第1章 第2节 内环境的稳态 讲义-(新教材)2019新人教版高中生物选择性必修一.doc
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1、第第 2 2 节节内环境的稳态内环境的稳态课标内容要求课标内容要求核心素养对接核心素养对接1.以血糖以血糖、体温体温、pH 和渗透压等为例和渗透压等为例,阐明机体通过调节作用维持内环境的阐明机体通过调节作用维持内环境的相对稳定,以保证机体的正常生命活相对稳定,以保证机体的正常生命活动。动。2举例说明机体不同器官、系统协调举例说明机体不同器官、系统协调一致地共同完成各项生命活动一致地共同完成各项生命活动, 是维持是维持内环境稳态的基础。内环境稳态的基础。生命观念和科学思维生命观念和科学思维运用稳态与运用稳态与平衡观阐明机体通过调节作用维持内平衡观阐明机体通过调节作用维持内环境的相对稳定环境的相对
2、稳定, 以保证机体的正常生以保证机体的正常生命活动。命活动。科学探究科学探究通过模拟生物体维持通过模拟生物体维持 pH的稳定阐明机体通过调节作用维持内的稳定阐明机体通过调节作用维持内环境的相对稳定。环境的相对稳定。社会责任社会责任通过分析稳态失调的实通过分析稳态失调的实例例,养成自我保健的意识和习惯养成自我保健的意识和习惯,运用运用相关知识关心亲友和他人。相关知识关心亲友和他人。一、内环境的动态变化一、内环境的动态变化1原因原因(1)外因:外界外因:外界环境环境的变化的变化。(2)内因:体内内因:体内细胞代谢细胞代谢活动的进行活动的进行。2模拟生物体维持模拟生物体维持 pH 的稳定的稳定(1)
3、实验原理实验原理本实验采用对比实验的方法本实验采用对比实验的方法,通过向自来水通过向自来水、缓冲液缓冲液、生物材料生物材料(肝匀浆肝匀浆)中加入酸或碱引起中加入酸或碱引起 pH 的变化的变化, 定性说明在一定范围内生物体内定性说明在一定范围内生物体内液体环境液体环境与与缓冲缓冲液液相似相似,从而说明生物体从而说明生物体 pH 相对稳定的机制相对稳定的机制。(2)方法步骤方法步骤(3)实验结论实验结论生物材料类似于生物材料类似于缓冲液缓冲液,加入少量酸或碱不会发生加入少量酸或碱不会发生 pH 的的大幅度变动大幅度变动。(4)人体内环境中也有很多人体内环境中也有很多缓冲对缓冲对,其中最重要的是其中
4、最重要的是 HCO3 3/H2CO3,其次还其次还有有 HPO24/H2PO4 4等等。当一定量的酸性或碱性物质进入后当一定量的酸性或碱性物质进入后,内环境的内环境的 pH 仍能维仍能维持在一定范围内持在一定范围内。3实例实例体温变化体温变化(1)正常情况下正常情况下,不同人的体温不同人的体温,会因会因年龄年龄、性别性别等的不同而存在微小差异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同一个人的体温在一日内也有变化,但变化幅度一般不超过但变化幅度一般不超过 1 。4稳态稳态(1)概念:正常机体通过概念:正常机体通过调节作用调节作用,使各个器官使各个器官、系统协调活动系统协调活动
5、,共同维持共同维持内环境的内环境的相对稳定相对稳定状态状态。(2)实质:健康人内环境的每一种成分和实质:健康人内环境的每一种成分和理化性质理化性质都是不断变化的都是不断变化的,但都处但都处于于一定的范围内一定的范围内。二、对稳态调节机制的认识二、对稳态调节机制的认识1维持内环境稳态的基础:维持内环境稳态的基础:人体各器官人体各器官、系统协调一致地系统协调一致地正常运行正常运行。2对稳态调节机制的认识对稳态调节机制的认识3人体维持稳态的调节能力特点:人体维持稳态的调节能力特点:有一定限度有一定限度。4稳态遭破坏的原因稳态遭破坏的原因(1)外界外界环境环境的变化过于剧烈;的变化过于剧烈;(2)人体
6、自身的人体自身的调节调节功能出现障碍功能出现障碍。三、内环境稳态的重要意义三、内环境稳态的重要意义1内环境稳态形成的原因内环境稳态形成的原因细胞代谢细胞代谢是由细胞内众多复杂的化学反应组成的是由细胞内众多复杂的化学反应组成的,完成这些反应需要完成这些反应需要各种各种物质和条件物质和条件。2实例实例内环境成分或理化性质内环境成分或理化性质意义意义渗透压正常渗透压正常维持组织细胞正常维持组织细胞正常形态与功能形态与功能温度和温度和 pH 相对稳定相对稳定酶活性正常酶活性正常,保证保证酶促反应酶促反应正常进行正常进行血糖浓度血糖浓度、氧气含量稳定氧气含量稳定保证机体正常的保证机体正常的能量能量供应供
7、应3.意义意义内环境稳态是内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件机体进行正常生命活动的必要条件。判断对错判断对错(正确的打正确的打“”“”,错误的打错误的打“”“”)1内环境的稳态就是内环境的成分和理化性质恒定不变内环境的稳态就是内环境的成分和理化性质恒定不变。()2当稳态遭到破坏时当稳态遭到破坏时,可导致疾病发生可导致疾病发生。()3稳态是由神经调节稳态是由神经调节、体液调节共同完成的体液调节共同完成的。()4人体剧烈运动后人体剧烈运动后,由于无氧呼吸产生乳酸由于无氧呼吸产生乳酸,使血浆使血浆 pH 明显降低明显降低。()5人体腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失人体腹泻引起体液中水和蛋白质
