新教材适用2024-2025学年高中生物第1章人体的内环境与稳态第2节内环境的稳态学案新人教版选择性必修1

第2节内环境的稳态课标要求1．2.1以血糖、体温、pH和渗透压等为例，阐明机体通过调整作用保持内环境的相对稳定，以保证机体的正常生命活动1．2.2举例说明机体不同器官、系统协调统一地共同完成各项生命活动，是维持内环境稳态的基础核心素养1．利用稳态和平衡观，相识内环境稳态的调整是通过神经—体液—免疫调整实现的(生命观念)2．说明内环境稳态的含义及其生理意义(科学思维)3．利用相关材料制订并实施安排，模拟生物体维持pH的稳定(科学探究)4．能够分析内环境稳态失调的实例，并用于指导生活(社会责任)一、内环境的动态改变1．模拟生物体维持pH的稳定(1)试验原理：通过比较自来水、缓冲液和_肝匀浆__中加入酸或碱后pH的改变，说明生物组织匀浆与_缓冲液__更类似，而与自来水不同，从而推想生物体是如何维持pH稳定的。(2)方法步骤：2．人体内环境中也有很多_缓冲对__，其中最重要的是_HCOeq\o\al(－,3)/H2CO3__，其次还有_HPOeq\o\al(2－,4)/H2POeq\o\al(－,4)__等。当肯定量的酸性或碱性物质进入后，内环境的pH仍能_维持在肯定范围__内。3．稳态(1)改变缘由：外界_环境__的改变和体内_细胞代谢__活动的进行。(2)实例——体温改变①正常状况下，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。②同一个人的体温在一日内也有改变，但一般不超过_1_℃__。(3)尽管四周的气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近_37_℃__。(4)内环境稳态①含义：正常机体通过调整作用，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。②实质：健康人的内环境的每一种成分和_理化性质__都处于_动态平衡__中。二、对稳态调整机制的相识三、内环境稳态的重要意义1．实例：(1)血糖浓度和血液中含氧量保持正常：保证机体正常的_能量__供应。(2)温度、pH相对恒定：酶活性正常，_细胞代谢__正常。2．意义：内环境稳态是机体进行_正常生命活动__的必要条件。┃┃学霸记忆__■1．稳态：正常机体通过调整作用，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。2．内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。3．神经—体液—免疫调整网络是机体维持稳态的主要调整机制。4．内环境的稳态主要与呼吸系统、消化系统、泌尿系统、循环系统及皮肤有关。┃┃活学巧练__■推断对错，正确打“√”，错误打“×”。1．人猛烈运动时，无氧呼吸产生的乳酸使血浆pH明显降低。(×)2．佝偻病与内环境的稳态失衡有肯定的关系。(√)3．内环境是机体细胞代谢的主要场所，外界环境改变稳定时，机体就能维持内环境的稳态，只要内环境保持稳态，人体肯定健康。(×)4．人长时间在空调房间内易稳态失调。(√)5．内环境的理化性质是恒定不变的。(×)6．内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行。(√)7．人体pH的相对稳定主要依靠血液中的缓冲对，与其他器官或系统无关。(×)思索：1．能够维持内环境稳态的人肯定不会生病，对吗？提示：不对。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，但能够维持内环境稳态的人未必完全健康，如“植物人”及遗传病患者。2．夏日炎炎，在高温环境中从事体力劳动的人可能会中暑，说明人体稳态的调整实力如何？提示：有肯定限度。学问点1内环境的动态改变1．内环境的化学成分与健康血浆蛋白血浆蛋白含量降低，使血浆渗透压降低，从而使血浆进入组织液的水分增多，同时水分回流入血浆削减，这样会造成组织液积聚过多，机体出现组织水肿代谢废物①血浆中尿素等含量增多，说明肾衰竭，可能患有尿毒症；②血浆中氨含量增多，说明肝脏的解毒功能出现障碍血糖当我们长时间没有进食，葡萄糖供应不足，血糖含量过低而影响了机体的供能时，会表现出四肢颤抖、头晕、心慌，甚至昏迷等症状；当血糖含量过高时，会得糖尿病，机体会表现出多食、多饮、多尿、身体消瘦等症状Ca2＋①血液中Ca2＋含量过低时，哺乳动物会出现抽搐症状；②血液中Ca2＋含量过高时，易患肌无力症；③当长时间缺钙时，儿童易患佝偻病，老年人易患骨质疏松症O2有人到青藏高原后，会出现头痛、乏力、心跳加快，甚至血压上升等症状，这是因为高原空气淡薄、大气压和氧分压低，造成了体内缺氧2.