备战高考生物一轮复习第25讲 人体的内环境稳态及实例分析 讲义Word文档格式.docx
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(必修3P3“相关信息”改编)手和脚有时会磨出“水泡”,甚至是“血泡”。
分析二者成分:
水泡:
主要成分是____________。
血泡:
主要成分是____________,还含有____________。
答案:
组织液 组织液 血细胞
(必修3P5“旁栏思考题”改编)生理盐水的浓度是多少?
医院里给病人输液时为何必须使用生理盐水或质量分数为5%的葡萄糖注射液?
浓度过高、过低有何后果?
生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液,这样的溶液及质量分数为5%的葡萄糖注射液所提供的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同,所以是血浆的等渗溶液。
如果输液时使用的NaCl溶液的质量分数低于或高于0.9%,则会造成组织细胞吸水或失水,从而不能维持正常形态和功能。
下面三幅图为体液或内环境组成及调节机制,请回答下列问题:
(1)图甲中先根据D两端均为单向箭头,确认D为________________________________
______,它单向来自[B]______,单向汇入[A]__________;
图中[B]一方面可与A进行双向物质交换,另一方面可与[C]________进行双向物质交换,图中a、b、c分别为B与C、A与B及B与D间间隔的“屏障”,则a、b、c依次为________、________、________(填结构名称);
D需经d过程注入A,则d过程表示______,D在______________处与A汇合。
(2)图乙中a液、b液、c液、d液依次对应图甲中的______。
组织水肿是指________液体积聚。
长期蛋白质营养供应不足会导致a液渗透压________。
(3)图丙表示内环境稳态调节机制,A、B是相应调节系统,A、B分别为________调节、________调节。
(1)淋巴 组织液 血浆 细胞内液 细胞膜
毛细血管壁 毛细淋巴管壁 淋巴循环 左右锁骨下静脉
(2)A、D、B、C c液 下降
(3)免疫 体液
考向1 内环境的组成及成分
1.
(2019·
吉林大学附属中学模拟)下图甲~丁表示人体中部分体液的关系图,下列叙述正确的是( )
A.甲~丁均属于内环境
B.甲中不会发生抗原与抗体的结合
C.丙中的细胞参与了内环境的形成和维持
D.丁可表示神经细胞的细胞内液
解析:
选C。
根据单箭头方向可以判断,甲为组织液,丙为淋巴,乙为血浆,丁为血细胞的细胞内液,丁不属于内环境,A项、D项错误;
组织液中会发生抗原与抗体的结合,B项错误;
淋巴细胞参与了内环境的形成和维持,C项正确。
2.(2019·
山东牟平月考)下表是人体细胞内液和细胞外液中的物质组成和含量的测定数据。
下列说法错误的是( )
成分
(mol/L)
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
HCO
有机
酸
蛋白
质
①
②
142.00
5.00
25.00
1.50
103.00
27.00
6.00
16.00
③
147.00
4.00
1.25
1.00
114.00
30.00
7.50
④
10.00
143.00
2.50
10.45
11.00
-
47.00
A.③与④的成分存在差异的主要原因是细胞膜的选择透过性
B.②属于血浆,③属于组织液,②的蛋白质含量减少将会导致③的增多
C.肝细胞中的CO2从产生的场所扩散到②,至少要穿越3层磷脂双分子层
D.④属于细胞内液,因为它含有较多的蛋白质和K+
细胞外Na+的含量高于细胞内,细胞内K+的含量高于细胞外。
表中数据显示④中含较少的Na+,含有较多的蛋白质和K+,所以④属于细胞内液;
①中Na+含量高,K+含量低,据此可判断①是细胞外液,细胞外液包括血浆、组织液、淋巴,因血浆中蛋白质含量高,而组织液中蛋白质含量很少,所以②属于血浆,③属于组织液,血浆蛋白含量减少会导致组织液增多;
肝细胞的线粒体基质中产生的CO2扩散到血浆中,要穿过2层线粒体膜、1层细胞膜、2层毛细血管壁的细胞膜,共5层磷脂双分子层;
③(组织液)与④(细胞内液)隔有细胞膜,③与④的成分存在差异的主要原因是细胞膜的选择透过性。
(1)巧用单、双向箭头判断内环境物质交换示意图
①分析
单箭头
双箭头
②结论:
甲是细胞内液,乙是组织液,丙是血浆,丁是淋巴。
(2)“四看法”排除不属于内环境的成分
考向2 稳态的调节机制
3.(2019·
四川成都龙泉驿区一中入学考试)下图为机体调节示意图。
下列叙述正确的是( )
A.人体清除衰老细胞体现的是图中②免疫系统的防卫功能
B.图中③神经系统均直接控制内分泌腺的活动
C.坎农提出人体内环境稳态的维持是神经—体液—免疫调节的结果
