资料简介
第2节 内环境稳态的重要性
教师参考
新课导入
导入1:(1)什么是内环境?内环境的实质是什么?
(2)内环境是组织细胞与外界环境进行物质交换的媒介。内环境的稳定
对活细胞的正常生命活动至关重要。什么是稳态?内环境稳态调节的机
制是什么?稳态的重要意义是什么?这就是本节课研究的主题。
导入2:上次课结束前布置作业:按照课本上的要求完成“体温日变化规
律”的调查。
请同学汇报体温调查的结果,并根据调查结果回答下面的问题:
(1)同一个人在一日内的体温变化有何特点?
(2)不同的人(年龄、性别不同)体温变化有何异同?
(3)人体温的日变化与当地气温的日变化有何差异?
总结:健康人的体温基本维持在37 ℃,但处于动态平衡中。
讲述:像体温的变化情况一样,健康人内环境的每一种成分和理化性质
都处于动态平衡之中,这种动态平衡称之为稳态,内环境的稳定是机体
进行正常生命活动的必要条件。这节课我们一起来学习“第2节 内环
境稳态的重要性”。
[学习目标] 1.概述内环境稳态及其生理意义;2.说出内环境稳态的调节
机制。
知识点一 内环境的动态变化
教材导读
阅读教材第7～8页,完成下列填空:
1.人的内环境温度(体温)是动态变化的
正常情况下,不同人的体温,会因 、 等的不同而存
在着微小的差异;同一个人的体温在一日内也有变化,但一般不会超过
℃。健康人的体温始终接近 。
2.内环境的成分和理化性质是动态平衡的
健康人内环境的动态平衡是通过机体的 作用实现的。正常机
体通过调节作用,使各个器官、系统 活动,共同维持内环境
的 状态叫做 。
年龄 性别
1 37 ℃
调节
协调
相对稳定 稳态
[思考与讨论] 在正常情况下,机体的pH、渗透压会固定在某一恒定值
上吗?
提示:不会。内环境的pH、渗透压等是有一定范围的,不是固定在某一恒
定值上。例如,在正常状态下,人的体温始终接近37 ℃;血浆pH的变化范
围为7.35～7.45;血浆渗透压相当于质量分数为0.9%的NaCl溶液(37 ℃时
);血糖含量也维持在相对正常的范围内(0.8～1.2 g/L)。
要点 内环境的动态变化分析
下表为某人的血液生化六项检查化验单,请分析:
要点探究
项目 测定值 单位 参考范围
丙氨酸氨基转移酶 17 IU/L 0～45
肌酐 1.3 mg/dL 0.5～1.5
尿素氮 14.6 mg/dL 6.0～23.0
血清葡萄糖 223 mg/dL 60～110
甘油三酯 217 mg/dL 50～200
总胆固醇 179 mg/dL 150～220
(1)血浆的生化指标为什么能反映机体的健康状况?
提示: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。
(2)每种成分的参考值(即正常值)都有一个变化范围,这说明什么?
提示:内环境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。
(3)从化验单上可以看出哪几种成分超出正常范围?这可能会对人体造成
什么不利影响?
提示:葡萄糖含量超标,可能引起糖尿病,可能并发酮症酸中毒等。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。
[归纳总结] 内环境的“相对稳定”
(1)由于细胞不断进行代谢活动和外界环境因素的变化都会影响内环境,
因此内环境中的各种化学成分和理化性质不是恒定不变的。
②化学成分(水、无机盐、血糖等)处于不断变化之中,但含量相对稳定。
知识点二 对稳态调节机制的认识
教材导读
阅读教材第8～9页,完成下列填空:
1.维持稳态的基础:消化、呼吸、循环、泌尿等系统 .
。
2.维持稳态的主要调节机制: 。
3.维持稳态的调节能力: 。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。
协调一致地正常
运行
有一定限度
神经—体液—免疫调节网络
[思考与讨论] (1)细胞呼吸时刻消耗葡萄糖,细胞会不断吸收内环境中
的葡萄糖,内环境中的葡萄糖的补充,需要哪些系统参与?
提示:消化系统、循环系统。
(2)人在炎热条件下容易中暑,极度寒冷条件下又容易冻伤,这说明什么?
