实验生物体维持pH稳定的机制:
一、材料用具
防护手套、50ml烧杯、50ml量筒、彩色铅笔、广泛pH试纸和精密pH试纸、0.1mol/LHCL、0.1mol/L NaOH、镊子1把、表面皿、玻璃棒、天平等。需要提前准备的实验材料有:肝匀浆、马铃薯匀浆、稀释鸡蛋清、黄瓜匀浆、pH=7磷酸缓冲液。
二、方法步骤
(1)以4人为一组。在记录本中,画一个记录表。
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加入0.1mol/LHCl |
加入0.1mol/LNaOH |
加入不同数量液滴后的pH |
加入不同数量液滴后的pH |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
自来水 |
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缓冲液 |
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生物材料1 |
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生物材料2 |
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(2)取1只50ml烧杯,用量筒量取并加入25ml自来水。
(3)测定自来水的初始pH。
(4)分别向烧杯中滴加0.1mol/LHCl,一次一滴,然后轻轻摇动。当加入到5滴、10滴、15滴、20滴、25滴、30滴时,分别测pH,并作记录。
(5)充分洗涤烧杯,重复上述步骤,不同的是,这次滴加的是0.1mol/LNaOH,作好记录。
(6)充分冲洗烧坏,用缓冲液代替自来水,重复步骤2至步骤5,记录结果。
(7)充分冲洗烧坏,用几种生物材料分别代替自来水,重复步骤2至步骤5,记录结果。
三、实验结果与结论:
1、实验结果:
(1)对自来水的处理:
结果:滴加盐酸后,自来水pH逐渐减小;滴加NaOH溶液后,自来水pH逐渐增大。
(2)对缓冲液的处理:
结果:无论滴加盐酸还是氢氧化钠溶液,缓冲液的pH均保持相对稳定。
(3)对生物材料的处理:
结果:无论滴加盐酸还是氢氧化钠溶液,生物材料的pH均保持相对稳定。
2、实验结论:比较以上几条曲线的变化规律可知,生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明生物材料内含缓冲物质,能够维持pH的相对稳定。
知识点拨:
1、缓冲物质
①概念:血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质,也叫缓冲对,如NaHCO
3/H
2CO
3、Na
2HP0
4/NaH
2PO。
②组成:每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的。
③作用:使血液的酸碱度不会发生很大的变化,从而维持在相对稳定的状态。
(2)调节机制
知识拓展:1、人体血液中的NaHCO
3为缓冲物质,维持人体内环境稳定。
2、植物进行光合作用时,需在一密闭容器内放一盛有NaHCO
3溶液的小烧杯,NaHCO
3溶液的作用是为植物提供稳定的C0
2,并非调节pH。
人体水盐平衡调节:
1.水盐的来源及排出
(1)来源:食物中获得水和各种无机盐。
(2)排出:通过排尿、汗液蒸发、呼气等途径排出。
2.水盐平衡调节
(1)调节机制:神经一体液调节机制。
(2)参与的激素:主要为抗利尿激素。
①产生:下丘脑产生。
②释放:垂体后叶释放。
③ 作用部位:肾小管和集合管。
④ 功能:促进肾小管和集合管对水分的重吸收
(3)调节过程
