內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài) 高二上學期生物人教版選擇性必修1

第2節(jié)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)第一章人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)課前導入在進行常規(guī)體檢時，通常要做血液生化檢查，以了解肝功能、腎功能、血糖、血脂等是否正常。內(nèi)環(huán)境中各種化學成分的含量不是恒定不變的，而是在一定范圍內(nèi)波動，表現(xiàn)為一種動態(tài)平衡。內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化人體的血漿滲透壓穩(wěn)定維持在770KPa左右；血漿的pH穩(wěn)定維持在7.35－7.45；不同人的體溫，會因年齡、性別等的不同而存在微小的差異，同一個人的體溫在一日之內(nèi)也有變化，但一般不超過1℃。盡管周圍的氣溫波動范圍較大，但健康人的體溫始終接近37℃。動態(tài)平衡化學成分理化性質(zhì)相對穩(wěn)定實驗探究：模擬生物體維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定實驗原理在溶液中加入酸或堿，緩沖對(如HPO42-)能使溶液pH的變化減弱。目的要求通過比較自來水、緩沖液和肝勻漿在加入酸或堿后pH的變化，推測生物體是如何維持pH穩(wěn)定的。內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化由一種弱酸與該種弱酸的堿性鹽組成緩沖對NaHCO3/H2CO3Na2HPO4/NaH2PO4材料(25mL)0.1mol/L的HCl滴數(shù)0.1mol/L的NaOH滴數(shù)051015202530051015202530自來水緩沖液肝勻漿實驗步驟（1）在記錄本中，畫一個如下表格。實驗探究：模擬生物體維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化（2）將25mL自來水倒入50mL燒杯中，測試并記錄起始pH。一次加一滴0.1mol/L的HCI(或NaOH)，輕輕搖動。每加5滴記錄一次pH，加入30滴為止實驗步驟實驗探究：模擬生物體維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化（3）測緩沖液加入酸或堿后pH的變化。

充分沖洗燒杯，用緩沖液代替自來水，重復（2）中步驟，記錄結(jié)果（4）測肝勻漿加入酸或堿后pH的變化。

充分沖洗燒杯，用肝勻漿代替自來水，重復（2）中步驟，記錄結(jié)果（5）取至少三次測量的平均值，以酸或堿的滴數(shù)為橫坐標，以pH為縱坐標，畫出自來水變化的曲線。以實線表示加入酸后pH的變化，虛線表示加入堿后的pH的變化實驗結(jié)論生物材料內(nèi)含有緩沖物質(zhì)，能夠維持pH的相對穩(wěn)定實驗結(jié)果實驗探究：模擬生物體維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化動物血漿、稀釋的雞蛋清或馬鈴薯勻漿劇烈運動產(chǎn)生大量乳酸①乳酸＋NaHCO3→乳酸鈉＋H2CO3CO2由肺排出體外，緩沖了體內(nèi)過多的酸。Na2CO3＋H2CO3→2NaHCO3過多的NaHCO3

