高中生物人教版穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第1章人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài) 第1章

第2課時內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要性【目標(biāo)導(dǎo)航】1.說明內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其生理意義。2.簡述穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制。3.關(guān)注內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與健康的關(guān)系。4.嘗試解釋生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制。一、內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化外界環(huán)境因素的變化和體內(nèi)細(xì)胞代謝活動的進(jìn)行，都會使內(nèi)環(huán)境的各種化學(xué)成分和理化性質(zhì)不斷發(fā)生變化。1．體溫：健康人的體溫始終接近37℃，但在正常情況下，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內(nèi)也有變化，但一般不超過12．內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)：生理學(xué)家把正常機(jī)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)叫做穩(wěn)態(tài)。二、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制及意義1．內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)：維持穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)是人體各器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地正常運(yùn)行。(1)直接相關(guān)的系統(tǒng)：消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)。(2)參與調(diào)節(jié)的系統(tǒng)：神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)。2．內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制(1)最初推測：內(nèi)環(huán)境的恒定主要依賴神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)節(jié)。(2)經(jīng)典解釋：內(nèi)環(huán)境的穩(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(jī)體各種器官、系統(tǒng)的分工合作、協(xié)調(diào)統(tǒng)一而實(shí)現(xiàn)的。(3)現(xiàn)代觀點(diǎn)：目前普遍認(rèn)為神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制。其中最主要的調(diào)節(jié)方式為神經(jīng)調(diào)節(jié)，而免疫調(diào)節(jié)是通過清除異物、外來病原體等對內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)起調(diào)節(jié)作用。3．人體維持穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。4．內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動的必要條件。(1)正常的血糖濃度和血氧含量是供給機(jī)體所需能量的重要保障。(2)正常的體溫和pH是酶正常發(fā)揮催化作用的基本條件。三、生物體維持pH穩(wěn)定機(jī)制的實(shí)驗(yàn)原理及結(jié)果1．原理分析：在實(shí)驗(yàn)中用對比實(shí)驗(yàn)的方法，通過向自來水、緩沖液、生物材料中加入酸或堿溶液引起的pH不同變化，定性說明人體內(nèi)液體與緩沖液相似而不同于自來水，從而說明生物體pH相對穩(wěn)定的機(jī)制。2．實(shí)驗(yàn)結(jié)果——繪出用鹽酸或NaOH分別處理自來水、緩沖液、生物材料后相應(yīng)的pH。變化曲線如下：知識點(diǎn)一內(nèi)環(huán)境的動態(tài)變化1．下列有關(guān)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的敘述中，不正確的是()A．不同人的體溫，會因年齡、性別等不同而存在微小差異B．內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是正常機(jī)體通過調(diào)節(jié)作用，使各個器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動共同維持的C．在正常情況下，內(nèi)環(huán)境的各種理化性質(zhì)是保持不變的D．在正常情況下，內(nèi)環(huán)境的各種理化性質(zhì)經(jīng)常處于變動之中，但都保持在適宜的范圍內(nèi)答案C解析內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體在神經(jīng)系統(tǒng)和體液的調(diào)節(jié)下，通過各個器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動來共同維持的。