
隨著外界環(huán)境的變化和體內(nèi)細(xì)胞代謝活動(dòng)的進(jìn)行,內(nèi)環(huán)境(如血漿)的各種化學(xué)成分和理化性質(zhì)在不斷發(fā)生變化
內(nèi)環(huán)境會(huì)因此而劇烈變化嗎?
探究·實(shí)踐 模擬生物體維持pH的穩(wěn)定
通過比較自來水、緩沖液和肝勻漿在加入酸或堿后pH的變化,推測生物體是如何維持pH穩(wěn)定的
在溶液中加入酸或堿后,緩沖對(duì)能使溶液pH的變化______; 通過向自來水、緩沖液、肝勻漿中加入酸或堿溶液引起的pH不同變化,對(duì)比說明在一定范圍內(nèi)生物組織勻漿(生物體內(nèi)的液體環(huán)境)與_________相似,從而說明生物體的pH維持相對(duì)穩(wěn)定與其含有__________有關(guān)
自來水、pH為7的磷酸鹽緩沖液(HPO42-/H2PO4-)、肝勻漿 物質(zhì)的量濃度為0.1ml/L的HCl(盛于滴瓶中) 物質(zhì)的量濃度為0.1ml/L的NaOH(盛于滴瓶中) pH計(jì)或pH試紙
2.測自來水pH的變化
(1)測酸對(duì)自來水pH的影響
①將25mL自來水倒入___mL燒杯中;
一次加___滴0.1ml/L的鹽酸輕輕搖動(dòng);每加____滴測一次pH,重復(fù)這一步;直到加入____滴為止;將pH測定結(jié)果記入表中;
①_________燒杯并向其中加入25mL自來水,測定并記錄_________;
②如步驟(1)中③,一滴一滴地加入0.1ml/L的NaOH溶液,測定并記錄pH;
(2)測堿對(duì)自來水pH的影響
②用______或_______測試________,并記錄;
3.測緩沖液pH的變化
_________燒杯,用緩沖液代替自來水,重復(fù)2中步驟,記錄結(jié)果;
4.測肝勻漿pH的變化
_________燒杯,用肝勻漿代替自來水,重復(fù)2中步驟,記錄結(jié)果;
根據(jù)表格中記錄的數(shù)據(jù),以____________為橫坐標(biāo),以____為縱坐標(biāo),畫出各實(shí)驗(yàn)中pH變化的曲線
為了使實(shí)驗(yàn)結(jié)果更可信,應(yīng)嘗試用不同生物材料完成實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)過程中,共出現(xiàn)三次“充分清洗燒杯”的要求,其目的相同嗎?
同一組實(shí)驗(yàn)中,檢測酸之后,檢測堿之前,充分沖洗燒杯是為了避免殘留的HCl與NaOH反應(yīng)而使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯(避免殘留的HCl干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)果); 更換材料之前,充分沖洗燒杯,主要是為了防止不同的實(shí)驗(yàn)材料混合,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果;
自來水組滴加HCl后,pH__________,滴加NaOH后,pH__________; 緩沖液組和肝勻漿組無論是滴加HCl還是NaOH,pH均_______________
在一定范圍內(nèi),生物組織勻漿的性質(zhì)類似于________而不同于_________,這說明_________________________,能夠___________________;
生物材料內(nèi)含有緩沖物質(zhì)
思考:和有哪些常見的重要的緩沖物質(zhì)(緩沖對(duì))?
HCO3-/H2CO3 HPO42-/H2PO4-
據(jù)圖回答:①當(dāng)細(xì)胞中產(chǎn)生過量乳酸時(shí),機(jī)體如何維持pH相對(duì)穩(wěn)定?___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________②當(dāng)機(jī)體攝入堿性食物(如NaCO3)時(shí),機(jī)體如何維持pH相對(duì)穩(wěn)定?__________________________________________________________________________________________________________________
當(dāng)細(xì)胞中產(chǎn)生過量乳酸時(shí),乳酸進(jìn)入細(xì)胞外液,與NaHCO3作用產(chǎn)生乳酸鈉和H2CO3,過量的H2CO3分解為CO2和H2O,CO2會(huì)刺激呼吸中樞,使呼吸加深、加快,促進(jìn)呼吸系統(tǒng)將多余的CO2排出體外
當(dāng)機(jī)體攝入NaCO3時(shí),NaCO3與細(xì)胞外液中的H2CO3作用,產(chǎn)生NaHCO3,多余的NaHCO3會(huì)通過泌尿系統(tǒng)排出體外
思考:舉例說明機(jī)體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制
思考: 在調(diào)節(jié)pH的過程中,HCO3-/H2CO3中的HCO3-起的作用相當(dāng)于HPO42-/H2PO4-中的_______; 在調(diào)節(jié)pH的過程中,HCO3-/H2CO3中的H2CO3起的作用相當(dāng)于HPO42-/H2PO4-中的_______;
除了酸堿度,內(nèi)環(huán)境的其他化學(xué)成分和理化性質(zhì)也維持在一定范圍內(nèi)嗎?