由腎臟排出，緩沖了體內(nèi)的堿性變化②H2CO3→H2O＋CO2↑實驗分析實驗探究：模擬生物體維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化緩沖對由一種弱酸與該種弱酸的堿性鹽組成NaHCO3/H2CO3堿性物質(zhì)進入血液時穩(wěn)態(tài)不是恒定不變的，而是在一定的范圍內(nèi)，相對穩(wěn)定的一種動態(tài)變化。內(nèi)環(huán)境的化學成分和理化性質(zhì)處于動態(tài)平衡之中內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化動態(tài)平衡化學成分理化性質(zhì)正常機體通過調(diào)節(jié)作用，使各個器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動，共同維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài)。穩(wěn)態(tài)實質(zhì)維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的基礎人體各器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地正常運行消化系統(tǒng)對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識循環(huán)系統(tǒng)呼吸系統(tǒng)泌尿系統(tǒng)思考1細胞呼吸時刻消耗葡萄糖，細胞會不斷吸收內(nèi)環(huán)境中的葡萄糖，內(nèi)環(huán)境中的葡萄糖通過什么途徑得以補充？需要哪些系統(tǒng)參與？思考2細胞代謝產(chǎn)生尿素等代謝廢物是如何從內(nèi)環(huán)境排放到外界環(huán)境的，需要哪些系統(tǒng)參與？思考3細胞呼吸需要時刻消耗O2和產(chǎn)生CO2，哪些系統(tǒng)參與了內(nèi)環(huán)境中O2和CO2含量的穩(wěn)定？為了使各器官、系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)活動，機體還需要有起調(diào)節(jié)作用的系統(tǒng)參與，如神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)。三者都有共同的“語言”：信息分子，信息分子通過體液的運輸可對全身的細胞、組織、器官進行調(diào)節(jié)。消化系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)泌尿系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)循環(huán)系統(tǒng)呼吸系統(tǒng)對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識隨著分子生物學的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)免疫系統(tǒng)對于內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)也起著重要的調(diào)節(jié)作用：它能發(fā)現(xiàn)并清除異物、病原微生物等引起內(nèi)環(huán)境波動的因素。神經(jīng)-體液-免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機制對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識機體內(nèi)各個器官、系統(tǒng)，為什么能協(xié)調(diào)一致呢？1857年貝爾納內(nèi)環(huán)境保持穩(wěn)定主要依賴神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)1926年坎農(nóng)提出穩(wěn)態(tài)的概念穩(wěn)態(tài)不是恒定不變，而是一種動態(tài)平衡內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是在神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液調(diào)節(jié)的共同作用下，通過機體各種器官、系統(tǒng)分工合作、協(xié)調(diào)統(tǒng)一而實現(xiàn)的分析內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的實例由暴露于高溫環(huán)境引發(fā)的體溫調(diào)節(jié)失衡。發(fā)病人群主要為暴露在高溫環(huán)境中和進行強體力勞動的人群，熱射病的病死率相當高。熱射病的多見于年老體弱和慢性病患者。由于被動暴露于熱環(huán)境中，引起機體產(chǎn)熱與散熱失衡而發(fā)病。初始出現(xiàn)譫妄、癲癇發(fā)作及各種行為異常，嚴重可出現(xiàn)高熱、昏迷、休克、心律失常、心力衰竭、呼吸急促和肺水腫，甚至死亡?；颊唧w內(nèi)各種酶的活性發(fā)生變化，代謝紊亂，機體功能異常。發(fā)熱時機體處于一種明顯的分解代謝過旺的狀態(tài)，持續(xù)高熱必定引起器官的功能負荷加重，有可能誘發(fā)器官功能不全或引起組織損傷。對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識穩(wěn)態(tài)會不會出現(xiàn)失調(diào)的情形？熱射病內(nèi)環(huán)境滲透壓降低，水會通過滲透作用進入細胞，造成細胞吸水腫脹，導致細胞代謝和功能紊亂。高原氧氣稀薄，導致人體供氧不足，影響了內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。這說明外界環(huán)境的改變會影響內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)。對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識分析內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的實例嚴重腹瀉高原反應空調(diào)病長期處在空調(diào)環(huán)境中而出現(xiàn)頭暈、頭痛、食欲不振、上呼吸道感染、關(guān)節(jié)酸痛等癥狀?？照{(diào)風使人體表面水分蒸發(fā)量加大，毛孔收縮，不能正常排汗，也會引起內(nèi)分泌的紊亂；空調(diào)房間里，氣流方向經(jīng)常變換，氣流速度增加，空氣熱量不斷變動等因素干擾了人體的嗅覺，削弱了人體對空氣中病菌、過敏原和異味的反應；房間內(nèi)濕度太低，會對眼、鼻等處的黏膜產(chǎn)生不利作用，導致黏膜??；室內(nèi)空氣與外界幾乎隔絕，干燥而又溫度適宜，空氣中有害細菌含量快速上升。尿毒癥腎臟是形成原尿的器官，當發(fā)生腎功能衰竭時，病人的水和無機鹽等的代謝紊亂，可出現(xiàn)全身水腫、尿素升高、嘔吐等一系列癥狀，嚴重時會導致死亡。對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識自身調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)障礙外界環(huán)境變化過于劇烈內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)遭到破壞危害機體健康細胞代謝紊亂甚至導致疾病發(fā)生人體維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有一定限度的對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的認識內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件舉例①