内环境的理化性质与健康内环境的理化性质失衡也会引起疾病。下面是我们日常生活中常见的几种内环境失衡状况：(1)渗透压失衡：当患肠胃炎时，我们常常感到四肢无力，其缘由是体内丢失了大量的水分和无机盐，使渗透压平衡遭到破坏。肠胃炎导致消化道对水和无机盐的汲取实力减弱，因此，我们须要通过输液来维持渗透压的平衡。(2)体内pH失衡：常表现为小于正常数值，会引起心脑血管疾病、高血压、糖尿病、肥胖等疾病。(3)体温失衡：当我们感冒发烧时，会出现食欲不振、精神不佳等症状，这是由于体内温度过高，影响了消化酶等各类酶的催化功能，造成消化不良和其他代谢活动的紊乱。3．模拟生物体维持pH的稳定的试验结果分析结论：在肯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。比较以上三个图的曲线改变规律可知：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，因而能维持pH相对稳定。特殊提示：试验过程中，出现了多次“充分冲洗烧杯”，但目的不同。①检测碱对pH的影响前“充分冲洗烧杯”是为了避开酸性物质HCl与碱性物质NaOH因发生中和反应而使试验现象不明显。②更换试验材料前“充分冲洗烧杯”是为了防止不同的生物材料混合，影响试验效果。┃┃典例剖析__■典例1下列病症或疾病与稳态失调间的对应关系，正确的是(D)A．感冒发烧，食欲不振—体温过高，酶活性过高B．高原反应——机体散热受阻，致使散热量小于产热量C．中暑——机体丢失大量水和无机盐，导致水盐平衡失调D．尿毒症——尿素等代谢产物在体内积累解析：感冒发烧，食欲不振的缘由是体温过高，消化酶活性降低，A错误；高原反应是机体缺氧所致，B错误；中暑主要是机体散热受阻，致使散热量小于产热量，从而使体温上升，C错误；尿毒症是肾脏发生病变，无法排出体内多余的尿素、水、无机盐等代谢产物和有毒物质，D正确。变式训练1．关于“模拟生物体维持pH的稳定”试验，下列叙述中错误的是(D)A．盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性，应避开其与皮肤和眼睛接触B．每种试验材料测定完成后，都必需将烧杯充分洗净，才可倒入等量的其他试验材料C．从加入HCl或NaOH后的pH改变曲线来说，生物材料更像缓冲液D．依据所得试验数据画pH改变曲线时，一般以pH为横轴，以酸或碱的量为纵轴解析：盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性，应避开其与皮肤和眼睛接触，A正确；每种试验材料测定完成后，都必需将烧杯充分洗净，才可倒入等量的其他试验材料，否则会造成试验误差，干扰对试验结果的推断，B正确；结果显示，生物材料中加入HCl或NaOH后pH改变状况与缓冲液相像，由此说明，生物材料更像缓冲液，C正确；画pH改变曲线时，一般以酸或碱的滴数为横轴，以pH为纵轴，D错误。学问点2对稳态调整机制的相识及内环境稳态的重要意义1．维持内环境稳态的基础(1)人体各器官、系统协调一样地正常运行，是维持内环境稳态的基础。各器官、系统与内环境的关系如图所示：(2)假如某种器官的功能出现障碍，就会引起稳态失调。如：肾功能衰竭会引起尿毒症，严峻时会导致死亡。2．内环境稳态的调整机制相识过程主要观点最初推想(法国，贝尔纳)内环境保持稳定主要是依靠神经系统的调整经典说明(美国，坎农)内环境稳态是在神经调整和体液调整的共同作用下，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神经—体液—免疫调整网络是机体维持稳态的主要调整机制┃┃典例剖析__■典例2下列关于内环境稳态调整的描述，正确的是(A)A．全部的稳态都是相对的B．全部稳态的维持都须要神经—体液—免疫调整C．全部稳态的形成都有很多系统干脆参加D．内环境稳态不受外界环境影响解析：内环境稳态是指细胞外液的理化性质和化学成分都处于动态平衡中，而不是恒定不变，所以说稳态是相对的，A正确；稳态的主要调整机制是神经—体液—免疫调整网络，但并不是每一项理化性质或化学成分的稳定都须要神经—体液—免疫调整，B错误；稳态的形成须要多种器官和系统协调运行，但并不肯定有多种系统干脆参加，C错误；内环境的稳态会受外界环境因素改变和体内细胞代谢活动的影响，D错误。