內(nèi)環(huán)境的各種理化性質(zhì)在機(jī)體的不斷調(diào)節(jié)下保持窄幅波動變化狀態(tài)，以維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定，如人體血漿pH保持在～，體溫保持在37℃左右，血糖在～1.22．下列哪項(xiàng)是對內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)實(shí)質(zhì)的描述()A．是在神經(jīng)和體液共同調(diào)節(jié)下實(shí)現(xiàn)的B．溫度、pH等理化性質(zhì)呈現(xiàn)動態(tài)平衡C．是各個器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動的結(jié)果D．是體內(nèi)細(xì)胞生活不可缺少的條件答案B解析題中A項(xiàng)是指穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)，C項(xiàng)是指穩(wěn)態(tài)維持的基礎(chǔ)，D項(xiàng)是穩(wěn)態(tài)的生理功能。知識點(diǎn)二對穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識3．人在發(fā)燒時，食欲較差，其機(jī)理是()A．胃不能及時排空B．?dāng)z入的食物未被消化C．消化酶活性受影響D．完全抑制了消化酶的分泌答案C解析人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)包括內(nèi)環(huán)境各種理化性質(zhì)保持相對穩(wěn)定，如溫度、pH、滲透壓等。人發(fā)燒即溫度不能處于穩(wěn)態(tài)水平，而溫度是代謝催化劑——酶發(fā)揮催化作用的必要條件，發(fā)燒時溫度過高使消化酶活性降低，從而導(dǎo)致食欲變差。4．關(guān)于內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的現(xiàn)代觀點(diǎn)是()A．神經(jīng)調(diào)節(jié)B．體液調(diào)節(jié)C．神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)D．神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)答案D解析現(xiàn)在的觀點(diǎn)認(rèn)為免疫也是一種調(diào)節(jié)方式，和神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)相互作用。知識點(diǎn)三內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義5．穩(wěn)態(tài)的生理意義是()A．使體溫維持相對恒定B．使體液的pH保持相對穩(wěn)定C．使內(nèi)環(huán)境的滲透壓處于相對平衡狀態(tài)D．是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動的必要條件答案D解析本題考查穩(wěn)態(tài)的生理意義，需要同學(xué)們對相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行簡單地記憶和理解。穩(wěn)態(tài)是機(jī)體對多變的外界環(huán)境的適應(yīng)，維持內(nèi)環(huán)境在一定范圍內(nèi)的穩(wěn)態(tài)是生命活動正常進(jìn)行的必要條件。溫度、pH、滲透壓等的相對穩(wěn)定只是內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的某個方面的穩(wěn)定，不是內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的意義。6．當(dāng)內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)遭到破壞時，必將引起()A．酶促反應(yīng)速率加快B．滲透壓下降C．細(xì)胞代謝紊亂D．糖尿病答案C解析內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)被破壞有多種形式，不論哪種形式都會影響細(xì)胞的代謝。知識點(diǎn)四生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制7．取甲、乙兩支試管，向甲內(nèi)加入血漿，乙內(nèi)加入等量蒸餾水，用pH試紙檢測。然后，向甲、乙內(nèi)各滴入等量的幾滴HCl或NaOH溶液，搖勻后，再用pH試紙檢測。關(guān)于此實(shí)驗(yàn)的過程和結(jié)果的判斷分析不正確的是()A．“等量”是對照實(shí)驗(yàn)中對無關(guān)變量的要求，在這種條件下，實(shí)驗(yàn)結(jié)果才可靠B．“搖勻”使酸性或堿性物質(zhì)與試管中的血漿或蒸餾水充分混合，確保pH試紙檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性C．結(jié)果是甲試管中血漿pH變化不明顯，乙試管中蒸餾水的pH變化明顯D．可見血漿中有緩沖物質(zhì)，pH穩(wěn)定不變答案D解析“等量”是排除數(shù)量多與少對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響；“搖勻”有利于反應(yīng)完全；乙試管是空白對照，pH變化明顯；血漿中因有緩沖物質(zhì)，pH保持相對穩(wěn)定，但不是不變化?；A(chǔ)落實(shí)1．下列關(guān)于內(nèi)環(huán)境及其穩(wěn)態(tài)的敘述中正確的是，()A．內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動的必要條件B．血紅蛋白、神經(jīng)遞質(zhì)、激素、葡萄糖和CO2都是內(nèi)環(huán)境的成分C．內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的實(shí)質(zhì)是內(nèi)環(huán)境的滲透壓、溫度和pH保持不變D．