高中生物 第一章 人体的内环境与稳态 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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高中生物第一章人体的内环境与稳态第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

知识概览（教师用书独具）

1．描述内环境稳态的概念。

（重点）

2．说出内环境稳态的调节机制。

（重、难点）

3．举例说明内环境稳态的重要意义。

4．尝试解释生物体维持pH稳定的机制。

[自主预习·探新知]

一、内环境的动态变化

1．原因

（1）外因：

外界环境因素的变化。

（2）内因：

体内细胞代谢活动的进行。

2．实例——体温变化

（1）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。

（2）同一个人的体温在一日内也有变化，但一般不超过1℃。

3．稳态

（1）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。

（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、对稳态调节机制的认识（连线）

①法国生理学家贝尔纳

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

②美国生理学家坎农

b.内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节

③现代观点

c.神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制

提示：

①－b　②－a　③－c

三、内环境稳态的重要意义

1．实例

内环境成分或理化性质

意义

渗透压正常

维持组织细胞正常形态与功能

体温和pH相对稳定

酶活性正常，保证酶促反应正常进行

血糖、氧气含量稳定

保证机体正常的能量供应

2．意义

内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

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．实验结论：

生物材料类似于缓冲液，加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。

[基础自测]

1．判断对错

（1）内环境的稳态就是内环境的成分和理化性质恒定不变。

（　　）

（2）当稳态遭到破坏时，可导致疾病发生。

（　　）

（3）稳态是由神经调节、体液调节共同完成的。

（　　）

（4）人体剧烈运动后，由于无氧呼吸产生乳酸，使血浆pH明显降低。

（　　）

提示：

（1）×　内环境的稳态体现在内环境的成分和理化性质处于动态平衡中。

（2）√

（3）×　稳态是指正常机体通过神经－体液－免疫调节，使各器官、系统协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态。

（4）×　人体剧烈运动后，产生的乳酸与血浆中的缓冲物质NaHCO3发生反应，使血浆pH基本不变。

2．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

C　[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，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，D错误。

]

3．有些游客到青藏高原后出现头痛、乏力、呼吸和心跳加快、血压升高等症状，与此现象无关的是（　　）

【导学号：

62672011】

A．高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体内缺氧而头痛、乏力等

B．外界环境变化剧烈，内环境稳态受到一定程度的破坏

C．外界环境的剧烈变化使机体彻底失去调节作用

D．呼吸和心跳加快有利于给组织细胞提供更多的氧气，使有氧呼吸增强，产生更多能量

C　[外界环境的剧烈变化只是内环境稳态受到一定程度的破坏，机体不会彻底失去调节作用，由此判定C项错误。

]

[合作探究·攻重难]

内环境稳态的维持

[思考交流]

1．如表是某中年男子血液化验单中的部分数据，分析并探究以下问题：

项目

测定值

单位

参考范围

血清葡萄糖

223

mg/dL

60～110

甘油三酯

247

mg/dL

50～200

总胆固醇

280

mg/dL

150～220

（1）由表中数据可推测该男子可能患有何种疾病？

提示：

该男子可能患有糖尿病、高血脂、高血压。

（2）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．某家庭成员体温一天变化曲线如图所示，据图分析以下问题：

（1）体温的稳定对机体有何意义？

提示：

体温保持稳定是机体进行正常生命活动的必要条件。

（2）成员甲的体温过高时会食欲不振，四肢无力，请给予合理的解释？

提示：

体温过高，影响了体内酶的活性，使酶促反应受到一定的影响。

内环境稳态调节的基础

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。

（1）直接参与的器官与系统：

①消化系统：

消化道

消化道毛细血管。

②呼吸系统：

肺泡

肺部毛细血管。

③泌尿系统：

血管

肾脏形成尿液。

④循环系统：

由上述内容可看出血液是所有生命活动的中转站，它的成分能充分反映机体的健康状况。

（2）间接参与调节稳态的系统：

神经系统、内分泌系统和免疫系统。

易错提醒：

稳态调节的两点提醒

（1）内环境中各种稳态的维持不一定都需要神经系统、内分泌系统和免疫系统共同参与，如内环境中pH稳态调节，只与内环境中缓冲物质有关。

（2）能够维持内环境稳态的人，其生命活动不一定正常，如“植物人”。

　下图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示能直接与内环境进行物质交换的4种器官或系统，①②是有关的生理过程。

