人教版生物必修2 第1章 第2节 内环境稳态的重要性.docx
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人教版生物必修2第1章第2节内环境稳态的重要性
第2节 内环境稳态的重要性
1．说明内环境稳态及其生理意义。
（重点）
2．简述稳态的调节机制。
（难点）
3．尝试解释生物体维持稳态的机制。
4．关注内环境稳态与健康的关系。
内环境稳态的概念、调节及意义
1．内环境的动态变化
（1）原因：
外界环境因素的变化和体内细胞代谢活动的进行。
（2）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。
（3）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。
2．对稳态调节机制的认识[连线]
a.内环境的稳态是在神经调节和体液调节的
共同作用下，通过机体各器官、系统的分
工合作、协调统一而实现的
③现代观点
提示：
①—b ②—a ③—c
3．意义
（1）为细胞代谢提供所需的各种物质和条件。
①只有血糖含量和血液中的含氧量保持在正常范围内，才能保证为细胞代谢提供能量。
②适宜的温度和pH等条件保证酶正常地发挥催化作用。
（2）是机体进行正常生命活动的必要条件。
探讨
：
下表为某人的血液生化六项检查化验单，分析并探讨以下两个问题：
项目
测定值
单位
参考范围
丙氨酸氨基转移酶
ALT
17
IU/L
0～45
肌酐
CRE
1.9
mg/dL
0.5～1.5
尿素氮
BUN
14.6
mg/dL
6～23
血清葡萄糖
GLU
223
mg/dL
60～110
甘油三酯
TG
217
mg/dL
50～200
总胆固醇
TCH
179
mg/dL
150～220
（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有什么特点？
提示：
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）由上表中数据可推测该人可能患有何种疾病？
提示：
该人的血清葡萄糖、甘油三酯的含量超标，说明该人可能患有糖尿病和高血脂。
探讨
：
很多同学都有过发高烧的体验，发高烧时食欲不振，四肢无力。
（1）为什么发高烧时食欲不振，四肢无力？
提示：
体温过高，影响了体内酶的活性。
（2）由此说明体温的稳定对机体有什么意义？
提示：
体温保持稳定是机体进行正常生命活动的必要条件。
1．内环境稳态是一种“动态平衡”
（1）理化性质
（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。
2．内环境稳态的失调
（1）失调的原因：
外界环境变化过于剧烈，或者人体自身的调节功能出现障碍。
（2）失调的危害
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
一旦内环境的稳态被破坏，细胞的代谢活动就不能正常进行，从而引起疾病的发生。
1．下列有关内环境稳态的描述中，错误的是（ ）【导学号：
67330002】
A．内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
B．人体稳态的形成需要多个器官、系统的参与
C．内环境的稳态是指各项理化性质是保持不变的
D．人体维持稳态的调节能力是有限的
【解析】 内环境稳态是指各项理化性质保持相对稳定，而不是保持不变。
【答案】 C
2．人体稳态的调节能力是有一定限度的。
下列现象属于内环境稳态失调的是（ ）
A．寒冷时出现寒战
B．从平原到高原，有的人出现肺水肿症状
C．体内有轻微病原体感染时，白细胞数量增多
D．口渴时，尿量明显减少
【解析】 内环境稳态包括内环境的物理、化学性质保持相对稳定。
寒冷时出现寒战是通过骨骼肌不自主的收缩产生热量维持体温恒定；体内有轻微病原体感染时，白细胞数量增多是为了清除病原体，保持内环境稳定；口渴时，内环境渗透压上升，体内会通过调节作用使尿量减少，以维持渗透压平衡。
出现肺水肿是病理表现，说明内环境中渗透压被破坏，水分增多，内环境稳态被破坏，故选B项。
【答案】 B
3．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正常运行
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，可导致疾病发生
D．当血液的成分稳定时，人一定不会发生疾病
【解析】 机体的新陈代谢是由细胞内复杂的酶促反应组成的，而酶促反应的正常进行需要稳态，即需要有适宜的pH、温度和充足的反应底物等条件，所以稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
当稳态遭到破坏后，细胞代谢会发生紊乱，并导致疾病，但发生疾病不一定是血液成分异常引起的。
【答案】 D
“生物体维持pH稳定的调节机制”实验分析
1．实验原理
本实验采用对比实验的方法，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．实验对比分析
（1）对自来水的处理
结论：
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。
（2）对缓冲液的处理
结论：
无论滴加盐酸还是NaOH溶液，缓冲液的pH均保持相对稳定。
（3）对生物材料的处理
结论：
无论滴加盐酸还是NaOH溶液，生物材料的pH均保持相对稳定。
