2020-2021学年生物新教材人教版选择性必修1学案：第1章第2节内环境的稳态（教师备课版）

2020-2021学年生物新教材人教版选择性必修1学案：第1章第2节内环境的稳态（教师备课版）

www.ks5u.com 第2节　内环境的稳态 课标内容要求 核心素养对接 ‎1.以血糖、体温、pH和渗透压等为例，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动。‎ ‎2．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，是维持内环境稳态的基础。‎ 生命观念和科学思维——运用稳态与平衡观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动。‎ 科学探究——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环境的相对稳定。‎ 社会责任——通过分析稳态失调的实例，养成自我保健的意识和习惯，运用相关知识关心亲友和他人。‎ 一、内环境的动态变化 ‎1．原因 ‎(1)外因：外界环境的变化。‎ ‎(2)内因：体内细胞代谢活动的进行。‎ ‎2．模拟生物体维持pH的稳定 ‎(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(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缓冲液相似，从而说明生物体pH相对稳定的机制。‎ ‎(2)方法步骤 ‎(3)实验结论 生物材料类似于缓冲液，加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。‎ ‎(4)人体内环境中也有很多缓冲对，其中最重要的是HCO/H2CO3，其次还有HPO/H2PO等。当一定量的酸性或碱性物质进入后，内环境的pH仍能维持在一定范围内。‎ ‎3．实例——体温变化 ‎(1)正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别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，但变化幅度一般不超过‎1 ℃‎。‎ ‎4．稳态 ‎(1)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)实质：健康人内环境的每一种成分和理化性质都是不断变化的，但都处于一定的范围内。‎ 二、对稳态调节机制的认识 ‎1．维持内环境稳态的基础：人体各器官、系统协调一致地正常运行。‎ ‎2．对稳态调节机制的认识 ‎3．人体维持稳态的调节能力特点：有一定限度。‎ ‎4．稳态遭破坏的原因 ‎(1)外界环境的变化过于剧烈；‎ ‎(2)人体自身的调节功能出现障碍。‎ 三、内环境稳态的重要意义 ‎1．内环境稳态形成的原因 细胞代谢是由细胞内众多复杂的化学反应组成的，完成这些反应需要各种物质和条件。‎ ‎2．实例 内环境成分或理化性质 意义 渗透压正常 维持组织细胞正常形态与功能 温度和pH相对稳定 酶活性正常，保证酶促反应正常进行 血糖浓度、氧气含量稳定 保证机体正常的能量供应 ‎3.意义 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。‎ 判断对错(正确的打“√”，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。 (　　)‎ ‎2．当稳态遭到破坏时，可导致疾病发生。 (　　)‎ ‎3．稳态是由神经调节、体液调节共同完成的。 (　　)‎ ‎4．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。 (　　)‎ ‎5．人体腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失。 (　　)‎ 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中。‎ ‎2．√‎ ‎3．×　稳态是指正常机体通过神经－体液－免疫调节，使各器官、系统协调活动，共同维持内环境相对稳定的状态。‎ ‎4．×　人体剧烈运动后，产生的乳酸与血浆中的缓冲物质NaHCO3发生反应，使血浆pH基本不变。‎ ‎5．×　人体腹泻时会引起水和无机盐的大量丢失。‎ ‎　血浆pH维持稳态的调节机理 ‎1．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，如H2CO3/HCO、H2PO/HPO等，其作用是结合内环境中过多的酸或碱，以维持内环境pH的相对稳定。