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文档简介
第1节细胞生活的环境1.体液分为细胞内液和细胞外液,细胞外液包括血浆、组织液和淋巴等,内环境就是由细胞外液构成的液体环境。2不属于内环境的一些液体:尿液、原尿、消化液、汗液、泪液、体腔液、关节液等。3体液各部分之间的物质交换关系:4血浆与组织液、淋巴的主要差别在于血浆中含有较多的蛋白质。5内环境不仅是机体内细胞生活的直接环境,而且是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。体内细胞生活在细胞外液中1体液(1)含义:人体内含有的大量以水为基础的液体。(2)组成2内环境(1)概念:由细胞外液构成的液体环境。(2)不同体细胞所处的具体内环境连线:(3)作用:是体内细胞生活的直接环境。1填出下图中体液各部分的名称提示:血浆,组织液,淋巴,细胞外液,细胞内液,体液。2写出内环境3种成分之间的转化关系。提示:3下列液体是否构成内环境,并说明理由。汗液尿液血浆消化液细胞质基质提示:属于内环境;不属于内环境。理由:虽然来自于体液,但它们能与外界直接接触,属于体外环境,不是内环境;位于细胞内部,属于细胞内液,也不属于内环境。4手和脚有时会磨出水泡甚至血泡,思考血泡与水泡的成分相同吗?提示:不相同。血泡的成分中有血液,水泡的成分主要是组织液。1血浆、组织液和淋巴的比较血浆组织液淋巴存在部位成分来源从消化道吸收而来;从组织液中回渗而来;淋巴在左右销骨下静脉汇入血浆透过毛细血管壁组织细胞代谢产生组织液渗入毛细淋巴管形成;由消化道吸收而来化学成分营养物质、代谢废物、O2、CO2等气体、血浆蛋白、激素等与血浆相比,蛋白质含量低生活的细胞各种血细胞体内绝大多数细胞淋巴细胞特别提醒(1)人的消化道、呼吸道、肺泡腔等与外界直接相通,属于人体的外环境。(2)汗液、泪液、唾液和尿液能与外界直接接触,这些液体不属于内环境,也不是体液。2内环境成分的内在联系(1)组织液、血浆间的双向交换:当血浆流经毛细血管时,水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出,进入组织细胞间隙而成为组织液,绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入到血浆中,因此组织液和血浆之间可进行双向物质交换。(2)组织液、淋巴间的单向交换及淋巴、血浆间的单向交换:少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管,形成淋巴,淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。因此,淋巴与组织液之间的物质交换是单向的,淋巴和血浆之间的物质交换也是单向的。细胞外液的成分及理化性质1细胞外液的成分(1)血浆的成分:(2)组织液、淋巴与血浆成分的异同点:成分和含量相近,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质。2细胞外液的理化性质判断(1)溶液渗透压的大小与溶质微粒呈正相关。 ()(2)血浆渗透压的大小主要与蛋白质的含量有关。 ()(3)正常人的血浆pH为7.357.45,主要与CO和PO有关。 ()(4)人剧烈运动后会产生乳酸,因而会使人体血浆pH明显减小。 ()(5)人体内酶的最适温度在37左右。 ()1下列物质哪些不是内环境的成分?并说明原因。纤维蛋白原尿素呼吸酶消化液血红蛋白胰岛素提示:;存在于细胞内,不属于体液。2分析血浆、淋巴与组织液中哪两者成分最相近,并说明理由。提示:淋巴与组织液的成分最相近,因为组织液中的物质进入毛细淋巴管形成淋巴,血浆含有较多的蛋白质。3为什么静脉注射时要用0.9%的生理盐水?提示:0.9%的生理盐水与血浆的渗透压相同,是血浆的等渗溶液,如果输液时使用的NaCl溶液的质量分数低于或高于0.9%,则会造成组织细胞失水或吸水。1血浆中含有的化学成分成分实例营养物质水、无机盐、糖类、脂质、蛋白质、维生素代谢废物尿素等气体O2、CO2等激素如生长激素、甲状腺激素等血浆蛋白如抗体等2细胞外液的渗透压(1)成因:溶质微粒数量对水的吸引力渗透压越多越大越高越少越小越低(2)决定因素:血浆渗透压主要由无机盐和蛋白质的含量决定,其中细胞外液渗透压90%以上是由Na和Cl决定的。