①正常情況下,不同人的體溫,會(huì)因年齡、性別等的不同存在微小的差異; 同一個(gè)人的體溫在一日內(nèi)也有變化,但變化幅度一般不超過____℃; 盡管氣溫波動(dòng)范圍較大,但健康人的體溫始終接近_____℃;
②健康人內(nèi)環(huán)境的每一種______如血糖、血脂,以及滲透壓等_________都是不斷變化的,但都處于一定的范圍;
3.影響內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的因素
思考:為什么內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是動(dòng)態(tài)平衡,而非恒定不變的?
______機(jī)體通過________,使________、______ ________,共同維持___________________叫做穩(wěn)態(tài)
內(nèi)環(huán)境的各種_______和________都處于________中
①外因:_________________________
②內(nèi)因:_________________________
體內(nèi)細(xì)胞代謝活動(dòng)的進(jìn)行
隨著外界環(huán)境因素的變化和體內(nèi)細(xì)胞代謝活動(dòng)的進(jìn)行,內(nèi)環(huán)境的各種化學(xué)成分和理化性質(zhì)在不斷發(fā)生變化
思考:內(nèi)環(huán)境的化學(xué)成分處于一定的范圍內(nèi),若某種成分含量高于或低于參考值,則預(yù)示什么?為什么?
預(yù)示機(jī)體可能處于不健康狀態(tài)
當(dāng)機(jī)體某項(xiàng)生理功能出現(xiàn)障礙時(shí),會(huì)影響其代謝產(chǎn)物的含量
二、對(duì)穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)制的認(rèn)識(shí)
1.維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的基礎(chǔ)*: ______________________________________
人體各器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地正常運(yùn)行
實(shí)例: 腎是形成尿液的器官,當(dāng)發(fā)生腎功能衰竭時(shí),病人的水和無機(jī)鹽等的代謝會(huì)紊亂,可出現(xiàn)全身水腫、尿素氮升高、嘔吐等一系列癥狀,即尿毒癥,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡
思考拓展(P10):尿毒癥與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)有何關(guān)系?你知道如何治療尿毒癥嗎?
尿毒癥是內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)引起的疾病,患者腎功能出現(xiàn)障礙,體外代謝廢物積累
治療尿毒癥的方法有血液透析法、腹膜透析法、腎移植法等
機(jī)體內(nèi)各個(gè)器官、系統(tǒng),為什么能夠保持協(xié)調(diào)一致?
2.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制****
神經(jīng)-體液-免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)
注意: 對(duì)于整個(gè)機(jī)體來講,神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)、免疫調(diào)節(jié)都參與了穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié),但是對(duì)于特定的生命活動(dòng),并不一定三者都能體現(xiàn)
寫出下列描述中主要體現(xiàn)的調(diào)節(jié)方式:1.pH的相對(duì)平衡主要體現(xiàn)了________;2.天冷,立毛肌收縮主要體現(xiàn)了_________;3.人受到驚嚇導(dǎo)致腎上腺激素含量升高,興奮性增強(qiáng),主要體現(xiàn)了____________________;4.人體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制為:_______________________________________;
內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)會(huì)不會(huì)出現(xiàn)失調(diào)的情形呢?
1.正常的體溫是體內(nèi)細(xì)胞進(jìn)行各種生化反應(yīng)最適宜的溫度 在發(fā)高燒的狀態(tài)下,由于內(nèi)環(huán)境發(fā)生一系列變化,導(dǎo)致體內(nèi)的各種反應(yīng)出現(xiàn)紊亂,于是機(jī)體功能發(fā)生異常。 發(fā)熱時(shí)的主要癥狀大部分集中在中樞神經(jīng)系統(tǒng),病人感覺不適、頭疼、頭暈、嗜睡等,同時(shí)常有食欲不振、厭食、惡心的表現(xiàn)。發(fā)熱時(shí)機(jī)體處于一種明顯的分解代謝過旺的狀態(tài),持續(xù)高熱必定引起器官的功能負(fù)荷加重,有可能誘發(fā)器官功能不全或引起組織損傷。 孕婦發(fā)熱可能導(dǎo)致胎兒發(fā)育障礙,是一個(gè)重要的致畸因子。對(duì)于6個(gè)月至4歲的幼兒來說,持續(xù)高熱容易發(fā)生驚厥,相當(dāng)數(shù)量的患兒由此造成腦損傷,如智力落后,甚至癲癇,因此應(yīng)注意及時(shí)采用物理方法或服用藥物來退燒降溫
2.內(nèi)環(huán)境滲透壓會(huì)減小 當(dāng)內(nèi)環(huán)境滲透壓變小時(shí),內(nèi)環(huán)境中的水將較多地通過滲透作用進(jìn)入細(xì)胞內(nèi),造成細(xì)胞吸水腫脹,進(jìn)一步導(dǎo)致細(xì)胞代謝和功能紊亂,嚴(yán)重時(shí)會(huì)出現(xiàn)疲倦、周身不適、表情淡漠、惡心、食欲減退、皮下組織腫脹等癥狀
