高中生物选修1(新教材)精品1-2-内环境的稳态 人教版

第2节内环境的稳态
一、内环境的动态变化
1．模拟生物体维持pH的稳定
(1)实验目的：通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的。

(2)方法步骤
①设计实验记录表：根据实验的流程，设计表格记录实验结果。

②进行实验
a．被测实验材料：自来水、缓冲液、肝匀浆。

b．酸碱变化所用试剂：0.1 mol/L的HCl模拟酸性条件；0.1 mol/L的NaOH模拟碱性条件。

c．实验过程
Ⅰ.取25 mL被测实验材料倒入50 mL烧杯中，记录起始的pH。

Ⅱ.一次加一滴0.1 mol/L HCl(或0.1 mol/L NaOH)，然后轻轻摇动，每加5滴测量一次pH，直至滴加30滴，记录实验结果。

(3)分析实验数据
根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，画出每次实验中pH变化的曲线。

(4)实验结论：生物组织匀浆类似于缓冲液，加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。

2．内环境的稳态
(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：内环境的各种化学成分和理化性质都处于动态平衡中。

(3)影响内环境稳态的因素
①外因：外界环境因素的变化。

②内因：体内细胞不断进行的代谢活动。

(4)实例：人体体温的日变化规律
正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在着微小的差异；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 ℃。

(1)机体内环境pH的相对稳定主要靠H2PO－4/HPO2－4维持()
(2)内环境的变化不会引起机体自动调节器官和系统的活动()
(3)血浆、组织液、淋巴液的成分稳定时，机体不一定达到稳态()
(4)内环境的稳态就是内环境的成分和理化性质恒定不变()
〖答案〗(1)×(2)×(3)√(4)×
关键点拨“三要点”理解内环境稳态的概念
(1)内容：组成内环境的各种成分的稳态，如氧气、葡萄糖等的含量；内环境的各种理化性质的相对平衡，如渗透压、pH、温度等。

(2)实质：内环境的组成成分和理化性质的动态平衡。

(3)基础：内环境稳态的功能基础是机体的调节作用，结构基础是各系统、器官的协调活动。

根据探究·实践“模拟生物体维持pH稳定”，分析实验现象及原因。

1．该实验有误差吗？误差产生的原因是什么？
〖提示〗实验是有误差的。

误差产生的原因：(1)加入酸、碱后不摇动或摇动不均匀、不彻底。

(2)加入酸、碱后不待其稳定就立即测pH值等。

(3)肉眼分辨色度有误差。

(4)试剂配制的浓度或使用的量不准确。

(5)烧杯清洗不干净。

2．实验过程中出现了很多次的“充分冲洗烧杯”，请分析这样做的目的。

〖提示〗第一次为了避免酸性物质与碱性物质发生中和反应，使实验现象不明显；第二次和第三次是为了防止不同的实验材料混合，影响实验效果。

3．该实验中，缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？
〖提示〗缓冲液加入少量酸碱后，pH变化不明显，原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，当加入少量NaOH，NaH2PO4可以中和OH－；当加入少量HCl时，Na2HPO4可中和H＋。

水溶液则不同，因而加入酸碱后pH变化明显。

4．尝试对肝匀浆维持pH稳定的机制进行解释。

〖提示〗生物实验材料维持pH稳定的机制：生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等，它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用，此外，机体还可通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。

二、对稳态调节机制的认识及意义
1．内环境稳态调节的基础
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。

直接相关的系统：消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统。

2．对稳态调节机制的探究历程
人物内容
法国生理学
家贝尔纳
内环境的稳定主要依赖于神经系统的调节
美国生理学家坎农内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的
现代观点机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络
3.内环境稳态失调：人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。

