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第二节 内环境的稳态
学习目标
1.通过“模拟生物体维持pH的稳定”探究实验,说明内环境具有维持pH相对稳定的能力,阐明内环境稳态的概念;
2.以pH为例,阐明机体通过不同器官、系统协调统一维持内环境的稳态。
3.关注社会问题,运用内环境pH稳态的知识评价“酸碱体质理论”的科学性,并向他人宣传科学知识和健康生活方式。
4.通过分析讨论血液生化检查化验单,构建稳态的概念,认同生命系统的开放性、动态平衡特点。
5.通过分析“内环境稳态及调节是机体在多种器官的共同作用下实现的”,简述稳态调节机制,初步体会整体和局部的关系,认同生命系统的整体性。
6.通过内环境稳态失调的实例的分析,说明内环境稳态的重要意义,认同内环境稳态对机体健康至关重要,增强自我保健和关爱他人的意识。
7.通过“调查体温的日变化规律”课外活动,深入理解内环境稳态的含义,发展科学思维和探究能力,领悟科学方法的重要性。
【课前学习】
一、实践活动
1.居家自主探究实验——模拟生物体维持pH的稳定
结合教材P7-8探究·实践活动指导和教师演示实验,完成居家自主探究实验报告:
模拟生物体维持pH的稳定实验报告
1.实验方案设计(实验材料;自变量控制手段;因变量检测方法;对照设计)
2.实验结果记录
3.实验结论
2.调查体温的日变化规律
完成教材P12课外实践——“调查体温的日变化规律”(表格和思考题见教材P12)。
二、知识填空
(一)模拟生物体维持PH的稳定
1.实验原理
本实验采用_______的方法,通过向自来水、_______、生物材料(肝匀浆)中加入酸或碱引起pH的变化,定性说明在一定范围内生物体内液体环境与_______相似,从而说明生物体pH相对稳定的机制。
2.实验结果分析
生物材料的性质类似于_______而不同于自来水,加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。说明生物材料内含有缓冲物质,能够维持__________。
(二)内环境的稳态
1.内环境稳态的概念和实质
稳态是指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_______。健康人内环境的每一种成分和_______都是不断变化的,但都处于一定的范围内。体内细胞代谢活动的进行与__________都会影响内环境的稳态。
2.内环境稳态的调节机制
维持内环境稳态的基础是人体各器官、系统协调一致地正常运行。_____________调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。人体维持稳态的调节能力是__________。稳态遭破坏的原因包括外界环境的变化过于___________及人体自身的调节功能出现障碍。
3.内环境稳态的意义
内环境稳态是机体进行正常生命活动的__________。例如,细胞氧化分解葡萄糖需要血糖浓度和______________在正常范围内;温度、PH等都在适宜的范围内,酶才能正常地发挥___________作用。
【课上学习】
任务一:观察血液生化检查化验单,思考每种成分的参考值(即正常值)一个变化范围,并且范围不是很宽泛,这说明什么?分析内环境化学成分和理化性质为什么会发生变化呢?
任务二:观察教材图1-4,分析:内环境中营养物质、代谢废物、氧气、CO2的含量是如何维持相对稳定的?如果某种器官的功能出现障碍,对内环境稳态会造成什么影响?机体内各个器官、系统,为什么能够保持协调一致呢?
任务三:分析内环境稳态失调实例
1:血液生化检查化验单,上下箭头代表什么含义?可能对让人体造成什么不利影响?(糖化血清蛋白,检测的是机体最近一周血糖平均值)
2:健康人的体温接近37℃,超过39℃即为高热。请回忆高热最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施?
总结两个实例说明了什么?
