高中生物北师大版必修三教学案第2章 第1节 第1课时 内环境与稳态 水和无机盐的平衡 Word版含答案Word文档格式.docx
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内环境的温度、pH等理化性质保持相对稳定。
(2)意义:
细胞进行正常生命活动的必要条件。
(3)调节:
主要是反馈调节,包括正反馈和负反馈两种方式。
1.下列液体是否构成内环境?
①汗液 ②尿液 ③血浆 ④消化液 ⑤细胞质基质
提示:
③属于内环境,①②④⑤不属于内环境。
2.分析血浆、淋巴液与组织液中哪两者成分最相近,并说明理由。
淋巴液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液,血浆含有较多的蛋白质。
3.下列物质哪些不是内环境的成分?
并说明原因。
①纤维蛋白原 ②尿素 ③呼吸酶 ④消化液 ⑤血红蛋白 ⑥胰岛素
③④⑤不是内环境的成分,③⑤存在于细胞内,④存在于外界环境。
4.血液常规检查时,参考值为什么有一个范围?
这说明:
①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;
②不同个体存在一定差异。
5.思考内环境稳态的对象及特点。
稳态的对象有渗透压、温度和酸碱度。
特点是在一个范围内波动。
[跟随名师·
解疑难]
1.血浆、组织液和淋巴液的位置关系(如下图所示)
(1)图中①为血浆,②为组织液,③为淋巴液,④是组织细胞的细胞内液,⑤为血细胞,①②③共同组成了内环境。
(2)由图中可知:
组织细胞的生活环境为组织液,血细胞的生活环境为血浆,毛细血管壁细胞的生活环境为血浆、组织液,毛细淋巴管壁细胞的生活环境为淋巴液、组织液。
2.组织液、血浆和淋巴液的内在联系
三者之间的内在联系主要体现在它们之间的物质交换上。
(1)由于毛细血管分布于组织间隙,而且毛细血管有一定的通透性,正常情况下除血细胞和大部分血浆蛋白外,其他物质(如水、无机盐、小分子有机物)都可以通过毛细血管壁,因此组织液和血浆之间可进行双向物质交换。
(2)毛细淋巴管的功能是回收组织液(包括细胞代谢产物在内的各种物质),这些物质一旦进入毛细淋巴管就成为淋巴液,经过淋巴循环汇入血浆,因此,淋巴液与组织液之间的物质交换是单向的,淋巴液和血浆之间的物质交换也是单向的。
三者之间的内在联系如下:
3.细胞外液的理化性质
(1)渗透压:
①渗透压是溶液本身的一种特性,是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒数目多少,常用mol·
L-1或mmol·
L-1表示,单位体积中溶质微粒越多,溶液的渗透压越大。
②血浆渗透压与0.9%的NaCl溶液或5%的葡萄糖溶液的渗透压大致相等。
故0.9%的NaCl溶液或5%的葡萄糖溶液为血浆的等渗溶液,前者叫生理盐水。
凡是高于0.9%的NaCl溶液称为高渗溶液,低于0.9%时则称为低渗溶液。
(2)酸碱度:
正常人血浆的pH在7.35~7.45之间波动,机体在代谢过程中虽然经常有各种酸性或碱性物质进入血浆,但血浆的pH却能保持相对稳定。
过酸或过碱可引起机体的酸中毒或碱中毒。
(3)温度:
细胞外液的温度,一般维持在37℃左右。
4.内环境稳态重要性归纳
水的平衡及调节
1.水的平衡
(1)来源:
饮水、食物中的水,代谢过程产生的水。
(2)排出途径:
肾脏排尿、汗液分泌、呼气、消化液的分泌。
(3)尿的形成:
血液原尿终尿。
2.水平衡的调节(以细胞外液渗透压升高为例)
1.人每天为什么必须保证水的摄入量,以维持一定的尿量?
人体代谢废物需要随尿液排出,尿量太少,代谢废物不能及时随尿液排出体外,会引起中毒。
2.若人体内水和无机盐都减少,但细胞外液渗透压不变,机体能进行水平衡的调节吗?
