第36讲 人体的内环境与稳态
(时间:30分钟 满分:38分)
基础强化练
选择题:1~7题,每题2分。
1.(内环境中的代谢|2024·资阳质检)下列能发生在内环境中的生理过程为( )
[A] 血浆pH的调节
[B] 葡萄糖分解为丙酮酸
[C] 淀粉的消化
[D] 糖原的合成
2.(内环境稳态失调|2025·深圳期中)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。下列有关内环境稳态失调的叙述,错误的是( )
[A] 肌肉抽搐可能是由于内环境成分发生变化
[B] 炎炎夏季,建筑工人户外作业时中暑属于稳态失调
[C] 长跑结束后,运动员出现面红耳赤,呼吸急促的现象属于稳态失调
[D] 机体代谢废物不能及时排出体外,导致尿毒症属于稳态失调
3.(晶体渗透压与胶体渗透压|2024·白银期中)血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,由无机盐等小分子物质形成的渗透压为晶体渗透压,由蛋白质等大分子物质形成的渗透压为胶体渗透压。下列说法错误的是( )
[A] 血浆胶体渗透压降低可引起组织水肿
[B] 正常人大量饮用清水后,短时间内血浆晶体渗透压会下降
[C] 过敏反应中组胺增大毛细血管壁通透性导致血浆胶体渗透压增大
[D] 健康人内环境的每一种成分和渗透压等理化性质都是不断变化的
4.(内环境的理化性质|2025·河南高考适应性考试)人体血浆中无机磷酸盐的浓度为0.8~1.5 mmol/L,而脑脊液中的浓度仅为0.35~0.5 mmol/L。下列叙述正确的是( )
[A] 1分子ATP完全水解可产生2分子磷酸
[B] 脑脊液中无机磷酸盐的浓度低于血浆是因为稳态失调
[C] 由无机磷酸盐形成的渗透压是血浆渗透压的主要来源
[D] 无机磷酸盐可通过调节酸碱度参与人体内环境稳态的维持
5.(新情境·转氨酶与健康|2024·深圳模拟)正常情况下,转氨酶主要分布在各种组织细胞内,以心脏和肝脏活性最高,在血浆中活性很低。当某种原因使细胞膜通透性增高或因组织坏死细胞破裂后,可使大量转氨酶进入血浆。这项事实可作为下列哪项结论的证据( )
[A] 内环境是不稳定的,其稳态是不存在的
[B] 内环境的生化指标能反映机体的健康状况,可作为诊断疾病的依据
[C] 稳态的动态变化将不利于机体的正常代谢
[D] 内环境的稳态不受细胞代谢过程的影响
6.(高原环境稳态调节|2024·湖北一模)如图表示某人从初进高原到完全适应,体内血液中乳酸浓度的变化曲线。下列叙述错误的是( )
[A] ab段人体内无氧呼吸速率小于有氧呼吸
[B] 适应高原环境的过程中,可能会出现造血功能增强、红细胞数量增多
[C] 短期内剧烈运动可能会产生与图示类似的变化
[D] 短期内乳酸含量下降是因为与内环境中的Na2CO3发生化学反应被中和了
7.(维持pH稳定实验|2024·遵义联考)某实验小组同学欲探究土豆匀浆能否维持pH的相对稳定,采用蒸馏水、缓冲液和土豆匀浆作为实验材料进行了相关实验,其中的一组实验结果如表所示。下列叙述正确的是( )
组别 试管1 试管2 试管3
待测液 2 mL蒸馏水 2 mL配制 的缓冲液 2 mL 土豆匀浆
滴加 液体 0.1 mol·L-1 HCl 0.1 mol·L-1 HCl 0.1 mol·L-1 HCl
pH 检测 下降较快 变化不明显 变化不明显
[A] 实验中试管1、2为对照组,试管3为实验组
[B] 上述实验结果说明,土豆匀浆中的缓冲对为HC/H2CO3
[C] 上述实验结果说明,土豆匀浆调节pH的能力是有限的
[D] 上述实验结果说明,土豆匀浆中的缓冲物质与缓冲液中的完全相同
能力提升练
选择题:8~10题,每题4分。
