高中生物選擇性必修一內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)答案

高中生物選擇性必修一內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)答案

答案與提示

(-)問(wèn)題探討

在進(jìn)行常規(guī)體檢時(shí)，通常要做血液生化檢查，以了解肝功能、腎功能、

血糖、血脂等是否正常。右圖是某人的血液生化檢直化驗(yàn)單的一部分。

討論

1.為什么血液的生化指標(biāo)能反映機(jī)體的健康狀況？提示：血液生化

指標(biāo)指的是血液中各種化學(xué)成分的含量，包括機(jī)體多種代謝產(chǎn)物的含

量。健康機(jī)體的生化指標(biāo)一般都處于正常范圍內(nèi)，即處于相對(duì)穩(wěn)定的

狀態(tài)。當(dāng)機(jī)體某項(xiàng)生理功能出現(xiàn)障礙，勢(shì)必影響其代謝產(chǎn)物的含量,

進(jìn)而引起血液生化指標(biāo)的變化，因此血液的生化指標(biāo)可以反映機(jī)體的

健康狀況，并可以作為診斷疾病的依據(jù)。例如，在正常情況下，轉(zhuǎn)氨

酶主要分布在各種組織的細(xì)胞內(nèi)，以心臟和肝中的活性最高,在血液

中的活性很低。當(dāng)某種原因使細(xì)胞膜通透性增高時(shí)，或因組織壞死細(xì)

胞破裂后，可有大量轉(zhuǎn)氨酶進(jìn)入血液，引起血液中轉(zhuǎn)氨酶活性升高。

2.每種成分的參考值（即正常值）都有一個(gè)變化范圍，這說(shuō)明什么？

提示：這說(shuō)明：（1）內(nèi)環(huán)境成分的含量不是恒定不變的，而是在一

定范圍內(nèi)波動(dòng)，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)表現(xiàn)為一種動(dòng)態(tài)平衡；（2）不同個(gè)體存

在一定差異。

3.從化驗(yàn)單上可以看出什么成分超出正常范圍？這可能會(huì)對(duì)人體造

成什么不利影響？提示：（1）天冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（即谷草轉(zhuǎn)氨酶）

略微低于正常值,這通常沒(méi)有臨床意義，建議定期復(fù)查。若該值偏高，

說(shuō)明肝功能受損。（2）葡萄糖含量超標(biāo)，且糖化血清白蛋白嚴(yán)重超

標(biāo)，可能是糖尿病。糖尿病患者長(zhǎng)期高血糖，會(huì)導(dǎo)致眼、腎、心臟、

血管、神經(jīng)等慢性損害。（3）甘油三酯超標(biāo)，可引起高血脂癥，易

并發(fā)冠心病、動(dòng)脈粥樣硬化等。

（二）探究?實(shí)踐

討論

1.就加入HC1或NaOH后pH的變化來(lái)說(shuō)，肝勻漿更像自來(lái)水還

是更像緩沖液？答案：肝勻漿加入HCI或NaOH后pH的變化更像

緩沖液。

2.緩沖液的pH變化為什么與自來(lái)水的不同？提示：緩沖液加入少

量酸或堿后，pH變化不明顯，原因是磷酸緩沖液中含有

NaH2PO4/Na2HPO4其中NaH2Po4呈酸性，當(dāng)加入少量NaOH

時(shí)，可以中和OH-;Na2HPO4呈堿性，當(dāng)加入少量HCI時(shí)，可以

中和H+。水溶液則不同，加入酸或堿后，pH變化明顯。

3.方法步驟9中所用到的生物材料與肝勻漿的實(shí)驗(yàn)結(jié)果類似嗎？答

案：類似。

4.請(qǐng)根據(jù)模擬實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，嘗試對(duì)機(jī)體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制進(jìn)行解

釋。提示：機(jī)體內(nèi)環(huán)境中含有緩沖對(duì)HC03-/H2c03、

HPO42-/H2P04-等,它們能夠?qū)λ岷蛪A起緩沖作用。除此以外，機(jī)