(3)大小:37时,人的血浆渗透压约为770 kPa,相当于细胞内液的渗透压。3人体pH稳态的维持(1)缓冲物质的组成(2)常见的缓冲物质(3)调节机制(以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例):当酸性物质(如乳酸)增加时:HLNaHCO3NaLH2CO3乳酸碳酸氢钠乳酸钠碳酸H2CO3H2OCO2不稳定经呼吸系统排出当碱性物质(如Na2CO3)增加时:Na2CO3H2CO32NaHCO3过多的NaHCO3可由肾脏排出,从而缓冲了体内的碱性变化。4组织水肿(组织液增多)产生的原因组织水肿是在不同条件下,组织液渗透压升高或血浆渗透压下降,引起水分移动,使血浆、细胞内液中的水分渗透到组织液中引起的。引起组织水肿的主要原因包括以下几个方面:(1)过敏反应:毛细血管壁通透性增大,部分血浆蛋白进入组织液,使组织液渗透压升高,组织液吸水造成水肿。(2)营养不良:摄入蛋白质不足,导致血浆蛋白含量降低,血浆渗透压降低,从而导致血浆中的水分大量进入组织液造成水肿。(3)毛细淋巴管阻塞:组织液中蛋白质等不能渗入毛细淋巴管而使组织液浓度升高,吸水造成水肿。(4)局部组织细胞代谢旺盛:细胞代谢产物增加,引起组织液浓度升高,吸水造成水肿。(5)肾小球肾炎:使血浆蛋白随尿液排出体外,血浆浓度降低,水分大量进入组织液,造成水肿。内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介内环境的作用判断(1)细胞必须通过内环境才能与外界环境进行物质交换。()(2)内环境与外界环境进行物质交换,需要体内各器官、系统的参与。()(3)单细胞生物可以直接与外界发生物质交换。()1直接参与内环境与外界环境进行物质交换的器官、系统有哪些?提示:(1)器官:皮肤,以汗液的形式排出少量的水、无机盐和尿素。(2)系统:消化系统:将食物消化、吸收进入内环境。呼吸系统:吸收O2,排出CO2和少量的水。循环系统:运输各种营养物质和代谢废物。泌尿系统:将各种代谢终产物排出体外。2探讨一下,外界环境中的O2进入组织细胞参与有机物氧化分解,至少需要穿过几层生物膜(肺泡壁和毛细血管壁均由单层细胞构成)。提示:由以上过程可看出外界O2进入组织细胞被利用至少要经过11层膜。体内细胞与外界环境进行物质交换的过程(1)营养物质进入组织细胞:营养物质(如水、葡萄糖、氨基酸等)血浆组织处的毛细血管组织液细胞膜细胞内。(2)O2进入细胞内被利用:O2肺泡血浆组织处的毛细血管组织液细胞内线粒体内。(3)CO2排出体外与O2进入细胞内所经历的途径正好相反。(4)尿素等代谢废物排出体外:尿素细胞膜,组织液毛细血管壁,血浆循环系统,以示意图为载体,考查内环境的成分例1下面是肠腺组织局部结构示意图,有关叙述正确的是(图中2、4、6、7为液体,1、3、5、8为细胞结构)()A图中2、4、6、7共同构成了人体的内环境B2是3生存的内环境,6是5生存的内环境C1、2、8中所含蛋白质均属于内环境的成分D4形成6和2的过程受阻会导致组织水肿思路点拨精讲精析选项分析A项错误图中2、4、6、7分别为血浆、组织液、淋巴和细胞内液,其中2、4、6组成内环境B项错误3是毛细血管壁细胞,其内环境为血浆和组织液;5是毛细淋巴管壁细胞,其内环境为组织液和淋巴C项错误1是组织细胞,8是红细胞,它们所含的蛋白质均不属于内环境的成分D项正确组织液形成淋巴或血浆受阻,导致组织液过多,从而形成组织水肿内环境成分的判断方法(1)一看是否属于血浆、组织液或淋巴中的成分(如血浆蛋白、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、脂质、O2、CO2、激素和代谢废物)等。若是,则一定属于内环境的成分。(2)二看是否属于细胞内液及细胞膜的成分(如血红蛋白、呼吸氧化酶、解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、载体蛋白等)。若是,则一定不属于内环境的成分。(3)三看是否属于外界环境液体(如消化液、尿液、泪液、汗液、体腔液和关节液等)的成分。若是,则一定不属于内环境的成分。