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。

	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
缓冲液
生物材料1
生物材料2

（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NaHCO₃/H₂CO₃、Na₂HP0₄/NaH₂PO。
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NaHCO₃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NaHCO₃溶液的小烧杯，NaHCO₃溶液的作用是为植物提供稳定的C0₂，并非调节pH。


相关高中生物知识点：内环境的稳态

内环境的稳态：

1、内环境的动态变化

(2)具体表现：内环境各种化学成分和理化性质都处于动态平衡中。
2、内环境稳态的概念、内容与基础
(1)概念：正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。
(2)内环境稳态的内容与意义：

(3)维持基础：人体各器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。
(4)直接参与的器官与系统： ①消化系统②呼吸系统③泌尿系统④循环系统
3、内环境稳态调节机制现代观点：神经一体液一免疫调节网络
4、内环境的稳态与消化、吸收、循环、排泄系统的功能联系：

5、意义：内环境中血糖含量、温度、pH等保持在适宜的范围内，细胞代谢正常进行。是机体进行正常生命活动的必要条件。

稳态失调与相关疾病：

病状名称	内环境理化性质变化	引起疾病的症状
尿毒症	尿素等代谢废物在体内积累	自身中毒和综合病症
糖尿病	血液中葡萄糖含量过高	多食、多饮、多尿、口渴、饥饿感强烈，身体消瘦
高原反应	体内缺氧，血氧过低	头痛、乏力、心跳加快
感冒发烧	体温过高，影响酶的活性	食欲不振、四肢无力
严重腹泻	丢失大量的水和无机盐	疲倦、周身不适、恶心

知识点拨：

1、血液Na+、K+、pH的稳定性：血液的pH通常在7.35～7.45之间，变化范围很小。原因是血浆中含有HCO^3-、HPO₄^2-等离子，可起到缓冲作用。
2、内环境稳态失调：长期营养不良，会出现组织水肿。人体发生花粉等过敏反应时，引起毛细血管壁的通透性增加，血浆蛋白渗出，会造成局部组织液增加。淋巴管阻塞会引起组织液中的大分子蛋白质回流到血浆从而使组织液增加。肾小管肾炎也会使组织液增加而水肿。细胞代谢旺盛使代谢产物增多，组织液浓度增加使组织液增多而水肿。
3、人体维持内环境稳态的具体表现：饮水不足时，抗利尿激素释放增加；剧烈运动时，人体会大量出汗；接受抗原刺激后，B淋巴细胞增殖分化。
4、体液各成分间的转化与判断方法
①相互转化关系：

②判断方法：

5、不存在于内环境中的物质
①只存在于细胞内的物质：血红蛋白及与细胞呼吸、DNA分子复制、DNA分子转录、mRNA翻译有关的酶等。
②在细胞内合成后直接分泌到体外的物质：消化酶等。
③不能被吸收的物质：纤维素等。
6、不发生于内环境中的生理过程
①细胞呼吸的各阶段反应。
②细胞内蛋白质、递质和激素等物质的合成。
③消化道等外界环境所发生淀粉、脂质和蛋白质的消化水解过程。

知识拓展：

1、人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。出现下列情形，稳态会遭到破坏：
①外界环境变化过于剧烈；
②人体自身的调节功能出现障碍。
2、神经一体液一免疫调节网络是内环境稳态的主要调节机制。
①神经调节：调节的主要方式，如体温调节中枢在下丘脑。
②体液调节：某些化学物质，如激素、CO2、H+等通过俸液传送对机体进行凋节，其中主要是激素调节。 ③免疫调节：免疫系统通过清除异物、外来病原微生物等对内环境的稳态起调节作用。
3、内环境成分的位置关泵分析

(l)图中①为细胞内液，②为血浆，③为组织液，④ 为淋巴，②③④共同组成了内环境。
(2)A端若为动脉的上端，则A处的氧分压要高于 B处，A处的营养物质含量高于B处，但B处CO2和代谢废物的含量均高于A处。
(3)由图中可知：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、组织液，血细胞的生活环境为血浆，组织细胞的生活环境为组织液。
4、内环境与外界环境的物质交换分析

I是体内外进行物质交换的系统，并能为内环境提供0₂并排出CO₂，这说明I是呼吸系统，内环境与 I交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁；如果Ⅱ内的葡萄糖通过①只能进入血液，那么Ⅱ为消化道，①表示主动运输；Ⅲ是泌尿系统，②表示重吸收作用；皮肤有保护的作崩，皮肤中的汗腺通过分泌汗液来排出代谢废物，Ⅳ表示的器官是皮肤。



