2019-2020學(xué)年高中生物 第2章 生物個體的穩(wěn)態(tài) 第1節(jié) 人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài) 第1課時 內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)學(xué)案 蘇教版必修3

第1課時　內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài) 學(xué) 習(xí) 目 標 核 心 素 養(yǎng) 1．描述內(nèi)環(huán)境的組成及各成分間的相互關(guān)系。 2.分析內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)及組成成分穩(wěn)定的意義。 3.概述穩(wěn)態(tài)的概念。 4.分析內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)控機制及其生理意義。 1．運用圖形和模型等方法，表述“目標1”，提升科學(xué)思維，形成結(jié)構(gòu)與功能觀。 2.通過“目標2、3、4”，初步形成穩(wěn)態(tài)與平衡觀。 3.通過對“模型與建?！睂Α皟?nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換的關(guān)系”，進行概念模型構(gòu)建，提升科學(xué)思維方法的運用能力。 1．內(nèi)環(huán)境的概念及其組成 (1)生物體與外界的物質(zhì)交換 單細胞生物通過細胞膜直接與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換，人體與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換必須通過內(nèi)環(huán)境。 (2)體液的組成 體液 (3)內(nèi)環(huán)境的概念及各部分的關(guān)系 ①內(nèi)環(huán)境的概念 相對于人體賴以生活的外界環(huán)境，細胞外液是人體內(nèi)細胞直接生活的環(huán)境，又稱為內(nèi)環(huán)境。 ②內(nèi)環(huán)境主要成分間的關(guān)系 ③體內(nèi)細胞與內(nèi)環(huán)境之間的物質(zhì)交換關(guān)系示意圖 (4)內(nèi)環(huán)境的成分 ①血漿的成分 ②組織液、淋巴的成分 與血漿相比，組織液和淋巴中含有較少的蛋白質(zhì)；對于其他各種成分及其含量，組織液、淋巴與血漿非常相近。 (5)內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì) ①滲透壓 a．概念：指溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力。 b．溶液滲透壓的大?。喝Q于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目。表現(xiàn)為： 溶液中的溶質(zhì)微粒數(shù)量 溶液濃度高低 溶液滲透壓高低 越多 越高 越高 越少 越低 越低 c.細胞外液滲透壓的大?。号c細胞外液所含的無機鹽和蛋白質(zhì)等物質(zhì)的含量有關(guān)，其中滲透壓的90%以上來源于Na＋和Cl－。 ②pH：正常人的血漿pH為7.35～7.45，血漿pH的相對穩(wěn)定與其中含有一定量的HCO、HPO等有關(guān)，這些離子被稱為緩沖物質(zhì)。 ③溫度：人體的體溫一般維持在37_℃左右。 2．內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其生理意義 (1)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的概念 在正常情況下，人體通過調(diào)節(jié)作用協(xié)調(diào)各器官、系統(tǒng)的活動，使得內(nèi)環(huán)境的溫度、滲透壓、酸堿度及各種化學(xué)成分保持相對穩(wěn)定的狀態(tài)，稱為穩(wěn)態(tài)。 (2)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的生理意義 ①有利于人體對多變的外界環(huán)境的適應(yīng)。 ②是機體進行正常生命活動的必要條件。 (3)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機制 ①調(diào)節(jié)機制：反饋調(diào)節(jié)。 ②反饋調(diào)節(jié)的類型 a．正反饋調(diào)節(jié)：在機體中，當反饋信息與原輸入信息起相同的調(diào)節(jié)作用時，輸出信息會進一步增強的調(diào)節(jié)。 b．負反饋調(diào)節(jié)：在機體中，當反饋信息與原輸入信息起相反的調(diào)節(jié)作用時，輸出信息會減弱的調(diào)節(jié)。 ③負反饋調(diào)節(jié)的實例(人體血壓穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)) (1)體液就是內(nèi)環(huán)境。(×) 提示：體液包括細胞內(nèi)液和細胞外液(內(nèi)環(huán)境)。 (2)血漿中的有些物質(zhì)可經(jīng)毛細血管壁進入組織液。(√) (3)細胞外液的滲透壓主要與Na＋有關(guān)。(×) 提示：主要與Na＋和Cl－有關(guān)。 (4)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是指內(nèi)環(huán)境的各種化學(xué)成分和理化性質(zhì)恒定不變。(×) 提示：相對穩(wěn)態(tài)。 (5)人體劇烈運動后，由于無氧呼吸產(chǎn)生乳酸，使血漿pH明顯降低。(×) 提示：血漿pH由于緩沖物質(zhì)的作用變化不明顯。 (6)當外界環(huán)境的變化過于劇烈或人體自身的調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)障礙時，內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)就會遭到破壞。(√) 人體細胞的生活環(huán)境 ——內(nèi)環(huán)境 [問題探究] 下圖表示人體中部分體液的關(guān)系圖，依圖分析下列問題： 圖1中的甲、丁，圖2中的A、D和圖3中的a、d分別代表什么？ 提示：圖1中的甲、丁分別是組織液和組織細胞細胞內(nèi)液；圖2中的A、D分別為血漿和血細胞細胞內(nèi)液；圖3中的a、d分別為淋巴和淋巴細胞細胞內(nèi)液。 [講解歸納] 1．人體細胞的生活環(huán)境 (1)體液的組成 體液 (2)內(nèi)環(huán)境的成分 ①營養(yǎng)成分：水、無機鹽、葡萄糖、氨基酸、甘油、O2等。 ②調(diào)節(jié)成分：激素、抗體、神經(jīng)遞質(zhì)等。 ③代謝廢物：尿素、CO2等。 ④其他物質(zhì)：纖維蛋白原等。 (3)血漿、組織液、淋巴的比較 類別 項目　 血漿 組織液 淋巴 存在部位 血管 組織細胞間隙 淋巴管 來源 ①從消化道吸收而來；②從組織液中吸收而來；③淋巴在左右鎖骨下靜脈匯入 ①血漿透過毛細血管壁形成；②組織細胞代謝產(chǎn)生 ①組織液滲入毛細淋巴管形成；②由消化道吸收而來 生活的 細胞 各種血細胞 體內(nèi)絕大 多數(shù)細胞 吞噬細胞和 淋巴細胞 蛋白質(zhì) 含量 較多 很少 很少 相同點 屬于細胞外液，共同構(gòu)成人體的內(nèi)環(huán)境，化學(xué)成分基本相同 特別提醒：三種環(huán)境的區(qū)分 —— —— —— 2．內(nèi)環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介 體內(nèi)的細胞只有通過內(nèi)環(huán)境，才能與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換。 (1)直接與物質(zhì)交換有關(guān)的系統(tǒng)：呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)。 (2)物質(zhì)交換中起調(diào)節(jié)作用的系統(tǒng)：神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)。 特別提醒：單細胞動物可以直接與外界進行物質(zhì)交換，多細胞動物的細胞只有通過內(nèi)環(huán)境才能和外界進行物質(zhì)交換。 1．