高中生物必修三 第1章 第2节.docx

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高中生物必修三第1章第2节

第2节　内环境稳态的重要性

目标聚焦

1.以体温、pH和渗透压等为例，阐明机体通过调节作用保持内环境的相对稳定，以保证机体的正常生命活动。

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。

3.比较清水、缓冲液、体液对pH变化的调节作用。

|理解概念|

1.内环境的动态变化

（1）稳态的实例——体温的日变化规律：

①不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在微小差异。

②同一个人的体温在一日内也有变化，但一般不超过1__℃。

③健康人的体温始终接近37__℃。

（2）内环境稳态：

①含义：

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。

②实质：

健康人的内环境的各种成分和理化性质都处于动态平衡中。

2.对稳态调节机制的认识及内环境稳态的重要意义

（1）对稳态调节机制的认识：

（2）内环境稳态的意义：

①实例：

a.血糖含量和氧含量保持正常：

保证机体正常的能量供应。

b.体温、pH相对恒定：

酶活性正常，细胞代谢正常。

c.渗透压相对稳定是维持细胞正常形态和功能的重要因素。

d.代谢废物的及时排出——防止机体中毒。

②意义：

内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

3.实验：

生物体维持pH稳定的机制

（1）实验原理：

⑤根据所得数据，以酸或碱的滴数为横轴，以pH值为纵轴，画出各次实验中pH变化的曲线

（3）实验结论：

生物材料类似于缓冲液，加入少量酸或碱，pH不会发生大幅度变动。

|过程评价|

1.内环境稳态是由体内各种调节机制所维持的（　　）

2.内环境的理化性质是恒定不变的（　　）

3.内环境的生化指标能反映机体的健康状况，可作为诊断疾病的依据（　　）

4.稳态的动态变化与机体的正常代谢有关（　　）

5.内环境的稳态是机体通过调节作用使各个器官、系统协调活动的结果（　　）

6.由于机体具有调节能力，所以无论环境的变化多么剧烈，都不会破坏内环境的稳态（　　）

答案　1.√　2×　3.√　4.√　5.√　6.×

|科学思维|

★稳态并不是固定不变的绝对稳定，而是在一定范围内不断变化的相对稳定。

★神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。

★儿童的许多系统功能发育尚未完善，稳态调节能力差，容易失衡。

★运动后大量乳酸进入血液会感到腰酸背痛。

为什么体温和pH不正常会影响机体的代谢活动？

提示：

因为机体的代谢是在酶的催化作用下进行的，而酶的活性受温度和pH的影响。

探究点一　内环境稳态的概念

1.内环境的稳态是否只指三种理化性质保持相对稳定？

提示：

不是，还包括各种成分的含量保持相对的稳定。

2.内环境各种化学成分和理化性质为什么会不断发生变化？

提示：

细胞因自身的代谢活动不断地将二氧化碳等代谢废物排放到它们所处的内环境中，同时又要不断地从内环境中吸收氧气和营养物质。

3.如图是人体内环境示意图，如果淋巴管堵塞，会引起图中的哪种液体增多？

还有哪些因素可以导致这种细胞外液增加？

提示：

②组织液；营养不良、过敏反应也会引起组织液增加。

组织液含量增加的现象叫组织水肿，其实质及原因分析如下：

（1）实质：

在不同条件下，由于细胞外液渗透压的变化，引起组织液增多。

（2）原因分析

【典例1】下列有关内环境稳态的叙述，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，内环境的各种成分经常处于变动之中，但都保持在适宜的范围内

尝试解答________

解析　内环境的各种成分及理化性质在机体的不断调节下保持相对稳定，而不是恒定不变，如人体血浆pH维持在7.35～7.45，体温维持在37℃左右，血糖维持在0.8～1.2g/L等。