3.因?yàn)楦咴諝庀”。髿鈮汉脱醴謮旱?,易造成體內(nèi)缺氧。這說明外界環(huán)境的變化勢必影響內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。 若外界環(huán)境變化不甚劇烈,并且機(jī)體代償機(jī)制良好,內(nèi)環(huán)境的波動(dòng)較小,仍能維持穩(wěn)態(tài);若外界環(huán)境變化劇烈,機(jī)體代償機(jī)制不好,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)將受到破壞,就會(huì)影響身體健康。
②引起人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的具體原因**: 外因:__________________________ 內(nèi)因:__________________________
外界環(huán)境的變化過于劇烈
人體自身的調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)障礙
①為什么人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)會(huì)失調(diào)**: __________________________________
人體穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有一定限度的
③人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的實(shí)例
體溫失衡—中暑:中暑是指高溫引起機(jī)體體溫調(diào)節(jié)功能紊亂所表現(xiàn)出的一系列癥狀,如高熱、皮膚干燥、惡心、嘔吐、食欲不振、心悸、頭痛等,嚴(yán)重中暑會(huì)使體溫超過40℃,病死率比較高;
pH失衡—酸/堿中毒:過酸或過堿會(huì)引起酸中毒或堿中毒,例如,缺氧情況下,可能出現(xiàn)乳酸中毒;pH失衡會(huì)引起心腦血管疾病、癌癥、高血壓、糖尿病、肥胖等;
滲透壓失衡—腹瀉:當(dāng)患腸胃炎時(shí),我們常常感到四肢無力,原因是體內(nèi)丟失了大量的水分和無機(jī)鹽,使?jié)B透壓的平衡遭到了破壞;
化學(xué)成分失衡—糖尿病或低血糖:若我們長時(shí)間沒有進(jìn)食,葡萄糖供給不足,血糖含量過低可能影響機(jī)體功能,出現(xiàn)頭暈、心慌、四肢發(fā)抖等癥狀;當(dāng)機(jī)體的胰島B細(xì)胞受損,無法產(chǎn)生胰島素,血糖濃度就會(huì)升高,機(jī)體會(huì)表現(xiàn)出多食、多飲、多尿、口渴、身體消瘦等癥狀,即糖尿病;
化學(xué)成分失衡—組織水腫:血漿蛋白含量降低,會(huì)使血漿滲透壓降低,從而使血漿進(jìn)入組織液的水分增多,組織液積聚過多,機(jī)體就會(huì)出現(xiàn)組織水腫;
化學(xué)成分失衡—抽搐/肌無力/佝僂病/骨質(zhì)疏松:血液中Ca2+過低,哺乳動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)抽搐癥狀;血液中Ca2+過高,機(jī)體易患肌無力癥;當(dāng)長時(shí)間缺鈣時(shí),兒童易患佝僂病,老年人易患骨質(zhì)疏松癥;
化學(xué)成分失衡—尿毒癥:腎功能衰竭時(shí),病人的水和無機(jī)鹽等的代謝會(huì)紊亂,可出現(xiàn)全身水腫、尿素氮升高、嘔吐等一系列癥狀,即尿毒癥,嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致死亡;
化學(xué)成分失衡—高原反應(yīng):高原空氣稀薄,大氣壓和氧分壓低,體內(nèi)容易缺氧,會(huì)出現(xiàn)頭痛、乏力、心跳加快,甚至血壓升高等癥狀
內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)對(duì)于機(jī)體有什么意義?
細(xì)胞代謝是由細(xì)胞內(nèi)眾多復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng)組成的,完成這些反應(yīng)需要各種物質(zhì)和條件
為葡萄糖氧化分解提供充足的反應(yīng)物,保證機(jī)體能量的供應(yīng)
保證適應(yīng)的酶活性,保證酶促反應(yīng)正常進(jìn)行,保證細(xì)胞代謝正常進(jìn)行
三、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要意義****
內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是___________________________;
機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件
如何理解好“必要條件”而非“充要條件”?
①機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng),內(nèi)環(huán)境一定維持穩(wěn)態(tài)嗎?②內(nèi)環(huán)境維持穩(wěn)態(tài),機(jī)體的生命活動(dòng)一定正常嗎?③內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭到破壞后,一定會(huì)發(fā)生代謝紊亂嗎?④內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭到破壞,代謝速率一定是下降的嗎?
一定,因?yàn)閮?nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件
不一定,例如甲亢,成年人甲狀腺激素分泌異常增多,代謝速率上升
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