8.(呼吸性碱中毒|2024·宜昌一模)习惯性叹气、过度紧张焦虑等导致身体排出过多的CO2,引发“呼吸性碱中毒”,出现肢体麻木、头晕、胸闷甚至抽搐等症状,患者可通过反复屏气控制症状。下列叙述错误的是( )
[A] 若肺通气不畅通,CO2难以排出,可能会引发“呼吸性酸中毒”
[B] CO2是人体细胞呼吸产生,参与维持血浆pH的稳态,同时也是重要体液因子
[C] 患者体内产生CO2的场所只有线粒体基质
[D] 患者也可以通过深呼吸放松缓解
9.(新情境·间质网络|2024·河池三模)据报道,某科研团队发现了一个新的人体“器官”,其曾被认为是遍布全身的密集结缔组织,但实际上是充满流动液体的间质网络,贯穿于淋巴系统,是淋巴液的来源之一,还可介导癌细胞的扩散及转移。下列推断不合理的是( )
[A] 间质网络中的液体有运输物质的功能,其成分一般稳定
[B] 与血浆和组织液不同,间质网络中的液体属于细胞内液
[C] 淋巴液还可来源于组织液,淋巴液回流受阻可造成水肿
[D] 间质网络的发现对癌细胞的追踪及癌症治疗有重要意义
10.(新情境·最大乳酸稳态|2024·岳阳调研)最大乳酸稳态指在恒定负荷运动中,乳酸生成率及清除率达到平衡时的最大值(阈值),也是提高耐力的最佳负荷强度。下图为多次恒定负荷下测试的血乳酸浓度值,当恒定负荷运动的强度高于阈值时受试者的血乳酸将不再保持稳定状态。肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述错误的是( )
[A] 乳酸增加时,血浆pH保持稳定与其含有的HC等物质有关
[B] 在恒定负荷运动的强度下,受试者的血乳酸阈值约为4 mmol/L
[C] 当恒定负荷运动的强度高于阈值时,运动至力竭的时间一般会延长
[D] 乳酸大量积累会使肌肉酸胀乏力,其运至肝脏细胞需要经过组织液
11.(12分)(内环境稳态及物质交换|2024·重庆期中)如图为体内细胞与内环境之间的物质交换示意图,据图回答下列问题。
(1)图甲表示细胞与周围环境的关系,图中不属于内环境的是 (填序号),毛细血管壁细胞生活的具体内环境是 (填序号)。
(2)图甲②中的渗透压主要由 和 决定。
(3)图乙中,a表示呼吸系统,c表示 系统和 (器官名称)。
(4)蚊子在叮咬我们的皮肤进行吸血时,会把含有抗凝血剂、蚁酸以及多种成分的唾液注入图中 (填序号),有些物质会引起免疫系统发生反应而释放一种叫组胺的物质,该物质引起毛细血管 、增加毛细血管壁的通透性,最终使图中 (填序号)增加,造成被叮咬的地方出现又红又痒的包。
(5)图中红细胞中的O2被组织细胞利用共穿过 层磷脂分子。
第36讲 人体的内环境与稳态
1.A 血浆pH的调节发生在血浆中;葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质;淀粉的消化发生在消化道;糖原的合成发生在细胞内。
2.C 肌肉抽搐可能是内环境中Ca2+含量太低引起的,属于内环境稳态失调;炎炎夏季,建筑工人户外作业时中暑是由于机体体温调节中枢紊乱造成的,属于内环境稳态失调;长跑结束后,运动员出现面红耳赤,呼吸急促的现象是神经调节和体液调节发挥作用的结果,不属于稳态失调;机体代谢废物不能及时排出体外,导致尿毒症,属于内环境稳态失调。
3.C 血浆胶体渗透压降低可导致组织液中的水分增多,进而引起组织水肿;正常人大量饮用清水后,经胃肠吸收进入血浆的水量会增加,短时间内血浆晶体渗透压会下降;正常情况下,血浆中的蛋白质很难透过毛细血管壁进入组织液,过敏反应中组胺可引起毛细血管壁的通透性增强,由血浆进入组织液的蛋白质增多,导致血浆胶体渗透压降低;健康人内环境的每一种成分和渗透压等理化性质都是不断变化的,处于动态平衡状态。