1下图是人体某组织内各种结构示意图,a、b、c、d表示的是结构,表示的是液体,有关此图的叙述不正确的是()A可以直接进入a、cBO2、葡萄糖、血浆蛋白和生长激素都是的成分C构成了内环境D当d结构堵塞时液体会增加解析:选A题图是人体某组织内各种结构示意图,a、b、c、d分别表示毛细血管、血细胞、组织细胞和毛细淋巴管;、分别表示血浆、组织液、细胞内液和淋巴。可以直接通过a(毛细血管)进入血浆,但是不能直接进入组织细胞(c)。以过程图为载体,考查细胞与外界环境的物质交换例2下图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。、表示能直接与内环境进行物质交换的系统或器官,、是有关的生理过程。下列说法错误的是()A内环境与交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁B内的葡萄糖通过进入血浆和淋巴C表示重吸收作用D表示的器官是皮肤思路点拨精讲精析是内环境与体外进行物质交换的系统,并能为内环境提供O2和排出CO2,这说明是呼吸系统,内环境与交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁。内的葡萄糖通过只能进入血浆。是泌尿系统,表示重吸收作用。表示的器官是皮肤,皮肤中的汗腺通过分泌汗液来排出一些代谢废物。答案选B2下面为高等动物的体内细胞与外界环境的物质交换示意图,有关叙述正确的是()A都必须通过消化系统才能完成B人体的体液包括内环境和细胞外液C细胞与内环境交换的为营养物质和O2D可表述为体内细胞可与外界环境直接进行物质交换解析:选C通过消化系统完成,通过泌尿系统完成。人体的体液包括内环境(细胞外液)和细胞内液。细胞与外界环境之间通过内环境间接实现物质交换。课堂回扣练习一、概念原理识记题1下列关于内环境的叙述中,正确的一组是()内环境是细胞赖以生存的液体环境内环境是细胞内的环境,即细胞内液高等动物细胞只有通过内环境才能与外界进行物质、能量的交换内环境主要由血浆、组织液、淋巴构成ABCD解析:选B内环境是由细胞外液构成的细胞赖以生存的液体环境,因此说法错误。2淋巴和血浆在成分上类似,但是()A淋巴中无蛋白质B淋巴中的蛋白质比血浆中的多C淋巴中的蛋白质比血浆中的少D血浆中无大分子蛋白质解析:选C血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中的蛋白质很少。3下列关于细胞外液理化性质的叙述,不正确的是()A细胞外液的理化性质主要包括渗透压、酸碱度和温度三个方面B细胞外液渗透压的大小取决于溶液中溶质微粒的数目C血浆渗透压的大小与无机盐、蛋白质含量有关D细胞外液渗透压的90%以上来源于Na、K解析:选D细胞外液的理化性质主要包括渗透压、酸碱度和温度三个方面。渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力,它的大小与水、无机盐、蛋白质含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于Na和Cl。二、易错易混辨析题4下列属于人体内环境及其组成成分的是()血液、组织液和淋巴血浆、组织液和淋巴葡萄糖、CO2和胰岛素激素、血红蛋白和氨基酸血红蛋白、O2和葡萄糖ABCD解析:选B人体的细胞外液(主要是血浆、组织液和淋巴)构成了人体的内环境。题中血红蛋白存在于红细胞内,不属于内环境的成分;血液包括血浆和血细胞,其中血浆属于内环境,血细胞不属于内环境。三、基本原理应用题5.右图是人体中部分体液之间的关系图,则人的肝脏细胞所需的氧气和营养物质直接来源于()A甲B乙C丙D丁解析:选A图示中甲、乙、丙、丁依次表示组织液、血浆、淋巴、细胞内液。肝脏细胞属于组织细胞,其所需要的氧气和营养物质直接来源于组织液。回扣知识点1内环境的概念、组成及作用。2血浆与组织液、淋巴在成分上的差别。3细胞外液渗透压大小的取决因素。4易误点提醒:血液血浆、血红蛋白血浆蛋白,血液包括血细胞和血浆,血红蛋白存在于红细胞内。5能力迁移:本题考查对体液各部分间的物质交换关系模式图的识别能力。课下综合检测一、选择题1下列各项中,可视为物质进入内环境实例的是()A精子进入输卵管腔B牛奶被饮入胃中C氧进入血液中的红细胞里D胰岛素被注射到皮下组织中解析:选D输卵管腔和胃都与外界环境相通,不属于内环境;红细胞内也不属于内环境;胰岛素被注射到皮下组织中,实际上是被注射入组织液中,组织液属于内环境。