【备考2024】生物高考一轮复习学案：第24讲 人体的内环境与稳态(含答案）

【备考2024】生物高考一轮复习
第24讲　人体的内环境与稳态
[课标要求] 1.说明血浆、组织液和淋巴液等细胞外液共同构成高等动物细胞赖以生存的内环境2.阐明机体细胞生活在内环境中，通过内环境与外界环境进行物质交换，同时也参与内环境的形成和维持3.简述机体通过呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环境间的物质交换4.以血糖、体温、pH和渗透压等为例，阐明机体通过调节作用保持内环境的相对稳定，以保持机体的正常生命活动5.举例说明机体不同器官、系统协调统一地共同完成各项生命活动，是维持内环境稳态的基础
[核心素养](教师用书独具) 1.内环境的组成成分间通过物质交换实现稳态(生命观念)2.结合内环境的成分与理化性质稳定的实例得出结论(科学思维)3.通过总结内环境稳态失调引起的疾病，形成关注人体健康的态度(社会责任)
考点1　细胞生活的环境
1．体液及内环境的组成
(1)写出图中标号代表的内容
①血浆，②组织液，③淋巴液，④细胞外液。
(2)a端若为动脉的上端，则a处的氧分压要高于b处的，a处的营养物质含量高于b处的，b处的CO2和代谢废物含量均高于a处的。
(3)请用数字和箭头表示如图中①②③三种体液的关系：
。
(4)各类细胞生活的内环境
2．细胞外液的成分
(1)血浆的主要成分
(2)组织液、淋巴液的成分
①各种成分的含量与血浆相近，但又不完全相同。
②与血浆相比，蛋白质含量很少。
3．内环境的理化性质
(1)渗透压
①概念：是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。
②血浆渗透压：大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
③细胞外液渗透压：主要来源于Na＋和Cl－。
④人的血浆渗透压约为770kPa。
(2)酸碱度
血浆的正常pH：7.35～7.45，这与其含有HCO、HPO等物质有关。
(3)温度：人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。
4．细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
(1)细胞可以直接与内环境进行物质交换。
(2)内环境与外界环境的物质交换过程，需要体内各个系统的参与。
(3)细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。
1．血浆和组织液相比，血浆中蛋白质的含量较多。 (√)
2．食物中的淀粉被消化成葡萄糖发生于内环境中。 (×)
提示：食物中的淀粉被消化成葡萄糖发生于消化道中，消化道不属于内环境。
3．血细胞和心肌细胞所需的营养物质都是直接来自血浆。 (×)
提示：心肌细胞所需的营养物质直接来自组织液。
4．淋巴液和血浆中都有淋巴细胞。 (√)
5．呼吸酶存在于内环境中。 (×)
提示：呼吸酶存在于细胞内。
6．内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所。 (×)
提示：细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
1．正常情况下，血浆与组织液中的物质均能进行双向交换吗？举例说明。(选择性必修1　P3“思考·讨论”)
提示：不能，正常条件下，血浆蛋白不能通过毛细血管壁进入组织液。
2．血浆中蛋白质的含量占7%～9%，无机盐的含量约占1%，为什么细胞外液渗透压90%以上来源于Na＋和Cl－？(选择性必修1　P5“文字信息”)
提示：渗透压的大小决定于单位体积溶质的微粒数，血浆中蛋白质的含量高，但蛋白质的分子量大，微粒数少，而无机盐的分子量小，虽然含量少，但微粒数多。
1．医院里给病人输液时必须使用生理盐水或质量分数为5%的葡萄糖注射液的原因是____________________________________________________________
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提示：生理盐水和质量分数为5%的葡萄糖注射液与血浆等细胞外液的渗透压相同；若输液时使用的注射液浓度过高或过低，则会造成组织细胞失水或吸水，不能维持正常形态和功能