①水盐平衡调节中枢,体温调节中枢都在下丘脑,水盐平衡调节的重要激素是抗利尿激素。
②无机盐的调节:
Na
+:多吃多排,少吃少排,不吃不排
K
+:排泄特点:多吃多排,少吃少排,不吃也排。
易错点拨:
1、水盐平衡的调节中枢在下丘脑,但产生渴觉的部位在大脑皮层。
2、正常人每天随饮食进入人体内的水分和排出的水分大致相等。
血糖的平衡调节:1、血糖来源和去路:
“三来”——食物吸收(主要)、糖原分解、非糖转化
“三去”——氧化分解(主要)、合成糖原、转化为非糖
2、调节血糖浓度的激素
(1)胰高血糖素
①内分泌细脆:胰岛A细胞。
②作用:作用于肝脏,主要促进肝糖原分解和非糖物质转化、升高血糖。
③这是升高血糖最重要的激素。
(2)胰岛素
①内分泌细胞:胰岛B细胞。
②作用:促进细胞对血糖的摄取、氧化分解、合成和转化,抑制肝糖原分解和非糖物质转化。总之是通过促进血糖去向,抑制血糖来源达到降低血糖的目的。
③这是唯一能降低血糖的激素。
(3)肾上腺素南肾上腺分泌的一种氨基酸类衍生物,也有升高血糖作用。
3、血糖平衡调节
(1)调节方式:神经一体液调节
(2)具体调节过程:
血糖的神经调节:
4、血糖平衡异常血糖的平衡对于保证人体各种组织和器官的能量供应,进而保持人体健康有重大意义。血糖的平衡失调时,可导致人体出现多种疾病症状。
(1)当血糖浓度低于0.5-0.6g/L时,出现低血糖早期症状(四肢发冷、面色苍白、出冷汗、头晕、心慌等)。
(2)当血糖浓度低于0.45g/L时,出现低血糖晚期症状(除早期症状外还出现惊厥及昏迷等)。
(3)当空腹血糖浓度高于1.3g/L时,出现高血糖症状。
(4)当血糖浓度高于1.6-1.8g/L时,出现糖尿现象。
知识拓展:
糖尿病的发病机理及危害
(1)I型糖尿病的发病原因:胰岛B细胞受到破坏或免疫损伤导致的胰岛素绝财缺乏是I型糖尿病的发病原因。 (2)Ⅱ型糖尿病的发病原因:机体组织细胞对胰岛素敏感性降低(可能与细胞膜上胰岛素受体受损有关),而血液中的胰岛素降低并不明显。
(3)症状:“三多一少”(多尿、多饮、多食;体重减少)。
(4)治疗:调节和控制饮食,结合药物治疗。
(5)正常人血糖浓度范围0.8-1.2g/L。
①口服葡萄糖,血糖升高的原因是葡萄糖经吸收后进入血液。
②消化吸收后血糖浓度降低的原因是胰岛素分泌增加,导致血糖去路增加。
③较长时间后血糖降低到一定水平的原因是细胞的氧化分解,此时胰高血糖素分泌增加,需肝糖原分解来维持血糖平衡。
(6)胰岛素是唯一降低血糖的激素,胰高血糖素是主要的升高血糖的激素。胰岛素和胰高血糖素是相互拮抗作用,共同维持血糖含量的稳定。除胰高血糖素外,肾上腺素也具有升高血糖的作用。胰高血糖素和肾上腺素是协同作用。
体温调节:
1.热量来源:有机物的氧化放能。
2.热量平衡:机体的产热量=散热量。
(1)产热途径:以骨骼肌和肝脏产热为主。皮肤毛细血管的散热
(2)散热途径汗液的蒸发呼气、排尿和排便等
3.调节过程
(1)低温环境
生物的体温及其调节:维持体温恒定的调节方式是神经——体液调节。
人在寒冷环境中:
(2)人在炎热环境中:
综合叙述图:
易错点拨:
1、人的体温调节中枢在下丘脑。当外界环境温度低时,体温的调节由神经调节和体液调节共同完成;当外界环境温度接近或高于体温时,体温的调节仅由神经调节来完成。
2、人的体温调节有产热和散热双重调节机制。人体通过调节产热和散热来维持机体体温的恒定。
3、机体产热和散热保持动态平衡的机制如下:外界温度低时,机体产热多,散热也多;外界温度高时,机体产热少,散热少。产热多于散热,则体温升高;产热少于散热,则体温降低。
4、寒冷时,激素分泌增多,促进细胞代谢加强,增加产热量的激素有肾上腺素、甲状腺激素等。战栗是骨骼肌的不自主地收缩,不受大脑皮层支配。