新人教生物一轮复习学案：第23讲 人体的内环境与稳态（教师版）

新人教生物一轮复习学案
第23讲 人体的内环境与稳态
【素养目标】　1.通过分析内环境的组成及其稳态，形成稳态与平衡的生命观。(生命观念)　2.通过分析体液各成分相互关系及内环境与外界环境的物质交换关系的图示，构建体内细胞与外界环境之间物质交换模型。(科学思维)　3.通过列举分析内环境稳态失调引起的疾病，形成关爱生命、关注人体健康的态度。(社会责任)
考点一　细胞生活的环境
1．内环境的组成
(1)体液与内环境
(2)内环境的概念：由细胞外液构成的液体环境，本质上是一种盐溶液，类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。
(3)体液的四种成分之间的相互转化
(4)各类细胞生活的内环境
【拾遗补缺】　源于选择性必修1 P6“练习与应用·概念检测”：
(1)人在进行一定强度的体力劳动后，手掌或脚掌上可能会磨出水疱。水疱的液体主要是组织液，一段时间后水疱可自行消失。
(2)下列属于人体内环境的是②。
①膀胱内的尿液　②大脑间隙的液体　③肺泡腔内的气体　④小肠腔中的消化液
2．内环境的成分和理化性质
(1)内环境的成分
①血浆主要成分示意图
②组织液、淋巴液、血浆最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
(2)内环境的理化性质
①渗透压：细胞外液渗透压的90%以上是由Na＋和Cl－决定的。血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关，溶质微粒越多，渗透压越高。
②酸碱度：正常人的血浆近中性，pH为7.35～7.45。血浆pH之所以能够保持稳定，与它含有HCO、H2CO3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。
3．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。
【拾遗补缺】　源于选择性必修1 P9“图1－4”
完善下图所示内容：
(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)人体内细胞外液只包括组织液、血液和淋巴液(　　)
(2)内环境是人体进行细胞代谢的主要场所(　　)
(3)血细胞和心肌细胞所需的营养物质都是直接来自血浆(　　)
(4)膀胱内的尿液、汗腺导管内的汗液、消化道内的消化液都不属于内环境(　　)
(5)机体内环境pH的相对稳定主要靠H2PO/HPO维持(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×
1．比较血浆、组织液、淋巴液的异同
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血浆渗出毛细血管壁 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.归纳内环境中的成分及生理过程
(1)内环境中的成分
(2)内环境中的生理过程
3．渗透压变化引起的组织水肿
[典例剖析]
(多选)(2021·河北卷，17)高盐饮食后一段时间内，虽然通过调节饮水和泌尿可以使细胞外液渗透压回归Na＋摄入前的水平，但机体依旧处于正钠平衡(总Na＋摄入多于排泄)状态。下列叙述正确的是(　　)
A．细胞外液渗透压主要来源于Na＋和Cl－
B．细胞外液渗透压回归与主动饮水、抗利尿激素分泌增加有关
C．细胞内液不参与细胞外液渗透压的调节
D．细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时，细胞外液总量和体液总量均增多
ABD　[细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－，A正确；高盐饮食一段时间后，细胞外液渗透压会升高，机体可以通过主动饮水和减少排尿量(抗利尿激素分泌增加)降低细胞外液渗透压，从而使细胞外液渗透压回归Na＋摄入前的水平，B正确；细胞内液可以与细胞外液相互交换成分，因此，细胞内液参与细胞外液渗透压的调节，C错误；细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时，Na＋主要分布在细胞外液，所以细胞外液会聚集更多水分，细胞外液总量增多，体液总量也增加，D正确。]
【名师点拨】　掌握信息转化能力
信息提取 信息1：高盐饮食
信息2：渗透压回归Na＋摄入前的水平
信息3：正钠平衡
信息转化 1.细胞外液渗透压升高
2.通过主动饮水、增加Na＋的外排，维持内环境渗透压稳定
3.内环境中Na＋摄入量大于排泄量