D.血糖调节的主要途径是①④⑥⑤
选D。
人体清除衰老细胞体现的是免疫系统的清除功能;
神经系统可直接或间接调控内分泌腺的活动;
神经—体液—免疫调节是目前普遍认为的维持内环境稳态的调节机制,而坎农认为内环境稳态是在神经和体液调节的共同作用下,通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一实现的;
血糖调节主要是通过血糖浓度的升降刺激胰岛细胞分泌胰岛素或胰高血糖素来实现的。
4.(2019·
河北邯郸成安一中月考)内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件,下列有关内环境与稳态的叙述不正确的是( )
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.细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持
C.正常人剧烈运动后,血浆的pH仍能维持近中性
D.当内环境稳态遭受破坏后,不一定引起细胞代谢紊乱
Na+主要位于细胞外液,维持细胞外液的渗透压,A正确;
细胞会消耗内环境中的营养物质,也会将分泌物和代谢物释放到内环境中,参与内环境的形成和维持,B正确;
正常人剧烈运动后,乳酸进入血液,经过血液中缓冲物质的调节,血浆的pH仍能维持近中性,C正确;
当内环境稳态遭受破坏后,一定会引起细胞代谢紊乱,D错误。
考向3 内环境稳态与人体健康
5.(2019·
江西瑞昌二中高三月考)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
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,因此内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化。
酶促反应需要酶,酶的活性又受温度、pH等因素的影响,只有温度、pH等都在适宜的范围内(内环境稳定),酶才能正常地发挥催化作用。
神经细胞兴奋的产生与静息电位和动作电位有关,静息电位的维持和动作电位的产生与神经细胞外Na+、K+的浓度有关,因此维持内环境中Na+、K+浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性。
内环境主要包括组织液、血浆和淋巴,丙酮酸氧化分解发生在细胞内液,细胞内液不属于内环境。
6.(2019·
辽宁沈阳铁路实验中学月考)内环境稳态的维持要依靠机体的调节,但外界环境也会影响稳态,下列事实哪一项不是外界环境因素变化引起的( )
A.夏天长期待在空调房间容易引起“空调病”
B.有人到青藏高原后会头疼乏力、血压升高
C.人屏息一段时间后,呼吸运动会明显加强
D.长期处于高温环境可能会引起“中暑”
由于空调房间温度较低,使汗腺毛孔收缩,影响排汗等生理过程,同时与外界有较大温差,会引起内环境发生较大变化。
青藏高原上空气稀薄,O2浓度较低,使大脑等组织细胞缺氧,提供的能量减少,而出现头昏乏力等症状。
人屏住呼吸时,不与外界环境发生气体交换,从而使CO2大量积累在血浆中,刺激呼吸中枢,进而使呼吸加快,但它不是外界环境变化引起的。
由于外界温度过高,长期处于高温环境会使人体代谢紊乱,从而引起“中暑”。
内环境稳态的实例——体温调节与水盐调节
1.体温调节
(1)热量来源:
主要是细胞中有机物的氧化放能。
(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。
②散热途径
皮肤内毛细血管的散热
呼气、排尿和排便等
(3)体温恒定的意义:
体温恒定是人体生命活动正常进行的必要条件,主要通过对酶的活性的调节体现。
(4)与体温调节有关的结构
①温度感受器:
温觉感受器和冷觉感受器,分布于皮肤、黏膜和内脏。
②调节中枢:
位于下丘脑。
③感觉中枢:
位于大脑皮层。
(5)体温调节的机制
①寒冷时
调节方式:
神经调节、神经—体液调节。
②炎热时
主要是神经调节。
2.人体水盐平衡及调节
(1)调节机制:
神经—体液调节。
(2)水盐平衡调节相关结构与激素
①水盐平衡的调节中枢在下丘脑,渴觉中枢在大脑皮层。
②参与的激素:
主要为抗利尿激素。
a.产生:
下丘脑产生。
b.释放:
垂体后叶释放。
c.作用部位:
肾小管和集合管。
d.功能:
促进肾小管和集合管对水分的重吸收。
(3)水盐平衡调节
①神经调节途径:
细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴觉。
②体液调节途径:
细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→(下丘脑产生抗利尿激素)垂体后叶释放抗利尿激素作用于肾小管、集合管,使其重吸收水增多→尿液减少。
③调节模型
(必修3P32“资料分析”改编)如果某人一天要喝10多千克水,经检查发现他的垂体功能有问题,请分析此人多饮的原因可能是什么?