2．有人认为，多吃醋可以明显降低血液的pH，从而软化血管，减少高血压等心血管疾病的发生。从内环境稳态的视角分析，你是否认同此观点？并作出解释。______________________________________________________________
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提示：不认同。血浆中存在缓冲物质，可以将吸收的酸性物质中和，血浆pH不会发生明显改变；如果为了软化血管而过量摄入酸性物质导致血浆pH发生明显改变，反而会危及健康
1．内环境三种组成的比较
项目 血浆 组织液 淋巴液
存在部位 血管 组织细胞间隙 淋巴管
成分来源 ①从消化道吸收而来②从组织液中回渗而来③淋巴液在左右锁骨下静脉汇入 ①血浆透出毛细血管壁②组织细胞代谢产生 组织液渗入毛细淋巴管形成
化学成分 含有水、无机盐、蛋白质等，血浆中蛋白质含量较高，而组织液和淋巴液中蛋白质含量较少
2.内环境的成分
(1)三类内环境中的物质
①小分子物质——CO2、O2、氨基酸、核苷酸、葡萄糖等。
②大分子物质——血浆蛋白、抗体等。
③信号分子——细胞因子、激素、神经递质等。
(2)三类“非内环境物质”
①专门存在于细胞内的物质，如血红蛋白、呼吸酶等。
②专门存在于细胞膜上的物质，如载体、受体。
③专门存在于与外界相通腔(如消化道、呼吸道、膀胱等)中的物质，如消化液、尿液、泪液、汗液等。
3．发生和不发生在内环境中的生理过程
1．医生建议：老年人每天早晨起床后，应饮一杯水，以降低血液粘稠度，预防脑溢血的发生；平常生活中，应注意定时饮水，不要等渴了再喝，因为口渴表明内环境已经缺水了。喝水多，尿就多；喝水少，尿就少。试分析这一现象说明什么问题？
提示：人体内环境中的水也存在一个稳态的问题，健康的人体主要是通过调节饮水和尿液来调节体内水的平衡，所以健康人体具有维持体内水平衡的能力。
2．用箭头及必要的文字尝试构建人体细胞与外界环境的物质交换模型。
提示：
内环境化学成分的分析与判断
1．(2021·聊城一中高三模拟)房水是充满在眼球前、后房内的一种透明清澈液体，其中蛋白质的含量仅为血浆中的1/200，葡萄糖含量约为血浆中的80%，主要是供应虹膜、角膜和晶状体营养，并把这些组织的代谢产物运走。如果房水循环不畅，积累过多，就会导致青光眼。下列说法正确的是(　　)
A．房水位于眼球内部，属于细胞内液
B．泪液是房水外排形成的一种液体，具有抑制细菌生长的作用
C．房水中无机盐的含量可能高于血浆，以便维持渗透压的平衡
D．利用药物抑制房水的生成是治疗青光眼的根本措施
C　[房水是由睫状体产生的，充满在眼球前、后房内的一种透明清澈液体，属于细胞外液，A错误；泪液是泪腺分泌的一种液体，具有抑制细菌生长的作用，B错误；房水中蛋白质的含量仅为血浆中的1/200，葡萄糖含量约为血浆中的80%，则房水中无机盐的含量可能高于血浆，以便维持渗透压的平衡，C正确；房水的主要作用是供应虹膜、角膜和晶状体营养，并把这些组织的代谢产物运走，而房水过多就会导致青光眼，因此应该利用药物促进房水排出治疗青光眼而不能抑制房水产生，D错误。]
2．下列关于人体内环境的叙述，错误的是(　　)
A．心肌细胞内的CO2浓度低于其生活的内环境
B．血管中的药物需经组织液进入肌细胞
C．血浆蛋白进入组织液会引起组织水肿
D．内环境的成分中有葡萄糖和无机盐等
A　[心肌细胞的有氧呼吸不断产生CO2，使其细胞内的CO2浓度高于其生活的内环境，A错误；血管中的药物需透过毛细血管壁进入组织液，再经组织液进入肌细胞，B正确；血浆蛋白进入组织液会引起组织液的渗透压升高，由血浆进入组织液中的水分增多，诱发人体组织水肿，C正确；内环境的成分中有葡萄糖和无机盐等，D正确。]
内环境的组成及相互关系
3．(2021·肇庆高三二模)内环境及其各组分之间的关系如下图所示。下列说法正确的是(　　)
A．②中的蛋白质含量减少时将会导致水肿
B．运动时，丙酮酸转化成乳酸的过程发生在②中
C．①中的葡萄糖、无机盐可以通过②进入肌细胞
D．细胞因子、抗体及消化酶均可分布于②并作用于细胞
C　[①是血浆，②是组织液，组织液中的蛋白质含量减少时，渗透压降低，不会导致水肿，A错误；运动时，丙酮酸转化成乳酸的过程为无氧呼吸过程，发生在细胞质基质中，不是发生在②组织液中，B错误；①血浆中的葡萄糖、无机盐可以通过②组织液进入肌细胞，C正确；抗体、细胞因子可分布于②组织液中，都可以作用于细胞，消化酶存在于消化道，②组织液中不含有消化酶，D错误。]
