人体的内环境与稳态

必修3第1章人体的内环境与稳态【考纲考情】考纲要求五年考情稳态的生理意义Ⅱ广东高考无单独考查【知识梳理】一、体内细胞生活在细胞外液中在下面的横线上填写上图中各个序号所示内容:①_____②_______③_____④_________(内环境)⑤_________⑥_____血浆组织液淋巴细胞外液细胞内液体液二、细胞外液的组成及理化性质1.血浆的主要成分:蛋白质无机盐水2.组织液、淋巴的成分:二者的成分和含量与血浆相近,最主要的差别是血浆中_______含量较高。3.理化性质:(1)渗透压:溶液渗透压大小取决于单位体积溶液中_________的数目。(2)酸碱度:正常人的血浆近中性,pH为___________,与____________等离子有关。(3)温度:人体细胞外液的温度一般维持在_________。4.内环境与外界环境的关系:(1)关系:_______是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。(2)参与系统:消化系统、_________、呼吸系统和泌尿系统。蛋白质溶质微粒7.35～7.45HCO3-、HPO42-37℃左右内环境循环系统三、内环境的稳态1.稳态:正常机体通过_________,使_______________协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。2.实质:内环境的各种_________和_____性质都处于动态平衡中,是通过机体的调节作用实现的。3.调节机制:_________________调节网络。4.调节能力:人体维持稳态的调节能力是___________的,当________________过于剧烈,或___________________出现障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏。5.生理意义:内环境稳态是机体进行_____________的必要条件。调节作用各个器官、系统化学成分理化神经—体液—免疫有一定限度外界环境的变化人体自身的调节功能正常生命活动【小题快练】1.考题诊断:(1)(2013·江苏高考T19A)激素和酶都具有高效性,在非细胞条件下也能发挥作用。()【分析】激素发挥作用必须与靶细胞结合,调节靶细胞的活动。(2)(2012·江苏高考T3D)腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失。()【分析】腹泻引起水和无机盐的大量丢失。(3)(2012·江苏高考T3B)血液中钙盐过多引起肌无力。()【分析】血液中钙盐过少,引起肌肉抽搐;过多引起肌无力。××√2.易错诊断:(1)内环境是对多细胞生物而言的,单细胞生物多数直接生活在水中,可以直接与外界环境进行物质和能量交换。()【分析】内环境是由细胞外液构成的液体环境。单细胞生物直接生活在外界环境中,就无内环境的说法。(2)膀胱上皮细胞生活的内环境是尿液和组织液。()【分析】尿液不属于内环境,膀胱上皮细胞生活的内环境是组织液。√×(3)人体剧烈运动后,由于无氧呼吸产生乳酸,使血浆pH明显降低。()【分析】正常人的血浆pH能够维持在7.35～7.45,不会因为无氧呼吸产生乳酸而明显降低。(4)外界环境变化不大时,机体一定能维持内环境的稳态。()【分析】外界环境变化不大,人体自身的调节功能发生障碍时,内环境的稳态也会遭到破坏。××3.教材研习:(1)(必修3P3相关信息改编)夏令营活动中,不少同学的脚底磨出了“水泡”,用针挑破后流出了一些近无色的液体,这些液体主要是()A.血浆 B.组织液C.淋巴 D.细胞内液【解析】选B。“水泡”中的液体主要是组织液,主要成分是水,还有少量蛋白质及无机盐等,故B选项正确。(2)(必修3P5旁栏思考改编)生理盐水与血浆、组织液的渗透压相同,称为等渗溶液,医院里给病人输液时必须使用生理盐水,但是过多注射会影响细胞的正常功能,以下解释不正确的是()A.生理盐水与细胞内液虽为等渗溶液,但是成分差别非常大B.生理盐水成分与血浆成分明显不同,过量补充会影响pH的稳态C.过量补充生理盐水时,血浆中的其他成分,如钾离子的浓度会偏低D.过量注射生理盐水会导致内环境渗透压发生改变【解析】选D。生理盐水与体液为等渗溶液,过多注射不会引起内环境渗透压改变,但会影响细胞的正常功能,因为成分差别非常大,如缺少正常血浆中的几种物质(如钾、钙、镁)和葡萄糖;缺少血浆中维持正常pH所需的缓冲对。4.下列各项中,能看作是进入内环境的是()A.精子进入输卵管与卵细胞完成受精B.牛奶喝进胃中C.注射胰岛素D.