相关高中生物知识点：科学研究方法

科学研究方法：

1、假说——演绎法
①提出假设
②演绎就是推理
③实验验证假设和推理
④得出结论
2、同位素示踪法：同位素示踪法是利用放射性核素或稀有稳定核素作为示踪剂对研究对象进行标记的微量分析方法
3、科学的研究方法包括：归纳法、类比推理法、实验法和演绎法。
①归纳法：是从个别性知识，引出一般性知识的推理，是由已知真的前提，引出可能真的结论。它把特性或关系归结到基于对特殊的代表（token）的有限观察的类型；或公式表达基于对反复再现的现象的模式（pattern）的有限观察的规律。
②类比推理法：类比推理这是科学研究中常用的方法之一。类比推理是根据两个或两类对象有部分属性相同，从而推出它们的其他属性也相同的推理。简称类推、类比。它是以关于两个事物某些属性相同的判断为前提，推出两个事物的其他属性相同的结论的推理。
③实验法：通过试验的论证得出所需数据，进行分析后得出结论。分为：化学物质的检测方法；实验结果的显示方法；实验条件的控制方法；实验中控制温度的方法
④演绎法：从普遍性结论或一般性事理推导出个别性结论的论证方法。演绎法得出的结论正确与否，有待于实践检验。它只能从逻辑上保证其结论的有效性，而不能从内容上确保其结论的真理性。也可以从逻辑思维，逆向思维和想象思维延伸到其结论该以反证明。
4、实验必须遵守的原则：
①设置对照原则：空白对照；条件对照；相互对照；自身对照。
②单一变量原则；
③平行重复原则
5、实验的特性：对照，统一性质。提出问题；设计方案；讨论结果；分析问题。分为科学实验；验证性实验；对照实验等。

知识拓展：

1、生物学的历史研究进展和相关实验的叙述。
（1）孟德尔的假说——演绎法叙述
①提出假设（如孟德尔根据亲本杂交实验，得到F₁，Aa这对基因是独立的，在产生配子时相互分离。这里假设的是一对等位基因的情况）；
②演绎就是推理（如果这个假说是正确的，这样F₁会产生两种数量相等的配子，这样测交后代应该会产生两种数量相等的类型）；
③最后实验验证假设和推理（测交实验验证，结果确实产生了两种数量相等的类型）；
④最后得出结论（就是分离定律）
（2）遗传物质验证的三个实验：肺炎双球菌的转化实验；噬菌体侵染细菌的实验；烟草花叶病毒的重组实验
（3）酶发现过程中的实验：
①1777年，苏格兰医生史蒂文斯从胃里分离一种液体（胃液），并证明了食物的分解过程可以在体外进行。
②1834年，德国博物学家施旺把氯化汞加到胃液里，沉淀出一种白色粉末。除去粉末中的汞化合物，把剩下的粉末溶解，得到了一种浓度非常高的消化液，他把这粉末叫作“胃蛋白酶”（希腊语中的消化之意）。同时，两位法国化学家帕扬和佩索菲发现，麦芽提取物中有一种物质，能使淀粉变成糖，变化的速度超过了酸的作用，他们称这种物质为“淀粉酶制剂”（希腊语的“分离”）。科学家们把酵母细胞一类的活动体酵素和像胃蛋白酶一类的非活体酵素作了明确的区分。
③1878年，德国生理学家库恩提出把后者叫作“酶”。
④1897年，德国化学家毕希纳用砂粒研磨酵细胞，把所有的细胞全部研碎，并成功地提取出一种液体。他发现，这种液体依然能够像酵母细胞一样完成发酵任务。这个实验证明了活体酵素与非活体酵素的功能是一样的。因此，“酶”这个词现在适用于所有的酵素，而且是使生化反应的催化剂。由于这项发现，毕希纳获得了1907年诺贝尔化学奖
（4）生长素的发现实验：植物的向光生长和胚芽鞘实验
2、同位素示踪方法的应用，使人们可以从分子水平动态地观察生物体内或细胞内生理、生化过程，认识生命活动的物质基础。例如，用C、O等同位素研究光合作用，可以详细地阐明叶绿素如何利用二氧化碳和水，什么是从这些简单分子形成糖类等大分子的中间物，以及影响每步生物合成反应的条件等。
3、放射性同位素示踪技术，是分子生物学研究中的重要手段之一，对蛋白质生物合成的研究，从DNA复制、RNA转录到蛋白质翻译均起了很大的作用。最近邻序列分析法应用同位素示踪技术结合酶切理论和统计学理论，研究证实了DNA分子中碱基排列规律，在体外作合成DNA的实验：分四批进行，每批用一种不同的³²P标记脱氧核苷三磷酸，³²P标记在戊糖5'C的位置上，在完全条件下合成后，用特定的酶打开5'C－P键，使原碱基上通过戊糖5'C相连的³²P移到最邻近的另一单核苷酸的3'C上。用最近邻序列分析法首次提出了DNA复制与RNA转录的分子生物学基础，从而建立了分子杂交技术，例如以噬体T₂-DNA为模板制成[³²P]RNA，取一定量T₂-DNA和其它一些DNA加入此[³²P]RNA中，经加热使DNA双链打开，并温育，用密度梯度离心或微孔膜分离出DNA-[³²P]RNA复合体测其放射性，实验结果只有菌体T₂的DNA能与该[³²P]RNA形成放射性复合体。从而证明了RNA与DNA模板的碱基呈特殊配对的互补关系，用分子杂交技术还证实了从RNA到DNA的逆转录现象。
4、放射性同位素示踪技术对分子生物学的贡献还表现在：
a、对蛋白质合成过程中三个连续阶段，即肽链的起始、延伸和终止的研究；
b、核酸的分离和纯化；
c、核酸末端核苷酸分析，序列测定；
d、核酸结构与功能的关系；
e、RNA中的遗传信息如何通过核苷酸的排列顺序向蛋质中氨基酸传递的研究等等。
为了更好地应用放射性同位素示踪技术，除了有赖于示踪剂的高质量和核探测器的高灵敏度外，关键还在于有科学根据的设想和创造性的实验设计以及各种新技术的综合应用。


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