小腸絨毛上皮細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境為組織液和消化液答案A解析內(nèi)環(huán)境只有保持相對穩(wěn)定，機(jī)體才能進(jìn)行正常的生命活動。血紅蛋白是紅細(xì)胞中的成分。內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是各種成分及其理化性質(zhì)保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，而不是保持不變的狀態(tài)。消化液不屬于內(nèi)環(huán)境。2．下列屬于內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要組成部分的是()①酸堿平衡②Na＋、K＋平衡③血糖平衡④體溫調(diào)節(jié)⑤氨基酸平衡⑥CO2、O2平衡A.③B.①③④C.①②③④D.①②③④⑤⑥答案D解析內(nèi)環(huán)境的成分、理化性質(zhì)在一定范圍內(nèi)變化，為組織細(xì)胞正常生命活動提供必需的條件，理化性質(zhì)、成分包括：①水含量，②氣體成分如O2、CO2穩(wěn)定，③無機(jī)鹽含量，④有機(jī)小分子成分及含量如氨基酸、葡萄糖、維生素等，⑤各種調(diào)節(jié)物質(zhì)，如激素等，⑥內(nèi)環(huán)境滲透壓，⑦酸堿度，⑧溫度等。3．人體對內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)起調(diào)節(jié)作用的系統(tǒng)是()A．消化系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)B．循環(huán)系統(tǒng)和運(yùn)動系統(tǒng)C．排泄系統(tǒng)和生殖系統(tǒng)D．神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)答案D解析依據(jù)現(xiàn)代穩(wěn)態(tài)概念分析作答。4．在維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)上不起作用的是()A．肝臟根據(jù)體內(nèi)需要增加或減少釋放到血液中的葡萄糖量B．肺根據(jù)需要按一定速率呼出CO2和吸入O2C．腎把代謝終產(chǎn)物不斷地排出體外D．紅骨髓源源不斷地造出新的血細(xì)胞答案D5．下列關(guān)于內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)的描述正確的是()A．調(diào)節(jié)方式為體液調(diào)節(jié)B．所有的穩(wěn)態(tài)都是相對的C．所有穩(wěn)態(tài)的形成都有許多系統(tǒng)參與D．所有穩(wěn)態(tài)都不受外界環(huán)境影響答案B解析神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制，酸堿平衡的調(diào)節(jié)不需要許多系統(tǒng)參與，穩(wěn)態(tài)受外界環(huán)境影響。能力提升6．下列有關(guān)穩(wěn)態(tài)的生理意義的敘述，錯誤的是()A．穩(wěn)態(tài)有利于酶促反應(yīng)的進(jìn)行B．穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動的必要條件C．當(dāng)穩(wěn)態(tài)遭到破壞時，可導(dǎo)致疾病的發(fā)生D．當(dāng)血液成分穩(wěn)定時，人一定不會發(fā)生疾病答案D解析酶促反應(yīng)的正常進(jìn)行需要穩(wěn)態(tài)，所以穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動的必要條件。當(dāng)穩(wěn)態(tài)遭到破壞時，細(xì)胞代謝會發(fā)生紊亂，并導(dǎo)致疾病的發(fā)生；但發(fā)生疾病并不一定是血液成分不穩(wěn)定引起的，比如遺傳病。7．有關(guān)人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的敘述，錯誤的是()A．有3種以上的生理系統(tǒng)參與維持人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)B．人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的失調(diào)與外界環(huán)境無關(guān)C．人體維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有限的D．穩(wěn)態(tài)有利于參與其調(diào)節(jié)的器官保持機(jī)能正常答案B解析本題主要考查內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)及意義。分析如下：8．科學(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)，人的血漿pH通常在～之間，變化不大的原因是()①H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等多對緩沖物質(zhì)對血漿酸堿度起緩沖作用②通過呼吸系統(tǒng)可不斷排出CO2③血漿中過多的碳酸氫鹽可以由腎臟隨尿排出體外④神經(jīng)系統(tǒng)對呼吸運(yùn)動強(qiáng)度的調(diào)節(jié)有利于維持血漿pH的相對穩(wěn)定⑤食物中的堿性物質(zhì)與新陳代謝產(chǎn)生的酸性物質(zhì)所構(gòu)成的緩沖對調(diào)節(jié)血漿pHA.①B.①②③C.①②③④D.①②③⑤答案C解析血漿中含有許多對對酸堿度起緩沖作用的物質(zhì)，每一對緩沖物質(zhì)都是由一種弱酸和相應(yīng)的一種強(qiáng)堿鹽組成的。血液中的二氧化碳會促進(jìn)呼吸運(yùn)動的增強(qiáng)，增加通氣量，從而將CO2排出體外，使血漿pH變化不大，當(dāng)碳酸鈉進(jìn)入血液后，就與血液中的碳酸發(fā)生作用，形成碳酸氫鈉，而過多的碳酸氫鈉可以由腎臟排出，使血漿酸堿度不會發(fā)生很大的變化。