血液中的氧进入组织细胞【解析】选C。输卵管、胃属于外界环境,组织细胞内是细胞内液,均不属于内环境,注射胰岛素是将胰岛素注射入组织液中。5.下列现象不属于内环境稳态调节范畴的是()A.通过肝脏可增加或减少血糖含量B.通过肺可按一定速率呼出CO2和吸入O2C.肾把代谢终产物不断排出体外D.红骨髓源源不断地产生新的血细胞【解析】选D。内环境主要指细胞外液,内环境稳态调节也主要是对细胞外液成分和理化性质的调节,血糖调节、呼出CO2和吸入O2、代谢废物的排出都属于内环境成分变化的调节,而红骨髓产生新细胞不属于细胞外液成分和理化性质的调节。6.下列哪项叙述适于描述稳态的生理意义()A.维持体温相对稳定B.维持体液的pH相对稳定C.维持内环境的渗透压相对平衡D.机体进行正常生命活动的必要条件【解析】选D。内环境稳态的内容:①血糖和氧含量正常——保证机体能量供应;②体温、pH相对恒定——酶活性、细胞代谢正常;③渗透压相对稳定——维持细胞的形态和功能;④代谢废物因排出而含量较低——防止机体中毒。内环境稳态的意义:机体进行正常生命活动的必要条件。

7.下列哪项不是由人体内环境成分明显变化引起的病症()A.浮肿 B.手足抽搐C.白化病 D.尿毒症【解析】选C。浮肿是因为组织液增多,手足抽搐是因为钙离子过少,尿毒症是因为尿素等排不出去,三者都是由内环境成分明显变化引起的,白化病是由基因突变引起的遗传病,故选C。【速记卡片】1.内环境特点的3个方面:(1)成分:血浆、组织液、淋巴等是内环境的成分,内环境也称细胞外液。(2)理化性质:渗透压、温度、酸碱度体现了内环境的理化性质。(3)功能:内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。2.内环境稳态的5个重点:(1)含义: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叫做稳态。(2)实质:内环境的每一种成分和理化性质处于动态平衡。(3)调节机制:神经—体液—免疫调节网络。(4)特征:稳态的调节能力是有一定限度的。(5)意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。考点一内环境的成分及相互关系1.各组分间的关系:2.内环境的成分:成分举例可以存在的物质营养成分氧气、水、无机盐、葡萄糖、甘油、脂肪酸等调节成分激素、维生素、抗体、组织胺、神经递质等代谢废物二氧化碳、尿素等不应存在的物质只存在于细胞内的物质血红蛋白及与细胞呼吸、复制、转录、翻译有关的酶等由细胞内合成后直接分泌到体外消化酶等不能被吸收的物质纤维素、麦芽糖等3.几种常考细胞所处的内环境:细胞名称直接内环境组织细胞组织液毛细血管壁细胞血浆、组织液毛细淋巴管壁细胞淋巴、组织液血细胞血浆淋巴细胞和吞噬细胞淋巴、血浆【提分技法】“四看法”排除不属于内环境的成分一看是否是细胞内特有的物质,如血红蛋白、胞内酶(呼吸酶、RNA聚合酶、解旋酶);二看是否是细胞膜上的载体、受体等;三看是否是分泌到消化道中的物质,如消化酶;四看是否是不能被人体吸收的物质,如纤维素、麦芽糖等。【考题回访】1.(2013·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【解题指南】解答本题时需关注以下两点:(1)内环境是由细胞外液构成的液体环境。(2)存在于细胞内的物质不属于内环境的成分。【解析】选B。本题考查内环境的成分。A项,抗体主要分布在血清中,也分布于组织液及外分泌液中,属于内环境。B项,糖原是单糖进入细胞内合成的,存在于细胞内,不属于内环境。C项,胰岛素是由胰岛B细胞分泌的激素,通过内环境运输到全身各处,属于内环境成分。D项,氨基酸可以通过消化系统吸收进入血浆,属于内环境成分。2.(2013·海南高考)关于淋巴液的叙述,错误的是()A.淋巴液属于细胞外液B.淋巴液和血浆中都有淋巴细胞C.淋巴液最终汇入血浆参与血液循环D.淋巴液中的蛋白质含量高于血浆中的【解题指南】解答本题时需关注以下两点:(1)血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。(2)淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。【解析】选D。本题考查人体内环境。A项,细胞外液包括血浆、组织液和淋巴,故正确。B项,淋巴细胞广泛存在于内环境中,故正确。C项,毛细淋巴管内的淋巴汇集到淋巴管中,经过淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中,所以血浆中存在淋巴细胞,故正确。