‎ ‎2．调节过程(以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例)：‎ 合作探究：1.某同学以清水、缓冲液(含Na2HPO4、KH2PO4的溶液，pH＝7)和血浆分别为实验材料进行实验，探究“血浆是否具有维持pH稳定的功能”，进行正确操作后，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。‎ ‎ ‎ 提示：清水组。清水中加盐酸后，溶液pH应下降。‎ ‎(2)若要证明血浆确实具有维持pH稳定的功能，本实验还应补充什么？‎ ‎ ‎ 提示：加入NaOH溶液后，血浆pH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，但休息一段时间后，酸痛会消失。酸痛的变化与运动前后血浆中pH变化有关，尝试在题图中绘出血浆pH变化曲线。‎ 提示：‎ ‎1．取甲、乙两个试管，向甲试管内加入血浆，乙试管内加入等量的蒸馏水，用pH试纸检测；然后，向甲、乙试管内各滴入几滴等量的盐酸或NaOH溶液，摇匀后，再用pH试纸检测。下列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蒸馏水充分混合，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．血浆中有缓冲物质，加入酸或碱后，pH恒定不变 D　[“等量”排除了数量多或少对实验结果的影响，使实验结果更加可靠，A正确。“摇匀”有利于新加入的物质与试管中原有的物质充分反应，使pH试纸检测结果更准确，B正确。甲试管的血浆中具有缓冲物质，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，在本实验中作为空白对照，加入酸或碱时，pH会发生明显的变化，故C正确、D错误。]‎ ‎2．(多选)在剧烈运动时，血浆中乳酸大量增加而pH基本不变。对此现象的解释，正确的是(　　)‎ A．血浆是一种缓冲溶液体系 B．乳酸与NaHCO3反应生成弱酸H2CO3‎ C．H2CO3分解生成的CO2可经呼吸系统排出 D．大量乳酸进入血液后，马上被稀释或被彻底分解 ABC　[血浆是一种缓冲溶液体系，含有缓冲物质；过多的乳酸与NaHCO3反应生成弱酸H2CO3；H2CO3分解生成的CO2可经呼吸系统排出；大量乳酸进入血液后与血液中的碳酸氢钠发生反应，产生乳酸钠和碳酸，而不是马上被稀释或被彻底分解。]‎ ‎　内环境稳态及其调节 ‎1．人体各器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。‎ ‎(1)直接参与的器官与系统：‎ ‎①消化系统：消化道消化道毛细血管。‎ ‎②呼吸系统：肺泡肺部毛细血管。‎ ‎③泌尿系统：血管肾脏形成尿液。‎ ‎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。‎ ‎2．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 ‎3．内环境稳态失调归纳 ‎(1)理化性质失调：①pH失调——酸中毒、碱中毒。酸碱度的偏高或偏低均会影响酶的活性，使细胞代谢紊乱；②渗透压失调(如呕吐等)——细胞形态、功能异常；③体温失调——温度偏高或偏低会影响酶的活性，使细胞代谢紊乱。‎ ‎(2)内环境中的化学成分含量失衡：①失水过多，可导致血浆渗透压升高；②血浆中蛋白质含量降低，可出现组织水肿；③代谢废物含量升高，可导致尿毒症；④O2缺乏，如缺铁性贫血，可导致乳酸中毒；⑤血浆中Ca2＋过低，可出现抽搐现象；⑥血糖平衡失调——低血糖、糖尿病等。‎ 应用实践：1.在夏季炎热的日光下，人长时间工作，体内热量若不能及时散失，会造成中暑。“中暑”的病人细胞代谢会发生紊乱，试解释其原因。‎ 提示：“中暑”‎ 的病人热量不能及时散失，导致体温升高，酶活性降低，进而引起细胞代谢紊乱。‎ ‎2．如表是某中年男子血液化验单中的部分数据，分析并探究以下问题：‎ 项目 测定值 单位 参考范围 血清葡萄糖 ‎223‎ mg/dL ‎60～110‎ 甘油三酯 ‎247‎ mg/dL ‎50～200‎ 总胆固醇 ‎280‎ mg/dL ‎150～220‎ ‎(1)由表中数据可推测该男子可能患有何种疾病？‎ 提示：该男子可能患有糖尿病、高血脂、高血压。‎ ‎(2)每种成分的正常参考值是一个范围，这说明内环境的理化性质有什么特点？‎ 提示：内环境的理化性质不是恒定不变的，而是在一定范围内波动。‎ ‎1．(多选)下列关于稳态的叙述，正确的是(　　)‎ A．稳态主要是机体通过消化、呼吸、循环系统共同维持的 B．正常情况下内环境的各项理化指标都在一定范围内波动 C．稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节 D．体内多对缓冲物质对维持体液pH相对稳定具有重要作用 BCD　[内环境的稳态是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的，A项错误。]‎ ‎2．下图表示内环境稳态的部分调节机制。下列表述错误的是(　　)‎ A．内环境稳态的调节机制有神经调节、体液调节和免疫调节等 B．血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量 C．内环境由血液、组织液和淋巴液组成 D．细胞不仅仅依赖于内环境，还参与内环境的形成和维持 C　[内环境是由血浆、组织液和淋巴液组成的，C项错误。]‎ 稳态调节的两点提醒 ‎(1)内环境中各种稳态的维持不一定都需要神经系统、内分泌系统和免疫系统共同参与，如内环境中pH稳态调节，只与内环境中缓冲物质有关。‎ ‎(2)能够维持内环境稳态的人，其生命活动不一定正常，如“植物人”。‎ ‎[课堂小结]‎ 知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 归 纳 ‎1.稳态是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.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.与稳态直接有关的系统有消化、呼吸、循环和泌尿系统。‎ ‎4.人体维持内环境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。‎ ‎1．有关人体内环境稳态的叙述，错误的是(　　)‎ A．有3种以上的生理系统参与维持内环境稳态 B．人体内环境稳态的失调与外界环境无关 C．人体维持内环境稳态的调节能力有限 D．稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常 B　[内环境稳态的维持，需要消化、呼吸、循环、泌尿系统直接参与，还需要内分泌系统和神经系统的调节作用，稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常，以维持正常的生命活动。人体维持内环境稳态的调节能力是有限的，与外界环境有关，当外界环境变化超出人体的调节能力时，内环境稳态就会遭到破坏。]‎ ‎2．(多选)高等动物和人体的内环境能够保持相对稳定。下列各项生理活动中，与内环境稳态的维持直接相关的是(　　)‎ A．通过汗液和尿液排出代谢废物 B．将食物残渣形成粪便排出体外 C．通过血液运输CO2和代谢废物 D．血液运输CO2含量增加会使呼吸加快 ACD　[维持内环境稳态的一个重要方面是将新陈代谢过程中产生的各种废物及时排出体外，如通过汗液和尿液排出代谢废物，通过血液运输CO2和代谢废物等，A、C正确；血液中CO2含量增加会使呼吸加快，目的是排出血液中的CO2，以维持CO2含量的相对稳定，D正确；食物残渣是经过消化没有被吸收的物质，其形成粪便后直接排出体外，并没有进入内环境，故不会对内环境的相对稳定产生直接的影响，B错误。]‎ ‎3．内环境稳态的重要意义是(　　)‎ A．维持体温处于较低水平 B．使体内各处pH保持相同 C．保持体内渗透压绝对不变 D．维持机体的正常生命活动 D　[内环境稳态的一个重要体现在于内环境的理化性质保持相对稳定，即温度、酸碱度及渗透压，由此确定A、B、C错误。]‎ ‎4．分别向20 mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀盐酸和稀NaOH溶液，血浆酸碱度变化与滴加滴数的关系正确的是(　　)‎ A　　　　　　　　B C　　　　　　　　D D　[一定范围内，血浆中的缓冲物质会维持pH基本稳定，但这种调节能力是有一定限度的，稀盐酸和NaOH加得过多，pH会明显下降和上升，故选D。]‎ ‎5．内环境稳态的维持与人体健康有密切的关系。下图是人体内环境稳态概念图，据图回答：‎ ‎(1)图中①②分别代表 和 。‎ ‎(2)正常人血浆的pH之所以能保持相对稳定，与它含有 等离子有关。‎ ‎(3)一个人长时间发高烧，会引起全身乏力、食欲不振等症状，主要原因是 ‎ ‎ 。‎ ‎(4)内环境渗透压稳态的意义是 。‎ ‎(5)目前普遍认为， 调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。‎ ‎[答案]　(1)组织液　内环境(或细胞外液)　(2)HCO、HPO　(3)体温过高使体内酶的活性下降　(4)维持细胞正常的形态和功能　(5)神经—体液—免疫