4．(不定项)(2021·泰安高三一模)下图是某生物兴趣小组整理的人体内环境稳态维持的示意图，①②③④表示相关物质，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示相关系统，甲、乙、丙、丁表示四种液体，A、B表示相关过程。下列说法正确的是(　　)
A．甲、乙、丙、丁四种液体所含的物质种类和含量有差别，其中乙的蛋白质含量最高
B．当吃的食物过咸时，在垂体释放的激素作用下，B过程会加强
C．给病人输入的NaCl会按照体液中甲、乙、丙、丁的含量比进入各种体液
D．口服药物后，药物分子发挥作用离不开Ⅰ、Ⅳ系统的作用
BD　[乙、丙、丁依次是血浆、组织液和淋巴液，它们的物质种类和含量相近，但又不完全相同，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质，甲为细胞内液，其含的物质种类和含量与乙、丙和丁相差很大，甲的蛋白质含量最高，A错误；当吃的食物过咸时，细胞外液渗透压升高，会刺激垂体释放抗利尿激素来促进肾小管、集合管重吸收水，即B过程会加强，导致尿量减少，B正确；给病人输入的NaCl溶液与细胞外液的渗透压相等，细胞外液的渗透压90%来源于Na＋和Cl－，输入的 NaCl大部分在细胞外液(由乙、丙和丁组成)，进入甲(细胞内液)比较少，C错误；口服药物后，药物分子要经过Ⅰ(消化系统)进入血浆中，再经过Ⅳ(循环系统)运输，作用于靶细胞，D正确。]
　巧用“箭头走向”分析内环境物质交换示意图
考点2　内环境的稳态
1．内环境的稳态及其调节
(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叫作稳态。
(2)实质
内环境中的各种化学成分和理化性质保持相对稳定状态。
(3)实例——血浆pH的维持
(4)稳态的主要调节机制：神经—体液—免疫调节网络。
(5)意义：机体进行正常生命活动的必要条件。
①渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素。
②适宜的温度和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件。
③正常的血糖浓度和含氧量是供给机体所需能量的重要保障。
2．内环境稳态失调引起的健康问题
(1)pH失调——酸中毒、碱中毒。
(2)渗透压失调(如呕吐等)——细胞形态、功能异常。
(3)体温失调——发热、中暑等。
(4)血浆蛋白含量降低——出现组织水肿。
(5)代谢废物上升——导致尿毒症。
(6)O2缺乏——导致乳酸中毒。
(7)血钙过低——抽搐；血钙过高——肌无力。
(8)血糖平衡失调——低血糖、糖尿病等。
3．稳态概念的发展
1．NaCl中Na＋参与血浆渗透压形成，而Cl－不参与。 (×)
提示：血浆渗透压形成与血浆中的无机盐和蛋白质等有关，故与Na＋ 和Cl－均有关。
2．人体腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失。 (×)
提示：腹泻会引起水和无机盐大量丢失。
3．营养不良、淋巴管堵塞及过敏反应都会引起组织水肿。 (√)
4．有3种以上的生理系统参与维持内环境稳态。 (√)
5．体内失水过多时抗利尿激素释放减少。 (×)
提示：体内失水过多时，血浆渗透压升高，抗利尿激素释放增加，促进肾小管、集合管对水分的重吸收。
6．实现内环境的稳态只依赖神经—体液—免疫调节。 (×)
提示：内环境稳态还需要各器官、系统的协作。
1．血清钾高于5.5 mmol/L以上，称为高血钾症。尿毒症患者会出现高血钾症，分析其原因。(选择性必修1　P10“旁栏思考”)
提示：尿液是钾离子排出体外的主要途径，尿毒症患者的肾排出钾功能障碍，导致钾离子滞留在体内出现高血钾症。
2．严重中暑又称“热射病”，目前研究较多的机制之一是“直接热损伤”，从细胞代谢角度分析“直接热损伤”的原因。(选择性必修1　P10“与社会的联系”)
提示：过高的体温会使细胞中酶的活性降低或丧失，进而导致细胞代谢的紊乱。
1．新冠肺炎患者的肺泡上皮细胞及肺毛细血管壁细胞受损后，出现肺水肿的原因是____________________________________________________________
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提示：细胞内液和血浆蛋白外渗，使组织液的渗透压升高，组织液渗透吸水