答案　C

【一题多变】

1.判断正误：

（1）内环境中各种成分保持相对稳定，则意味着机体内环境保持稳态（　　）

（2）内环境的理化性质波动则意味着内环境的稳态遭到破坏（　　）

（3）花粉过敏会引起毛细血管壁的通透性增加，血浆蛋白渗出，造成局部组织水肿（　　）

答案　

（1）×　

（2）×　（3）√

探究点二　内环境稳态的调节机制及意义

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？

（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）。

（3）过程e和f的渗透方向有什么不同？

（4）E和A相比，E中不含有的成分是哪些？

（5）图中展示了哪些与内环境稳态维持有关的系统？

提示：

（1）自由扩散。

（2）A、B、D。

（3）前者为双向渗透，后者为单向渗透。

（4）大分子蛋白质。

（5）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？

（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？

提示：

（1）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）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。

【典例2】下面是关于人体内环境稳态调节的示意图，相关说法错误的是（　　）

A.甲、乙表示体液调节和免疫调节

B.三种调节方式中，神经调节占主导地位

C.丙、丁可以表示温度和酸碱度

D.内环境的理化性质不可以变化，否则机体就不能进行正常的生命活动

尝试解答________

解析　内环境稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络，因此甲、乙表示体液调节和免疫调节，其中神经调节占主导地位；内环境稳态主要表现在：

体温、血浆pH、血浆渗透压和血糖浓度等保持相对稳定，所以丙、丁可表示温度和酸碱度。

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的稳定，可以在一定范围内变化，如果超出这一范围就会影响机体正常的生命活动。

答案　D

【一题多变】

2.下列有关人体内环境与稳态的实例中，叙述正确的是（　　）

A.人喝醋后，血浆中的pH会明显下降

B.当人体蛋白质长期供应不足时，会出现组织水肿现象

C.人体处在寒冷环境中，细胞外液的温度一般维持在37℃以下

D.给正常人体静脉注射一定量的高渗葡萄糖溶液后，红细胞吸水量增加

解析　由于血浆中含有酸碱缓冲物质，因此人喝醋后，血浆中的pH不会明显下降，A错误；当人体蛋白质长期供应不足时，血浆蛋白的量减少，血浆渗透压下降，导致组织液增多，出现组织水肿现象，B正确；人体处在寒冷环境中时，由于机体存在体温调节机制，细胞外液的温度一般仍维持在37℃左右，C错误；给正常人体静脉注射一定量的高渗葡萄糖溶液后，血浆渗透压迅速升高，红细胞失水，D错误。

答案　B

知识脉络

要点晨背

1.内环境的稳态指的是正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定的状态。

2.内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节。

3.内环境稳态的实现除了神经—体液—免疫调节外，还要依赖于各个器官和系统的协调活动。

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。

5.内环境的稳态能保证机体正常的生命活动。

1.以下关于人体体温的描述，错误的是（　　）

A.人体体温是指人体内部的温度

B.不同人的体温会因年龄、性别等的不同而存在微小的差异

C.同一个人的体温在一日内也有变化，但一般不超过1℃

D.人体体温会随周围气温的变化而有较大的波动

解析　人属于恒温动物，体温在一定范围内变化，体温不会随周围气温的变化而有较大的波动。

答案　D

2.在日常生活中，很多因素会引起内环境发生变化，下列相关叙述中错误的是（　　）

A.剧烈运动中，内环境的pH不会有明显下降趋势

B.食物中长期缺少蛋白质会导致血浆蛋白含量下降进而引起组织水肿

C.中暑是神经调节紊乱造成的，与体液调节无关

D.佝偻病与内环境的稳态失衡有一定的关系

解析　中暑是体温调节发生紊乱引起的，而体温稳定的调节机制为神经—体液调节。

答案　C

3.人体中内环境稳态所包含的内容不包括（　　）

A.线粒体基质中pH的相对稳定

B.血浆中各种化学成分的相对稳定

C.组织液温度的相对稳定

D.血浆渗透压的相对稳定

解析　内环境稳态的实质是指内环境中各种化学成分和温度、渗透压、酸碱度等理化性质的相对稳定，而线粒体基质在细胞内部，不属于内环境。

答案　A

4.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.夏天长期待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.长期处于高温环境可能会引起“中暑”