提示:机体对稳态进行调节的能力是有一定限度的。当外界环境变化过
于剧烈或人体自身的调节能力出现障碍时,内环境的稳态就遭到破坏。
要点1 内环境稳态的调节
如图表示内环境稳态与各系统的功能联系。据图在下列横线上填写适当
内容:
要点探究
(1)图中食物、水和无机盐,经[①] 系统处理后才能进入循环
系统,最后排出的是[②] 。
(2)呼吸系统可以吸入[③] ,排出[④] 。从图中可以
看出,人体细胞与外界环境的气体交换,至少需要 系统和 系
统的参与。
(3)由泌尿系统排出的是[⑥] 等代谢废物。
(4)人体细胞要与外界环境进行物质交换必须要通过[⑤] 才
能完成。
(5)目前普遍认为,机体维持稳态的主要调节机制是 调
节网络。
消化
未被吸收的物质
氧气 二氧化碳
呼吸 循环
有机废物、水和无机盐
内环境
神经—体液—免疫
[归纳总结] 内环境稳态的实现基础和调节机制
要点2 内环境稳态的失调
肾脏是形成尿液的器官,当发生肾功能衰竭时,就会出现尿毒症,最终会
引起死亡。请用一句话简要概括尿毒症的病因。并说说你所了解的治疗
尿毒症的方法。
提示:尿毒症病因是肾功能衰竭引起的稳态失调。常采用透析和肾移植
等方法进行治疗,帮助患者恢复内环境的稳态。
[归纳总结] 稳态失调与引起的相关病症
内环境理化性质变化 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
感冒
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
知识点三 内环境稳态的重要意义
教材导读
阅读教材第9页,完成下列填空:
细胞代谢需要各种 。内环境稳态是机体进行正常生命活
动的 条件。
[思考与讨论] 细胞代谢需要内环境提供哪些物质和条件?
提示:葡萄糖、氧气等充足的反应物以及温度、pH等适宜的反应条件。
物质和条件
必要
要点 内环境稳态的重要性
当内环境的稳态遭到破坏时,必将引起( )
A.酶促反应速率的加快
B.渗透压下降
C.细胞代谢紊乱
D.糖尿病
要点探究
C
提示:内环境稳态遭到破坏时,酶促反应一般会减慢,渗透压可能会升高
也可能会降低;不一定会引起糖尿病,但一定出现细胞代谢紊乱。
[归纳总结] 理解内环境稳态的重要性
(1)成分方面:细胞代谢需要依靠氧化分解葡萄糖来提供能量,只有血糖
含量和血液中的含氧量保持在正常范围内,才能为这一反应提供充足的
反应物。
(2)温度和pH方面:细胞代谢的进行离不开酶,酶的活性又受温度、pH等
因素的影响。只有温度、pH等都在适宜的范围内,酶才能正常地发挥催
化作用。
(3)渗透压方面:内环境渗透压稳定,细胞才能维持正常的形态和功能。
由此可见,内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
知识点四 生物体维持pH稳定的机制
教材导读
阅读教材第9～10页,完成下列填空:
通过 .
,推测生物
体是如何维持pH稳定的。就加入HCl或NaOH后pH的变化来说,生物材料加
入HCl或NaOH后pH的变化更像 。
比较自来水、缓冲液(如Na2HPO4、KH2PO4等的溶液,在加入酸或碱
时,能使pH的变化减弱)和生物材料在加入酸或碱后pH的变化
缓冲液
[思考与讨论] 分析磷酸缓冲液的pH变化情况为什么与自来水的不同。
提示:磷酸缓冲液加入少量酸碱后,pH变化不明显。原因是磷酸缓冲液中
含有NaH2PO4/Na2HPO4,其中NaH2PO4溶液呈酸性,当加入少量NaOH时,可以中
和OH-;Na2HPO4溶液呈碱性,当加入少量HCl时,可以中和H+。水溶液则不同,
因而加入酸碱后,pH变化明显。
要点 pH维持稳定的机制
某同学以清水、缓冲液(含Na2HPO4、KH2PO4的溶液,pH=7)和血浆分别为实
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 0.1 mol/L的盐酸,
摇匀→测pH→倒去烧杯中溶液后充分冲洗→重复实验并记录。试回答下
列有关问题:
(1)实验开始时应测量三种材料的pH,其目的是 .