體還可以通過(guò)對(duì)生理活動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)來(lái)維持pH穩(wěn)定。例如，當(dāng)劇烈運(yùn)

動(dòng)時(shí)，肌肉中會(huì)產(chǎn)生大量的乳酸和H2c03。乳酸進(jìn)入血液后，可與

血液中的NaHC03發(fā)生作用，生成乳酸鈉和H2CO3oH2CO3是一

種弱酸，可以分解成C02和H2Oo血液中的C02增多會(huì)刺激呼吸

中樞，使呼吸運(yùn)動(dòng)增強(qiáng)，增加通氣量，從而將C02排出體外，所以

對(duì)血液的pH影響不大。當(dāng)乳酸鈉進(jìn)入血液后，與血液中的H2CO3

發(fā)生作用，形成碳酸氫鹽，過(guò)多的碳酸氫鹽可以由腎排出。這樣由于

血液中緩沖物質(zhì)及機(jī)體的調(diào)節(jié)作用，血液的酸堿度不會(huì)發(fā)生很大的變

化。

（三）旁欄思考題

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？答

案：尿毒癥是機(jī)體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)引發(fā)的疾病。當(dāng)某種原因?qū)е履I功

能衰竭時(shí)，則形成的尿液不足，代謝產(chǎn)物不能排出體外，致使大量含

氮廢物及其他毒性物質(zhì)在體內(nèi)堆積，水電解質(zhì)代謝及酸堿平衡紊亂,

機(jī)體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)遭到破壞，由此所引起的自身中毒和產(chǎn)生的綜合征

狀稱為尿毒癥。

治療尿毒癥的方法主要有血液透析、腹膜透析和腎移植。血液透

析是將患者的血液經(jīng)血管通路引入透析機(jī)，在透析機(jī)中透過(guò)透析膜與

透析液之間進(jìn)行物質(zhì)交換，以排出血液中的代謝廢物。每周需治療

次每次腹膜透析是在腹腔中置一導(dǎo)管將腹透析液

2~3，4~5h0，

灌入腹腔，靠腹膜的半透膜性質(zhì)，使血液與腹透析液間進(jìn)行物質(zhì)交換,

以排出體內(nèi)毒素。透析液每日置換4~6次，替代腎維持生命。腎

移植是尿毒癥的根治療法，如果成功，病人的生活質(zhì)量將明顯改善,

能像正常人一樣生活，但移植后必須長(zhǎng)期服用免疫抑制劑，以降低病

人出現(xiàn)的排斥反應(yīng)。由于腎源不足，供體短缺已成為限制腎移植的重

要因素。

（四）思考?討論

1.你有過(guò)發(fā)高熱的經(jīng)歷嗎？談?wù)劯邿嶙顕?yán)重時(shí)的感受。體溫過(guò)高時(shí)

為什么要采取物理降溫或藥物降溫的措施？提示: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，發(fā)高燒時(shí)，各種酶的活性發(fā)生

變化，代謝紊亂，機(jī)體功能異常。發(fā)熱時(shí)的癥狀大部分集中在中樞神

經(jīng)系統(tǒng)，病人感覺(jué)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(guò)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。對(duì)于6個(gè)月至4歲的幼兒來(lái)說(shuō)，持續(xù)高熱容易發(fā)生

驚厥，相當(dāng)數(shù)量的患兒由此出現(xiàn)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(lái)退燒降溫。

2.嚴(yán)重腹瀉后，如果只喝水，不補(bǔ)充鹽，內(nèi)環(huán)境的滲透壓可能會(huì)出

現(xiàn)什么變化？提示：內(nèi)環(huán)境滲透壓會(huì)降低。當(dāng)內(nèi)環(huán)境滲透壓降低時(shí)，

內(nèi)環(huán)境中的水將較多地通過(guò)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)人體會(huì)出現(xiàn)疲倦、全身不適、

惡心、食欲減退、皮下組織腫脹等癥狀。

3.援藏的技術(shù)人員到青藏高原后常會(huì)出現(xiàn)頭痛、乏力、心跳加快甚

至血壓升高等癥狀，為什么？這說(shuō)明外界環(huán)境與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)之間有什