下列屬于人體內(nèi)環(huán)境組成成分的是(　　) ①血液、組織液和淋巴　②血漿蛋白、O2和葡萄糖　③無機鹽、CO2和胰島素?、芗に?、呼吸酶和氨基酸?、菸钢械呐Ｄ獭、蘅诜蟮竭_腸道中的抗菌藥物?、呒∪庾⑸涞那嗝顾亍、噢D(zhuǎn)運離子的載體蛋白 A．②③⑦　　 B．①②③④⑦ C．①②③⑤⑦⑧ D．①②③⑥⑦⑧ A　[血液包括血漿和血細胞，血漿是組成內(nèi)環(huán)境的成分。呼吸酶是細胞呼吸所需要的酶，存在于細胞內(nèi)，屬于細胞內(nèi)部環(huán)境；喝入體內(nèi)的牛奶和口服的藥物都在消化道中，屬于外部環(huán)境；轉(zhuǎn)運離子的載體蛋白位于細胞膜上，以上均不屬于內(nèi)環(huán)境的組成成分。] 2．內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的基礎(chǔ)，圖甲是內(nèi)環(huán)境的結(jié)構(gòu)圖，其中①②③④分別代表體液中的不同成分，圖乙表示體液中這幾種成分相互之間進行物質(zhì)交換的關(guān)系。以下描述正確的是(　　) A．圖甲中①②③④分別代表圖乙中的A、B、C、D B．發(fā)生在人體中的A→B的物質(zhì)交換受堵會引起組織水腫 C．細胞外液滲透壓的90%以上來源于K＋ 和Cl－ D．圖甲中③④處的氧分壓和二氧化碳分壓大小關(guān)系應(yīng)該分別是③>④和③<④ B　[圖甲中①為淋巴，②為細胞內(nèi)液，③為組織液，④為血漿，圖乙中A為組織液，B為淋巴，C為血漿，D為細胞內(nèi)液，A錯誤；淋巴管和血管之間在鎖骨下靜脈處直接相通，淋巴循環(huán)受阻會引起組織水腫，B正確；細胞外液滲透壓的90%以上來源于Na＋和Cl－，C錯誤；氧氣由血漿擴散到組織液，而二氧化碳則由組織液擴散到血漿，故圖甲中③④處的氧分壓和二氧化碳分壓大小關(guān)系應(yīng)該分別是③＜④和③＞④，D錯誤。] 穩(wěn)態(tài)及其生理意義 1．內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì) (1)滲透壓 概念 溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力 與溶質(zhì)微 粒的關(guān)系 影響因素 細胞外液滲透壓的大小與細胞外液中無機鹽、蛋白質(zhì)等物質(zhì)的含量有關(guān)，其中滲透壓的90%以上來源于Na＋和Cl－ 大小 在體溫為37 ℃時，人的血漿滲透壓約為770 kPa，相當于細胞內(nèi)液滲透壓 (2)酸堿度 ①范圍：正常人的血漿pH為7.35～7.45。 ②調(diào)節(jié)機制：血漿pH的相對穩(wěn)定與其中含有一定量的HCO和HPO等緩沖物質(zhì)有關(guān)，它們構(gòu)成緩沖體系，維持細胞外液酸堿度的相對穩(wěn)定。 (3)溫度 人體內(nèi)環(huán)境的溫度一般維持在37 ℃左右。體溫過高或過低都會影響酶的活性，從而引起代謝紊亂。 2．穩(wěn)態(tài)的維持機制：反饋調(diào)節(jié) (1)正反饋：反饋信息與原輸入信息起相同作用，使輸出信息進一步增強。 (2)負反饋：反饋信息與原輸入信息起相反作用，使輸出信息減弱。 (3)關(guān)系圖 特別提醒：一旦正反饋過程啟動，就會逐步增強，不可逆地進行，直至反應(yīng)完成，如排尿反射、分娩過程等。負反饋調(diào)節(jié)在生理活動中廣泛存在，涉及面廣，具有更重要的生理意義，它可以不斷地“糾正”控制信息，從而維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。 3．穩(wěn)態(tài)的意義 (1)穩(wěn)態(tài)是人體對多變的外界環(huán)境的適應(yīng)。 (2)穩(wěn)態(tài)是生命活動正常進行的必要條件。人體細胞在代謝過程中進行著各種活動，這些活動的正常進行有賴于內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。 (3)穩(wěn)態(tài)破壞的危害 穩(wěn)態(tài)的破壞 危害 溫度、pH等偏高或偏低，影響酶的活性 細胞代謝紊亂 血鈣過低 經(jīng)常出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象 血漿中尿素、無機鹽等廢物過多 尿毒癥 營養(yǎng)不良，血漿蛋白含量低 組織水腫 淋巴回流受阻 因過敏反應(yīng)等，導(dǎo)致毛細血管壁通透性增強，血漿蛋白等滲出 腎小球腎炎導(dǎo)致蛋白尿 局部組織活動增強時，代謝產(chǎn)物增加 1．