目前普遍认为,神经一体液一免疫调节网络是机体维 持稳态的主要调节机制。 内环境的稳态会不会岀现失调的情形呢? 与已 1.你有过发高烧的经历吗?谈谈高烧最严 会带来怎样的后果? 重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降 3有人到青藏高原后会出现头痛、乏力、心 温或药物降温的措施? 跳加快甚至血压升高等症状,为什么?这说明 补充盐,内环境的渗透压会出现什么变化?这:外界环境与内环境稳态之间有什么关系? 2.大量出汗或严重腹泻后,如果只喝水,不 人体维持稳态的调节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。 皿与社会的联系。夏天使用空调可以帮助你摆脱酷热的煎熬,但是长时间使用容易 引起“空调病”。请你从内环境德态失调的角度,分析“空调病”的原因。 内环境稳态的重要意义 细胞的代谢过程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。例如,细胞代谢 需要依靠氧化分解葡萄糖来提供能量,只有血糖含量和血 液中的含氧量保持在正常范围内,才能为这一反应提供充 足的反应物。细胞代谢的进行离不开酶,酶的活性又受温 度、pH等因素的影响。只有温度、pH等都在适宜的范围 内,酶才能正常地发挥催化作用。由此可见,内环境稳态 是机体进行正常生命活动的必要条件。 实验 生物体维持pH稳定的机制 细胞代谢会产生许多酸性物质,如碳酸:质进入内环境,会使pH发生偏移,但一般情 等;人和动物吃的食物消化吸收后经代谢会:况下,机体能使pH稳定在一定范围内,这是为 产生一些酸性或碱性物质。这些酸性或碱性物 什么呢 第2节内环境稳态的重要性9
目的要求 方法步骤 的变化减弱)和生物材料在加入酸或碱后pH的:下表所示的记录在 通过比较自来水、缓冲液(如Na2HPO4、 以4人为一组 记录本中,画一个如 KH2PO4等的溶液,在加入酸或碱时,能使pH 2.将25mL自来水倒入50mL烧杯中。 变化,推测生物体是如何维持pH稳定的 3.用pH计或pH试纸测试起始的pH,并 材科用具 作记录 4副防护手套、50mL烧杯1个、50mL量 4.一次加一滴01 moI/L H,然后轻轻摇 筒1个、彩色铅笔、pH计或万用pH试纸,镊 动。加入S滴后再测pH,重复这一步骤直到加 子1把、自来水、0.1 mol/L HCl(盛于滴瓶中),:人了30滴为止。将pH测定结果记人表中。 0 mol/L NaoH(盛于滴瓶中)、生物材料(肝匀 一注意盐酸有腐蚀性,应避免它与皮肤和眼 浆、马铃薯匀浆、用5倍的水稀释的鸡蛋清、黄 隋接触.也不要入口。若有酸酒落或溅出.要立 瓜匀浆)、pH=7的磷酸缓冲液。 (即用水冲洗15mm,并告诉老师 不同实验材料pH变化记录表 加入0,1 moU/L HO1 加入0.1 molL naOH 加人不间数量液滴后的pH 加入不同数量液滴后的pH 0152025300 1015202 自来水 馒冲液 生物材料1 生物材料2 5.充分冲洗烧杯并向其中倒入25mL自来 材料、缓冲液pH的变化情况,也同样以实线和 水。测定并记录起始的pH,再如步骤4,一滴一虚线分别表示加入酸、碱后的变化 滴地加入0.lmoL的NaOH,测定并记录pH ●结论 注意。氯氧化钠也有腐蚀性。注意事项:根据实验结果,说出不同实验材料p变化 同前 的特点。 6.充分冲洗烧杯用缓冲液代替自来水,重:讨论 复步骤2至步骤5,记录结果。 1.就加入HC1或NaOH后pH的变化来说, 7.充分冲洗烧杯,选两种生物材料分别代·生物材杵是更像自来水还是更像冲液? 替自来水,重复步骤2至步骤5,记录结果 2.分新缓冲液的叫变化情况为什么与自 8根据所得数据,以酸或碱的滴数为横轴,·来水的不阿。 以pH为纵轴,画出自来水pH变化的曲线。以 3.尝试对生物材杆維持pH穗定的机制进 实线表示加入酸后pH的变化,虚线表示加入碱·行解释。 后的变化。再用其他颜色的线条分别表示生物 10第1章人体的内环境与稳态