2．比赛过程中运动员会大量出汗，如果此时只喝水不补充盐，内环境渗透压会下降，此时对组织细胞造成的影响是_________________________________
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提示：细胞吸水膨胀，细胞的代谢和功能受到影响
组织水肿成因分析
组织间隙中积聚的组织液过多将导致组织水肿，其引发原因包括Ⅰ、Ⅱ两个层面中的①～⑤五个成因。
1．由于室内外温差很大，人体维持稳态的调节能力有限，同学们的身体会受到一定的影响。即使是在夏季，医生也建议，在剧烈运动导致大汗淋漓之后最好不要立即到温度很低的空调间“乘凉”，请表述其主要依据。
提示：低温刺激会使机体产热作用增强、毛细血管收缩、出汗减少，最终导致机体内的热量不能及时散出。
2．有一位科学家进行了以下实验：用高浓度的糖溶液饲喂一只动物，在接下来的3 h内，每隔30 min检查该动物血液中葡萄糖的浓度。结果如下表所示。
食用糖后的时间/min 血液中葡萄糖的浓度/mg·mL－1
0 0.75
30 1.25
60 1.10
90 0.90
120 0.75
150 0.75
180 0.75
尝试解释血糖浓度为什么会出现这样的变化。
提示：当动物进食高浓度糖溶液后，大量的葡萄糖被吸收进入血液，导致血糖浓度暂时升高。血糖浓度升高会刺激机体加速分泌胰岛素，同时抑制胰高血糖素分泌。在这两种激素的共同调节下，血糖浓度逐渐恢复正常，并保持相对稳定。
内环境的稳态及调节
1．(2021·山东等级考)氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素，此过程发生障碍时，大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺，谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍，患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法错误的是(　　)
A．兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短
B．患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱
C．静脉输入抗利尿激素类药物，可有效减轻脑组织水肿
D．患者能进食后，应减少蛋白类食品摄入
C　[膝跳反射一共有2个神经元参与，缩手反射有3个神经元参与，膝跳反射的突触数目少，都是非条件反射，因此兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短，A正确；患者由于谷氨酰胺增多，引起脑组织水肿、代谢障碍，所以应该是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱，B正确；输入抗利尿激素类药物，导致血浆渗透压下降，加重脑组织水肿，C错误；如果患者摄入过多的蛋白质，其中的氨基酸脱氨基产生的氨进入脑组织与谷氨酸反应生成谷氨酰胺，加重病情，所以应减少蛋白类食品摄入，D正确。]
2．(不定项)(2021·石家庄高三联考)2020年诺贝尔生理学或医学奖授予美国和英国三位科学家，以表彰他们“发现丙型肝炎病毒”。丙型肝炎是由丙型肝炎病毒感染导致，患者大部分在感染期伴有轻度肝水肿和高水平的血浆肝酶。肝酶即转氨酶，主要有谷丙转氨酶(ALT)、天门冬氨酸转氨酶(AST)等。临床上，丙型肝炎诊疗方案指出，患者的常规治疗需要注意水、电解质的平衡，以维持内环境稳态，还需要定时监测肝酶、血氧饱和度等指标。下列叙述错误的是(　　)
A．人的肝脏处毛细血管壁细胞直接生活的内环境是组织液和血液
B．血常规化验单中每种成分的参考值都有一个变化范围，而不是具体的某数值，说明了内环境中各成分的含量在一定范围内维持动态平衡
C．丙型肝炎患者表现肝水肿症状的原因主要是肝脏处毛细血管壁细胞及肝脏细胞受损，血浆蛋白和细胞内液外渗，使组织液的渗透压升高，组织液中的水分增多
D．机体血氧饱和度正常的生理意义是为细胞呼吸的进行提供O2，避免细胞无氧呼吸产生酒精和二氧化碳
AD　[毛细血管的管壁很薄，只有一层上皮细胞组成，故毛细血管壁细胞生活的内环境是血浆和组织液，A错误；人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸而非酒精和二氧化碳，D错误。]
1．核心概念