9．下圖為某單位“職工隊(duì)”與專業(yè)運(yùn)動員在一次足球比賽前后血液中乳酸含量的變化情況(單位：mg/mL)。(1)比賽前階段“職工隊(duì)”隊(duì)員血液中乳酸含量迅速增加的原因是什么？________________________________________________________________________。(2)為什么比賽的后半場“職工隊(duì)”隊(duì)員血液中乳酸含量有所降低？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)在比賽過程中，專業(yè)運(yùn)動員的血液乳酸含量始終比“職工隊(duì)”隊(duì)員低，主要原因是什么？________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(4)專業(yè)運(yùn)動員偶有定性運(yùn)動，以極快的速度去爭奪足球，此運(yùn)動過程中生成ATP的途徑是什么？________________________________________________________________________。答案(1)骨骼肌相對缺氧，進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸(2)在神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)下，呼吸加快加強(qiáng)，使骨骼肌獲得了較多的氧氣，有氧呼吸加強(qiáng)(3)專業(yè)運(yùn)動員的呼吸肌和心肌發(fā)達(dá)，肺活量和心輸出量均較大，能較好地滿足劇烈運(yùn)動時骨骼肌對氧氣的需要(4)劇烈運(yùn)動時，短時間內(nèi)生成ATP的能量來源于磷酸肌酸中高能磷酸鍵的轉(zhuǎn)移解析在劇烈活動過程中，人體進(jìn)行生命活動所需的ATP的量增加，而通過增強(qiáng)呼吸運(yùn)動不能滿足人體對ATP的需要，且造成人體相對缺氧，骨骼肌進(jìn)行無氧呼吸產(chǎn)生乳酸進(jìn)入血液，使血液中乳酸的含量迅速增加。劇烈活動后，人體對ATP的需要量減少，僅靠有氧呼吸就能滿足；同時，乳酸和血液中的緩沖物質(zhì)NaHCO3起中和反應(yīng)生成乳酸鈉、碳酸，碳酸會分解，生成的CO2通過加強(qiáng)呼吸運(yùn)動排出體外，以保持穩(wěn)態(tài)。專業(yè)運(yùn)動員呼吸肌和心肌發(fā)達(dá)，肺活量和心輸出量均較大，能較好滿足劇烈運(yùn)動時骨骼肌對氧氣的需要，無氧呼吸強(qiáng)度相對較低，因此劇烈運(yùn)動過程中專業(yè)運(yùn)動員血液中乳酸含量比普通人低。人體內(nèi)磷酸肌酸可以暫時貯存能量，可以在短時間內(nèi)轉(zhuǎn)化生成ATP和肌酸，彌補(bǔ)人體內(nèi)ATP的不足。10．根據(jù)人體體液分布及物質(zhì)交換示意圖，回答問題：(1)水由消化道進(jìn)入A，即過程b中水是以________方式進(jìn)行的，b過程還包括對大部分________的吸收。(2)人體細(xì)胞賴以生存的內(nèi)環(huán)境包括圖中的__________(只寫字母)。其中A中的水以________形式進(jìn)入消化道。(3)A中代謝廢物的排出途徑除圖中表示的外，還應(yīng)有________。A和B的交換是通過________結(jié)構(gòu)進(jìn)行的。(4)過程e和f滲透方向的不同之處在于：前者_(dá)_______，后者_(dá)_______。(5)過程e和d依次表示__________作用，______________作用。(6)E和A相比，E中不含有的成分是__________。答案(1)自由擴(kuò)散營養(yǎng)物質(zhì)(2)A、B、D消化液(3)汗液毛細(xì)血管(4)雙向單向(5)滲透重吸收(6)大分子蛋白質(zhì)解析從題圖可知A為血漿，B為組織液，C為細(xì)胞內(nèi)液，D為淋巴。消化道吸收水是以自由擴(kuò)散(或滲透)方式進(jìn)行的。血漿(A)、組織液(B)、淋巴(D)構(gòu)成了內(nèi)環(huán)境，血漿中的水以消化液形式進(jìn)入消化道，代謝終產(chǎn)物的排出途徑主要是經(jīng)腎臟，另外肺和皮膚也可排出部分廢物。血漿和組織液只隔一層毛細(xì)血管壁，兩者中物質(zhì)可通過毛細(xì)血管壁進(jìn)行交換，e表示物質(zhì)由血漿通過毛細(xì)血管壁進(jìn)入組織液，f則表示部分組織液進(jìn)入毛細(xì)淋巴管形成淋巴。c、d分別表示了尿液形成的兩個階段：腎小球的濾過作用和腎小管的重吸收作用。血漿在流過腎小球時，大分子蛋白質(zhì)是不能濾過的，因此，原尿中無大分子蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)拓展11．為探究人體內(nèi)環(huán)境中pH的相對穩(wěn)定是由于血漿中存在著緩沖物質(zhì)，試設(shè)計一個探究實(shí)驗(yàn)，并回答下列問題：(1)實(shí)驗(yàn)材料及用具家兔的血漿適量、蒸餾水、預(yù)先配制的緩沖液、量筒、試管若干支。模擬人體血漿內(nèi)導(dǎo)致pH變化的主要物質(zhì)是______________________。此外，還必須以__________________作實(shí)驗(yàn)用具。(2)實(shí)驗(yàn)步驟①設(shè)置A、B兩個實(shí)驗(yàn)組，每組取3支試管。②先向A組中的3支試管分別加入，再依次滴入等量________________，測量pH并記錄填表。③對B組________________________________________________________________________。(3)結(jié)果預(yù)測A組：__________________________________________________________________________________________________________________________________________。B組：___