2下列各组化合物中全是内环境成分的是()AO2、CO2、血红蛋白、HBH2O2酶、抗体、激素、H2OC纤维蛋白原、Ca2、泪液DNa、HPO、葡萄糖、氨基酸解析:选D血红蛋白、H2O2酶都位于细胞内,不属于内环境成分。泪液不属于体液。3下列各项中,与组织水肿无关的是()A毛细淋巴管堵塞B组织液中蛋白质增多C血浆蛋白增多 D毛细血管通透性增强解析:选C毛细淋巴管堵塞,使组织液无法进入毛细淋巴管回到血浆,组织液增多,引起组织水肿;毛细血管通透性增强,会引起本不能渗出毛细血管壁的血浆蛋白进入组织液,使组织液的蛋白质增多,渗透压增大,组织液增多,引起组织水肿。4下图所示为人体体液相关组成及各成分间的关系,的相关内容依次是()A细胞内液血浆组织液淋巴细胞外液B细胞外液血浆淋巴组织液细胞内液C细胞外液组织液血浆淋巴细胞内液D细胞内液血浆淋巴组织液细胞外液解析:选B内环境是组织细胞与外部环境进行物质交换的媒介,图中为细胞内液,共同组成的为细胞外液(即内环境),由于淋巴是由组织液回流等因素形成的,它与血浆之间应为单向流动,故为淋巴,为血浆,为组织液。5剧烈运动时,血浆中乳酸含量大增而pH基本不变,对此现象的解释不正确的是()A血浆是一种缓冲溶液体系B乳酸与NaHCO3反应生成弱酸H2CO3CH2CO3分解产生的CO2可经呼吸排出D大量乳酸进入血液后马上被稀释或被彻底分解解析:选D剧烈运动时,血浆中乳酸含量大增而pH基本不变,原因是乳酸与碳酸氢钠发生反应,生成乳酸钠和碳酸。其中乳酸钠随尿排出,碳酸分解成CO2和水,CO2通过呼吸系统排出体外而使pH基本不变。6.右图是人体局部内环境示意图。相关叙述正确的是()A结构和结构的细胞所处的具体内环境相同B长期营养不良会使c液减少C中的有氧呼吸产物可通过a液排到体外Dc液中可发生丙酮酸氧化分解产生二氧化碳和水解析:选C由图可知,a液为血浆,b液为淋巴,c液为组织液。为毛细血管壁,为毛细淋巴管壁,两者的细胞所处的内环境不完全相同;长期营养不良,会使c液增加;丙酮酸氧化分解的过程是在细胞内进行的;组织细胞有氧呼吸的产物可通过a液排出体外,为组织细胞。7与肌肉注射相比,静脉点滴因能将大剂量药物迅速送到全身细胞而疗效显著。对下图中所示的内环境a、b、c、d的名称表示正确的是()血浆组织液淋巴A BC D解析:选B肌肉注射药物首先进入组织液,接着进入血浆和淋巴,在随体液循环到达组织细胞之前,药物要再次进入组织液中。8.右图为人体体液中物质交换示意图。下列有关叙述不正确的是()A、依次为淋巴、血浆、组织液B激素可以存在于中C与、相比含有较多的蛋白质D正常情况下,蛋白质水解酶不会存在于中解析:选A与可以相互渗透,与可以相互渗透,可推知为血浆、为组织液、为细胞内液、为淋巴。激素可以存在于组织液中。组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液、淋巴中蛋白质的含量很少。正常情况下,血浆中不存在蛋白质水解酶。二、非选择题9下图为人体的组织细胞与内环境之间的物质交换示意图。据图分析回答:(1)图中毛细血管管壁细胞生活的具体内环境是_(用图中标号作答)。(2)血浆、组织液、淋巴和细胞内液之间既有密切关系,又有一定区别。一般情况下,与成分上的主要区别是_。(3)的离子成分及其含量与图中_(用图中标号作答)的差异很大,对这一现象的合理解释是_。(4)若人体长期营养不良,血浆中蛋白质含量降低,会引起图中哪一部分的液体增多?_,其结果将会引起组织_。解析:为组织细胞,为血浆,为组织液,为淋巴,为毛细血管,为细胞内液。毛细血管壁细胞生活的具体内环境是;组织液与血浆的区别是血浆中含有较多的大分子蛋白质;组织液与细胞内液的成分差别较大,主要是二者之间通过物质交换,成分更新快,且较多的营养成分通过主动运输被运到细胞内;血浆中的蛋白质含量降低,将导致组织液的渗透压相对升高,因此血浆中部分水分进入组织液,导致组织液增多,造成组织水肿。答案:(1)(2)中蛋白质含量高于(3)组织液与细胞内液之间通过细胞膜进行物质交换,大部分离子以主动运输方式进行运输(4)组织液水肿10下面是内环境稳态与各系统的功能联系示意图,请回答相关问题:(1)a表示_系统,b表示_系统,c表示_系统,参与细胞与外界环境物质交换的还有图中的_系统。