第1章 第2节 内环境的稳态

第2节内环境的稳态[学习目标] 1.说明内环境稳态及其生理意义。

2.尝试解释生物体维持pH稳定的机制，简述稳态的调节机制。

3.关注相关健康问题，网络自我保健并关爱他人的意识。

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)原理：生物组织中pH之所以维持稳定与其含有缓冲物质有关。

(3)方法步骤①设计实验记录表。

②测自来水pH的变化③充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复上述过程，记录结果。

④充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复②过程，记录结果。

(4)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。

(5)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．人体内环境的pH维持在一定范围内的机理：人体内环境中有很多缓冲对，其中最重要的是HCO－3/H2CO3，其次还有HPO2－4/H2PO－4等。

3．内环境的稳态：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。

判断正误(1)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()(2)内环境的变化不会引起机体自动调节各器官和系统的活动()(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)×内环境稳态的含义请分析以下实例，并归纳总结内环境稳态的含义：1．血液生化六项检查化验单血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分含量，包括多种代谢产物含量。

当某项生理功能出现障碍时，检测值会超出正常范围，因此该指标可反映健康状况。

项目测定量单位参考范围丙氨酸氨基转移酶ALT 11 U/L 9～60天冬氨酸氨基转移酶AST 12 U/L 15～45葡萄糖GLU 10.96 mmol/L 3.9～6.1糖化血清白蛋白GA 33.70 % 10.8～17.1甘油三酯TG 2.21 mmol/L 0～1.7总胆固醇TCHO 5.15 mmol/L 3.1～5.2(1)血液的生化指标可以反映机体的健康状况作为诊断疾病的依据，原因是什么？提示机体的成分都处于一定的范围内，若某种成分的含量高于或低于参考值，则预示机体可能处于不健康状态。

(2)每种成分的参考值都是一个变化范围，这说明什么？提示这说明：①内环境的成分不是恒定不变的，而是在一定范围内波动；②不同个体间存在一定差异。

(3)为什么血浆的各种化学成分都在不断发生变化？提示体内细胞代谢活动的进行和外界环境的变化。

2．模拟生物体维持pH的稳定的实验结果分析，完成实验结果内容。

材料实验结果实验结论自来水滴加HCl溶液后，自来水pH逐渐减小；滴加NaOH溶液后，自来水pH 逐渐增大缓冲液无论滴加HCl溶液还是NaOH溶液，缓冲液的pH均保持相对稳定生物材料无论滴加HCl溶液还是NaOH溶液，生物材料的pH均保持相对稳定比较曲线变化规律可知生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水，说明生物材料内含有酸碱缓冲物质，从而能维持pH相对稳定3.某人体温的日变化规律成员上午6 h 上午9 h 中午12 h 下午3 h 傍晚6 h 晚上9 h母亲37.0 ℃37.2 ℃37.3 ℃37.4 ℃37.2 ℃37.1 ℃父亲36.8 ℃37.0 ℃37.1 ℃37.3 ℃37.1 ℃36.9 ℃自己(成年) 37.1 ℃37.3 ℃37.4 ℃37.5 ℃37.3 ℃37.1 ℃(1)不同的人(年龄、性别不同)体温变化有何异同？提示年轻者高于年老者；女性高于男性。

(2)同一个人在一日内的体温变化有何特点？提示同一个人的体温在一日内有变化，但不超过1 ℃。

(3)人体温的日变化与当地气温的日变化有何差异？提示尽管气温波动范围较大，但健康人的体温始终接近37 ℃。

(4)结论：健康人的体温始终接近37 ℃，处于动态平衡中。

通过以上分析可以得出，内环境的组成成分和理化性质是变化的，并且处于动态平衡中。

1．内环境稳态实质：内环境的各种化学成分和理化性质都处于动态平衡中。

2．内环境稳态的性质：相对稳定，动态平衡。

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．血浆pH的调节机制1．下列关于“模拟生物体维持pH的稳定”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．内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，健康人的内环境处于相对稳定的状态。

以下关于内环境稳态的说法，正确的是()A．稳态是指组成内环境的各种物质总是处于动态平衡状态B．草履虫通过内环境与外界进行物质交换，从而实现稳态C．外界环境的变化和体内细胞的代谢活动均可以影响内环境的稳态D．机体中血浆、淋巴液、组织液达到稳定时，内环境实现稳态答案 C解析稳态是指组成内环境的各种物质以及理化性质处于动态平衡状态，A、D错误；草履虫是单细胞动物，直接与外界进行物质交换，B错误。

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3．稳态失调(1)人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。

(2)当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏，危及机体健康。

4．稳态的意义(1)实例分析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的形态与功能体温和pH相对稳定酶活性正常，保证酶促反应正常进行血糖、氧气含量稳定保证机体正常的能量供应(2)意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

5．稳态概念的发展在生命系统的各个层次上都普遍存在着稳态，稳态已成为生命科学的一大基本概念。

分子水平―→基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等↓细胞水平―→细胞的分裂和分化的稳态等↓器官水平―→心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等↓群体水平―→种群数量变化的稳态、生态系统的结构和功能的稳态判断正误(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)×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。

对稳态调节机制的认识请据材料思考并回答下列问题：(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)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。

1．内环境稳态失调的原因结论：人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。

2．内环境稳态失调的实例归纳(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。

3．下列不属于内环境稳态失调实例的是()A．夏天户外工作人员中暑B．血液中钙盐过多引起肌无力C．某人登上雪山后出现胸闷头晕D．体内失水导致细胞外液渗透压升高答案 D解析夏天户外工作人员中暑，其理化性质异常，属于内环境稳态失调，A不符合题意；血液中钙盐过多引起肌无力，属于内环境的组成成分的含量异常，属于内环境稳态失调，B不符合题意；某人登上雪山后出现胸闷头晕是由于缺氧，属于内环境稳态失调，C不符合题意；体内失水导致细胞外液渗透压升高是正常机体调节的一个过程，不属于内环境稳态失调，D符合题意。

4．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。

题组一内环境的动态变化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、乙试管内各滴入等量的几滴盐酸或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，实验结果才能可靠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恒定不变答案 D解析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，在本实验中为空白对照，加入酸或碱时，pH会发生明显的变化。