(1)造成稳态破坏的原因：外界环境的变化过于的剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍。

(2)将下列内环境稳态失调症与对应的症状连接起来。

4．内环境稳态的意义
(1)图解
(2)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

例如温度过高、过低或pH过小、过大都会直接影响酶的活性，从而影响细胞代谢。

(1)维持内环境的稳态离不开体内细胞的参与()
(2)内环境稳态只需机体通过消化、呼吸、循环和泌尿这四个系统的协调活动来维持()
(3)外界环境变化不大时，机体一定能维持内环境的稳态()
(4)内环境达到稳态时，人一定不得病()
(5)内环境稳态遭到破坏时，代谢紊乱，此时代谢速率一定下降()
〖答案〗(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×
教材P10“思考·讨论”
1．体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施？
〖提示〗发高烧会使人体温度升高，导致人体酶失去活性，如果不及时降温会有生命危险。

2．严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会出现什么变化？这会带来怎样的后果？
〖提示〗大量出汗或腹泻会使血浆中无机盐浓度降低，使血浆渗透压下降，导致组织水肿。

3．援藏的技术人员到青藏高原后会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状，为什么？这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系？
〖提示〗因为高原氧气稀薄，导致人体供氧不足，影响了内环境的稳态。

这说明外界环境的改变会影响内环境稳态。

关键点拨(1)稳态与疾病：内环境稳态遭到破坏后，一定会发生疾病；但发生疾病，内环境稳态不一定遭到破坏，比如植物人的稳态是正常的。

(2)内环境稳态≠绝对的稳定：内环境稳态的实质是相对稳定状态，即内环境的各种成分、理化性质在允许的范围内波动，是一种动态的平衡状态。

内环境稳态的调节能力是有限的，在内因和外因的干扰下会发生内环境稳态的失调，如发烧、脱水、高血糖等。

1．内环境稳态的实质是内环境的化学成分和理化性质都处于动态平衡。

2．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。

3．稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络，稳态的调节能力是有一定限度的。

4．血浆中的缓冲物质主要为H2CO3/HCO－3，其次还有H2PO－4/HPO2－4等。

5．内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

1．(2019·陕西西安一中月考)下列关于“模拟生物体维持pH稳定”的实验，叙述错误的是()
A．盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性，应避免其与皮肤和眼睛接触
B．每种实验材料测定完成后，都必须将烧杯充分洗净，才可倒入等量的其他实验材料C．从加入盐酸或氢氧化钠溶液后的pH变化来说，生物材料更像是缓冲液
D．根据所得实验数据，绘制pH变化曲线时，一般以pH为横坐标，以酸或碱的量为纵坐标〖答案〗 D
〖解析〗绘制pH变化曲线时，一般以酸或碱的量为横坐标，以pH为纵坐标，D项错误。

2．(2020·四川成都模拟)人长时间运动引起机体缺氧时，血浆pH的变化趋势、引起pH变化的物质、起缓冲作用的物质分别是()
A．降低、CO2、Na2CO3B．降低、乳酸、NaHCO3
C．升高、CO2、H2CO3D．升高、乳酸、NaHCO3
〖答案〗 B
〖解析〗人长时间运动引起机体缺氧时，机体细胞无氧呼吸增强，无氧呼吸产生的乳酸进入血浆，会使血浆pH降低，但由于血浆中存在缓冲物质H2CO3/NaHCO3，乳酸可与NaHCO3反应生成乳酸钠和H2CO3，H2CO3分解形成CO2和H2O，CO2通过呼吸系统排出体外。

3．人体内环境稳态的调节能力是有一定限度的，下列现象不属于内环境稳态失调的是() A．夏天长期待在空调房间容易引起空调病
B．有人到青藏高原后会头晕、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
〖答案〗 C
〖解析〗夏天长时间待在空调房间引起的空调病、人到青藏高原后出现的高原反应和长时间处于高温环境引起的中暑均属于内环境稳态失调引起的；人屏息一段时间后，呼吸运动明显加强是机体在调节内环境的稳态。