下列说法错误的是（　　）

A．内环境与Ⅰ交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁

B．Ⅱ内的葡萄糖通过①进入血液和淋巴

C．②表示重吸收作用

D．Ⅳ表示的器官是皮肤

[技巧点拨]　析图可知：

①能直接与内环境进行O2、CO2交换的是呼吸系统。

②能直接与内环境进行H2O等物质交换的生理过程为重吸收作用。

[解析]　Ⅰ是内环境与外界进行物质交换的系统，并能为内环境提供O2，排出CO2，这说明Ⅰ是呼吸系统，内环境与Ⅰ交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁；Ⅱ内的葡萄糖通过①过程进入血液，不进入淋巴，Ⅱ为消化系统，①表示消化吸收；Ⅲ是泌尿系统，②表示重吸收作用；皮肤通过分泌汗液来排出代谢废物，Ⅳ表示的器官是皮肤。

[答案]　B

（1）除图中所表示的系统外，与内环境稳态的维持直接有关的还有什么系统？

（答出一个即可）

提示：

血液循环系统。

（2）Ⅱ中的物质是否属于内环境？

为什么？

提示：

不属于。

Ⅱ表示消化系统，其内部的物质不属于内环境的成分。

[活学活用]

1．下图表示内环境稳态的部分调节机制。

下列表述错误的是（　　）

【导学号：

62672012】

A．内环境稳态的调节机制有神经调节、体液调节和免疫调节等

B．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

C．内环境由血液、组织液和淋巴组成

D．细胞不仅仅依赖于内环境，还参与内环境的形成和维持

C　[内环境是由血浆、组织液和淋巴组成的，由此判定C项错误。

]

2．下列有关内环境稳态的说法中，错误的是（　　）

A．内环境中各项理化性质是保持不变的

B．神经—体液—免疫调节网络是机体稳态的调节机制

C．人体维持稳态的调节能力是有一定限度的

D．人体各器官、系统协调一致地正常运行是维持稳态的基础

A　[内环境中各项理化性质不是保持不变的，而是保持相对稳定、动态平衡，A错误；神经—体液—免疫调节网络是机体稳态的调节机制，通过机体的各器官，系统的分工合作，协调统一而实现的，B正确；人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，当超过一定限度后，稳态会遭到破坏，C正确；人体各器官、系统协调一致的正常运行是维持稳态的基础，D正确。

]

生物体维持pH稳定的调节机制

[思考交流]

1．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。

2．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：

血浆pH维持稳态的原理

（1）内环境中存在着许多弱酸和弱酸强碱盐组成的缓冲对，如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等，其作用是结合内环境中过多的酸或碱，以维持内环境pH的相对稳定。

（2）调节机制（以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例）：

①当酸性物质（如乳酸）增加时

HL＋NaHCO3―→NaL＋H2CO3

乳酸　碳酸氢钠　乳酸钠　碳酸

H2CO3―→H2O＋CO2↑

不稳定经呼吸系统排出

②当碱性物质（如Na2CO3）增加时

Na2CO3＋H2CO3―→2NaHCO3

过量的NaHCO3可由肾脏排出，从而缓冲体内碱性的变化。

　取甲、乙两个试管，向甲试管内加入血浆，乙试管内加入等量的蒸馏水，用pH试纸检测；然后，向甲、乙试管内各滴入等量的几滴盐酸或NaOH溶液，摇匀后，再用pH试纸检测。

下列关于此实验的过程和结果的分析，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蒸馏水充分混合，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．血浆中有缓冲物质，加入酸或碱后，pH恒定不变

[技巧点拨]　解答此题必须明确：

血浆中的缓冲物质可维持内环境pH的相对稳定。

[解析]　“等量”排除了数量多或少对实验结果的影响，使实验结果更加可靠，A正确。

“摇匀”有利于新加入的物质与试管中原有的物质充分反应，使pH试纸检测结果更准确，B正确。

甲试管的血浆中具有缓冲物质，加入酸或碱时，pH会有一定的波动，但变化不明显；乙试管加入的是蒸馏水，无缓冲物质，在本实验中作为空白对照，加入酸或碱时，pH会发生明显的变化，故C正确、D错误。

[答案]　D

（1）往甲试管加入HCl溶液时，血浆中发挥调节作用是何种物质？

提示：

NaHCO3等。

（2）为了使实验结果更准确，更具说服力，你建议该实验设计如何改进？

提示：

倒去甲、乙试管内的溶液后充分冲洗，重复实验并记录。

[活学活用]