D项,大分子蛋白质不能进入淋巴管内,血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量很少,故错误。3.(双选)(2015·汕头模拟)如图表示淋巴和另外三种体液之间相互关系的示意图,相关判断错误的是()A.甲、乙、丙分别是细胞内液、血浆和组织液B.细胞赖以生存的外部环境是生物体的内环境C.甲、乙、丙和淋巴构成了细胞与外界进行物质交换的媒介D.维持丙的渗透压的物质主要是无机盐和蛋白质【解题指南】(1)知识储备:①体液之间的相互转化关系;②内环境的组成和含义。(2)解题思路:根据淋巴的单向转化关系来判断乙和丙的名称,进一步判断出甲。【解析】选A、C。根据图中几种体液的关系可以判断,甲、乙、丙分别是细胞内液、组织液和血浆。淋巴、组织液和血浆构成了细胞与外界进行物质交换的媒介。【延伸探究】(1)比较甲、乙、丙中的CO2浓度大小。提示:甲>乙>丙。CO2的跨膜运输方式是自由扩散,自由扩散的特点是由高浓度一侧运输到低浓度一侧,甲内有氧呼吸产生CO2,经过组织液到达血浆,由循环系统运输到肺而排出体外。(2)CO2由甲运输到丙至少经过几层磷脂分子?提示:6层。甲是细胞内液,由细胞内液到达乙(组织液),至少经过1层膜,由乙到达丙,经过的是毛细血管壁,毛细血管壁由1层细胞组成,所以由乙到达丙至少经过2层膜。由甲运输到丙至少经过了3层膜,即6层磷脂分子。【加固训练】1.下列属于人体内环境组成成分的是()①血液、组织液和淋巴②血浆蛋白、O2和葡萄糖③葡萄糖、CO2和胰岛素④激素、突触小泡和氨基酸⑤口服的肠道中的抗菌药物⑥肌肉注射青霉素A.②③⑥B.②④⑥C.①②③⑥D.③⑤⑥【解析】选A。血液包括血浆和血细胞,血浆是组成内环境的成分。内环境中有血浆蛋白、O2、葡萄糖、CO2、激素、氨基酸等。突触小泡在突触小体中,属于细胞内部环境。口服的药物都在消化道中,不属于内环境成分。注射的青霉素首先进入组织液,属于内环境成分。2.下图表示人体中部分体液的关系图,则下列叙述正确的是()A.内环境是细胞生活的内部环境,包含甲、乙、丙B.乙表示细胞内液C.T细胞、B细胞可以存在于丙液中D.丁液中O2浓度比甲液中高【解析】选C。只有双向箭头指向的丁为细胞内液,有双向箭头指向并有单向箭头指入的乙为血浆,甲表示组织液,丙表示淋巴,内环境是细胞生活的外部环境,是机体的内部环境,包含组织液、血浆和淋巴;T细胞、B细胞等免疫细胞主要存在于淋巴中;大多数情况下细胞内液中的O2浓度低于组织液中的O2浓度。考点二内环境的理化性质及调节机制1.细胞外液渗透压:(1)概念:简单地说,渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。(2)影响因素:血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关;细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-。(3)组织水肿的原因。2.人体pH稳态的维持:(1)稳态维持的原因:血浆中存在缓冲物质,如NaHCO3/H2CO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。(2)维持机制:酸性或碱性物质进入血浆后,可以和缓冲物质发生反应,反应产物可以通过肺或肾脏排出体外,从而使血浆的酸碱度保持相对稳定(如图)。【高考警示】正确理解内环境理化性质的相对稳定(1)特点:内环境的稳态不是固定不变的静止状态,而是处于动态平衡状态,表现为内环境的理化性质只在很小的范围内波动。(2)实例:人体体温维持在37℃左右,血浆pH维持在7.35～7.45,血糖平衡等。【考题回访】1.(2014·新课标全国卷Ⅰ)内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述错误的是()A.内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化B.内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行C.维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性D.内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量,有利于生命活动的进行【解题指南】(1)题干关键词:“内环境”“必要条件”。(2)关键知识:内环境的概念和内环境稳态的意义。【解析】选D。本题主要考查内环境稳态在维持机体正常生命活动中的意义。