4．(2020·河北石家庄模拟)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

下列有关内环境及其稳态的叙述，正确的是()
A．内环境由细胞内液和细胞外液组成
B．细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
C．外界环境的变化一定会破坏内环境的稳态
D．正常情况下内环境的各项理化性质恒定不变
〖答案〗 B
〖解析〗由细胞外液构成的液体环境叫作内环境，内环境主要由血浆、淋巴液和组织液组成，不包括细胞内液，A项错误；细胞通过内环境与外界环境进行物质交换，B项正确；外界环境的变化一般不会破坏内环境的稳态，因为机体具有一定的自我调节能力，C项错误；正常情况下内环境的各项理化性质维持相对稳定，并非恒定不变，D项错误。

5．以下关于内环境稳态的说法不正确的是()
①稳态就是指内环境的各种成分及理化性质处于绝对稳定的状态
②人体各器官、系统协调一致正常运行，是维持内环境稳态的基础
③目前认为，内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络
④即使外界环境发生剧变，人体也一定能保持稳态的平衡
A．①②B．①④C．②③D．②④
〖答案〗 B
〖解析〗任何稳态都是相对的，而不是绝对的，是一种动态的平衡，这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的。

人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，当外界环境发生剧变时，内环境的稳态可能遭到破坏。

6．如图所示为人体内某些生命活动的过程。

请据图回答下列问题：
(1)图中B、C、D分别代表体液中的哪一类？
B：、C：、D：。

(2)假如①为淀粉，则所形成的②经过B的运输可到达身体各部分的组织细胞，在组织细胞内，它最主要的作用是，该作用发生的场所有。

(3)正常人体内B的pH保持相对稳定，是由于在其中存在着多对缓冲物质，如。

〖答案〗(1)血浆细胞内液组织液(2)是主要的能源物质，为细胞的生命活动提供能
量细胞质基质和线粒体(3)H2CO3/HCO－3、HPO2－4/H2PO－4
〖解析〗(1)由题图可知，B是血浆，C是细胞内液，D是组织液。

(2)若①是淀粉，则②是葡萄糖，葡萄糖是主要的能源物质，为细胞的生命活动提供能量，细胞进行有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。

(3)血浆中有多对缓冲物质，如H2CO3/HCO－3、HPO2－4/H2PO－4，可调节血浆pH，使其保持相对稳定。

第2节内环境的稳态
一、内环境的动态变化
1．模拟生物体维持pH的稳定
(1)实验目的：通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的。

(2)方法步骤
①设计实验记录表：根据实验的流程，设计表格记录实验结果。

②进行实验
a．被测实验材料：自来水、缓冲液、肝匀浆。

b．酸碱变化所用试剂：0.1 mol/L的HCl模拟酸性条件；0.1 mol/L的NaOH模拟碱性条件。

c．实验过程
Ⅰ.取25 mL被测实验材料倒入50 mL烧杯中，记录起始的pH。

Ⅱ.一次加一滴0.1 mol/L HCl(或0.1 mol/L NaOH)，然后轻轻摇动，每加5滴测量一次pH，直至滴加30滴，记录实验结果。

(3)分析实验数据
根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以pH为纵坐标，画出每次实验中pH变化的曲线。

(4)实验结论：生物组织匀浆类似于缓冲液，加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。

2．内环境的稳态
(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：内环境的各种化学成分和理化性质都处于动态平衡中。

(3)影响内环境稳态的因素
①外因：外界环境因素的变化。

②内因：体内细胞不断进行的代谢活动。

(4)实例：人体体温的日变化规律
正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在着微小的差异；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 ℃。

(1)机体内环境pH的相对稳定主要靠H2PO－4/HPO2－4维持()
(2)内环境的变化不会引起机体自动调节器官和系统的活动()
(3)血浆、组织液、淋巴液的成分稳定时，机体不一定达到稳态()
(4)内环境的稳态就是内环境的成分和理化性质恒定不变()
〖答案〗(1)×(2)×(3)√(4)×
关键点拨“三要点”理解内环境稳态的概念
(1)内容：组成内环境的各种成分的稳态，如氧气、葡萄糖等的含量；内环境的各种理化性质的相对平衡，如渗透压、pH、温度等。