1．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（　　）

【导学号：

62672013】

A　　　　　　　　BC　　　　　　　　D

D　[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，稀盐酸和NaOH加的过多，pH会明显下降和上升，故选D。

]

2．2017年8月在13届天津全运会上，参加比赛的运动员们在剧烈运动时，血浆中乳酸大量增加而pH基本不变。

对此现象的解释不正确的是（　　）

A．血浆是一种缓冲溶液体系

B．乳酸与NaHCO3反应生成弱酸H2CO3

C．H2CO3分解生成的CO2可经呼吸系统排出

D．大量乳酸进入血液后，马上被稀释或被彻底分解

D　[血浆是一种缓冲溶液体系，含有缓冲物质，过多的乳酸与NaHCO3反应生成弱酸H2CO3，H2CO3分解生成的CO2可经呼吸系统排出。

]

[当堂达标·固双基]

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

B　[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。

]

2．高等动物和人体的内环境能够保持相对稳定。

下列各项生理活动中，与内环境稳态的维持没有直接关系的是（　　）

【导学号：

62672014】

A．通过汗液和尿液排出代谢废物

B．将食物残渣形成粪便排出体外

C．通过血液运输CO2和代谢废物

D．血液运输CO2含量增加会使呼吸加快

B　[维持内环境稳态的一个重要方面是将新陈代谢过程中产生的各种废物及时排出体外，如通过汗液和尿液排出代谢废物，通过血液运输CO2和代谢废物等；血液中CO2含量增加会使呼吸加快，目的是排出血液中的CO2，以维持CO2含量的相对稳定。

食物残渣是经过消化没有被吸收的物质，其形成粪便后直接排出体外，并没有进入内环境，故不会对内环境的相对稳定产生直接的影响。

]

3．内环境稳态的重要意义是（　　）

A．维持体温处于较低水平

B．使体内各处pH保持相同

C．保持体内渗透压绝对不变

D．维持机体的正常生命活动

D　[内环境稳态的一个重要体现在于内环境的理化性质保持相对稳定，即温度、酸碱度及渗透压，由此制定A、B、C错误。

]

4．下列关于“生物体维持pH稳定的调节机制”实验的叙述中，错误的是（　　）

【导学号：

62672015】

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溶液后的变化来看，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

D　[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。

]

5．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：

【导学号：

62672016】

（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

（备选习题）

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

B　[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。

]

[核心语句归纳]

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。

课，完成好笔记及时的组织全班人员进行分析，使全班人员的政治思想素质有较大幅度的提高，在坚持教育制度的同时，本班的老同志还以自身过硬的思想素质和政治觉悟，随时随地的发挥主观能动性，这也是为新同志们的政治思想觉悟的提高起到了引导和鼓励的作用，而且三互小组也确实起到了互帮、互学、互管的作用，组员之间的团结互助充分的体现了战友之间的真情。

　　上半年由于施工任务所导致的训练底子薄，基础弱的情况下，我班能够做好动员和转换工作，始终把军事训练作为中心，作为一个重点来抓，身为一名班长，我知道军事素质和战斗技能的重要性，今年以狠抓新同志的体能素质，训练把科技练兵始终贯穿全局，在狠抓新同志体能的同时，也没有放松对老同志的要求，在原有的基础上，让他们自己加压进行训练，调动全班同志的训练积极性，我们班还采取了以老带新，把人定到位的方法，如果说哪个新同志训练上不去，就说明那位老同志没方法，这样既提高了新同志训练热情，也增加了老同志的组织能力，本班的军事成绩提高的也很明显，在共同科目训练以及单兵训练课目及专业课目的训练，在全班人员的努力下，训练成绩有了很大的进步，在狠抓全班人员的前提下，我没有忘记给自己加压，在上半年组织的尖子训练中，我始终不忘自己是一名士官、骨干处处给自己施压起模范带头的作用，在上半年的指挥和训练中本人也取得了很大的提高。

　　半年来本班人员在提高军事训练的同时，也没有放松对作风纪律的要求，全班人员就利用教育和一定的休息时间、学习条令条例和日常生活中的规章制度，以及连队的营房制度管理细则，使同志们能严格把握内部关系和警民关系，特别是施工期间、地方人员及车辆比较多的情况下更为突出，严格的要求使全班同志在半年里大事没出过小事基本没有的好成绩。

　　完成任务是一名合格军人必须做到的也是我军的优良传统，所以，我班在严格落实连队各项任务，做到有任务，必有我们班的思想，并做到坚决高标准、严格要求完成