素养考查 生命观念：稳态与平衡观 科学思维：分析与综合能力
【角度转换】　提升语言表达能力
医生常用葡萄糖氯化钠注射液进行静脉滴注，该注射液配制过程中，氯化钠质量浓度为0.9%，不能过高或过低，原因是防止因内环境渗透压改变使细胞失水吸水而变形乃至影响其生理功能。
考向　内环境的组成及相互关系
1．(2022·广东卷，3)在2022年的北京冬奥会上，我国运动健儿取得了骄人的成绩。在运动员的科学训练和比赛期间需要监测一些相关指标，下列指标中不属于内环境组成成分的是(　　)
A．血红蛋白 B．血糖
C．肾上腺素 D．睾酮
A　[血红蛋白位于红细胞内，细胞内的物质不属于内环境成分，A符合题意；血糖属于营养物质，可存在于内环境中，属于内环境的组成成分，B不符合题意；肾上腺素属于激素，作为调节物质(信号分子)可存在于内环境中，属于内环境的组成成分，C不符合题意；睾酮属于雄激素，可作为调节物质(信号分子)存在于内环境中，属于内环境的组成成分，D不符合题意。]
2．(2022·鞍山高三检测)毛细血管壁仅由一层上皮细胞组成，如图表示毛细血管壁细胞与内环境可能的物质交换途径(图中字母代表不同体液)。相关叙述正确的是(　　)
A．4种体液中，蛋白质含量最高的是a
B．水分子必须依赖转运蛋白才能由b进入a
C．液体c中的物质进入d中，至少要穿过4层生物膜
D．内环境稳态是指4种体液的化学成分保持相对稳定状态
A　[4种体液中，蛋白质含量最高的是a，即细胞中的蛋白质含量最高 ，A正确；水分子也可通过自由扩散由b组织液进入a细胞内液中，该过程不需要蛋白质，B错误；液体c，即淋巴液中的物质进入d血浆中，是通过毛细淋巴管在左右锁骨静脉处直接汇入血浆的，不需要穿过生物膜，C错误；内环境稳态是指b、c、d三种体液组成的细胞外液的各种物质的组成和理化性质保持相对稳定状态，D错误。]
【方法技巧】　巧用单、双向箭头判断内环境物质交换示意图
双方向(箭头)
由此推测，图1中甲为组织液，图2中A为血浆，图3中a为淋巴液。
考点二　内环境的稳态
1．内环境的稳态
【拾遗补缺】　源于选择性必修1 P10“思考·讨论2”：大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会变小，内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内，造成细胞吸水膨胀，进一步导致细胞代谢的功能紊乱。因此在大量出汗或严重腹泻后，为维持内环境的相对稳定，可以在饮水的同时适当补充一些电解质(或无机盐)。
2．稳态的意义：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)正常的血糖水平和氧气含量是供给机体所需能量的重要保障。
3．内环境稳态的实例分析
血浆pH调节的过程
4．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。
5．稳态概念的发展
(1)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(　　)
(2)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(　　)
(3)内环境的稳态就是内环境的三种理化性质保持相对稳定的状态(　　)
(4)内环境的组成成分相对稳定时，机体定会处于稳态(　　)
(5)内环境的成分和理化性质在变化是由外界环境的变化和体内细胞代谢活动引起的(　　)
答案　(1)×　(2)√　(3)×　(4)×　(5)√
[典例剖析]
(多选)(2020·山东卷，18)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　[本题主要考查内环境的稳态与调节。呼吸困难，患者难以排出体内的CO2，导致患者体内的CO2浓度偏高，A正确；体温维持在38 ℃时，该患者的产热量和散热量基本相等，B错误；患者肺部组织液的渗透压升高，会导致血浆中的水进入组织液引起肺部组织液增加，导致水肿，C正确；使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收，重新进入内环境中的水减少，排出的尿量会增加，D正确。]
【名师点拨】　掌握信息转化能力
信息提取 信息1：进入高原缺氧地区后呼吸困难
信息2：肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞
信息3：体温维持在38 ℃
信息转化 1.CO2和O2气体交换量减少
2.组织液渗透压升高，组织液增多
3.产热量等于散热量
素养考查 生命观念：稳态与平衡观 科学思维：逻辑思维能力
【角度转换】　提升语言表达能力