血糖和氧含量正常②體溫、pH等理化性質(zhì)相對穩(wěn)定③滲透壓相對穩(wěn)定保證機體能量供應保證酶活性、細胞代謝正常維持細胞的正常形態(tài)和功能④

代謝廢物排出可防止機體中毒內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義重要意義不同層次的系統(tǒng)都存在著類似內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的特性分子水平：基因表達的穩(wěn)態(tài)、激素分泌的穩(wěn)態(tài)、酶活性的穩(wěn)態(tài)細胞水平：細胞分裂和分化的穩(wěn)態(tài)器官水平：心臟活動的穩(wěn)態(tài)，消化腺分泌消化液的穩(wěn)態(tài)群體水平：種群數(shù)量的變化存在穩(wěn)態(tài)，生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能也存在穩(wěn)態(tài)在生命系統(tǒng)的各個層次上，普遍存在穩(wěn)態(tài)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)實質(zhì)內(nèi)環(huán)境的各種化學成分和理化性質(zhì)保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)人體各器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地正常運行神經(jīng)-體液-免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡有一定的限度外界環(huán)境的變化過于劇烈人體自身的調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)障礙機體進行正常生命活動的必要條件內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義基礎機制調(diào)節(jié)能力穩(wěn)態(tài)破壞原因意義備選詞：成分、呼吸系統(tǒng)、理化性質(zhì)、組織液、營養(yǎng)物質(zhì)、消化系統(tǒng)、O2、神經(jīng)、CO2、代謝廢物、泌尿系統(tǒng)、血漿、淋巴液、細胞內(nèi)液、體液、免疫、外界環(huán)境組織液血漿淋巴液成分理化性質(zhì)細胞外界環(huán)境營養(yǎng)物質(zhì)消化系統(tǒng)代謝廢物泌尿系統(tǒng)O2、呼吸系統(tǒng)CO2、呼吸系統(tǒng)神經(jīng)體液免疫課堂練習課堂練習1．某生物興趣小組用清水、緩沖液、血漿、0.1mol?L－1的NaOH溶液等為實驗材料進行探究“血漿是否具有維持pH穩(wěn)定的功能”的實驗，實驗結(jié)果如圖所示。下列相關(guān)敘述錯誤的是(

)A．自變量是滴加NaOH的量和實驗材料的類型B．從pH變化曲線來看，血漿維持pH穩(wěn)定的能力更強C．若將NaOH溶液換為HCl溶液，清水組的pH先下降，后穩(wěn)定D．實驗結(jié)果說明H2CO3/NaHCO3是維持血漿pH穩(wěn)定的緩沖物質(zhì)2．下列關(guān)于內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)說法，錯誤的是(

)A．尿毒癥是由于人體內(nèi)環(huán)境成分發(fā)生明顯變化引起的病癥B．人劇烈運動后會產(chǎn)生大量乳酸，但血漿中的pH不會明顯改變C．細胞不僅依賴于內(nèi)環(huán)境，也參與了內(nèi)環(huán)境的形成和維持D．血漿的成分穩(wěn)定，機體達到穩(wěn)態(tài)課堂練習3．“酸堿體質(zhì)理論”有兩種錯誤觀點：其一，人的體質(zhì)有酸性與堿性之分，酸性體質(zhì)是“萬病之源”，糾正偏酸的體質(zhì)就能維持健康；其二，人若要想健康，應多攝入堿性食物。下列關(guān)于人體酸堿平衡的敘述，錯誤的是(

)A．人體內(nèi)環(huán)境的pH大致相同，不會因食物的酸堿性而劇烈變化B．正常人血漿pH的維持與它含有HCO－3、H2PO－4等離子有關(guān)C．丙酮酸在組織液中轉(zhuǎn)化成乳酸會導致人體血漿的pH略有降低D．內(nèi)環(huán)境pH穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件之一課堂練習4．某生物小組以等量的肝