4.D ATP的分子结构由一个腺苷和三个磷酸基团组成,因此当1分子ATP完全水解时,会释放出3分子磷酸;脑脊液和血浆之间通过血脑屏障进行物质交换,这种浓度差异(脑脊液中无机磷酸盐的浓度低于血浆)是正常的生理现象,有助于维持脑组织的正常生理功能,而不是稳态失调;血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
5.B 正常情况下,转氨酶在血浆中的含量较少,当血浆中转氨酶的量增多时,可作为心脏或肝脏组织受损的一个诊断依据即说明内环境的生化指标能反映机体的健康状况,可作为诊断疾病的依据。
6.D ab段乳酸浓度上升是因无氧呼吸加强引起,但人体主要呼吸方式仍是有氧呼吸;适应高原环境的过程中,机体的造血功能增强,红细胞数量增多,以适应高原低氧环境;短期内剧烈运动会因无氧呼吸产生乳酸导致血液中乳酸含量暂时升高,在机体的稳态调节机制下,乳酸含量又降低到正常水平,与图示变化类似;短期内乳酸含量下降的原因是血液中的乳酸与NaHCO3反应转化为乳酸钠和H2CO3,H2CO3又分解成CO2和水,CO2排出体外。
7.A 该实验的目的是探究土豆匀浆能否维持pH的相对稳定,实验中试管1、2为对照组,试管3为实验组;由实验结果可知,向土豆匀浆加入HCl后pH变化不明显,说明土豆匀浆能维持pH的相对稳定,存在缓冲物质,但无法证明缓冲对为HC/H2CO3,也无法证明土豆匀浆中的缓冲物质与缓冲液中的完全相同;题述实验结果无法说明土豆匀浆调节pH的能力是有限的。
8.D 若肺通气不畅通,CO2难以排出,会导致内环境中酸性物质增加,可能会引发“呼吸性酸中毒”;CO2是人体细胞有氧呼吸第二阶段产生的,在线粒体基质中进行,参与维持血浆pH的稳态,同时也能作为体液因子对呼吸运动起调节作用;患者通过深呼吸会排出更多的CO2,加重碱中毒。
9.B 分析题意可知,间质网络中的液体属于细胞外液,有运输物质的功能,其成分一般稳定;淋巴液还可来源于组织液,淋巴液回流受阻会导致组织液中蛋白质增多,渗透压升高,进而会引起组织水肿;根据题意,间质网络可介导癌细胞的扩散及转移,因此间质网络的发现对癌细胞的追踪及癌症治疗有重要意义。
10.C 内环境的pH保持稳定与其中含有的HC/H2CO3等缓冲物质有关,乳酸增加时,可与NaHCO3反应,生成乳酸钠和H2CO3,H2CO3进一步分解为H2O和CO2,CO2通过呼吸排出体外;结合图示可知,在恒定负荷运动的强度下,受试者的血乳酸阈值约为4 mmol/L,即在该负荷下,血浆中乳酸含量较长时间保持稳定;当恒定负荷运动的强度高于阈值时受试者的血乳酸将不再保持稳定状态,可能会引起内环境pH改变,因此运动至力竭的时间一般会缩短;乳酸大量积累会使肌肉酸胀乏力,其运至肝脏细胞需要经过组织液。
11.【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)①⑤(2分) ②③
(2)无机盐 蛋白质
(3)泌尿 皮肤
(4)② 扩张 ③
(5)12(2分)
【解析】 (1)由图甲可知,不属于内环境的是①组织细胞和⑤红细胞,毛细血管壁细胞生活的具体内环境是②血浆、③组织液。(2)②血浆的渗透压主要取决于无机盐和蛋白质的含量。(3)据图乙分析,内环境通过a与外界进行气体交换,a是呼吸系统;外界的养料通过b进入循环系统,b是消化系统;代谢废物由c排出,c是泌尿系统和皮肤。(4)蚊子在叮咬我们的皮肤进行吸血时,会把含有抗凝血剂、蚁酸以及多种成分的唾液注入图中②血浆,有些物质会引起免疫系统发生反应而释放一种叫组胺的物质,该物质能使毛细血管扩张,并增加毛细血管壁的通透性,血浆中的物质进入组织液,最终使图中③组织液增加,这样,在被叮咬的地方就出现了又红又痒的包。(5)红细胞中的O2进入组织细胞内被有氧呼吸利用至少要出红细胞(1层膜)、穿过毛细血管壁细胞(2层膜)、进入组织细胞(1层膜)、进入线粒体(2层膜),共计6层膜。一层膜由两层磷脂分子构成,共12层磷脂分子。第36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,以保证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。