患者肺部组织液的渗透压升高的原因是肺部毛细血管通透性增大，血浆蛋白、血细胞渗出，组织液渗透压增大，组织液的量增多。
考向　内环境的稳态
3．(2022·海南卷，9)缺氧是指组织氧供应减少或不能充分利用氧，导致组织代谢、功能和形态结构异常变化的病理过程。动脉血氧分压与肺泡通气量(基本通气量为1)之间的关系如图，下列有关叙述错误的是(　　)
A．动脉血氧分压从60 mmHg降至20 mmHg的过程中，肺泡通气量快速增加，以增加组织供氧
B．生活在平原的人进入高原时，肺泡通气量快速增加，过度通气可使血液中CO2含量降低
C．缺氧时，人体肌细胞可进行无氧呼吸产生能量
D．缺氧时，机体内产生的乳酸与血液中的H2CO3发生反应，以维持血液pH的稳定
D　[由题图可知，动脉血氧分压从60 mmHg降至20 mmHg的过程中，肺泡通气量快速增加，吸入的氧气增多，以增加组织供氧，A正确；肺泡通气的作用是进行气体交换，吸入O2，排出CO2，生活在平原的人进入高原时，由于高原缺氧环境使氧供应不足，机体通过增加肺泡通气量以加快气体交换，过度通气可增加CO2的排出量，从而使血液中CO2含量降低，B正确；人体肌细胞既能进行有氧呼吸，也能进行无氧呼吸，缺氧时，人体肌细胞可进行无氧呼吸产生能量，C正确；缺氧时，机体内产生的乳酸与血液中的HCO发生反应，以维持血液pH的稳定，D错误。]
【易错警示】　内环境稳态的两个认识误区
(1)内环境达到稳态时，人未必不得病(如遗传病患者)。
(2)内环境稳态遭到破坏时，代谢“紊乱”，但此时代谢速率未必下降。
4．(2022·重庆高三检测)17岁小将苏翊鸣在2022年北京冬奥会获得男子单板滑雪大跳台金牌，为我国争得了荣誉。关于运动员在比赛时体内生命活动的变化，下列说法正确的是(　　)
A．在冰雪环境下进行比赛，运动员体内的产热量大于散热量，以维持体温恒定
B．剧烈运动时，肌肉细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸，使运动员血浆pH明显降低
C．运动员在比赛时，神经系统、内分泌系统、免疫系统等都参与了内环境稳态的调节
D．如果运动员在比赛中手臂擦伤，会造成血浆渗透压升高，导致手臂组织水肿。
C　[在冰雪环境下进行比赛，运动员体内的产热量等于散热量，以维持体温恒定，A错误；由于内环境中存在缓冲物质，剧烈运动时，肌肉细胞进行无氧呼吸产生大量乳酸，也不会使运动员血浆pH明显降低，B错误；内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节，因此运动员在比赛时，神经系统、内分泌系统、免疫系统等都参与了内环境稳态的调节，C正确；如果运动员在比赛中手臂擦伤，会造成组织液渗透压升高，导致手臂组织水肿，D错误。]
(二十三)呼吸性碱中毒和呼吸性酸中毒
1．呼吸性碱中毒
(1)概念：由于肺通气过度使血浆H2CO3浓度或CO2原发性减少，而导致pH值升高(>7.45)。
(2)成因：
①精神性过度通气：呼吸性碱中毒的常见原因。严重者会头晕、感觉异常，偶尔有搐搦。常见于癔病发作患者。
②代谢性过程异常：甲状腺机能亢进及发热等时，通气可明显增加超过了应排出的CO2量。③中枢神经系统疾患：脑炎、脑膜炎、脑肿瘤、脑血管意外及颅脑损伤病人呼吸中枢受到刺激而兴奋，出现通气过度。
2．呼吸性酸中毒
(1)概念：机体酸碱失衡常见的一种类型，它是由于呼吸原因导致机体酸中毒，通常是由于CO2排出不畅导致。
(2)成因：
①呼吸中枢抑制药物：如各类镇静药或麻醉药。
②呼吸肌或胸壁障碍：如呼吸肌无力、麻痹或限制，使用呼吸机时的通气量不足或通气故障等。
③肺部疾病：如慢性阻塞性肺病、肺水肿、肺不张、急性呼吸窘迫综合征(ARDS)等。
[对点训练]
1．(2022·荆州高三检测)液体疗法是指通过补充或限制某些液体以维持机体体液平衡的治疗方法。临床上，常用质量分数为5%的葡萄糖溶液(血浆等渗溶液)、质量分数为10%的葡萄糖溶液、质量分数为5%的NaHCO3溶液等进行输液治疗。下列相关说法错误的是(　　)
A．注射质量分数为5%的葡萄糖溶液后，若葡萄糖被大量消耗会导致患者的渗透压升高
B．低血糖时，使用质量分数为10%的葡萄糖溶液主要为患者提供能量
C．治疗酸中毒时，使用质量分数为5%的NaHCO3溶液能改善患者血浆pH
D．液体疗法的目的是恢复或维持患者正常的体液容量、成分和理化特性
A　[质量分数为5%的葡萄糖溶液与血浆渗透压相等，故静脉注射一定量质量分数为5%的葡萄糖溶液后，血浆渗透压基本不变，但如果葡萄糖被大量消耗，则渗透压会降低，A错误；质量分数为10%的葡萄糖溶液含有的葡萄糖较多，而葡萄糖是细胞呼吸最常用的能源物质，故低血糖时，使用质量分数为10%的葡萄糖溶液主要为患者提供能量，B正确；质量分数为5%的NaHCO3溶液为pH缓冲液，可以调节血浆pH，在治疗酸中毒时，使用质量分数为5%的NaHCO3溶液能改善患者血浆pH，C正确；通过补充或限制某些液体可以维持机体体液平衡，维持机体内环境的稳态，故液体疗法的目的是恢复或维持患者正常的体液容量、成分和理化特性，D正确。]