(2)实质：内环境的组成成分和理化性质的动态平衡。

(3)基础：内环境稳态的功能基础是机体的调节作用，结构基础是各系统、器官的协调活动。

根据探究·实践“模拟生物体维持pH稳定”，分析实验现象及原因。

1．该实验有误差吗？误差产生的原因是什么？
〖提示〗实验是有误差的。

误差产生的原因：(1)加入酸、碱后不摇动或摇动不均匀、不彻底。

(2)加入酸、碱后不待其稳定就立即测pH值等。

(3)肉眼分辨色度有误差。

(4)试剂配制的浓度或使用的量不准确。

(5)烧杯清洗不干净。

2．实验过程中出现了很多次的“充分冲洗烧杯”，请分析这样做的目的。

〖提示〗第一次为了避免酸性物质与碱性物质发生中和反应，使实验现象不明显；第二次和第三次是为了防止不同的实验材料混合，影响实验效果。

3．该实验中，缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同？
〖提示〗缓冲液加入少量酸碱后，pH变化不明显，原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4，当加入少量NaOH，NaH2PO4可以中和OH－；当加入少量HCl时，Na2HPO4
可中和H＋。

水溶液则不同，因而加入酸碱后pH变化明显。

4．尝试对肝匀浆维持pH稳定的机制进行解释。

〖提示〗生物实验材料维持pH稳定的机制：生物材料中含有缓冲对NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等，它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用，此外，机体还可通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。

二、对稳态调节机制的认识及意义
1．内环境稳态调节的基础
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。

直接相关的系统：消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统。

2．对稳态调节机制的探究历程
人物内容
法国生理学
家贝尔纳
内环境的稳定主要依赖于神经系统的调节
美国生理学家坎农内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的
现代观点机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络
3.内环境稳态失调：人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。

(1)造成稳态破坏的原因：外界环境的变化过于的剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍。

(2)将下列内环境稳态失调症与对应的症状连接起来。

4．内环境稳态的意义
(1)图解
(2)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

例如温度过高、过低或pH过小、过大都会直接影响酶的活性，从而影响细胞代谢。

(1)维持内环境的稳态离不开体内细胞的参与()
(2)内环境稳态只需机体通过消化、呼吸、循环和泌尿这四个系统的协调活动来维持()
(3)外界环境变化不大时，机体一定能维持内环境的稳态()
(4)内环境达到稳态时，人一定不得病()
(5)内环境稳态遭到破坏时，代谢紊乱，此时代谢速率一定下降()
〖答案〗(1)√(2)×(3)×(4)×(5)×
教材P10“思考·讨论”
1．体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施？
〖提示〗发高烧会使人体温度升高，导致人体酶失去活性，如果不及时降温会有生命危险。

2．严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会出现什么变化？这会带来怎样的后果？
〖提示〗大量出汗或腹泻会使血浆中无机盐浓度降低，使血浆渗透压下降，导致组织水肿。

3．援藏的技术人员到青藏高原后会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状，为什么？这说明外界环境与内环境稳态之间有什么关系？
〖提示〗因为高原氧气稀薄，导致人体供氧不足，影响了内环境的稳态。

这说明外界环境的改变会影响内环境稳态。

关键点拨(1)稳态与疾病：内环境稳态遭到破坏后，一定会发生疾病；但发生疾病，内环境稳态不一定遭到破坏，比如植物人的稳态是正常的。

(2)内环境稳态≠绝对的稳定：内环境稳态的实质是相对稳定状态，即内环境的各种成分、理化性质在允许的范围内波动，是一种动态的平衡状态。

内环境稳态的调节能力是有限的，在内因和外因的干扰下会发生内环境稳态的失调，如发烧、脱水、高血糖等。

1．内环境稳态的实质是内环境的化学成分和理化性质都处于动态平衡。

2．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。

3．稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络，稳态的调节能力是有一定限度的。

4．血浆中的缓冲物质主要为H2CO3/HCO－3，其次还有H2PO－4/HPO2－4等。

5．内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

1．(2019·陕西西安一中月考)下列关于“模拟生物体维持pH稳定”的实验，叙述错误的是()
A．盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性，应避免其与皮肤和眼睛接触
B．每种实验材料测定完成后，都必须将烧杯充分洗净，才可倒入等量的其他实验材料C．从加入盐酸或氢氧化钠溶液后的pH变化来说，生物材料更像是缓冲液
D．根据所得实验数据，绘制pH变化曲线时，一般以pH为横坐标，以酸或碱的量为纵坐标〖答案〗 D
〖解析〗绘制pH变化曲线时，一般以酸或碱的量为横坐标，以pH为纵坐标，D项错误。

