第2节内环境稳态的重要性
1.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。
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.与内环境稳态直接相关的系统和器官有消化系
统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统和皮肤,起调节作用的系统有神经系统、内分泌系统和免疫系统。
4.人体维持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。
一、内环境稳态的概念、调节及意义 1.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。 2.对稳态调节机制的认识过程
3.稳态的失调
人体维持内环境稳态的能力是有一定限度的。 稳态遭破坏的原因?????
①外界环境的变化过于剧烈
②某种器官的功能出现障碍
4.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。 (2)实例:
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充足的
反应物。
②适宜的温度和pH等是酶正常发挥催化作用的基本条件。
二、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的pH不同变化,定性说明生物体内液体环境与缓冲液相似而不同于自来水,从而说明生物体维持pH相对稳定的机制。
2.实验流程
1.判断下列说法的正误
(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)内环境的变化会引起机体通过神经系统自动调节器官和系统的活动(×)
(3)内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行(√)
(4)外界环境变化不大时,机体一定能维持内环境的稳态(×)
(5)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(×)
2.内环境稳态的调节机制的现代观点是( )
A.神经调节B.体液调节
C.神经—体液调节D.神经—体液—免疫调节
解析:选D 随着分子生物学的发展,人们普遍认为神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
3.当内环境的稳态遭到破坏时,必将引起( )
A.酶促反应加快B.渗透压下降
C.细胞代谢异常D.血糖含量偏高
解析:选C 当内环境稳态遭到破坏时,会导致细胞代谢异常。
4.稳态的生理意义是( )
A.使体温维持相对恒定
B.使体液的pH保持相对稳定
C.使内环境的渗透压处于相对平衡状态
D.机体进行正常生命活动的必要条件
解析:选D 稳态是内环境的理化性质保持动态平衡。而内环境理化性质的几个重要方面为体温、pH和渗透压。只有保持内环境的稳态,才能保证新陈代谢的正常进行,故稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
5.下列关于内环境稳态的叙述,错误的是( )
A.内环境稳态的维持需要多个系统的参与
B.内环境稳态受神经系统、内分泌系统和免疫系统的共同调节
C.内环境的理化性质是恒定不变的
D.内环境稳态遭到破坏,机体的生命活动就会受到威胁
解析:选C 内环境的稳态是一种动态平衡,内环境的各项理化性质是在一定范围内波动的,而不是恒定不变的。
6.当肌肉细胞缺氧时产生的物质、pH的变化及需要的缓冲物质依次是( )
A.CO2、迅速降低、NaHCO3
B.CO2、基本不变、H2CO3
C.乳酸、迅速降低、NaHCO3
D.乳酸、基本不变、NaHCO3
解析:选D 肌肉细胞缺氧进行无氧呼吸产生乳酸,进入血液后,被NaHCO3和其他碱性物质中和,使pH变化不大。
核心要点一| 内环境的稳态
1.对内环境稳态概念的理解
内容包括组成内环境的各种成分的稳态,如氧气、葡萄糖等的含量;内环境的各种理化性质的相对平衡,如渗透压、pH、温度等
实质是内环境的组成成分和理化性质的动态平衡
基础内环境稳态的功能基础是机体的调节作用,结构基础是各系统、器官的协调活动2.内环境稳态调节的基础
(1)直接参与的器官与系统:
①消化系统:消化道营养物质,消化道毛细血管。 ②呼吸系统:肺泡
O 2CO 2
肺部毛细血管。
③泌尿系统:血管――→大部分
代谢废物肾脏形成尿液。
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。 3.稳态失调与相关疾病 疾病名称 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 自身中毒综合征
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、全身不适、恶心
[题组冲关]
1.下列关于内环境及其稳态的叙述,正确的是( ) A .长期饮用弱碱性的水会大幅改变内环境的pH B .内环境是一个主要由H 2PO -
4/HPO 2-
4构成的缓冲体系 C .维持内环境稳态的调节机制是神经—体液调节 D .内环境的变化会引起机体自动地调节器官和系统的活动
解析:选D 血浆中存在缓冲物质,能够维持人体内环境的pH 在相对稳定的范围,长期饮用弱碱性的水不会大幅改变内环境的pH 。内环境缓冲体系主要由H 2CO 3和HCO -
3构成;维持内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络;内环境的变化会引起机体自动地调节各器官和系统的活动。
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
解析:选D 内环境的稳态是指内环境的各种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。
核心要点二| 实验:生物体维持pH稳定的机制
1.实验结果及结论
材料图示结果
自来水滴加HCl后,自来水pH逐渐减小;滴加NaOH溶液后,自来水pH逐渐增大
缓冲液在一定的范围内,无论滴加HCl还是NaOH溶液,缓冲液的pH均保持相对稳定
生物材料在一定的范围内,无论滴加HCl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
2.实验注意事项
(1)加入酸或碱时,要一滴一滴地加入,并严格控制滴数。
(2)HCl和NaOH均有腐蚀性,要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)至少选两种生物材料进行实验。
(5)加入酸、碱后要待其稳定后再测pH。
(6)绘制pH变化曲线时可用不同颜色的笔或实虚线标明。
(7)绘制坐标曲线时要注明横轴、纵轴所代表的意义及相应单位。
3.人体pH稳态的维持
(1)稳态维持的原因:血浆中存在缓冲物质,如:
NaHCO3—H2CO3、NaH2PO4—Na2HPO4等。
(2)维持机制:酸性或碱性物质进入血浆后,可以和缓冲物质发生反应,反应产物可以通过肺或肾脏排出体外,从而使血浆的酸碱度保持相对稳定。图示如下:
[题组冲关]
3.下列关于“生物体维持pH稳定的机制”实验的叙述,错误的是( )
A.HCl和NaOH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HCl或NaOH溶液后的变化来看,生物材料更像缓冲液
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:选D 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HCl 或NaOH溶液后的变化情况与缓冲液很接近。
4.分别向20 mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀HCl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:选D 血浆中含有H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等缓冲物质,从而使pH稳定在7.35~7.45。向20 mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀HCl和稀NaOH溶液,开始时由于受缓冲物质的影响,血浆pH相对稳定,当超过其调节能力时,pH就会急剧变化。