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，这不是由外界环境变化引起的。

答案　C

5.下列有关内环境和稳态的说法，不正确的是（　　）

A.血浆中的蛋白质含量明显高于淋巴和组织液

B.人体内环境pH、渗透压等保持相对稳定是细胞正常代谢所必需的

C.机体各种器官、系统分工合作，协调统一，共同实现内环境稳态

D.葡萄糖、胰岛素和胰蛋白酶都属于人体内环境的成分

解析　葡萄糖、胰岛素均属于内环境的成分，但胰蛋白酶不是内环境的成分。

答案　D

课后分层训练

（时间：

30分钟）

[对点强化]

强化点1　内环境稳态的概念

1.下列属于内环境稳态的重要组成部分的是（　　）

①酸碱平衡　②渗透压平衡　③血糖平衡　④体温平衡　⑤氨基酸平衡　⑥CO2、O2平衡

A.③⑤⑥B.①③④

C.①②④D.①②③④⑤⑥

解析　内环境的成分、理化性质维持相对稳定，为组织细胞正常生命活动提供必需的条件，①～⑥都属于内环境稳态的重要组成部分。

答案　D

2.有人到青藏高原后会出现乏力、心跳加速甚至血压升高等症状。

对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变化

D.人到高原后细胞代谢可能出现紊乱

解析　人体的内环境是相对稳定的，外界剧烈的环境变化会影响人体的稳态。

答案　C

3.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直接参与

D.所有稳态都不受外界环境影响

解析　目前认为，神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制，稳态的形成有些是局部体液的调节，不一定有许多系统直接参与，稳态受外界环境影响。

答案　B

4.在血液生化六项检查的化验单上，每种成分的正常值都有一个变化范围，对此，描述不正确的是（　　）

A.内环境稳态不是恒定的，可在一定范围内波动

B.内环境稳态是一种相对稳定的状态

C.年龄、性别等个体差异会导致内环境的成分含量存在差异

D.该变化范围主要考虑了化验结果的误差

解析　血检指标的正常值的变化范围反映的是群体内环境的状态，与“误差”无关。

答案　D

强化点2　内环境稳态的调节机制及意义

5.导致内环境各种化学成分和理化性质不断发生变化的原因是（　　）

A.细胞的代谢活动

B.外界环境因素的变化

C.神经—体液—免疫调节

D.外界环境因素的变化和细胞代谢

解析　外界环境因素通过机体各器官、系统等影响内环境，导致内环境成分和理化性质不断发生变化，同时，细胞代谢也是内环境各种化学成分和理化性质不断发生变化的原因。

答案　D

6.下列关于动物内环境稳态的叙述，错误的是（　　）

A.血浆渗透压与蛋白质含量有关，与无机盐离子含量无关

B.H2CO3/NaHCO3是维持细胞外液pH稳定的缓冲物质

C.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.运动后Na＋、K＋排出较多，但机体的内环境仍维持相对稳定状态

解析　血浆渗透压与蛋白质含量和无机盐离子含量都有关；H2CO3/NaHCO3是维持细胞外液pH稳定的缓冲物质；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；运动后Na＋、K＋虽然排出较多，但机体的内环境仍维持相对稳定状态。