么關(guān)系？提示:高原空氣稀薄，大氣壓和氧分壓低，易造成體內(nèi)缺氧。

這說(shuō)明外界環(huán)境的變化會(huì)影響內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。若外界環(huán)境變化不劇烈，

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。

（五）練習(xí)與應(yīng)用

概念檢測(cè)

1.穩(wěn)態(tài)是生命系統(tǒng)的特征，也是機(jī)體存活的條件。判斷下列與人體

穩(wěn)態(tài)有關(guān)的表述是否正確。

（1）人吃進(jìn)酸性或堿性的食物會(huì)使血漿pH發(fā)生紊亂。（x）

（2）有的人常吃咸魚(yú)、咸菜，但他細(xì)胞外液的滲透壓仍能保持相對(duì)穩(wěn)

定。W）

（3）在正常情況下，一個(gè)人的體溫是恒定不變的。（x）

（4）C02是人體細(xì)胞呼吸產(chǎn)生的廢物不參與維持內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)。（x）

2.在長(zhǎng)跑比賽時(shí)，運(yùn)動(dòng)員的體內(nèi)會(huì)發(fā)生復(fù)雜的生理變化，如機(jī)體大

量產(chǎn)熱、出汗等。下列相關(guān)敘述正確的是（D）

A.大量產(chǎn)熱會(huì)使體溫急劇升高

B.大量出汗會(huì)使血漿的pH下降

C.大量出汗可使血漿滲透壓降低

D.大量出汗有利于機(jī)體體溫的穩(wěn)定

拓展應(yīng)用

2017年，科學(xué)家研制了一個(gè)充滿電解質(zhì)溶液的大塑料袋，并用它來(lái)

撫育早產(chǎn)的羊羔。羊羔在此“人造子宮”中待了4周。足月后，研究

者發(fā)現(xiàn)，它們與在母羊子宮中待到足月出生的小羊一樣健康。請(qǐng)你推

測(cè)或搜集相關(guān)資料，從內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的角度分析：“人造子宮”必須具

備哪些條件？提示："人造子宮”看起來(lái)像一個(gè)大塑膠袋，確切地說(shuō)

是用特殊材質(zhì)制成的一種生物袋。它要代替母羊子宮孕育羊羔，這個(gè)

生物袋內(nèi)必須裝"羊水"，能夠?yàn)樵绠a(chǎn)羊羔生活提供適宜的液體環(huán)境。

該"羊水"模擬自然子宮羊水的成分種類和含量，除水和電解質(zhì)外,

包含多種可以促進(jìn)羊羔生長(zhǎng)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和生長(zhǎng)因子，如蛋白質(zhì)、糖類、

脂肪等，也包括抗生素、尿素等。止匕外，這種"羊水"還必須具備適

宜的溫度和酸堿度。"人造子宮”接有專門管道，需要每天注入定量

電解質(zhì)溶液，以確保"羊水"得到更新，保持相對(duì)穩(wěn)定。

另外，"人造子宮”外部配置了機(jī)器胎盤，與早產(chǎn)羊羔的臍帶連

通。早產(chǎn)羊羔靠機(jī)器胎盤來(lái)獲得養(yǎng)料，排出代謝廢物，以保持羊羔內(nèi)

環(huán)境的穩(wěn)定：含有養(yǎng)料和02的新鮮血液源源不斷輸送到羊羔體內(nèi),

羊羔的心臟也將較多含有C02和其他代謝廢物的血液擠壓到機(jī)器胎

盤中，后者將血液更新之后再回輸?shù)窖蚋狍w內(nèi)。

“復(fù)習(xí)與提高”參考答案

一、選擇題

1.正常情況下，人體具有維持內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定的能力。下列相關(guān)敘

述錯(cuò)誤的是（C）

A.偶爾吃咸的食物不會(huì)長(zhǎng)時(shí)間影響血漿滲透壓的穩(wěn)定

B.在高溫或寒冷條件下，正常人的體溫總是接近37℃

C.血漿的pH是由血漿中的氫離子維持的，與其他物質(zhì)無(wú)關(guān)