变式训练2．下列有关内环境稳态的说法，正确的是(B)A．多吃酸菜，有利于保持酸碱平衡B．长时间待在空调房内，易使稳态失调C．夏天排汗多，不利于保持体温恒定D．冬天排尿多，不利于保持水盐平衡解析：多吃酸菜，不仅无助于维持酸碱平衡，还有可能因内环境中酸性物质过多使机体调整pH的负担加重，A项错误；机体维持稳态的调整实力是有限的，长时间待在空调房里会导致身体调整实力变差，简单使稳态失调，B项正确；夏天气温较高，机体排汗多利于散热，有利于保持体温的相对稳定，C项错误；冬天气温较低，身体排汗较少，因此通过肾排尿增多，有利于保持水盐平衡，D项错误。人体血浆pH稳态的维持(1)稳态维持的缘由：血浆中存在缓冲物质，如HCOeq\o\al(－,3)/H2CO3、HPOeq\o\al(2－,4)/H2POeq\o\al(－,4)等。(2)维持机制：①HCOeq\o\al(－,3)/H2CO3维持pH稳态的机制a．较多乳酸进入血液时，会发生以下改变：C3H6O3(乳酸)＋NaHCO3→乳酸钠＋H2CO3；H2CO3→H2O＋CO2。CO2可由肺排出体外，维持了内环境pH的稳定。b．碱性物质(如Na2CO3)进入血液时，会发生以下改变：Na2CO3＋H2CO3→2NaHCO3。过多的NaHCO3可由肾排出，从而维持了内环境pH的稳定。②HPOeq\o\al(2－,4)/H2POeq\o\al(－,4)维持pH稳态的机制eq\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(H＋(酸性物质)＋HPO\o\al(2－,4)→H2PO\o\al(－,4),OH－(碱性物质)＋H2PO\o\al(－,4)→HPO\o\al(2－,4)＋H2O))多余的通过代谢排出体外(3)影响因素①猛烈运动：人体做猛烈运动时，产生较多的酸性物质(如乳酸、碳酸等)进入血液，可使静脉血浆的pH短暂降到7.30左右。②饮食：饮食中酸性或碱性物质通过消化道进入血液后，也会引起血浆pH发生较小的变动。典例3关于人体内环境中pH调整的叙述中，不正确的是(D)A．人体血浆的pH通常在7.35～7.45之间B．血浆中乳酸过多时，就会与NaHCO3发生反应，生成乳酸钠和H2CO3C．血浆中Na2CO3过多时，就与H2CO3结合形成NaHCO3D．pH的相对平衡是在神经—体液的调整下独立完成的解析：人体虽然在代谢过程中会产生很多酸性物质，这些酸性物质进入血浆后，就会和血浆中的缓冲物质发生反应，其中的乳酸就与NaHCO3发生反应，生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸，可以分解成二氧化碳和水，当血浆中的二氧化碳增多时，可刺激呼吸中枢，引起呼吸加快，将多余的二氧化碳排出体外，所以对血浆的pH影响不大。当Na2CO3进入血浆后，就与血浆中的H2CO3发生作用，形成NaHCO3，过多的NaHCO3可由肾脏排出。这样，由于缓冲物质的调整，使血浆中pH基本维持在7.35～7.45之间，变动幅度不大。解疑答惑问题探讨⇨P71．提示：血液的生化指标指的是血浆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时，势必影响其代谢产物的含量，进而引起血液生化指标的改变，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。例如，在正常状况下，转氨酶主要分布在各种组织的细胞内，以心脏和肝中的活性最高，在血液中的活性很低。当某种缘由使细胞膜通透性增加时，或因组织坏死细胞裂开后，会有大量的转氨酶进入血液，引起血液中转氨酶活性上升。2．提示：(1)内环境成分的含量不是恒定不变的，而是在肯定范围内波动，内环境稳态表现为一种动态平衡。(2)不同个体存在肯定差异。3．提示：(1)天冬氨酸氨基转移酶(即谷草转氨酶)略微低于正常值，这通常没有临床意义，建议定期复查。若该值偏高，说明肝功能受损。(2)葡萄糖含量超标，且糖化血清白蛋白严峻超标，可能是糖尿病。糖尿病患者长期高血糖，会导致眼、肾、心脏、血管、神经等慢性损害。(3)甘油三酯超标，可引起高脂血症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。探究·实践⇨P81．提示：肝匀浆加入HCl或NaOH后pH的改变更像缓冲液。