(2)CO2不从组织液进入组织细胞的原因是_。(3)外界中的O2进入红细胞内共穿过_层生物膜。(4)尝试构建人体肝脏内血浆、组织液、成熟红细胞内液间O2、CO2扩散的模型(在图形框间用实线箭头表示O2,用虚线箭头表示CO2。不考虑CO2进入成熟红细胞内液。)解析:内环境是组织细胞与外界环境进行物质交换的媒介,同时借助多个器官、系统的参与,如呼吸系统吸入氧气排出二氧化碳,消化系统消化吸收食物从而为机体提供营养物质,泌尿系统排出细胞代谢废物。(1)由图可知a吸入氧气排出二氧化碳,所以为呼吸系统;b吸收养料,所以为消化系统;c排出代谢废物,所以为泌尿系统。(2)组织细胞内的CO2浓度高于组织液,所以CO2不从组织液进入组织细胞。(3)外界中的O2进入红细胞首先需要穿过肺泡壁的1层细胞(2层生物膜),然后进入毛细血管(1层细胞,2层生物膜),然后再进入毛细血管内的红细胞(1层生物膜),共5层生物膜。(4)成熟红细胞的主要功能是运输O2。答案:(1)呼吸消化泌尿循环(2)组织细胞内的CO2浓度高于组织液(3)5(4)如图第2节内环境稳态的重要性1.内环境的稳态是一种相对稳定的状态,而不是绝对恒定。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直接参与物质交换的系统:呼吸系统、消化系统、循环系统和泌尿系统。4人体维持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。 内环境稳态的概念、调节及意义1稳态的概念判断(1)稳态是机体通过各个器官、系统的独立活动来维持的。()(2)稳态的维持需要神经系统的参与。()(3)正常情况下,内环境的各项理化性质是保持不变的。()2对稳态调节机制的认识连线3稳态的失调人体维持内环境稳态的能力是有一定限度的。原因4稳态的意义内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。(1)只有血糖含量和血液中的含氧量保持在正常范围内,才能保证为细胞代谢提供能量。(2)适宜的温度和pH等条件可以保证酶正常地发挥催化作用。1血液常规检查时,参考值为什么有一个范围?提示:内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动,内环境的稳态是一种动态的相对稳定;不同个体存在一定差异。2内环境稳态的维持都需神经系统、内分泌系统和免疫系统的共同调节吗?提示:不一定均需要,如对内环境pH稳态的维持等。3人体内既然有维持稳态的机制,为什么还会出现代谢的紊乱?提示:人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。4内环境稳态遭到严重破坏后,一定会发生疾病吗?提示:一定。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。1内环境稳态的调节机制(1)神经调节:主要的调节方式,由神经系统参与,反射是神经调节的基本方式。(2)体液调节:体液中的化学物质(激素、CO2、H等)对机体的调节,主要是激素调节,主要由内分泌系统参与。(3)免疫调节:分为非特异性免疫和特异性免疫,二者共同抵御外来异物和病原微生物的入侵,主要由免疫系统参与。2.内环境稳态调节的基础(1)直接参与的器官与系统:消化系统:消化道消化道毛细血管。呼吸系统:肺泡肺部毛细血管。泌尿系统:血管肾脏形成尿液。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。3稳态失调与相关疾病病症名称内环境理化性质变化引起疾病的症状尿毒症尿素等代谢废物在体内积累自身中毒和综合病症糖尿病血液中葡萄糖含量过高多食、多饮、多尿、口渴、饥饿感强烈,身体消瘦高原反应体内缺氧,血氧过低头痛、乏力、心跳加快感冒发烧体温过高,影响酶的活性食欲不振、四肢无力严重腹泻丢失大量的水和无机盐疲倦、周身不适、恶心实验:生物体维持pH稳定的机制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、生物材料中加入酸或碱溶液引起的pH不同变化,定性说明生物体内液体环境与缓冲液相似而不同与自来水,从而说明生物体pH相对稳定的机制。