A项中,内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化,为细胞提供一个相对稳定的生活环境,正确。B项中,内环境稳态可使细胞生活在温度和pH等相对稳定的环境中,有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行,正确。C项中,静息电位的维持主要依赖于K+外流,动作电位的产生主要依赖于Na+内流,维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定,有利于维持神经细胞的正常兴奋性,正确。D项中,丙酮酸的氧化分解发生在细胞内(丙酮酸的彻底氧化分解发生在线粒体中,不彻底氧化分解发生在细胞质基质中),而不是发生在内环境(细胞外液)中,D项错误。2.(2015·广州模拟)下图中的a、b、c分别表示人体内三种细胞外液,细胞1、2、3分别表示处于该细胞外液中的多种细胞,箭头表示这三种液体之间的相互关系。下列有关叙述中正确的是()①液体a的蛋白质含量最高②细胞2中有的种类不消耗O2③液体c可能含有激素和消化酶④细胞3的种类最多A.②③B.③④C.①②D.②④【解析】选D。由图可知,a是淋巴,细胞1为淋巴细胞;b是血浆,细胞2为血细胞;c是组织液,细胞3是组织细胞。组织液、淋巴和血浆三种细胞外液中,血浆(液体b)的蛋白质含量最高,故①错误;血细胞分为红细胞、白细胞和血小板,其中成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器,因此只能进行无氧呼吸,故②正确;组织液不含消化酶,因为消化酶不属于内环境,故③错误;组织细胞种类最多,故④正确。3.(2015·佛山模拟)下列关于内环境的叙述,正确的是()A.内环境的渗透压下降会刺激下丘脑分泌抗利尿激素增加B.内环境是一个主要由H2PO4-/HPO42-构成的缓冲体系C.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所D.内环境的变化会引起机体自动地调节器官和系统的活动【解题指南】解题关键:(1)明确渗透压的大小与抗利尿激素分泌量之间的关系。(2)内环境缓冲体系的构成。(3)内环境稳态的意义。【解析】选D。内环境是体内细胞生活的液体环境,它的渗透压、pH等理化性质可以保持相对稳定,保证细胞进行正常生命活动的需要。内环境的渗透压下降会刺激下丘脑分泌抗利尿激素减少;内环境具有一定的渗透压、酸碱度等理化性质,可以通过机体各器官、系统的生理活动维持内环境的相对稳定;细胞是生物体结构和功能的基本单位,是机体代谢的主要场所;内环境是一个主要由H2CO3/HCO3-等多对缓冲物质构成的缓冲体系。【加固训练】1.人体稳态的调节能力是有一定限度的。下列现象属于内环境稳态失调的是()A.寒冷时打寒战B.从平原到高原,有的人出现肺水肿症状C.接受抗原刺激后,B细胞增殖和分化D.饮水不足时,抗利尿激素释放增加【解析】选B。内环境稳态包括内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。寒冷时打寒战是通过骨骼肌不自主地收缩产生热量维持体温恒定;接受抗原刺激后,B细胞增殖、分化形成浆细胞产生抗体清除抗原;饮水不足,细胞外液渗透压上升,抗利尿激素分泌增多以维持渗透压平衡。出现肺水肿说明组织液的渗透压相对升高,从而导致组织液含量增多,故说明内环境稳态被破坏。2.下面有关内环境与稳态的描述,正确的是()A.人体内含有大量的液体,构成了体内细胞生活的液体环境,即内环境B.血液中含有许多对对酸碱起缓冲作用的物质,每一对缓冲物质都是由一种弱酸和一种相应的强碱盐组成的C.人体新陈代谢中的化学反应主要发生在内环境中D.稳态是机体在神经系统的调节下,通过各个器官、系统的协调活动来共同维持的【解析】选B。人体内含有大量的液体,分细胞内液和细胞外液,其中细胞外液是体内细胞生活的液体环境,即内环境,A错误;血液中的每一对缓冲物质都是由一种弱酸和一种相应的强碱盐组成的,对酸碱起缓冲作用,B正确;人体新陈代谢中的化学反应主要发生在细胞内液中,C错误;机体的稳态是神经-体液-免疫调节网络共同作用的结果,D错误。3.下列有关人体内环境稳态的叙述中,错误的是()A.人体内环境稳态的失调与外界环境无关B.人体有多种器官、系统参与维持内环境稳态C.人体维持内环境稳态的调节能力有一定限度D.人体内环境的稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常【解析】选A。