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.docx
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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
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
测定值
单位
参考范围
丙氨酸氨基转移酶
17
(IU·L-1)
0~45
肌酐
1.9
(mg·dL-1)
0.5~1.5
尿素氮
14.6
(mg·dL-1)
6~23
血清葡萄糖
223
(mg·dL-1)
60~110
甘油三酯
217
(mg·dL-1)
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。
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
内环境理化性质变化
引起疾病的症状
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
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
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
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
结论
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:
(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Ca2+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Ca2+丢失,出现肌肉抽搐现象,血钙过高却会导致肌无力,这说明Ca2+和神经、肌肉的兴奋性有什么关系?
答案 Ca2+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:
(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?
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,可见白蛋白含量影响血浆理化性质,C正确;白蛋白存在于血浆中,属于内环境成分,D错误。
3.内环境稳态的维持要依靠机体的调节,但外界环境也会影响稳态,下列事实哪一项不是由外界环境因素变化引起的( )
A.夏天长期呆在空调房间容易引起“空调病”
B.有人到青藏高原后会头疼乏力、血压升高
C.人屏住呼吸一段时间后,呼吸运动会明显加强
D.长期处于高温环境中可能会引起“中暑”
答案 C
解析 人屏住呼吸时,与外界环境不发生气体交换,从而使CO2大量积累在血浆中,刺激呼吸中枢,进而使呼吸加快,但不是由外界环境变化引起的,故选C。
4.下列关于内环境的叙述,不正确的是( )
A.血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量
B.正常情况下,人体的体温处于相对稳定状态
C.正常情况下,内环境的各项理化性质都处于动态平衡中
D.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所
答案 D
解析 血浆渗透压主要与无机盐、蛋白质的含量有关,A正确;正常情况下,人体的体温处于相对稳定状态,B正确;由于人体的调节作用,正常情况下内环境的各项理化性质都处于动态平衡中,C正确;内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,细胞代谢的场所是细胞,D错误。
5.如图表示运动前后血液中乳酸浓度的变化曲线,下列选项中对曲线BC段变化的解释正确的是( )
A.乳酸主要与Na2CO3反应生成CO2
B.乳酸主要与NaHCO3反应生成CO2
C.乳酸主要与NaH2PO4反应生成H3PO4
D.乳酸主要与Na2HPO4反应生成NaH2PO4
答案 B
解析 图中的BC段乳酸的浓度逐渐降低,主要原因在于乳酸可与NaHCO3发生反应,生成乳酸钠和H2CO3,乳酸钠可通过泌尿系统排出体外,H2CO3分解为CO2和H2O,CO2经过呼吸作用排出体外。
知识点一 内环境的动态变化
1.下列关于内环境稳态的叙述,最确切的是( )
A.稳态是指机体内环境组成成分相对稳定的状态
B.稳态是指机体内环境温度、pH、渗透压相对稳定的状态
C.稳态是指机体内环境组成成分及理化性质的动态平衡
D.机体内环境稳态保证了机体细胞能够在各种恶劣条件下正常代谢
答案 C
解析 内环境的稳态是内环境组成成分和理化性质相对稳定的状态,既包括内环境组成成分的相对稳定,也包括理化性质的相对稳定,故A、B错误,C正确。
内环境稳态的调节有一定限度,当环境变化超过内环境的调节限度时,内环境的稳态就会被破坏,机体的代谢就不能正常进行,故D错误。
2.下列有关人体内环境及稳态的叙述中,错误的是( )
A.内环境是指多细胞生物体内细胞外液构成的液体环境
B.稳态是指内环境的化学成分、理化性质等保持相对稳定状态
C.人类疾病的产生都是内环境稳态遭到破坏的结果
D.稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节
答案 C
解析 多细胞生物体内细胞外液构成的液体环境,也叫内环境,A正确;稳态是指内环境的化学成分、理化性质等保持相对稳定状态,B正确;人类疾病的产生不都是内环境稳态遭到破坏的结果,如白化病,是基因突变的结果,C错误;内环境稳态的维持是通过神经—体液—免疫调节机制实现的,D正确。
3.下列关于人体内环境及稳态的描述,错误的是( )
A.内环境稳态仅指内环境理化性质的相对稳定
B.手脚磨出的“水泡”中主要是组织液
C.血浆中的水主要来自消化道、组织液和淋巴
D.激素可以从组织液中进入血浆
答案 A
解析 内环境稳态是指内环境的理化性质和化学成分保持相对稳定,A错误;手脚磨出的“水泡”中的液体主要是组织液,B正确;血浆中水的来源是消化道、组织液、淋巴,C正确;血浆可以和组织液相互渗透,激素可以从组织液中进入血浆,D正确。
知识点二 对稳态调节机制的认识和稳态的重要意义
4.内环境的稳态是细胞生活所必需的,下列关于内环境的叙述错误的是( )
A.血浆的成分稳定时,机体达到稳态
B.稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常
C.pH和温度的稳定,都给酶正常发挥催化作用创造了条件
D.免疫系统识别并清除异物、外来病原微生物也是维持内环境稳态的机制
答案 A
解析 机体的稳态包括内环境的各种成分和各种理化性质相对稳定,A错误;稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常,B正确;pH和温度的稳定