2．(2023·鞍山高三检测)脑卒中又称中风，是一类突发且发展迅速的脑缺血性或脑出血性疾病，其发病率及死亡率均较高，并发症多样，是严重威胁人类生命安全和生活质量的三大疾病之一。研究表明脑卒中出现血浆渗透压升高、呼吸性碱中毒和代谢性酸中毒的患者死亡率明显增高，机体内环境稳态失调是脑卒中的主要死因。下列相关表述错误的是(　　)
A．内环境酸碱平衡的维持与肺和肾两种器官密切相关
B．抗利尿激素分泌增加可能是脑卒中死亡的诱因之一
C．血液中含氧不足可能是引起呼吸性碱中毒的重要原因
D．静脉注射碳酸氢钠可能会纠正患者酸碱失衡的状态
B　[呼吸性碱中毒、代谢性酸中毒的出现与肺部和肾脏功能的异常有关，因此两种器官与内环境酸碱平衡的维持密切相关，A正确；由题干可知，脑卒中患者血浆渗透压会升高，而抗利尿激素分泌增加会降低细胞外液的渗透压，B错误；血液中含氧不足会引起机体呼吸加深加快，造成肺通气过度，使CO2大量排出，造成血浆pH升高，C正确；代谢性酸中毒主要是因为血浆中HCO丢失过多，因此静脉注射碳酸氢钠可以补充血浆中的HCO，纠正酸碱失衡的状态，D正确。]
1．(2021·重庆卷，13)下列有关人体内环境及其稳态的叙述，正确的是(　　)
A．静脉滴注后，药物可经血浆、组织液到达靶细胞
B．毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是淋巴(淋巴液)和血浆
C．体温的改变与组织细胞内的代谢活动无关
D．血浆渗透压降低可使红细胞失水皱缩
A　[静脉滴注后，药物首先进入血浆，然后通过组织液到达靶细胞，A正确；毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是淋巴(淋巴液)和组织液，B错误；体温的改变与机体的产热、散热相关，而产热与组织细胞内的代谢活动有关，C错误；血浆渗透压降低可使红细胞吸水膨胀，甚至涨破，D错误。]
2．(2021·海南卷，5)肾病综合征患者会随尿丢失大量白蛋白，导致血浆白蛋白减少，出现水肿。有的患者血浆中某些免疫球蛋白也会减少。下列有关叙述错误的是(　　)
A．患者体内的水分在血浆与组织液之间不能相互渗透
B．长期丢失大量的蛋白质可导致患者营养不良
C．免疫球蛋白减少可导致患者免疫力低下
D．临床上通过静脉输注适量的白蛋白可减轻水肿症状
A　[水的运输方式为自由扩散和协助扩散，因此患者体内的水分在血浆与组织液之间可以相互渗透，A错误；蛋白质是生命活动的主要承担者，因此长期丢失大量的蛋白质可导致患者营养不良，B正确；抗体属于免疫球蛋白，可参与体液免疫，因此免疫球蛋白减少可导致患者免疫力低下，C正确；根据题干“肾病综合征患者会随尿丢失大量白蛋白，导致血浆白蛋白减少，出现水肿”可知：临床上通过静脉输注适量的白蛋白可减轻水肿症状，D正确。]
3．(2020·海南卷，4)正常人体体温的昼夜周期性波动称为体温日节律。下列有关体温日节律的叙述，错误的是(　　)
A．因年龄和性别不同而存在差异
B．是机体内环境稳态的一种表现
C．通过神经调节来维持
D．有利于机体适应昼夜变化
C　[正常人的体温因年龄性别不同存在差异，同一个人的体温在一日内也有变化，A正确；内环境通过各器官、系统协调合作使内环境的每一种成分和理化指标处于动态平衡中，体温日节律是内环境稳态的一种表现，B正确；体温的调节需要神经调节和体液调节共同维持，C错误；人体体温昼夜周期性波动，有利于机体适应昼夜温度变化，D正确。]
4．(2019·全国Ⅲ卷，5)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　[血浆中的葡萄糖通过毛细血管壁细胞进入组织液，再通过组织液进入全身各处的细胞，包括骨骼肌细胞，A正确；肝细胞生存的内环境是组织液，因此其代谢产生的CO2以自由扩散的方式进入组织液中，B正确；O2通过血红蛋白被输送到全身各处的组织液，再通过自由扩散的方式从组织液进入组织细胞中，C正确；运动时，丙酮酸转化成乳酸的过程属于无氧呼吸的过程，发生在细胞质基质中而不发生在组织液中，D错误。]
5．(2019·浙江4月选考，16)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项正确；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项正确；保持内环境稳态是人体进行正常物质交换的必要条件，C项正确；简单的多细胞动物(如水螅)的细胞能直接与外部环境接触，即能够直接与外界环境进行物质交换，D项错误。]