比较以上三条曲线变化规律可知，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酸碱缓冲物质从而维持pH相对稳定。
探讨
：
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”，进行正确操作后，绘制了如图所示曲线来预期探究结果。
（1）预期结果中明显不科学的是哪一组？
尝试说明理由。
提示：
清水组。
清水中加盐酸后，溶液pH应下降。
（2）若要证明血浆确实具有维持pH稳定的功能，本实验还应补充______________________________。
提示：
加入NaOH溶液后，血浆pH仍可在一定范围内保持稳定。
探讨
：
人在剧烈运动后会感到肌肉酸痛，但休息一段时间后，酸痛会消失。
酸痛的变化与运动前后血浆中pH变化有关，尝试绘出血浆pH变化曲线。
提示：
1．进行该实验应注意的问题
（1）加入酸或碱时，要一滴一滴加入，并严格控制滴数。
（2）盐酸和氢氧化钠均有腐蚀性，避免其与皮肤和眼睛接触。
（3）冲洗烧杯一定要充分，否则将影响实验结果。
（4）生物材料至少选两种进行实验。
（5）绘制pH变化曲线时一定要用不同颜色的笔或实、虚线标明。
2．生物体内缓冲物质调节稳态的过程分析
4．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（ ）
【导学号：
67330003】
A．盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性，应避免与皮肤和眼睛接触
B．每更换一种材料进行实验前，都必须将烧杯充分洗净
C．从加入盐酸或NaOH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
【解析】 盐酸和氢氧化钠有腐蚀性，应避免与皮肤和眼睛接触，如不慎接触，应立即用大量清水冲洗，但不能揉搓。
为避免各试剂的混合，影响实验结果，在更换实验材料时，应将烧杯充分洗净。
生物材料和缓冲溶液的调节机理一样，都能对作用于其的酸和碱引起的pH变化进行缓冲。
在实验数据的处理时，可将实验数据画成变化曲线，一般用滴加的液体的量作为横轴，pH作为纵轴。
【答案】 D
5．如图表示人运动前后血液中乳酸浓度的变化曲线，请分析bc段变化的原因（ ）
A．乳酸与NaH2PO4反应生成H3PO4
B．乳酸与血液中的O2发生氧化反应
C．乳酸与碳酸钠反应
D．乳酸与NaHCO3反应生成CO2
【解析】 内环境中H2CO3/NaHCO3是一对缓冲物质，分别呈酸性和碱性，乳酸达到一定量后开始被碱性物质缓冲生成CO2和乳酸钠，以降低乳酸的含量。
【答案】 D
1．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有限
D．稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常
【解析】 内环境稳态的维持，需要消化、呼吸、循环、泌尿系统直接参与，还需要内分泌系统和神经系统的调节作用，稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常，以维持正常的生命活动。
人体维持内环境稳态的调节能力是有限的，与外界环境有关，当外界环境变化超出人体的调节能力时，内环境稳态就会遭到破坏。
【答案】 B
2．下列有关稳态的叙述中，正确的是（ ）
A．稳态主要是机体通过各个器官、系统的协调活动来维持的
B．稳态是机体在神经系统的调节下，通过各个器官、系统的协调活动来共同维持的
C．在正常情况下，组成内环境的各种成分是一样的
D．在正常情况下，内环境的各项理化性质是经常处于变动之中，但都保持在适宜的范围内
【解析】 内环境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，A错误；稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络，B错误；内环境主要由组织液、血浆和淋巴构成，其中组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近但不完全相同，C错误；在正常情况下，内环境的各项理化性质是经常处于变动之中，但都保持在适宜的范围内，即保持相对稳定状态，D正确。
【答案】 D
3．如图是一张生物概念图，下列有关分析不正确的是（ ）
A．①、②是体液调节和免疫调节，③、④可以是体温和渗透压
B．内环境的稳态只要有三种调节方式即可，不需要其他器官或系统参与
C．酸碱度的相对稳定主要依靠血液中的缓冲物质，与其他器官或系统也有关
D．内环境的稳态和生态系统的平衡一样，其维持自身稳定的能力是有限的
【解析】 正常机体通过神经—体液—免疫调节机制，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的酸碱度、体温和渗透压等相对稳定，但是维持稳态的调节能力是有一定限度的。
【答案】 B
4．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蛋白质平衡 ⑥CO2—O2平衡
A．③ B．①③④
C．①②③④D．①②③④⑤⑥
【解析】 内环境的成分是多种多样的，各种成分和理化性质都达到相对平衡，才能维持机体正常的生命活动，①②③④⑤⑥都为内环境稳态的某个方面。
【答案】 D
5．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】 一定范围内，血浆中的缓冲物质会维持pH基本稳定，但这种调节能力有一定限度，盐酸和NaOH加的过多，pH会明显下降和上升，故选D。