垂体功能出现问题,则不能释放由下丘脑细胞分泌的抗利尿激素,使肾小管和集合管重吸收水分减少,尿量增加,只能通过神经调节将信息传到大脑皮层产生渴觉,主动饮水,造成多饮。
下图表示体温调节和水盐调节的过程,据图分析回答下列问题:
(1)图中字母a、b、c、d分别表示的激素是__________、__________、__________、__________。
(2)在寒冷环境中,皮肤会发生的变化是________________________________________。
(3)以小鼠为实验材料,验证下丘脑是水盐调节的中枢。
写出实验思路:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(1)促甲状腺激素释放激素 促甲状腺激素 甲状腺激素 抗利尿激素
(2)汗腺分泌减少、毛细血管收缩、立毛肌收缩等
(3)将小鼠均分为实验组与对照组两组,实验组破坏下丘脑,对照组不作处理,两组供给相同的水量,测定各组小鼠的尿量
考向1 体温平衡及调节
1.(2019·
贵州遵义航天中学期中)如图为某种哺乳动物的体温调节神经回路,请分析该体温调节过程图并判断下列说法不正确的是( )
注:
图中数字1~16表示神经元,字母表示感受器,其中P、S和H分别为外周、脊髓和下丘脑的感受器;
虚线框为神经中枢。
A.当刺激Ⅰ存在时,1和7之间传递的永远是兴奋性冲动
B.若刺激Ⅱ为寒冷,则14和13之间与14和16之间传递的神经递质不同
C.若刺激Ⅰ作用于P,则该神经调节过程中共涉及4条反射弧
D.在体温调节中,下丘脑既有感受器,又有神经中枢
选B。
无论刺激Ⅰ是炎热还是寒冷,1为传入神经,则1和7之间传递的永远是兴奋性冲动,A项正确;
若刺激Ⅱ为寒冷,应促进产热,促进血管收缩,因此14和13之间与14和16之间传递的神经递质可能相同,B项错误;
由题图可知,当刺激Ⅰ作用于P(感受器)时,可通过4条反射弧完成体温调节过程,它们分别是1→7→11→15,1→7→8→14→13,1→7→8→14→16,1→7→11→12→13,C项正确;
由题图可知,H为下丘脑的感受器,虚线框为体温调节的神经中枢,也存在于下丘脑中,D项正确。
陕西西安中学期中)为研究不同温度条件对皮肤及口腔温度的影响,某人在能迅速改变温度的房间内做了相关的实验,测量结果如图所示。
下列分析错误的是( )
A.从图中可以看出,口腔温度基本不变,能保证酶催化所需的适宜温度
B.在50~100分钟,体内甲状腺激素含量增加
C.第100分钟时,为了减少热量散失,所以皮肤不再散热
D.整个体温调节过程属于神经—体液调节
从坐标曲线中可以看出:
口腔温度能保持相对稳定,保证酶催化所需的适宜温度,A项正确;
当室温降低时(50~100分钟),体内甲状腺激素含量增加,产热增加,B项正确;
第100分钟时,由于皮肤温度仍高于外界室温,所以皮肤仍散热,C项错误;
整个体温调节过程属于神经—体液调节,D项正确。
体温调节中的“三、二、一”
考向2 水盐平衡调节
湖南怀化溆浦四中期中)下列有关人体水盐平衡调节的相关叙述中,错误的是( )
A.抗利尿激素通过血液运输后作用于肾小管和集合管细胞
B.人体摄取食物过咸,渴觉中枢和水盐平衡调节中枢均产生兴奋
C.人体剧烈运动导致大量出汗,此时下丘脑合成并释放抗利尿激素
D.人体从30℃环境进入0℃环境中,抗利尿激素分泌减少,尿量增加
抗利尿激素通过血液运输后作用于肾小管和集合管细胞;
人体摄取食物过咸,细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器产生兴奋并传至大脑皮层,产生渴觉;
下丘脑合成抗利尿激素,由垂体释放;
人体在寒冷环境中汗液分泌减少,同时抗利尿激素分泌减少,尿量增加。
河北邢台月考)下图为人体细胞外液渗透压升高时的部分调节过程示意图,其中甲、乙、丙表示结构。
下列相关叙述错误的是( )
―→
A.食物过咸会导致细胞外液渗透压升高
B.结构甲、乙分别是下丘脑和垂体
C.抗利尿激素在结构甲细胞中合成
D.结构丙对水的重吸收减少,尿量减少
饮水不足、体内失水过多或食物过咸都会导致细胞外液渗透压升高,A正确;
分析图示可知,结构甲、乙分别是下丘脑(渗透压感受器)和垂体,B正确;
抗利尿激素由下丘脑的内分泌细胞合成,C正确;
结构丙为肾小管和集合管,对水的重吸收增加,尿量减少,D错误。