答案　A

7.稳态被破坏后，细胞新陈代谢会紊乱的根本原因是（　　）

A.温度条件不能满足细胞新陈代谢的正常要求

B.渗透压条件不能满足细胞新陈代谢的正常要求

C.酸碱度条件不能满足细胞新陈代谢的正常要求

D.细胞内复杂的酶促反应受到严重影响

解析　稳态被破坏后，内环境的理化性质会发生改变，影响了细胞内酶的活性。

答案　D

8.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

解析　内环境稳态遭到破坏时，必将导致细胞代谢紊乱，包括酶促反应速率加快或减慢、渗透压上升或下降，若胰岛素含量下降，则可能引起糖尿病等。

答案　C

9.人体内细胞外液构成的液体环境称为内环境，内环境的稳态是细胞生活所必需的。

下列说法错误的是（　　）

A.渗透压的稳态遭到破坏，会引起细胞代谢紊乱

B.pH和温度的稳定，都给酶正常发挥催化作用创造了条件

C.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

D.内环境稳态是在神经和体液调节的共同作用下维持的，体液调节占主导地位

解析　内环境的渗透压、pH和温度等保持在适宜范围内，为组织细胞的正常代谢活动创造了条件，如果这种稳态遭到破坏，酶就不能正常发挥催化作用，会引起细胞代谢紊乱，A、B正确；内环境稳态的维持需要神经—体液—免疫调节网络的共同作用，其中神经调节占主导地位，C正确、D错误。

答案　D

强化点3　生物体维持pH稳定的机制

10.在100米短跑比赛中，运动员在剧烈活动后，大量乳酸进入血液，血浆pH会（　　）

A.大于7.35～7.45B.小于7.35～7.45

C.维持在7.35～7.45D.稳定在3～4

解析　人体正常情况下血浆的pH为7.35～7.45。

运动员在剧烈运动后，虽然产生大量乳酸，但血浆中存在缓冲物质HCO

、HPO

等，会维持血浆pH的相对稳定。

答案　C

11.分别向20mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀盐酸和稀NaOH溶液，血浆酸碱度变化与滴加滴数的关系正确的是（　　）

解析　新鲜血浆中含有缓冲物质，当滴加少量的酸或碱时，pH的变化幅度不大；当滴加较多时，由于超过了缓冲物质的调节能力，pH发生较大变化。

答案　D

12.下列关于“生物体维持pH稳定的机制”实验的叙述中，错误的是（　　）

A.盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性，应避免其与皮肤和眼睛接触

B.每种实验材料测定完成后，都必须将烧杯充分洗净，才可倒入等量的另一种实验材料

C.从加入盐酸或氢氧化钠后的变化来看，生物材料更像缓冲溶液

D.根据所得实验数据，画pH变化曲线时，一般以pH为横轴，以酸或碱的量为纵轴

解析　A、B两项描述的是本实验应该注意的问题。

根据所测得的实验数据，画pH变化曲线时，一般以酸或碱的滴数为横轴，而以pH为纵轴。

结果显示，生物材料中加入盐酸或氢氧化钠后的变化情况与缓冲溶液很接近。

答案　D

[综合强化]

13.在抗震救灾中，发现有些在废墟下由于肌肉受到挤压导致局部组织坏死但仍保持清醒的幸存者，当移开重物被救出后，却因肌肉大量释放的肌红素、钾等物质迅速进入血液，结果造成人压着没事，救出来后最终因心肾功衰竭而不幸死亡的情况。

下列与之有关的叙述，错误的是（　　）

A.在移开重物前，应先为伤者静脉滴注生理盐水，使血液中的有害物质随尿液排出

B.有些刚被救的伤者，其内环境稳态已经遭到破坏，影响正常的生命活动

C.因严重缺水，幸存者的细胞外液渗透压升高

D.心肾功能衰竭是由于遇难者血浆渗透压过低

解析　由于肌红素、钾等物质的释放以及缺水等原因都导致血浆渗透压升高。

缺水会使细胞外液渗透压升高。

伤者在移开重物被救出后，肌肉没有了外力，且死细胞将大量释放肌红素、钾等物质并迅速进入血液，严重破坏了内环境的稳态，影响正常的生命活动。

如在移开重物前，先为伤者静脉滴注生理盐水，使血液中的有害物质随尿液排出，可防范此现象。

答案　D

14.以下关于内环境稳态的说法，不正确的是（　　）

①稳态就是指内环境的各种成分及理化性质处于绝对稳定状态　②人体各器官、系统协调一致正常运行，是维持内环境稳态的基础　③目前认为，内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络　④即使外界环境发生剧变，人体也能保持稳态的平衡