【答案】 D
课堂小结：
网络构建
核心回扣
1.稳态是机体通过调节作用，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.神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
3.与稳态直接有关的系统有消化、呼吸、循环和泌尿系统。
4.人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的。
5.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
学业分层测评
（二）
（建议用时：
45分钟）
[学业达标]
1．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
2．维持内环境稳态的基础是（ ）
A．细胞内酶活性正常发挥
B．人体各器官、系统协调一致地正常运行
C．内环境中各种成分含量的相对稳定
D．体液中大量缓冲物质的存在
【解析】 现代生理学认为：
内环境稳态是在神经—体液—免疫的共同调节作用下，通过机体各器官、系统分工合作、协调统一而实现的。
题目中的细胞内酶活性正常发挥是内环境稳态的结果，内环境各种成分含量的相对稳定属于稳态的内容，都不属于维持内环境稳态的基础。
体液中大量缓冲物质的存在仅是维持内环境稳态基础的一部分。
【答案】 B
3．长时间运动引起机体缺氧时，血液pH的变化趋势、引起pH变化的物质、能起缓冲作用的物质分别是（ ）
A．降低、CO2、Na2CO3
B．降低、乳酸、NaHCO3
C．升高、CO2、H2CO3
D．升高、乳酸、NaHCO3
【解析】 长时间运动引起机体缺氧时，细胞无氧呼吸会产生较多的乳酸，从而使血液的酸碱度下降，但由于血液中存在缓冲物质H2CO3/NaHCO3，碱性的NaHCO3与乳酸反应调节血液pH，使之处于平衡状态，B正确。
【答案】 B
4．如图是作用于人体组织细胞新陈代谢的四大系统模式图，图中1、2、3、4分别是（ ）
A．消化、循环、泌尿、呼吸
B．循环、呼吸、泌尿、消化
C．呼吸、泌尿、循环、消化
D．消化、循环、呼吸、泌尿
【解析】 呼吸系统可吸入氧气、呼出二氧化碳，故4是呼吸系统；泌尿系统可排出组织细胞产生的代谢废物，故3是泌尿系统；循环系统将另三大系统相联系，故2是循环系统；消化系统消化吸收营养物质进入循环系统，故1是消化系统。
【答案】 A
5．下列病症中，与人体内环境成分发生明显变化无关的是（ ）
A．小腿抽搐B．镰刀型细胞贫血症
C．尿毒症D．组织水肿
【解析】 小腿抽搐是血液中Ca2＋浓度过低造成的；镰刀型细胞贫血症是基因突变导致红细胞不正常造成的；尿毒症是血液中尿素和无机盐过多引起的；组织水肿是过量的液体积聚在组织细胞间隙等处造成的。
【答案】 B
6．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
7．2013年8月松花江流域出现特大洪水，抗洪官兵在抗洪中出大力流大汗，口渴难耐时，内环境渗透压变化情况及应对措施分别是（ ）
A．渗透压升高；补充淡盐水
B．渗透压升高；大量补充清水
C．渗透压降低；补充生理盐水
D．渗透压不变；补充葡萄糖溶液恢复体力
【解析】 大量出汗口渴时，内环境的渗透压升高。
大量出汗时，排出了过多的无机盐。
【答案】 A
8．外界环境会影响内环境稳态，下列事实不是外界环境因素变化引起的是
（ ）
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．人屏息一段时间后，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】 人屏息一段时间后，呼吸运动加强是由于血浆中CO2浓度升高刺激呼吸中枢所造成的，并非外界因素的变化。
【答案】 C
9．在等量的下列液体中加入等量的盐酸或氢氧化钠稀溶液后，pH变化最大的是（ ）
A．自来水B．肝匀浆
C．马铃薯匀浆D．磷酸缓冲液
【解析】 在溶液中滴加酸或碱会引起溶液pH的变化，变化的大小取决于溶液的量和溶液对pH的缓冲能力。
在等量的溶液中加入等量的盐酸或氢氧化钠稀溶液后，pH变化的大小是由溶液的缓冲能力决定的。
生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等，它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用，pH变化小。
自来水没有缓冲能力，pH变化大。
【答案】 A
10．内环境稳态的维持与人体健康有密切的关系。
下面是人体内环境稳态概念图，据图回答：
（1）图中①②分别代表________和________。
（2）正常人血浆的pH之所以能保持相对稳定，与它含有________等离子有关。
（3）一个人长时间发高烧，会引起全身乏力、食欲不振等症状，主要原因是
______________________________________________________________。
（4）内环境渗透压稳态的意义是________________________。
（5）目前普遍认为，________________调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
【答案】
（1）组织液 内环境（或细胞外液）
（2）HCO
、HPO
（3）体温过高使体内酶的活性下降 （4）维持细胞正常的形态和功能 （5）神经—体液—免疫
[能力提升]
11．下列关于人体内环境及其稳态的叙述，正确的是（ ）
