑦酸碱度，⑧温度等。3．人体对内环境稳态起调节作用的系统是()A．消化系统和呼吸系统B．循环系统和运动系统C．排泄系统和生殖系统D．神经系统、内分泌系统和免疫系统答案D解析依据现代稳态概念分析作答。4．在维持内环境稳态上不起作用的是()A．肝脏根据体内需要增加或减少释放到血液中的葡萄糖量B．肺根据需要按一定速率呼出CO2和吸入O2C．肾把代谢终产物不断地排出体外D．红骨髓源源不断地造出新的血细胞答案D5．下列关于内环境稳态调节的描述正确的是()A．调节方式为体液调节B．所有的稳态都是相对的C．所有稳态的形成都有许多系统参与D．所有稳态都不受外界环境影响答案B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，酸碱平衡的调节不需要许多系统参与，稳态受外界环境影响。能力提升6．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进行B．稳态是机体进行正常生命活动的必要条件C．当稳态遭到破坏时，可导致疾病的发生D．当血液成分稳定时，人一定不会发生疾病答案D解析酶促反应的正常进行需要稳态，所以稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。当稳态遭到破坏时，细胞代谢会发生紊乱，并导致疾病的发生；但发生疾病并不一定是血液成分不稳定引起的，比如遗传病。7．有关人体内环境稳态的叙述，错误的是()A．有3种以上的生理系统参与维持人体内环境稳态B．人体内环境稳态的失调与外界环境无关C．人体维持内环境稳态的调节能力是有限的D．稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常答案B解析本题主要考查内环境稳态的调节及意义。分析如下：8．科学家通过研究发现，人的血浆pH通常在～之间，变化不大的原因是()①H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等多对缓冲物质对血浆酸碱度起缓冲作用②通过呼吸系统可不断排出CO2③血浆中过多的碳酸氢盐可以由肾脏随尿排出体外④神经系统对呼吸运动强度的调节有利于维持血浆pH的相对稳定⑤食物中的碱性物质与新陈代谢产生的酸性物质所构成的缓冲对调节血浆pHA.①B.①②③C.①②③④D.①②③⑤答案C解析血浆中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质，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。血液中的二氧化碳会促进呼吸运动的增强，增加通气量，从而将CO2排出体外，使血浆pH变化不大，当碳酸钠进入血液后，就与血液中的碳酸发生作用，形成碳酸氢钠，而过多的碳酸氢钠可以由肾脏排出，使血浆酸碱度不会发生很大的变化。9．下图为某单位“职工队”与专业运动员在一次足球比赛前后血液中乳酸含量的变化情况(单位：mg/mL)。(1)比赛前阶段“职工队”队员血液中乳酸含量迅速增加的原因是什么？________________________________________________________________________。(2)为什么比赛的后半场“职工队”队员血液中乳酸含量有所降低？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在比赛过程中，专业运动员的血液乳酸含量始终比“职工队”队员低，主要原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)专业运动员偶有定性运动，以极快的速度去争夺足球，此运动过程中生成ATP的途径是什么？________________________________________________________________________。答案(1)骨骼肌相对缺氧，进行无氧呼吸产生乳酸(2)在神经—体液调节下，呼吸加快加强，使骨骼肌获得了较多的氧气，有氧呼吸加强(3)专业运动员的呼吸肌和心肌发达，肺活量和心输出量均较大，能较好地满足剧烈运动时骨骼肌对氧气的需要(4)剧烈运动时，短时间内生成ATP的能量来源于磷酸肌酸中高能磷酸键的转移解析在剧烈活动过程中，人体进行生命活动所需的ATP的量增加，而通过增强呼吸运动不能满足人体对ATP的需要，且造成人体相对缺氧，骨骼肌进行无氧呼吸产生乳酸进入血液，使血液中乳酸的含量迅速增加。剧烈活动后，人体对ATP的需要量减少，仅靠有氧呼吸就能满足；同时，乳酸和血液中的缓冲物质NaHCO3起中和反应生成乳酸钠、碳酸，碳酸会分解，生成的CO2通过加强呼吸运动排出体外，以保持稳态。专业运动员呼吸肌和心肌发达，肺活量和心输出量均较大，能较好满足剧烈运动时骨骼肌对氧气的需要，无氧呼吸强度相对较低，因此剧烈运动过程中专业运动员血液中乳酸含量比普通人低。人体内磷酸肌酸可以暂时贮存能量，可以在短时间内转化生成ATP和肌酸，弥补人体内ATP的不足。10．根据人体体液分布及物质交换示意图，回答问题：(1)水由消化道进入A，即过程b中水是以________方式进行的，b过程还包括对大部分________的吸收。(2)人体细胞赖以生存的内环境包括图中的__________(只写字母)。其中A中的水以________形式进入消化道。(3)A中代谢废物的排出途径除图中表示的外，还应有________。A和B的交换是通过________结构进行的。(4)过程e和f渗透方向的不同之处在于：前者________，后者________。(5)过程e和d依次表示__________作用，______________作用。(6)E和A相比，E中不含有的成分是__________。答案(1)自由扩散营养物质(2)A、B、D消化液(3)汗液毛细血管(4)双向单向(5)渗透重吸收(6)大分子蛋白质解析从题图可知A为血浆，B为组织液，C为细胞内液，D为淋巴。消化道吸收水是以自由扩散(或渗透)方式进行的。血浆(A)、组织液(B)、淋巴(D)构成了内环境，血浆中的水以消化液形式进入消化道，代谢终产物的排出途径主要是经肾脏，另外肺和皮肤也可排出部分废物。血浆和组织液只隔一层毛细血管壁，两者中物质可通过毛细血管壁进行交换，e表示物质由血浆通过毛细血管壁进入组织液，f则表示部分组织液进入毛细淋巴管形成淋巴。c、d分别表示了尿液形成的两个阶段：肾小球的滤过作用和肾小管的重吸收作用。血浆在流过肾小球时，大分子蛋白质是不能滤过的，因此，原尿中无大分子蛋白质。实验拓展11．为探究人体内环境中pH的相对稳定是由于血浆中存在着缓冲物质，试设计一个探究实验，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__________________作实验用具。(2)实验步骤①设置A、B两个实验组，每组取3支试管。②先向A组中的3支试管分别加入，再依次滴入等量________________，测量pH并记录填表。③对B组________________________________________________________________________。(3)结果预测A组：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。B组：___