(1)(选择性必修1 P4)由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。
(2)(选择性必修1 P5)渗透压指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
(3)(选择性必修1 P9)稳态是正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态。
2．结论语句
(1)(选择性必修1 P2)体液包括细胞内液和细胞外液，细胞外液又包括血浆、组织液和淋巴液等。
(2)(选择性必修1 P9)稳态的实质：内环境的每一种成分及理化性质都是不断变化的，但都处于一定的范围内。
(3)(选择性必修1 P10)神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
(4)(选择性必修1 P11)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
1．(不定项)(2020·山东等级考)某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少，检查发现其肺部出现感染，肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分，被确诊为高原性肺水肿。下列说法正确的是(　　)
A．该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高
B．体温维持在38 ℃时，该患者的产热量大于散热量
C．患者肺部组织液的渗透压升高，肺部组织液增加
D．若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收，可使患者尿量增加
ACD　[该患者呼吸困难，不能及时将体内的CO2排出，会导致体内CO2含量偏高，A正确；体温维持在38 ℃时，该患者的产热量等于散热量，B错误；肺组织间隙和肺泡渗出的蛋白质、红细胞等成分会导致患者肺部组织液的渗透压升高，肺部组织液增加，C正确；若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收，则尿液中的水分增多，可使患者尿量增加，D正确。]
2．(2019·浙江7月选考)下列关于动物细胞物质交换的叙述，错误的是(　　)
A．单细胞动物都直接与外界环境进行物质交换
B．骨骼肌细胞通过细胞膜与组织液进行物质交换
C．保持内环境稳态是人体进行正常物质交换的必要条件
D．多细胞动物都必须通过内环境与外界环境进行物质交换
D　[单细胞动物都直接与外界环境进行物质交换，A正确；骨骼肌细胞是组织细胞，通过细胞膜与组织液进行物质交换，B正确；保持内环境稳态是人体进行正常物质交换的必要条件，C正确；简单的多细胞动物(如水螅)的部分细胞能直接与外部环境接触，能够直接与外界环境进行物质交换，D错误。]
3．(2019·全国卷Ⅲ)下列关于人体组织液的叙述，错误的是(　　)
A．血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞
B．肝细胞呼吸代谢产生的CO2可以进入组织液中
C．组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中
D．运动时，丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中
D　[骨骼肌细胞生存的内环境是组织液，血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞，A正确；肝细胞呼吸代谢产生的CO2可通过自由扩散的方式进入组织液，B正确；组织液中的O2可通过自由扩散的方式进入组织细胞，C正确；人体细胞无氧呼吸产生乳酸的过程发生在细胞质基质中，D错误。]
4．(2019·全国卷Ⅱ)当人体失水过多时，不会发生的生理变化是(　　)
A．血浆渗透压升高
B．产生渴感
C．血液中的抗利尿激素含量升高
D．肾小管对水的重吸收降低
D　[当人体水分丢失过多时，会导致细胞外液渗透压升高，下丘脑渗透压感受器受到刺激，产生兴奋传递到大脑皮层产生渴感；由下丘脑分泌并由垂体释放的抗利尿激素增多，在抗利尿激素的作用下，肾小管和集合管对水分的重吸收能力增强，以减少水分随尿液流失，D项符合题意。]
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