A．葡萄糖以自由扩散方式从消化道腔中进入内环境
B．内环境的温度随气温变化而变化
C．人体的内环境即指体液
D．H2CO3/NaHCO3对血浆pH的相对稳定有重要作用
【解析】 葡萄糖是以主动运输的方式进入内环境的，A错误。
人体内环境的温度是稳定的，不会随环境变化而变化，B错误。
体液包括细胞内液和细胞外液，而内环境是指细胞外液，C错误。
H2CO3/NaHCO3是维持血浆pH的缓冲物质，D正确。
【答案】 D
12．正常情况下，转氨酶主要分布在各种组织细胞内，以心脏和肝脏含量最高，在血浆中含量很低。
当某种原因使细胞膜通透性增高或因组织坏死细胞破裂后，可有大量转氨酶进入血浆。
这项事实可作为下列哪项结论的证据
（ ）
A．内环境是不稳定的，其稳态是不存在的
B．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
C．稳态的动态变化将不利于机体的正常代谢
D．内环境的稳态不受细胞代谢过程的影响
【解析】 据题意可知：
转氨酶主要存在于心脏和肝脏中，当细胞膜通透性增高或细胞破裂后大量进入血浆，因此血浆中转氨酶含量的多少可反映机体的健康状况，并可作为诊断疾病的依据。
【答案】 B
13．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
【解析】 “等量”是为了排除数量多少对实验结果的影响，即为了平衡无关变量，A正确；摇匀是为了让参与反应的物质混合均匀，有利于反应充分进行，B正确；甲试管血浆中含有缓冲物质，乙试管是空白对照，不含缓冲物质，因此各自加入盐酸或NaOH溶液后，甲试管中pH变化不明显，乙试管中pH变化明显，C正确；血浆中有缓冲物质，因此pH保持相对稳定，但在一定范围内波动，而不是不变化，D错误。
【答案】 D
14．在“天宫”中生活的航天员的生理状况，由地面指挥中心实时监测。
如图的图表A、B、C是测得的某位航天员的三项生理指标，请分析回答下列问题。
A进食后血糖的变化
B体温的日变化
体液
胃液
唾液
血液
肠液
胰液
pH
0.9～1.5
6.8
7.4
7.7
8.0
C体液的pH
（1）①上述三项生理指标哪几项是正常的？
________。
②属于内环境指标的是________。
（2）某病人胃口不好，医生常用葡萄糖氯化钠注射液进行静脉滴注，该注射液配制过程中，氯化钠浓度为______（质量分数），不能过高或过低，原因是___
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
（3）由B图可得出的结论是___________________________________________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
（4）从C表看出，不同消化液的pH存在明显差异，这反映了______________
_________________________________________________________________
_________________________________________________________________
_______________________________________________________________。
【解析】
（1）A、B生理指标分别属于内环境的化学成分和理化性质，C生理指标为消化液的pH，不属于内环境的生理指标。
（2）为了维持细胞正常形态和生理功能，病人注射液应为血浆等渗溶液，如质量分数为0.9%的氯化钠溶液。
（3）从B图可知：
同一个人的体温在一日内的不同时刻存在差异，但变化幅度不超过1℃。
（4）C表中所列不同消化液的pH不同，说明其中消化酶的最适pH不同。
【答案】
（1）A、B、C A、B
（2）0.9% 防止因内环境渗透压改变使细胞失水或吸水而变形，乃至影响其生理功能
（3）正常人体温在一日之内的不同时刻存在差异，但变化幅度不超过1℃
（4）不同消化酶的最适pH不同
15．请根据提供的实验材料和用具，回答相关的问题：
一、实验材料和用具：
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、Na2CO3溶液、乳酸、pH试纸。
二、实验流程：
步骤
A组
B组
①
1号
试管
2号
试管
3号
试管
1号
试管
2号
试管
3号
试管
？
等量缓
冲溶液
等量
血浆
？
等量缓
冲溶液
等量
血浆
②
滴加等量的Na2CO3溶液
？
③
记录结果
记录结果
预测
结果
？
？
结论
？
？
（1）步骤①中向A组和B组的1号试管中分别加入__________________。
（2）步骤②中向B组3支试管中滴加________。
（3）预测结果：
A组：
___________________________________________________________
_______________________________________________________________。
B组：
__________________________________________________________
_______________________________________________________________。
（4）从以上实验结果分析，可以得出什么结论？
_______________________________
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