有关水盐平衡调节的2个核心点
(1)水盐的平衡是在神经调节和体液调节共同作用下,主要通过肾脏来完成的,调节途径为:
下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴感→主动饮水以补充水分。
下丘脑渗透压感受器→垂体→释放抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水→尿量减少。
(2)引起水盐平衡调节的不是体内水的绝对含量的变化,而是渗透压的变化。
引起机体抗利尿激素分泌的有效刺激是细胞外液渗透压的升高。
[清一清]
易错点1 血液≠血浆
[点拨]
(1)血液包括血浆和血细胞。
(2)血浆是血液中的液体部分,属于体液中的细胞外液。
易错点2 血红蛋白≠血浆蛋白
[点拨]
(1)血红蛋白存在于红细胞中,是红细胞内的重要成分。
(2)血浆蛋白存在于血浆中,是血浆的成分。
易错点3 内环境≠体内液体
[点拨]
(1)内环境是由细胞外液构成的液体环境。
(2)与外界相通的液体(如尿液、泪液、汗液、消化液等),不属于内环境。
易错点4 误认为“内环境是细胞代谢的主要场所”
[点拨] 细胞代谢主要发生在细胞内,其主要场所是细胞质基质。
内环境为细胞生活提供了直接的液体环境,它可将营养物质、O2等送入细胞,并接纳细胞排出的代谢废物,发生于内环境中的反应主要涉及酸碱缓冲反应,抗原—抗体结合及递质与受体结合等。
易错点5 误认为冬季“产热>
散热”或体温持续维持较高水平时“产热>
散热”,并认为炎热环境中体温只有“神经调节”
[点拨] 只要体温稳定,无论冬季还是夏季,无论体温维持在37℃,还是甲亢病人的偏高体温(如一直维持在39℃)均应维持产热与散热的动态平衡,否则产热>
散热则体温升高,反之则体温降低。
人在冬季散热增多,产热也增多,在炎热环境中散热减少,产热也减少,故无论冬季还是夏季,产热与散热都维持动态平衡。
此外无论寒冷还是炎热环境,体温调节均为既存在神经调节也存在体液调节。
[判一判]
(1)膀胱上皮细胞、毛细血管壁细胞、血细胞和毛细淋巴管壁细胞生活的直接内环境分别是尿液和组织液、血液和组织液、细胞液和血浆、组织液和淋巴( )
(2)与组织液和淋巴相比较,血浆中含有更多的蛋白质,其渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量( )
(3)血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液,若淋巴管阻塞会引起下肢水肿( )
(4)NaCl中Na+参与血浆渗透压形成而Cl-不参与(2016·
海南,19A)( )
(5)人体细胞内O2/CO2的值,线粒体内比细胞质基质高(2015·
山东,4B)( )
(6)患者血浆蛋白减少使血浆渗透压升高,可出现组织水肿(2015·
四川,5B)( )
(7)淋巴液和血浆中都有淋巴细胞(海南,20B)( )
(8)人体剧烈运动时无氧呼吸所产生的乳酸使血浆pH明显降低( )
(9)抗利尿激素是由下丘脑细胞分泌、垂体释放的( )
(10)食物过咸,引起大脑皮层产生渴觉,大量饮水后会抑制下丘脑的调节效应( )
(11)在寒冷环境中,由于产热量大于散热量,所以体温不会降低( )
(12)剧烈运动过程中,汗液的大量分泌是为了保持体温和渗透压的相对稳定( )
(13)人在寒冷环境中,甲状腺激素含量上升,增加了产热量,其调节方式只有体液调节( )
(14)下丘脑中不仅含有体温和水盐调节中枢,而且还含有感受温度变化和渗透压变化的感受器( )
(1)×
(2)√ (3)√ (4)×
(5)×
(6)×
(7)√ (8)×
(9)√ (10)√ (11)×
(12)×
(13)×
(14)×
(2018·
高考海南卷)下列属于内环境的是( )
A.淋巴管内的液体
B.输尿管内的液体
C.汗腺导管内的液体
D.消化管内的液体
选A。
淋巴管内的液体为淋巴,它与血浆、组织液一同构成内环境。
输尿管内的液体为尿液,汗腺导管内的液体为汗液,消化管内的液体为消化液,三种液体均属于外环境。
(2017·
高考全国卷Ⅲ)若给人静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液,则一段时间内会发生的生理现象是( )