稳态是正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态,人体维持稳态的调节能力有限,当外界环境变化过于剧烈时,内环境稳态就会遭到破坏,故A错误,B、C正确。组成器官的细胞生活在内环境中,内环境的稳态有利于器官正常执行其功能,D正确。考点三内环境稳态及调节、内环境稳态与健康1.内环境稳态与人体主要系统的功能联系:(1)营养物质:消化系统的消化、吸收→循环系统→组织液(或血浆和淋巴)→组织细胞。(2)空气中的O2:呼吸系统→循环系统→组织液(或血浆和淋巴)→组织细胞。(3)二氧化碳:二氧化碳的排出过程与氧气的进入过程刚好相反。(4)代谢废物:2.内环境稳态与人体健康:(1)渗透压的平衡。当患肠胃炎时,常常感到四肢无力,其原因是体内丢失了大量的无机盐,使无机盐平衡遭到破坏,因此需要输液来补充。(2)血糖的平衡。长时间没有进食时,常感到四肢无力、头晕眼花,这是由于葡萄糖供应不足,大脑得不到足够的能量。(3)体温的恒定。感冒发烧时,食欲低下、精神不佳,这是由于体温升高,影响了消化酶等各类酶的催化功能,导致消化不良和其他生理活动紊乱。【高考警示】几种稳态失调情况(1)血糖平衡失调——低血糖、糖尿病等。(2)pH失调——酸中毒、碱中毒等。(3)渗透压失调——细胞形态、功能异常。(4)温度失调——发热、中暑等。【考题回访】1.(2014·新课标全国卷Ⅱ)关于在正常情况下组织液生成与回流的叙述,错误的是()A.生成与回流的组织液中氧气的含量相等B.组织液不断生成与回流,并保持动态平衡C.血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液D.组织液中的有些物质经毛细血管静脉端进入血液【解题指南】(1)题干关键词:“正常情况下”“生成与回流”。(2)关键知识:内环境(细胞外液)中血浆与组织液之间的联系。【解析】选A。本题主要考查内环境的组成、各成分间的物质交换。A项中,组织液与组织细胞之间发生物质交换,氧气由组织液扩散进入组织细胞,回流的组织液中氧气含量降低,错误。B项中,组织液与血浆之间不断进行物质交流,并保持动态平衡,正确。C项中,血浆中的物质经毛细血管动脉端进入组织液,正确。D项中,组织液中的物质经毛细血管静脉端回到血液,正确。2.(2015·郑州模拟)人体内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,下列有关人在剧烈运动时内环境理化性质变化的描述错误的是()A.大量出汗失钠,对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液B.体温调节中枢兴奋,皮肤血管舒张,增大血流量增加散热C.剧烈运动的后期肌肉出现无力现象,是大量出汗失钙引起的D.内环境中的HCO3-、HPO42-等离子对血浆pH的相对稳定有重要作用【解析】选C。大量出汗会丢失盐分,主要是钠离子,钠离子主要在细胞外维持细胞外液的渗透压,因此失钠对细胞外液的影响大于对细胞内液的影响;人在剧烈运动时体温中枢兴奋,通过调节使皮肤血管舒张,增大血流量,使机体散热增加;剧烈运动时的肌肉无力主要是供能不足引起的,出汗流失的钙离子非常少,且血钙过少会造成抽搐而不是肌无力;内环境pH维持稳定的原因是内环境中存在缓冲物质,如HCO3-、HPO42-等。3.(2015·沈阳模拟)下列关于内环境的叙述正确的是()A.内环境指的是细胞内液B.细胞与外界环境之间的物质交换,必须通过内环境才能进行C.神经—体液调节是机体维持内环境稳态的主要调节机制D.正常人体内环境的pH为7.35～7.45【解析】选B。内环境指细胞外液,A错误;内环境是细胞与外界环境之间物质交换的媒介,B正确;神经—体液—免疫调节网络是机体维持内环境稳态的主要调节机制,C错误;血浆pH为7.35～7.45,D错误。【易错提醒】(1)内环境指细胞外液,而不是细胞内液;(2)正常人体血浆的pH为7.35～7.45,而不是内环境的pH。【加固训练】下图为高等动物的体内细胞与外界环境的物质交换示意图,下列叙述正确的是()A.所有生物与外界进行物质交换都是通过内环境来实现的B.代谢废物完全由③过程排出C.O2从红细胞进入组织细胞中发挥作用的部位要经过4层生物膜D.内环境从外界得到营养物质要通过消化系统、呼吸系统、循环系统等结构【解析】选D。单细胞生物没有内环境,A错误;③表示代谢废物排出体外,需要泌尿系统来完成,还可以由皮肤通过汗腺排出,B错误;O2从红细胞进入组织细胞中发挥作用的部位要经过:1层红细胞膜,2层毛细血管壁细胞膜,1层组织细胞膜,2层线粒体膜,共有6层生物膜,C错误;内环境从外界得到营养物质要通过消