機體內(nèi)環(huán)境保持穩(wěn)態(tài)具有非常重要的意義。以下有關(guān)穩(wěn)態(tài)的敘述中，正確的是(　　) A．內(nèi)環(huán)境的化學(xué)成分保持穩(wěn)定不變是機體進行正常生命活動的必要條件 B．內(nèi)環(huán)境維持較高的滲透壓有利于維持細胞的形態(tài)與功能 C．細胞外液的溫度一般維持在37 ℃左右，溫度過高不利于酶活性的發(fā)揮，從而影響體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng) D．通過穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的作用能確保內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)保持恒定 C　[內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件，通過穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機制的作用能確保內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)保持相對穩(wěn)定，而不是恒定；內(nèi)環(huán)境滲透壓的相對穩(wěn)定有利于維持細胞的形態(tài)與功能，較高的滲透壓會使細胞失水而影響其形態(tài)和功能；細胞外液的溫度維持在37 ℃左右，溫度過高會影響酶活性的發(fā)揮，從而影響體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)。] 2．毛細淋巴管阻塞，會引起(　　) ①組織發(fā)生水腫?、诮M織發(fā)生脫水?、劢M織液中高分子物質(zhì)數(shù)量增加?、芙M織液中高分子物質(zhì)數(shù)量降低 A．①③ B．②④ C．①④ D．②③ A　[毛細淋巴管中的物質(zhì)均來自組織液，其作用是將由毛細血管滲入組織液中的少量蛋白質(zhì)和水分等輸送回血漿。若毛細淋巴管阻塞，會使組織液中的蛋白質(zhì)增多，引起組織液滲透壓升高，從而使血漿中的水分及細胞內(nèi)液的水分更多地滲透到組織液，引起組織水腫。] 1．下列關(guān)于人體內(nèi)環(huán)境的敘述中，正確的是(　　) A．血紅蛋白、氧、氨基酸均屬于血漿的組成成分 B．毛細淋巴管的具體內(nèi)環(huán)境是血漿、組織液與淋巴 C．唾液、抗利尿激素均可存在于內(nèi)環(huán)境中 D．皮膚角質(zhì)層細胞游離于內(nèi)環(huán)境之外 D　[正常情況下，血紅蛋白只存在于紅細胞內(nèi)，而葡萄糖、氨基酸、二氧化碳及氧均可存在于血漿中；毛細淋巴管的具體內(nèi)環(huán)境是組織液與淋巴；唾液存在于口腔中，因而不屬于內(nèi)環(huán)境；皮膚角質(zhì)層細胞是死細胞，已經(jīng)高度角質(zhì)化，屬于外層物質(zhì)，不再屬于內(nèi)環(huán)境，D正確。] 2．體液中除含有大量的水以外，還含有許多離子和化合物。下列相關(guān)敘述錯誤的是(　　) A．Na＋和Cl－是形成人體細胞外液滲透壓的主要物質(zhì) B．人血漿中除了含有血漿蛋白外，還含有各種激素 C．人體內(nèi)約占2/3的體液屬于細胞外液 D．人體內(nèi)由細胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境稱為內(nèi)環(huán)境 C　[血漿滲透壓的大小主要與無機鹽、蛋白質(zhì)的含量有關(guān)。在組成細胞外液的各種無機鹽離子中，含量上占有明顯優(yōu)勢的是Na＋和Cl－，細胞外液滲透壓的90%以上來源于Na＋和Cl－，A正確。人血漿中除了含有血漿蛋白外，還含有各種激素、抗體等，B正確。人體體液包括細胞外液和細胞內(nèi)液，其中細胞內(nèi)液占2/3，C錯誤。人體內(nèi)由細胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境稱為內(nèi)環(huán)境，D正確。] 3．下列有關(guān)穩(wěn)態(tài)生理意義的敘述，錯誤的是(　　) A．