6.运用图示和模型等方法,表征并阐释内环境为机体细胞提供适宜的生存环境并与外界环境进行物质交换。
考点一 细胞生活的环境
1.体内细胞生活在细胞外液中
(1)体液概念:人体内含有的大量以 为基础的液体。
(2)体液组成及比例。
体液
2.内环境的组成及相互关系
(1)概念:由 构成的液体环境叫作内环境。
(2)组成及关系。
(3)将下列细胞与其生活的内环境连接起来(连线)。
①组织细胞 a.组织液、血浆
②毛细血管壁细胞 b.组织液、淋巴液
③毛细淋巴管壁细胞 c.淋巴液、血浆
④血细胞 d.组织液
⑤淋巴细胞 e.血浆
3.细胞外液的成分
(1)血浆主要成分。
[思考] 血浆就是血液吗 血浆蛋白就是血红蛋白吗
(2)组织液、淋巴液、血浆成分的异同点:成分和各成分的含量相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有 。
(3)本质:细胞外液是一种类似于海水的 。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。
4.内环境的理化性质
(1)渗透压。
①概念:溶液中 对水的吸引力。
②渗透压的大小。
单位体积溶液中 溶质微粒的数目 对水的吸引力 渗透压高低
越多
越少
③影响渗透压的物质。
a.血浆渗透压的大小主要与 的含量有关。
b.细胞外液渗透压的90%以上来源于 。
(2)酸碱度。
(3)温度:人体细胞外液的温度一般维持在 左右。
5.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
(1)内环境的作用:①细胞生活的直接环境;②细胞通过内环境与 进行物质交换。
(2)内环境与外界环境进行物质交换参与的系统: 、循环系统、呼吸系统和 等。
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P4正文拓展)内环境是人体进行细胞代谢的主要场所。( )
(2)(选择性必修1 P4正文拓展)无氧呼吸产生乳酸的过程发生在内环境中。( )
(3)(选择性必修1 P4~5 正文)淋巴管内的液体、输尿管内的液体、汗腺导管内的液体、消化道内的液体都属于内环境。( )
(4)(选择性必修1 P5 正文)血浆渗透压大小取决于Na+、Cl-的浓度。( )
(5)(选择性必修1 P6 正文)细胞依赖于内环境,也参与内环境的形成和维持。( )
2.规范表达
(1)(选择性必修1 P5图12拓展)科学家用化学分析的方法测得人体血浆的化学组成中,血浆蛋白含量为7%~9%,无机盐含量约1%,但无机盐在维持血浆渗透压中占重要地位,原因是 。
(2)(选择性必修1 P5正文)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 。
(3)(选择性必修1 P6概念检测1拓展)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,一段时间后水疱可自行消失。水疱主要是由 形成的;水疱自行消失的原因是 。
(4)(选择性必修1 P6思考·讨论延伸)肺气肿病人内环境中的pH会降低,原因是
。
1.归纳物质或成分是否属于内环境成分
2.组织水肿及其产生原因分析
(1)组织水肿。
组织水肿是在一定条件下,组织液浓度升高或血浆、细胞内液浓度下降,引起水分移动,使血浆、细胞内液中的水渗透到组织液引起的水肿现象。