2实验步骤(1)画记录表:设计一表格来记录实验结果。(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(2)中步骤,记录结果。(4)充分冲洗烧杯,选用两种生物材料分别代替自来水,并重复(2)中步骤,记录结果。(5)根据所得数据,以酸或碱的滴数为横轴,以pH为纵轴,画出各次实验中pH变化的曲线。3实验结果分析对自来水的处理对缓冲液的处理对生物材料的处理结果图示结果分析滴加盐酸后,自来水pH逐渐减小;滴加NaOH溶液后,自来水pH逐渐增大。无论滴加盐酸还是NaOH溶液,缓冲液的pH均保持相对稳定。无论滴加盐酸还是NaOH溶液,生物材料的pH均保持相对稳定。结论比较以上三曲线变化规律可知: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缓冲物质,因而能维持pH相对稳定。4.注意事项(1)加入酸或碱时,要一滴一滴地加入,并严格控制滴数。(2)盐酸和氢氧化钠均有腐蚀性,要避免其与皮肤和眼睛接触。(3)冲洗烧杯一定要充分,否则将影响实验结果。(4)至少选两种生物材料进行实验。(5)加入酸、碱后要待其稳定后再测pH。(6)绘制pH变化曲线时可用不同颜色的笔或实虚线标明。(7)绘制坐标曲线时要注明横轴、纵轴所代表的意义及相应单位。1就实验中加入HCl或NaOH后的pH的变化来说,生物材料是更像自来水还是更像缓冲液?提示:生物材料能维持pH的相对稳定,因此更像缓冲液。2缓冲液的pH变化情况为什么与自来水的不同?提示:在磷酸缓冲液中加入少量酸或碱溶液后,pH变化不明显,原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4,其中NaH2PO4溶液显酸性,当加入少量NaOH时,NaH2PO4可以中和OH;Na2HPO4溶液显碱性,当加入少量HCl时,Na2HPO4可中和H,但水溶液不同,因而加入酸或碱溶液后pH变化明显。3尝试对生物材料维持pH稳定的机制进行解释。提示: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。4分析实验中误差存在的原因。提示:(1)烧杯清洗不干净。(2)加入酸、碱后不摇动或摇动不均匀、不彻底。(3)加入酸、碱后不待其稳定就立即测pH等。对内环境稳态及其维持的理解例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精讲精析内环境稳态的维持,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。答案选B内环境的稳态及调节内涵稳态并不是指内环境的各种化学成分和理化性质维持在一个固定不变的值,而是在一定范围内维持相对稳定的状态调节基础人体各器官、系统协调一致地正常运行机制神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制能力大小人体维持稳态的能力是有一定限度的,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意义内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件下列关于内环境稳态的叙述,错误的是()A内环境稳态的维持需要多个系统的参与B内环境稳态是由体内各种调节机制所维持的C内环境的理化性质是恒定不变的D内环境稳态不能维持,机体的生命活动就会受到威胁解析:选C内环境的稳态是一种动态平衡,内环境的各项理化性质是在一定范围内波动的,不是恒定不变的。以曲线为载体考查生物体维持pH稳定的机制例2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()思路点拨精讲精析血浆中含有H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等缓冲物质,从而使pH稳定在7.357.45。向20 mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀盐酸和稀NaOH溶液,开始时由于受缓冲物质的影响,血浆pH相对稳定。