A.机体血浆渗透压降低,排出相应量的水后恢复到注射前水平
B.机体血浆量增加,排出相应量的水后渗透压恢复到注射前水平
C.机体血浆量增加,排出相应量的NaCl和水后恢复到注射前水平
D.机体血浆渗透压上升,排出相应量的NaCl后恢复到注射前水平
因为静脉注射的是与血浆等渗的生理盐水,所以机体血浆渗透压是不发生改变的,A、D错误。
注射后血浆量增加,机体通过肾脏等排出NaCl与水后恢复到注射前的正常水平,B错误,C正确。
高考全国卷Ⅰ)血浆渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压,其中,由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压,由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。
回答下列问题:
(1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆胶体渗透压降低,水分由________进入组织液,可引起组织水肿等。
(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,经胃肠吸收进入血浆的水量会________,从而使血浆晶体渗透压________。
(3)在人体中,内环境的作用主要为:
①细胞生存的直接环境,②____________________
____________________________________________________。
(1)由题干信息可知,胶体渗透压是由蛋白质等大分子物质形成的,而晶体渗透压是由无机盐等小分子物质形成的。
某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆胶体渗透压降低,水分由血浆进入组织液,可引起组织水肿等。
(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,经胃肠吸收进入血浆的水量会增加,致使血浆中无机盐等小分子的浓度变小,血浆晶体渗透压降低。
(3)细胞作为一个开放的系统,可以直接与内环境进行物质交换:
不断获取进行生命活动所需要的物质,同时又不断排出代谢产生的废物,从而维持细胞正常的生命活动。
所以说,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
(1)血浆
(2)增加 降低 (3)细胞与外界环境进行物质交换的媒介
高考应答必背
1.体液包括细胞内液和细胞外液,细胞外液又包括血浆、组织液和淋巴等,细胞外液构成内环境。
2.与组织液和淋巴相比,血浆含有更多的蛋白质。
3.内环境的理化性质主要包括温度、酸碱度和渗透压。
4.内环境的稳态指的是各种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态,内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络。
5.体温调节和水盐调节都是通过神经—体液调节实现的。
6.参与体温调节的激素主要有甲状腺激素和肾上腺素,参与水盐调节的激素是抗利尿激素。
[课时作业]
江西吉安新干二中段考)内环境的稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述不正确的是( )
A.组织液中的蛋白质增加可能会出现组织水肿
B.组织液中部分物质会通过淋巴循环回到血浆
C.机体严重失水,体内抗利尿激素分泌会增加
D.内环境中葡萄糖氧化分解为生物体提供能量
组织液中的蛋白质增加导致其渗透压升高,出现组织水肿,A正确;
组织液可进入淋巴,通过淋巴循环回到血浆中,B正确;
机体严重失水,细胞外液渗透压升高,下丘脑分泌抗利尿激素增加,C正确;
葡萄糖只能在细胞中氧化分解,不能在内环境中氧化分解,D错误。
贵州遵义四中月考)下图中甲、乙、丙、丁表示人体体液的各种成分及其相互关系,有关叙述正确的是( )
A.人体内含量最多的是乙,O2浓度最高的是乙
B.营养不良时,甲的含量会增多,乙的含量会减少
C.毛细血管壁细胞的内环境为甲和乙
D.淋巴细
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