2．(2020·四川成都模拟)人长时间运动引起机体缺氧时，血浆pH的变化趋势、引起pH变化的物质、起缓冲作用的物质分别是()
A．降低、CO2、Na2CO3B．降低、乳酸、NaHCO3
C．升高、CO2、H2CO3D．升高、乳酸、NaHCO3
〖答案〗 B
〖解析〗人长时间运动引起机体缺氧时，机体细胞无氧呼吸增强，无氧呼吸产生的乳酸进入血浆，会使血浆pH降低，但由于血浆中存在缓冲物质H2CO3/NaHCO3，乳酸可与NaHCO3反应生成乳酸钠和H2CO3，H2CO3分解形成CO2和H2O，CO2通过呼吸系统排出体外。

3．人体内环境稳态的调节能力是有一定限度的，下列现象不属于内环境稳态失调的是() A．夏天长期待在空调房间容易引起空调病
B．有人到青藏高原后会头晕、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
〖答案〗 C
〖解析〗夏天长时间待在空调房间引起的空调病、人到青藏高原后出现的高原反应和长时间处于高温环境引起的中暑均属于内环境稳态失调引起的；人屏息一段时间后，呼吸运动明
显加强是机体在调节内环境的稳态。

4．(2020·河北石家庄模拟)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

下列有关内环境及其稳态的叙述，正确的是()
A．内环境由细胞内液和细胞外液组成
B．细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
C．外界环境的变化一定会破坏内环境的稳态
D．正常情况下内环境的各项理化性质恒定不变
〖答案〗 B
〖解析〗由细胞外液构成的液体环境叫作内环境，内环境主要由血浆、淋巴液和组织液组成，不包括细胞内液，A项错误；细胞通过内环境与外界环境进行物质交换，B项正确；外界环境的变化一般不会破坏内环境的稳态，因为机体具有一定的自我调节能力，C项错误；正常情况下内环境的各项理化性质维持相对稳定，并非恒定不变，D项错误。

5．以下关于内环境稳态的说法不正确的是()
①稳态就是指内环境的各种成分及理化性质处于绝对稳定的状态
②人体各器官、系统协调一致正常运行，是维持内环境稳态的基础
③目前认为，内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络
④即使外界环境发生剧变，人体也一定能保持稳态的平衡
A．①②B．①④C．②③D．②④
〖答案〗 B
〖解析〗任何稳态都是相对的，而不是绝对的，是一种动态的平衡，这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的。

人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，当外界环境发生剧变时，内环境的稳态可能遭到破坏。

6．如图所示为人体内某些生命活动的过程。

请据图回答下列问题：
(1)图中B、C、D分别代表体液中的哪一类？
B：、C：、D：。

(2)假如①为淀粉，则所形成的②经过B的运输可到达身体各部分的组织细胞，在组织细胞内，它最主要的作用是，该作用发生的场所有。

(3)正常人体内B的pH保持相对稳定，是由于在其中存在着多对缓冲物质，如。

〖答案〗(1)血浆细胞内液组织液(2)是主要的能源物质，为细胞的生命活动提供能量细胞质基质和线粒体(3)H2CO3/HCO－3、HPO2－4/H2PO－4
〖解析〗(1)由题图可知，B是血浆，C是细胞内液，D是组织液。

(2)若①是淀粉，则②是葡萄糖，葡萄糖是主要的能源物质，为细胞的生命活动提供能量，细胞进行有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体。

(3)血浆中有多对缓冲物质，如H2CO3/HCO－3、HPO2－4/H2PO－4，可调节血浆pH，使其保持相对稳定。