但机体稳态的调节能力是有一定限度的,当超过其调节能力时,数值就会急剧变化。答案选D本题易错选A或B,易错选的主要原因有:概念不清,原理理解不到位。对于血浆在受到外来物质干扰的初期,其pH的变化是不大的,但一旦干扰过度,就会急剧变化。识图、析图能力较差。不能明确横坐标和纵坐标所代表的含义,易把滴加相同浓度的稀盐酸和稀NaOH溶液后曲线的变化情况理解反了。课堂回扣练习一、概念原理识记题1人体内环境的稳态是通过下列哪种方式的调节来实现的()A神经调节B神经体液免疫调节C神经和体液共同调节 D体液调节解析:选B内环境稳态调节机制的现代观点是神经体液免疫调节网络。2下列有关稳态生理意义的叙述中,不正确的是()A维持生物体pH的稳定B是机体进行正常生命活动的必要条件C当稳态遭到破坏时,可导致疾病发生D当血液的成分稳定时,人一定不会患病解析:选D如果血液的成分稳定,但其他内环境稳态被破坏时,人也可能患病。二、易错易混辨析题3下列选项中属于对内环境稳态实质描述的一项是()A神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制B稳态是各个器官、系统协调活动的结果C温度、pH、渗透压等理化性质呈现动态平衡D稳态是体内细胞生活不可缺少的条件解析:选C生理学家把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称为内环境的稳态。内环境稳态的实质是内环境的化学成分和温度、pH等理化性质处于稳定状态,即呈现动态平衡。A、B选项是内环境稳态的调节与维持,D选项是内环境稳态的意义。三、实验探究分析题4血浆是人体内环境的重要成分,正常人血浆的pH为7.357.45。为探究人体血浆中pH的相对稳定是由于血浆中存在着缓冲物质,试设计一个探究实验,并回答下列问题:(1)实验材料用具:家兔的血浆适量、蒸馏水、事先配制的缓冲液、量筒、试管若干支。模拟人体内缓冲物质所调节的主要物质是_。此外,还必须以_作为实验用具。(2)实验步骤:设计A、B两个实验组,每组取3支试管。先向A组中的3支试管分别加入_,再依次滴入等量_,测量pH并记录入表。对B组如何操作?_。(3)结果预测:实验组试管中的实验现象A组1号pH变化明显2号3号pH变化不明显B组1号2号pH变化不明显3号(4)从以上两组实验结果的分析,可以得出的结论是_。解析:(1)人体无氧呼吸会产生乳酸,吃的食物中含有碱性物质Na2CO3,它们都可以进入血浆,引起血浆pH下降或升高,所以模拟人体内缓冲物质所调节的主要物质是Na2CO3、乳酸。由于需要测量血浆pH,pH试纸、滴管就是必需的实验用具了。(2)探究人体血浆中pH的相对稳定是由于血浆中存在着缓冲物质,实验对照思路为:分别在等量的家兔血浆、蒸馏水、缓冲液中加入酸或碱,观察pH变化情况。分组编号,本题实验设计了A、B两个实验组,每组取3支试管,应编号(步骤)。设置对照实验,即向A组中的3支试管分别加入等量蒸馏水、缓冲液、家兔血浆,再依次滴入等量乳酸,测量pH并记录入表,与A组不同,B组3支试管后来滴入的是等量的Na2CO3(步骤)。(3)实验结果的预测:蒸馏水中加入酸或碱后pH有明显变化,而家兔血浆、缓冲液中加入酸或碱后pH基本不变。(4)根据实验现象:家兔血浆和缓冲液的pH变化相同,得出实验结论为:血浆pH相对稳定是由于存在缓冲物质。答案:(1)Na2CO3、乳酸pH试纸、滴管(2)等量蒸馏水、缓冲液、家兔血浆乳酸对B组3支试管按A组操作依次加入等量三种物质后,再滴加等量Na2CO3(3)结果预测:A组2号:pH变化不明显B组1号:pH变化明显B组3号:pH变化不明显(4)血浆pH相对稳定是由于存在缓冲物质回扣知识点1内环境稳态调节机制的现代观点。2内环境稳态的生理意义。3易误点提醒:内环境稳态的实质与内环境稳态的调节、维持、意义的区别。4解题突破口(1)该实验既设置了空白对照,又设置了条件对照,其中A组的1号和B组的1号为空白对照,A组的2号和B组的2号为条件对照,通过比较可以看出动物血浆受到影响时pH变化幅度较小,通过两组中的2号和3号对比,可以推知动物血浆所起的作用原理和缓冲溶液是相同的,从而说明动物血浆对pH变化的缓冲作用。(2)本题给了三种实验材料:血浆、蒸馏水、缓冲液,实验设计了A、B两个实验组,每组3支试管。