A.①②B.①④

C.②③D.②④

解析　任何稳态都是相对的，而不是绝对的，是一种动态的平衡，这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的。

人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，当外界环境发生剧变时，内环境的稳态可能遭到破坏。

答案　B

15.下列关于人体内环境及稳态的叙述错误的是（　　）

A.内环境包括血浆、淋巴和组织液，是体内细胞与外界进行物质交换的媒介

B.肺泡壁细胞生活的内环境是组织液，且肺泡壁细胞中的氧气浓度小于组织液中的氧气浓度

C.若出现组织水肿，则可能是血浆渗透压减小或组织液渗透压增大造成的

D.内环境稳态可以保证细胞代谢所需的各种物质和条件

解析　肺泡壁细胞生活的内环境是组织液。

且肺泡壁细胞中的氧气浓度大于组织液中的氧气浓度。

答案　B

16.通过研究发现，人的血液pH通常在7.35～7.45，变化不大的原因是（　　）

①H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等多对缓冲物质对血液酸碱度起缓冲作用；

②通过呼吸系统可不断排出CO2；

③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液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了血液pH

A.只有①B.只有①②③

C.只有①②③④D.只有①②③⑤

解析　H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等多对缓冲物质中的HCO

、HPO

等离子，可起到缓冲作用，①正确；人体通过呼吸系统可不断排出CO2，从而减少内环境中的酸性气体，②正确；血浆中过多的碳酸氢盐可以经肾脏随尿排出体外，③正确；CO2能刺激人体的呼吸中枢，调节呼吸运动，所以神经系统对呼吸运动强度的调节有利于维持血液pH的相对稳定，④正确；内环境的酸碱缓冲物质在血浆中，而不是在食物中，所以不是通过食物中的碱性物质或酸性物质来调节血液的pH，⑤错误。

答案　C

17.如图为内环境稳态与各系统的功能联系示意图。

据图在下列横线上填写适当内容。

（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，最后由肛门排出的是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之间的气体交换，至少需要________系统和________系统的参与。

（3）由泌尿系统排出的是⑥____________________等物质。

（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。

解析　

（1）食物、水、无机盐经消化系统消化吸收后进入循环系统，未被吸收的物质由肛门排出体外。

（2）O2经呼吸系统进入循环系统，最后到达组织细胞被利用，产生的CO2最终由呼吸系统排出体外。

（3）水、尿素和无机盐等物质主要由泌尿系统排出体外。

（4）内环境是人体细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

答案　

（1）消化　未被吸收的物质

（2）O2　CO2　呼吸　循环

（3）有机废物、水和无机盐

（4）内环境

18.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25mL实验材料→测pH→滴加5mL0.1mol/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___________________________

____________________________________________________________________。

（2）该同学用如下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__________________________________________________________________。

解析　

（1）实验开始时应测量三种材料的pH，以便与加入盐酸后的pH作比较，得出pH稳定与否的结论。

（2）①清水组加入盐酸，酸性增强，pH应降低。

②本实验的目的是探究血浆是否具有维持pH稳定的功能，设置清水、缓冲液两组是为了作对照。

清水组不能维持pH稳定，血浆与缓冲液具有维持pH稳定的功能，从坐标曲线图可知，血浆维持pH稳定的能力更强。

（3）本实验从加酸的角度探究维持pH稳定的功能，为了实验结论的准确性，还应从加碱的角度进行探究。

答案　

（1）获得实验前的数据，以便与实验后溶液的pH作比较

（2）①清水　清水中滴加盐酸后，溶液pH应下降

②对照　血浆与缓冲液一样具有维持pH稳定的功能，且血浆维持pH稳定的能力更强

（3）加入NaOH溶液后，观察pH的变化情况