穩(wěn)態(tài)有利于酶促反應(yīng)的正常進行 B．穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件 C．當穩(wěn)態(tài)遭到破壞時，可導(dǎo)致疾病發(fā)生 D．當血液的成分穩(wěn)定時，人一定不會發(fā)生疾病 D　[機體新陳代謝是由細胞內(nèi)很多復(fù)雜的酶促反應(yīng)組成的，而酶促反應(yīng)的正常進行需要穩(wěn)定、適宜的條件，所以穩(wěn)態(tài)是機體進行正常生命活動的必要條件。當穩(wěn)態(tài)遭到破壞時，細胞代謝會發(fā)生紊亂，并導(dǎo)致疾病發(fā)生，但發(fā)生疾病不一定是血液成分不穩(wěn)定引起的，如某些遺傳病。當體液的成分穩(wěn)定時，人也可能會發(fā)生疾病。] 4．右圖表示人運動前后血液中乳酸濃度的變化曲線，那么BC段變化產(chǎn)生的原因是(　　) A．乳酸隨體液排出體外而減少 B．乳酸與血液中的O2發(fā)生氧化反應(yīng) C．乳酸與NaHCO3反應(yīng)最終生成CO2等物質(zhì) D．乳酸與NaH2PO4反應(yīng)生成H3PO4 C　[BC段乳酸濃度降低的原因是乳酸與血液中的碳酸氫鈉發(fā)生反應(yīng)，生成乳酸鈉和碳酸，碳酸是一種弱酸，可以分解成二氧化碳和水，故C項正確，A、B、D項錯誤。] 5．下圖為體內(nèi)細胞與內(nèi)環(huán)境之間的物質(zhì)交換示意圖，據(jù)圖回答下列問題： (1)此圖表示細胞與周圍環(huán)境的關(guān)系，其中毛細血管管壁細胞生活的具體內(nèi)環(huán)境是________(填標號)。 (2)血漿、組織液和淋巴三者之間既有密切關(guān)系，又有一定區(qū)別。一般情況下，②與③成分上的主要區(qū)別是_____________________。 (3)正常人②內(nèi)的pH通常維持在______________，這與它含有________、________等離子有關(guān)。 (4)①中的酶促反應(yīng)進行需要的外界條件是__________________ 和____________。 [解析]　從題圖中提取信息，明辨相關(guān)結(jié)構(gòu)，準確定位圖中數(shù)字蘊含的生物學(xué)信息，即①為組織細胞，②為血漿，③為組織液，④為淋巴，⑤為紅細胞。在此基礎(chǔ)上進行相關(guān)問題的解答。(1)毛細血管管壁細胞生活的具體內(nèi)環(huán)境是血漿和組織液，即②③。(2)②(血漿)與③(組織液)成分上的主要區(qū)別：②(血漿)含有較多的蛋白質(zhì)，而③(組織液)中蛋白質(zhì)含量很少。(3)正常人②(血漿)內(nèi)的pH通常維持在7.35～7.45，這與它含有HCO、HPO等離子有關(guān)。(4) ①(組織細胞)中的酶促反應(yīng)進行需要的外界條件是適宜的溫度和適宜的pH。 [答案]　(1)②③　(2)②含有的蛋白質(zhì)較多　(3)7.35～7.45　HCO　HPO　(4)適宜的溫度　適宜的pH [課堂小結(jié)] 知 識 網(wǎng) 絡(luò) 構(gòu) 建 核 心 語 句 歸 納 　 1．體液包括細胞內(nèi)液和細胞外液。 2．細胞外液是細胞直接生存的環(huán)境，又稱為內(nèi)環(huán)境，由組織液、血漿和淋巴構(gòu)成。 3．內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是由體內(nèi)各種調(diào)節(jié)機制所維持的。 4．細胞外液的溫度一般維持在37 ℃左右，溫度過高不利于酶活性的發(fā)揮，從而影響體內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)。 5．維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是生命活動正常進行的必要條件。 6．人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)有賴于反饋調(diào)節(jié)，反饋調(diào)節(jié)分為正反饋調(diào)節(jié)和負反饋調(diào)節(jié)。 [教材課后習(xí)題答案] [評價指南]　 一、單項選擇題 1．C　2.D - 10 -