结合实验目的及实验的对照原则,可知应分别向A、B两组3支试管中滴加等量的蒸馏水、缓冲液和血浆,然后向A组的3支试管中滴加适量的乳酸(或Na2CO3),向B组的3支试管中滴加等量的Na2CO3(或乳酸)。课下综合检测一、选择题1下列有关叙述不确切的是()A内环境稳态是机体通过消化、呼吸、循环、排泄这四个系统的协调来维持的B内环境的稳态是指内环境的温度、渗透压、酸碱度及各种化学成分保持相对稳定的状态C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D神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制解析:选A内环境稳态是通过神经体液免疫调节,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态。内环境的稳态主要指内环境的温度、渗透压、酸碱度及各种化学成分保持相对稳定的状态。2(安徽高考)下列关于内环境的叙述,正确的是()A内环境不可能含有有毒物质B内环境是一个主要由H2PO/HPO构成的缓冲体系C内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所D内环境的变化会引起机体自动地调节器官和系统的活动解析:选D内环境中既含有对组织细胞有用的成分,有时也可能含有对细胞有毒害作用的成分;内环境的pH主要由H2CO3 和HCO来维持;细胞代谢的场所在细胞内。3在维持内环境稳态方面,不起直接作用的是()A肝根据体内需要增加或减少释放入血液中的葡萄糖量B肺根据需要按一定速率呼出CO2和吸入O2C肾把代谢终产物不断排出体外D红骨髓源源不断地造出新的血细胞解析:选D内环境稳态是每一种成分及理化性质都保持相对稳定。内环境的理化性质包括渗透压、温度和pH等。在本题中,肝脏调节血糖浓度,肾脏排出废物都与渗透压有关,肺排出的CO2能调节血液的pH,因此A、B、C都对内环境稳态起作用。4机体内环境保持稳态具有非常重要的意义。以下有关稳态的叙述中,正确的是()A内环境的化学成分保持稳定不变是机体进行正常生命活动的必要条件B内环境维持较高的渗透压有利于维持细胞的形态与功能C细胞外液的温度一般维持在37左右,温度过高不利于酶活性的发挥,从而影响体内各种化学反应D通过稳态调节机制的作用能确保内环境的理化性质保持恒定解析:选C内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,但内环境的化学成分并不是稳定不变的;内环境渗透压的相对稳定有利于维持细胞的形态与功能,较高的渗透压会使细胞失水而影响其形态和功能;细胞外液的温度维持在37左右,温度过高会影响酶活性的发挥,从而影响体内各种化学反应;通过稳态调节机制的作用能确保内环境的理化性质保持稳定,而不是恒定。5科学家通过研究发现,人的血液pH通常维持在7.357.45,其变化不大的原因是()H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等多对缓冲物质对血液酸碱度起缓冲作用通过呼吸系统可不断排出CO2血浆中过多的碳酸氢盐可以由肾脏随尿排出体外神经系统对呼吸运动强度的调节有利于维持血液pH的相对稳定食物中的碱性物质与新陈代谢产生的酸性物质所构成的缓冲对调节了血液pHABC D解析:选C血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质,每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的。血液中的二氧化碳会刺激控制呼吸运动的神经中枢,促进呼吸运动增强,增加通气量,从而将二氧化碳排出体外,使血浆pH变化不大;当碳酸钠进入血液后,会与血液中的碳酸发生作用,形成碳酸氢盐,而过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出,使血浆酸碱度不会发生很大的变化。6关于“生物体维持pH稳定的机制”实验的叙述,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
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