2．提示：缓冲液中加入少量酸或碱后，pH改变不明显。缘由是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，其中NaH2PO4呈酸性，当加入少量NaOH时，可以中和OH－；Na2HPO4呈碱性，当加入少量HCl时，可以中和H＋。水溶液则不同，加入酸或碱后，pH改变明显。3．提示：类似。4．提示：机体内含有缓冲物质HCOeq\o\al(－,3)/H2CO3、HPOeq\o\al(2－,4)/H2POeq\o\al(－,4)等，它们能够对酸和碱起缓冲作用。思索·探讨⇨P101．提示：绝大多数人都有过发高烧的经验，可以先谈谈自己发高烧时的感受。正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适的温度，发热时，各种酶的活性发生改变，代谢紊乱，机体功能异样。发热时的症状大部分集中在中枢神经系统，病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。发热时机体处于一种明显的分解代谢过旺的状态，持续高热必定引起器官的功能负荷加重，有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。对于6个月至4岁的幼儿来说，持续高热简单发生惊厥，相当数量的患儿由此出现脑损伤，如智力落后甚至癫痫，因此应留意刚好采纳物理方法或服用药物来退热降温。2．提示：内环境渗透压会降低。当内环境渗透压降低时，内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内，造成细胞吸水膨胀，进一步导致细胞代谢和功能紊乱。严峻时人体会出现疲乏、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。3．提示：高原空气淡薄，大气压和氧分压低，易造成体内缺氧。这说明外界环境的改变会影响内环境的稳态。若外界环境改变不猛烈，并且机体代偿机制良好，内环境的波动较小，仍能维持稳态；若外界环境改变猛烈，机体代偿机制不好，内环境稳态将受到破坏，就会影响身体健康。练习与应用⇨P12一、概念检测1．(1)×提示：血浆中含有缓冲对，因此人吃进酸性或碱性的食物，血浆的pH不会发生紊乱。(2)√(3)×提示：在正常状况下，一个人的体温并不是恒定不变的，而是相对恒定。(4)×提示：CO2可以参加机体的稳态调整，如含CO2较多的血液，可以对呼吸中枢形成有效刺激，使呼吸加深加快。2．D解析：运动时机体产热增加，出汗有利于机体散热，从而维持体温稳定，A错误、D正确。运动时汗腺分泌大量汗液，汗液初始的渗透压与血浆的相等，汗液在流经汗腺导管排出体外过程中大部分Na＋、Cl－被重汲取，而水很少被汲取，故大量出汗会导致血浆渗透压上升，C错误。由于血浆中含有缓冲对，大量出汗不会使血浆的pH下降，B错误。二、拓展应用提示：“人造子宫”看起来像一个大塑料袋，准确地说是用特殊材质制成的一种生物袋。它要代替母羊子宫孕育羊羔，这个生物袋内必需装“羊水”，能够为早产羊羔生活供应相宜的液体环境。该“羊水”模拟自然子宫羊水的成分种类和含量，除水和电解质外，包含多种可以促进羊羔生长的养分物质和生长因子，如蛋白质、糖类、脂肪等，也包括抗生素、尿素等。此外，这种“羊水”还必需具备相宜的温度和酸碱度。“人造子宫”接有特地管道，须要每天注入定量电解质溶液，以确保“羊水”得到更新，保持相对稳定。另外，“人造子宫”外部配置了机器胎盘，与早产羊羔的脐带连通。早产羊羔靠机器胎盘来获得养料，排出代谢产物，以保持羊羔内环境的稳定；含有养料和O2的簇新血液源源不断输送到羊羔体内，羊羔的心脏也将较多含有CO2和其他代谢产物的血液挤压到机器胎盘中，后者将血液更新之后再回输到羊羔体内。1．下图是关于人体内环境稳态调整的示意图，下列相关说法中，错误的是(D)A．甲、乙表示体液调整和免疫调整B．人体维持稳态的调整实力有肯定限度C．丙、丁可以表示温度和酸碱度D．内环境的理化性质不行以改变，否则机体就不能进行正常的生命活动解析：内环境稳态是指内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定，可以在肯定范围内改变，假如超出这一范围就会影响机体正常的生命活动，D错误。2．下列有关人体内环境与稳态的叙述，正确的是(D)A．胃壁细胞生活的内环境是胃液和组织液B．体细胞只需通过内环境就能与外界环境进行物