任务四:从细胞代谢的物质和条件分析,内环境稳态的意义,并完善以稳态为核心的概念图。
【课后练习】
1.某同学分别以清水、缓冲液和血浆为实验材料进行探究血浆是否具有维持pH稳定的功能的实验,实验结果如图所示。下列相关叙述不正确的是( )
A.本实验中起对照作用的是清水组和缓冲液组
B.图示实验结果说明血浆中缓冲物质的缓冲能力是有限的
C.图示实验结果表明缓冲液维持pH稳定的能力比血浆弱
D.图示三条曲线所示结果均是科学合理的
2.据报道,美国某法庭判决“酸碱体质理论”的提出者赔偿一名癌症患者1.05亿美元。该理论的主要意思是:①人的体质有酸性与碱性之分,酸性体质是“万病之源”;②人若要想健康,应多摄入碱性食物。有些癌症患者受此理论影响,不去医院进行正规治疗,而寄希望于注射碱性物质以达到治愈的目的。下列相关说法错误的是( )
A.体内细胞产生的代谢废物可以通过皮肤、泌尿系统、呼吸系统等途径排到体外
B.参与维持血浆pH的缓冲对有H2CO3和NaHCO3等
C.生物体的体液pH总是稳定在一定范围之内,因此人体的稳态不会遭到破坏
D.人体各器官、系统协调一致地正常运行,这是维持内环境稳态的基础
3.下列关于内环境稳态的叙述错误的是( )
A.内环境稳态是指内环境的每一种化学成分和理化性质保持相对稳定
B.细胞外液理化性质稳定只取决于细胞外液渗透压的变化
C.内环境稳态是机体内各个器官、系统共同调节的结果
D.内环境稳态遭到破坏时,必将引起细胞代谢紊乱
4.下列关于人体内环境及其稳态的叙述中,正确的是( )
A.细胞内正常进行各种酶促反应需要内环境保持相对稳定
B.内环境的温度、pH和渗透压保持相对稳定,即内环境稳态
C.葡萄糖在血浆中氧化分解为细胞提供能量,保证生命活动的正常进行
D.大脑深度思考时呼吸作用释放CO2能使内环境pH明显降低
5.下列关于人体体温的说法,不正确的是( )
A.体温的调节也是人体稳态调节的一部分
B.体温因年龄、性别等不同而存在微小的差异
C.体温过高时可采用物理降温或药物降温
D.在寒冷环境中人体能通过调节增加代谢产热而升高体温
6.长时间运动引起机体缺氧时,血液pH的变化趋势、引起pH变化的物质、能起缓冲作用的物质分别是( )
A.降低、CO2、Na2CO3 B.降低、乳酸、NaHCO3
C.升高、CO2、H2CO3 D.升高、乳酸、NaHCO3
7.人体内环境相对稳定是健康的保障。由于人体内环境成分发生明显变化而引起的病症是( )
①小腿抽搐 ②嫌刀型细胞贫血症 ③尿毒症 ④组织水肿
A.①②③ B.①③④ C.①②④ D.②③④
8.内环境稳态的维持要依靠机体的调节,但外界环境也会影响稳态,下列事实哪一项不是外界环境因素变化引起的( )
A.夏天长期呆在空调房间容易引起“空调病”
B.有人到青藏高原后会头疼乏力、血压升高
C.人屏息一段时间后,呼吸运动会明显加强
D.长期处于高温环境可能会引起“中暑”
9. 取甲、乙两支试管,向甲内加入血浆,乙内加入等量蒸馏水,用pH试纸检测。然后,向甲、乙内各滴入等量的几滴HCl或NaOH溶液。摇匀后,再用pH试纸检测。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.可见血浆中有缓冲物质,pH稳定不变
10.高等动物和人的内环境必须保持相对稳定。下列各项生理活动中,与内环境的稳态没有直接关系的是( )
A.通过汗和尿排泄废物
B.将食物残渣形成粪便排出体外
C.血液运输氧和废物
D.血液中二氧化碳增加会使呼吸加快
12.下列哪些疾病是由内环境稳态被破坏直接引起的( )
①血友病 ②色盲 ③糖尿病 ④尿毒症
A.①② B.①③ C.②④ D.③④
二、非选择题
13.如图是人体局部组织的模式图,请据图回答:
(1)图中能直接相互交换物质的体液是(填标号),毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是(填标号)。
(2)肝脏有合成蛋白质的功能,其细胞中有谷丙转氨酶等多种酶类。如果该图为肝脏的局部结构模式图,当患肝炎时,则B端与A端的液体相比,明显增加的物质有等。
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