8、大量丢失。()提示: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。中。23稳态是指正常机体通过神经体液免疫调节稳态是指正常机体通过神经体液免疫调节,使各器官使各器官、系统协系统协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态。调活动,共同维持内环境相对稳定的状态。4人体剧烈运动后人体剧烈运动后,产生的乳酸与血浆中的缓冲物质产生的乳酸与血浆中的缓冲物质 NaHCO3发生反发生反应,使血浆应,使血浆 pH 基本不变。基本不变。5人体腹泻时会引起水和无机盐的大量丢失。人体腹泻时会引起水和无机盐的大量丢失。血浆血浆 pH 维持稳态的调节机理
9、维持稳态的调节机理1原理原理内环境中存在着许多弱酸和弱酸强碱盐组成的缓冲对内环境中存在着许多弱酸和弱酸强碱盐组成的缓冲对,如如 H2CO3/HCO3 3、H2PO4 4/HPO24等等,其作用是结合内环境中过多的酸或碱其作用是结合内环境中过多的酸或碱,以维持内环境以维持内环境 pH 的的相对稳定相对稳定。2调节过程调节过程(以以 H2CO3/NaHCO3缓冲对为例缓冲对为例):合作探究合作探究:1.某同学以清水某同学以清水、缓冲液缓冲液(含含 Na2HPO4、KH2PO4的溶液的溶液,pH7)和血浆分别为实验材料进行实验和血浆分别为实验材料进行实验,探究探究“血浆是否具有维持血浆是否具有维持
10、pH 稳定的功能稳定的功能”,进行正确操作后进行正确操作后,绘制了如图所示曲线来预期探究结果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?尝试说明理由预期结果中明显不科学的是哪一组?尝试说明理由。提示:提示:清水组。清水中加盐酸后,溶液清水组。清水中加盐酸后,溶液 pH 应下降。应下降。(2)若要证明血浆确实具有维持若要证明血浆确实具有维持 pH 稳定的功能稳定的功能,本实验还应补充什么?本实验还应补充什么?提示:提示:加入加入 NaOH 溶液后,血浆溶液后,血浆 pH 仍可在一定范围内保持稳定。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人在剧烈运动后会
11、感到肌肉酸痛,但休息一段时间后但休息一段时间后,酸痛会消失酸痛会消失。酸酸痛的变化与运动前后血浆痛的变化与运动前后血浆中中 pH 变化有关变化有关, 尝试在题图中绘出血尝试在题图中绘出血浆浆 pH 变化曲线变化曲线。提示:提示:1取甲取甲、乙两个试管乙两个试管,向甲试管内加入血浆向甲试管内加入血浆,乙试管内加入等量的蒸馏水乙试管内加入等量的蒸馏水,用用 pH 试纸检测试纸检测;然后然后,向甲向甲、乙试管内各滴入几滴等量的盐酸或乙试管内各滴入几滴等量的盐酸或 NaOH 溶液溶液,摇匀后摇匀后,再用再用 pH 试纸检测试纸检测。下列关于此实验的过程和结果的分析下列关于此实验的过程和结果的分析,不正
12、确的是不正确的是()A“等量等量”是对照实验中对无关变量的要求是对照实验中对无关变量的要求,在这种条件下在这种条件下,实验结果才实验结果才可靠可靠B “摇匀摇匀”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, 确保确保 pH试纸检测结果的准确性试纸检测结果的准确性C结果是甲试管中血浆结果是甲试管中血浆 pH 变化不明显变化不明显,乙试管中蒸馏水的乙试管中蒸馏水的 pH 变化明显变化明显D血浆中有缓冲物质血浆中有缓冲物质,加入酸或碱后加入酸或碱后,pH 恒定不变恒定不变D“等量等量”排除了数量多或少对实验结果的影响排除了数量多或少对实验结果的影响,
13、使实验结果更加可靠使实验结果更加可靠,A 正确正确。“摇匀摇匀”有利于新加入的物质与试管中原有的物质充分反应有利于新加入的物质与试管中原有的物质充分反应,使使 pH 试试纸检测结果更准确纸检测结果更准确,B 正确正确。甲试管的血浆中具有缓冲物质甲试管的血浆中具有缓冲物质,加入酸或碱时加入酸或碱时,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实验中作为空白对照,加入酸或碱时加入酸或碱时,pH 会发生明显的变化会发生明显的变化,故故 C 正确正确、D 错错误。误。2(多选多选)在剧烈运
14、动时在剧烈运动时,血浆中乳酸大量增加而血浆中乳酸大量增加而 pH 基本不变基本不变。对此现象对此现象的解释的解释,正确的是正确的是()A血浆是一种缓冲溶液体系血浆是一种缓冲溶液体系B乳酸与乳酸与 NaHCO3反应生成弱酸反应生成弱酸 H2CO3CH2CO3分解生成的分解生成的 CO2可经呼吸系统排出可经呼吸系统排出D大量乳酸进入血液后大量乳酸进入血液后,马上被稀释或被彻底分解马上被稀释或被彻底分解ABC血浆是一种缓冲溶液体系血浆是一种缓冲溶液体系,含有缓冲物质含有缓冲物质;过多的乳酸与过多的乳酸与 NaHCO3反应生成弱酸反应生成弱酸 H2CO3;H2CO3分解生成的分解生成的 CO2可经呼吸
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