试说明理由。
不能,机体是靠感受细胞外液渗透压的变化进行调节的,而不是直接感受水分含量的变化。
3.抗利尿激素的产生部位、释放部位和发挥作用的部位有何不同?
产生部位是下丘脑,释放部位是垂体,发挥作用的部位是肾小管和集合管。
1.水平衡调节图解
2.下丘脑在水平衡调节中的作用
(1)感受刺激:
含渗透压感受器。
(2)分泌功能:
合成分泌抗利尿激素。
(3)神经中枢:
调节水盐平衡。
(4)传导兴奋:
能够将兴奋传到大脑皮层。
无机盐的平衡及调节
1.无机盐的平衡
主要是食物。
主要是肾脏排尿;
少量随汗液和粪便排出。
2.无机盐平衡的调节
(1)主要激素:
醛固酮。
(2)过程:
1.剧烈运动后宜喝纯净水还是淡盐水?
为什么?
淡盐水,因为剧烈运动时会排出大量的汗液,从而排出一定量的无机盐,喝淡盐水可以维持人体无机盐的平衡。
2.抗利尿激素与醛固酮产生部位与发挥作用的部分是否相同?
产生部位不同,发挥作用的部位相同。
1.Na+和K+排出器官及其排出特点
Na+和K+主要是通过肾脏排出的。
Na+表现为多吃多排,少吃少排,不吃不排。
K+表现为多吃多排,少吃少排,不吃也排。
2.与水平衡和无机盐平衡有关的激素
名称
抗利尿激素
醛固酮
成分
多肽类物质
固醇类
分泌
部位
由下丘脑神经细胞分泌,经垂体后叶释放入血液
肾上腺皮质
作用
促进肾小管和集合管对水分的重吸收,减少尿的排出,保留体内水分,使细胞外液的渗透压恢复正常(降低)
促进肾小管和集合管对Na+的重吸收和K+的分泌,维持血钾和血钠含量的平衡
内环境的概念及成分
[例1] (海南高考)下列物质中,在正常情况下不应该出现在人体内环境中的是( )
A.抗体 B.糖原
C.胰岛素D.氨基酸
[解析] 本题考查人体内环境的组成成分。
内环境是身体内,细胞外的液体。
抗体是由浆细胞产生的,既可存在于细胞内,也可以存在于细胞外;
糖原存在于细胞内,须分解为单糖才可进入内环境;
而身体外的糖原被摄入后须被分解为单糖才能被吸收进入内环境,故内环境中无糖原;
胰岛素是由胰岛B细胞分泌的激素,可以存在于细胞内和内环境中;
氨基酸可以通过消化道被吸收进入血浆(内环境)。
[答案] B
1.下列哪项不是由人体内环境成分发生明显变化而引起的病症( )
A.浮肿B.手足抽搐
C.贫血D.尿毒症
解析:
内环境的成分包括水、无机盐、蛋白质、其他各种营养物质、代谢废物、气体、激素等,各种成分在体内维持各自的相对含量,当其含量发生变化时,会引起一些病症。
如组织液中水过多,会引起组织水肿;
Ca2+含量太低,易发生抽搐;
尿素、氨等代谢废物不能及时排出会导致尿毒症,但血红蛋白含量太低导致的镰刀型细胞贫血症是由遗传决定的,与细胞外液成分改变无直接关系。
答案:
C
内环境稳态及其意义
[例2] 下列有关内环境稳态的叙述,错误的是( )
A.内环境稳态不是恒定的,可在一定范围内波动
B.内环境的稳态只包括内环境的理化性质相对恒定
C.新陈代谢的各种反应需要内环境稳态的相对恒定
D.机体内环境稳态的维持主要依赖反馈调节
[精讲精析] 内环境稳态是指各种成分和理化性质保持相对恒定的状态,是细胞进行生命活动的必要条件,主要依靠反馈调节维持。
2.某同学参加学校组织的夏季越野赛后,感觉浑身酸痛,并伴随着大量出汗等。
下列有关说法正确的是( )
A.参加剧烈的运动的人,体内会产生大量的乳酸,致使血浆pH显著下降
B.应该及时补充盐水,并注意适当散热,维持水盐与体温平衡