。
要点探究
获得实验前的数据,以
便与实验后溶液的pH作比较
(2)该同学用如图所示曲线来预测探究结果,试回答:
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
。
清水 清水中滴加盐酸后,溶
液pH下降
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
对照
比较强
加入NaOH溶液后,血浆pH仍可在一定范围内保持稳定
[归纳总结] 生物体维持pH稳定的机制
(1)生物体中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等,它们能够对酸
碱度的变化起缓冲作用。
(2)机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。例如,当机体剧
烈运动时,肌肉中会产生大量的乳酸和碳酸。乳酸进入血液后,可与血液
中的碳酸氢钠发生作用,生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸,可以分解
成CO2和水。血液中的CO2增多会刺激呼吸中枢,使呼吸运动增强,增加通
气量,从而将CO2排出体外,所以对血液的pH影响不大。当乳酸钠进入血
液后,与血液中的碳酸发生作用,形成碳酸氢盐,过多的碳酸氢盐可以由
肾脏排出。这样由于血液中缓冲物质的调节作用,以及机体的调节作用,
可以使血液的酸碱度维持相对稳定。
核心知识小结
[要点整合] [关键语句]
1.内环境的各种成分和理化性质随外界环境因素
的变化和体内细胞代谢活动的进行,不断发生
变化。
2.稳态是指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。
人体维持稳态的调节能力是有限的。
3.机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—
免疫调节网络。
4.内环境的稳态是机体进行生命活动的必要
条件。
随堂检测·基础达标
1.有人到青藏高原后会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症
状。对于此现象分析不正确的是( )
A.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
B.当外界环境剧烈变化时,内环境的稳态遭到破坏
C.人体稳态不会随外界环境的变化而改变
D.此人到高原地区后细胞代谢会发生紊乱
解析:人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当外界环境剧烈变化
时,内环境的稳态会遭到破坏;细胞的代谢活动和外界环境因素的变化
都会影响内环境;此人到高原地区后出现一些不良症状,说明细胞代谢
发生紊乱。
C
2.下列哪项是对内环境稳态实质的描述( )
A.是在神经、体液与免疫共同调节下实现的
B.内环境的成分和温度、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
B
解析:内环境稳态是在神经、体液和免疫调节网络共同调节下实现的,
这属于稳态的调节机制;内环境稳态的实质是指内环境的成分和理化
性质维持相对恒定,处于动态平衡中;内环境稳态是各个器官、系统协
调活动的结果,这属于稳态的调节过程;内环境的稳态是体内细胞正常
生活不可缺少的条件,这属于稳态的意义。
3.利用教材中的实验“生物体维持pH稳定的机制”中的实验数据,得出的
有关判断不合理的是( )
A.生物材料中加入酸或碱后pH的变化更像缓冲液
B.生物材料可以通过对生理活动的调节来维持pH的相对稳定
C.若只用缓冲液和生物材料对照,不能充分说明生物材料对酸碱物质具有
缓冲作用
D.若只用自来水和生物材料作对照,不能充分说明生物材料中有类似缓冲
液中的缓冲物质
B
解析:生物材料和缓冲液中都有缓冲物质,而自来水中没有,所以加入
酸或碱后,生物材料的pH的变化更像缓冲液;离体的生物材料的生理活
动已不能正常进行,生物材料中的缓冲物质能够对酸碱度的变化起缓
冲作用;用自来水、缓冲液与生物材料对比分析,形成两组对照实验,
才能充分说明生物材料中具有缓冲物质,对酸或碱具有缓冲作用。
4.关于稳态的实现,下列叙述正确的是( )
A.血液中的缓冲物质可以调节血浆pH,不需神经系统的参与
B.肾脏不时地排出内环境中多余的尿素、无机盐、水等
C.只有人体自身的调节功能出现障碍时,内环境的稳态才会遭到破坏
D.免疫系统是机体的防御系统,不参与内环境稳态的调节
B
解析:血浆中的pH相对稳定与神经—体液调节有关,例如当pH降低时,
可以通过呼吸运动的加强排出体内过多的CO2;神经—体液—免疫调节
网络是机体维持稳态的主要调节机制;外界环境的剧烈变化也会导致
人体内环境的稳态遭到破坏。
5.根据内环境及其稳态的知识,回答下列问题:
(1)某奶牛场为提高产奶量,给奶牛饲喂了大量的某种精饲料后,奶牛瘤胃
发酵产酸过多,引起机体血液pH低于正常值,且难以恢复到正常水平。产
酸过多使pH难以恢复的原因是 。
pH低于正常值会引起酸中毒,为了避免这一问题,可以在饲料中添加起
作用的物质,以利于奶牛内环境的pH维持在正常水平。机体的内
环境是指 ,主要包括血浆、 、 。
解析:(1)酸性物质过多,超出了机体维持pH相对稳定的能力限度,为了
除掉过多的酸性物质,可以在饲料中加入碱性物质,与酸性物质发生中
和反应,维持pH的稳定。内环境是由细胞外液构成的液体环境,主要包
括血浆、组织液和淋巴。
答案:(1)酸性物质过多,超出了机体维持pH相对稳定的能力限度 中
和 由细胞外液构成的液体环境 组织液 淋巴
(2)环境的剧烈变化或惊吓会导致奶牛机体内某些激素水平的变化,从而
使产奶量下降,在这个过程中机体的调节方式包括 调节。
解析:(2)受到惊吓时,肾上腺素分泌增多,该过程是神经调节,同时,肾
上腺素发挥作用,调节生命活动属于体液调节。
答案:(2)神经和体液
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