D.喝水多則尿多，出汗多則尿少，以維持體液中水含量的穩(wěn)定

2.人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，體內(nèi)會(huì)發(fā)生一些變化。下列相關(guān)敘述，正確的

是（C）

A.大量乳酸進(jìn)入血液，血漿由弱堿性變?yōu)槿跛嵝?/p>

B.大量消耗葡萄糖，血漿中葡萄糖的濃度會(huì)相應(yīng)降低

C.大量失鈉，對(duì)細(xì)胞外液滲透壓的影響大于細(xì)胞內(nèi)液

D.大量失水，會(huì)引起血漿滲透壓和細(xì)胞外液滲透壓下降

二、非選擇題

1.在下圖空白框和括號(hào)中填寫適當(dāng)?shù)拿~（箭頭表示流動(dòng)方向）。

答案：圖示如下：

2.據(jù)報(bào)道，美國(guó)某法庭判決“酸堿體質(zhì)理論”的提出者賠償一名癌

癥患者1.05億美元。該理論的主要意思是：①人的體質(zhì)有酸性與堿

性之分，酸性體質(zhì)是“萬(wàn)病之源"；②人若要想健康，應(yīng)多攝入堿性

食物，有些癌癥患者受此理論影響，不去醫(yī)院進(jìn)行正規(guī)治療，而寄希

望于注射堿性物質(zhì)以達(dá)到治愈目的。

（1）請(qǐng)運(yùn)用本章所學(xué)關(guān)于內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的有關(guān)知識(shí)，并通過(guò)查閱相關(guān)

資料獲得更多的證據(jù)，嘗試對(duì)“酸堿體質(zhì)理論”進(jìn)行評(píng)判。答案："酸

堿體質(zhì)理論"缺乏充足的科學(xué)依據(jù)，理由如下。

①該理論中的“酸堿體質(zhì)"概念模糊，在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和中醫(yī)學(xué)中都

沒(méi)有酸性體質(zhì)和堿性體質(zhì)的分法。

②該理論認(rèn)為身體偏堿就是健康的，其實(shí)是偷換概念的錯(cuò)誤命題。

內(nèi)環(huán)境相關(guān)知識(shí)顯示，體內(nèi)細(xì)胞的生活環(huán)境——內(nèi)環(huán)境即細(xì)胞外液,

包括血漿、組織液和淋巴液等）的正常pH穩(wěn)定在7.35~7.45,呈弱

堿狀態(tài)，但這并不意味著健康身體的每部分都偏堿性。例如，胃液呈

強(qiáng)酸性，尿液呈弱酸性，陰道分泌物也呈弱酸性。

③該理論認(rèn)為，酸性體質(zhì)是"萬(wàn)病之源"，這是顛倒因果關(guān)系。

在臨床中，的確有很多酸中毒（pH低于7.35）的情況發(fā)生，但這不

是酸中毒致病，而是因?yàn)榉昧四承┧幬铮ㄈ缋騽┗蚧加心承?/p>

疾?。ㄈ缣悄虿　⒛I功能衰竭、腹瀉）而出現(xiàn)酸中毒。

④該理論認(rèn)為，若要健康，應(yīng)多攝入堿性食物。這也沒(méi)有科學(xué)根

據(jù)。食物雖有酸性、堿性的區(qū)分，但內(nèi)環(huán)境相關(guān)知識(shí)表明，普通食物

不可能引起內(nèi)環(huán)境的酸堿度變化，因?yàn)槿梭w內(nèi)存在緩沖系統(tǒng)可以自動(dòng)

調(diào)節(jié)pH，使之保持一種動(dòng)態(tài)的平衡。若日常飲食受該理論影響，將

可能導(dǎo)致人體營(yíng)養(yǎng)失衡，由此會(huì)引發(fā)更多疾病。

（2）現(xiàn)在有些生產(chǎn)廠家在售賣飲用水時(shí)，宣稱堿性水為“健