C.由于能量大量消耗,需要进食较多蛋白质类食品
D.当人体内环境pH失衡时,会出现酶促反应加快,细胞代谢紊乱
人在剧烈运动后体内产生的乳酸多数被中和,血浆pH不会显著下降。
当人体剧烈运动时,会失去许多无机盐和水,故应及时补充无机盐和水。
另外,代谢产生大量的热量,由于夏季体内外温差小,因此应注意适当散热,以维持体温平衡。
人体内的主要能源物质是糖类,剧烈运动后,体内糖类物质减少,为尽快恢复应进食含糖较多的食品。
酶的催化作用需要适宜的pH,因此,当人体内环境pH失衡时,酶促反应会减慢。
B
[例3] (北京高考)一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀,功能受损。
可用静脉滴注高浓度盐水(1.8%NaCl溶液)对患者进行治疗。
其原理是( )
A.升高细胞外液的离子浓度
B.促进抗利尿激素的分泌
C.降低细胞内液的离子浓度
D.减少细胞外液液体总量
[精讲精析] 饮水过量使细胞外液渗透压降低,细胞吸水肿胀。
静脉滴注高浓度盐水,可升高细胞外液的离子浓度,从而使细胞外液渗透压升高。
[答案] A
3.下图为水盐平衡调节机理,请据图判断A、B、C依次是( )
A.抗利尿激素 渴觉中枢 肾小管、集合管
B.渴觉中枢 抗利尿激素 肾小管、集合管
C.抗利尿激素 肾小管、集合管 渴觉中枢
D.渴觉中枢 肾小管、集合管 抗利尿激素
图中A为抗利尿激素,作用于B肾小管、集合管,促进肾小管、集合管重吸收水分,使血浆渗透压下降。
C为渴觉中枢,引起渴觉,主动饮水。
[例4] 下列关于人体内水和无机盐平衡的叙述,不正确的是( )
A.K+对维持细胞外液渗透压起着决定性作用
B.长期不能进食的病人应当补充钾盐
C.对于钾盐和钠盐来讲,正常人容易缺乏的是钠盐
D.肾脏排尿的主要意义是维持内环境稳态
[精讲精析] 由“内K+外Na+”这一事实,可说明K+对维持细胞内液渗透压起着决定性作用,而Na+对维持细胞外液渗透压起着决定性作用。
本题如果只从钠和钾的排出特点,即钠盐多吃多排,少吃少排,不吃不排,钾盐不吃也排来考虑,容易误认为机体易缺钾盐,造成思维障碍,实际上还要考虑平衡调节的特点。
人体易缺的盐一般有两种:
一种是需求量大的,一种是容易丢失的。
从需求量来看,人体对钠盐的需求多,所以每天要补充食盐;
而钾盐的需求相对少,从食物中就可以获得补充。
从丢失来看,钠盐在细胞中相对容易丢失,而钾盐是不吃也排,也易丢失。
但从盐平衡的调节来看,在血钠降低或血钾升高时,肾上腺分泌醛固酮,从而促进肾小管和集合管对钠的重吸收或对钾的分泌。
由此可见,人体易缺钠,正是因为钠易缺,人体才有保钠的机制,相对而言,钾盐不但不容易缺乏,还容易过量,因此肾小管才有分泌钾的功能。
1.探究血浆中的无机盐浓度对红细胞形态的影响。
2.探究哺乳动物的生理盐水浓度。
3探究水盐平衡的中枢。
典例剖析
某研究小组进行一个有关兔水盐代谢调节的实验,以下为实验报告,请予以完善。
实验名称:
兔的水盐代谢调节
(一)材料与方法:
(1)家兔12只,2.5kg/只,随机分为3组(甲、乙及丙组),每组4只。
(2)对甲组兔静脉滴注1.5%NaCl溶液,乙组滴注0.9%NaCl溶液,丙组滴注蒸馏水,滴注量均为200mL,滴定0.5h。
(3)从滴注开始收集测定2h内免的尿液量
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