练习 、基础题 为什么说内环境的稳态是人体进行正常生 1.下列有关稳态的叙述中,正确的是: 命活动的必要条件? A稳恋是机体通过消化、呼吸、循环、排泄·二、拓展题 这四个系统的协调活动来维持的 有一位科学家进行了以下实验:用高浓度的 B.稳态是机体在神经系统的调节下,通过各 糖溶液饲喂一只动物,在接下来的3h内,每隔 器官、系统的协调活动来共同维持的; 30min检查该动物血液中葡萄糖的浓度。结果如下 C.在正常情况下,内环境的各项理化性质是 表所示 保持不变的; D.在正常情况下,内环境的各项理化性质经 食用糖后的 血液中葡萄糖的 常处于变动之中,但都保持在适宜的范围内。 时间/min 浓度/mgmL 答【]: 0 0.75 2.当内环境的稳态遭到破坏时,必将引起: 1.25 A.酶促反应速率的加快:B.渗透压下降:: l.10 C.细胞代谢素乱; D.糖尿病。 答[] 0.90 3.关于内环境稳态调节机制的现代观点是: 120 0.75 A.神经调节; 150 0.75 B.体液调节; 180 0.75 C.神经一体液调节 请利用表中数据绘制血液中糖的浓度随时间 D.神经一体液一免疫调节。 推移而变化的曲线图,并尝试解释血糖浓度为什么 答[】 会出现这样的变化。 科字史话 稳态概念的提出和发展 1857年,法国著 1926年,美国生 名生理学家贝尔纳提 理学家坎农提出稳态 出:动物的生活需要 两个环境——机体细 的概念:稳态不是恒 定不变,而是一种动 胞生活的内环境和整 态的平衡。内环境的 个有机体生活的外环 任何变化,都会引起 境。由组织液、血浆、 机体自动调节组织和 淋巴构成的内环境是 贝尔纳 器官的活动,使内环 坎农 稳定的,这是生命能独立和自由存在的首:境的变化限制在狭小的范围内。 要条件。 近几十年来,生物科学飞逮速发展,使 第2节内环境稳态的重要性
人们能更详细地揭示稳态的机制。现在认于内环境稳态的特性。例如,在分子水平 为,机体的调节系统主要有三个,即神经上,存在基因表达的稳态,在器官水平上, 系统、内分泌系统和免疫系统,三者具有存在心脏活动(血压、心率)的稳态等,在 共同的“语言”—一信息分子。这三大调宏观水平上,种群数量的消长存在稳态现 节系统互相联系,形成完整的调节网络,·象,最大的生态系统—一生物圈也存在稳 共同维持机体的稳态。 态。可见在生命系统的各个层次上,都普 随着科学的发展,稳态概念也在不断·遍存在着稳态现象。稳态已经成为生物科 发展。人们发现,许多生命活动都有类似:学的一大基本概念。 本章小结 人体细胞生活在由鉏织液、血浆、淋巴等细胞外液共同构成的 液体环境——内环境中。内环境中含有水、无机盐、各种营养物质 和代谢废物等,具有一定的渗连压、酸碱度和温度。内环境不仅是 细胞生存的直接环境,而且是綱胞与外界环境进行物质交换的媒 介。内环境的各种理化性质总是在不断变化,但正常情况下,借助 机体的调节作用,这种变化保持在一定范围内。生理学家把正常机 休通过自身的调节作用,使各个器官、系统协调活动,共阿维持内 环境的相对稳定状态叫傲稳态。内环境的稳态是机休进行生命活动 的必要条件。稳态的实现,是机体在神经一休液一免疫调节下,各 器官、系统协调活动的结果。 稳态概念源于对内环境的研究,后来逐渐发展成为适用于整个 生物科学的基本概念。这从一个侧面反映岀生物科学从分析走向综 合、由分支走向统一的发展趋势。 每一个人的健康都与内环境的稳态有关。学习有关内环境稳态 的知识,有助于养成自我保健的意识和习惯,还可以运用这方面的 知识关爱家人和亲友。 2第1章人体的内环境与稳态
自我检测 、概念检测 1.判断 ①血红蛋白②葡萄糖③二氧化碳 (1)体液是指细胞外液。 ④钠离子血浆蛋白 (2)体内细胞通过内环境可以与外界环境进 A.①②③ B.①④⑤ 行物质交换。 C.①③④4 D.②③⑥⑤。 (3)内环境稳态是指内环境的成分和理化性 答[ 质恒定不变。 (3)血浆中的水来自: (4)免疫系统既是机体的防御系统,也是维:A.组织液 持稳态的调节系统。 B.组织液、消化道 2.选择 C.淋巴、组织液 (1)下面不能构成人体内环境的是: D.消化道、组织液、淋巴。 A.淋巴 B.细胞外液 答[] C.血浆 D.细胞内液。 3.画概念图 答【]:在下图空白框和问号处填写适当的名词。 (2)在下列物质中,属于人体内环境组成成 分的是: 淋巴 组成 外环境 细胞 例如(内环境稳态) 例如 例如 温度 自检13