(2)组织水肿的原因归纳。
能力1 结合内环境的组成及相互关系,培养生命观念
1.(2024·广州月考)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
2.(2024·甘肃张掖一模)《红楼梦》中有句话说,女人是水做的。其实不论男性还是女性,体内都含有大量以水为基础的液体。如图表示人体某组织处几种体液之间的关系,甲~丁表示体液。下列相关叙述正确的是( )
[A] 甲代表组织液,2、3过程受阻会引起组织水肿
[B] 丙代表血浆,乙与丙在成分上的主要差别是丙中蛋白质含量较高
[C] 甲、乙、丙三者共同组成人体内环境,只要内环境维持稳态,细胞代谢就能正常进行
[D] 甲中的尿素含量一般处在动态平衡中,这属于内环境稳态的一部分
能力2 围绕内环境的理化性质及与外界环境的物质交换,培养科学思维能力
3.(2024·湖北武汉联考)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。下列说法正确的是( )
[A] 谷氨酰胺含量增加能改变内环境的成分和理化性质
[B] 脑组织水肿是脑组织的细胞外液渗透压降低导致的
[C] 在患者可以进食后,应该增加蛋白类食品的摄入
[D] 静脉输入抗利尿激素类药物,可有效减轻脑组织水肿
考点二 内环境的稳态
1.理解内环境稳态
2.稳态的意义:是机体进行正常生命活动的必要条件。
(1) 是维持组织细胞结构与功能的重要因素。
(2)适宜的 和 是酶正常发挥催化作用的基本条件。
(3)正常的 浓度和血液 是供给机体所需能量的重要保障。
3.稳态概念的发展
4.模拟生物体维持pH的稳定
(1)实验目的。
通过比较自来水、 和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的。
(2)实验步骤。
①将25 mL 倒入50 mL烧杯中。
②用pH计或pH试纸测试起始的 ,并记录。
③一次加一滴0.1 mol/L 的HCl,然后轻轻摇动。加入5滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。
④充分冲洗烧杯并向其中倒入25 mL自来水。测定并记录起始的pH。再如步骤③,一滴一滴地加入0.1 mol/L的 ,测定并记录pH。
⑤充分冲洗烧杯,分别用缓冲液、 代替自来水,重复步骤①~步骤④。
(3)实验结果。
(4)实验结论:比较以上几条曲线的变化规律可知,肝匀浆的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明肝匀浆内含 ,能够维持pH的相对稳定。
(5)实验注意事项。
①HCl和NaOH有腐蚀性,应避免它与皮肤和眼睛接触,也不要入口。若溅到皮肤上,要立即用水冲洗15 min,并尽快告诉老师。
②加入酸或碱时,要一滴一滴地加入,并严格控制滴数。
③充分冲洗烧杯的目的:a.避免残留的HCl与NaOH反应,使实验现象不明显;b.防止不同的材料混合,影响实验结果。
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P7~8探究·实践拓展)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。( )
(2)(选择性必修1 P9 正文)内环境的稳态就是内环境的化学成分保持相对稳定的状态。( )
(3)(选择性必修1 P9 正文)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。( )
(4)(选择性必修1 P10 正文)健康人内环境保持稳态,人体一定健康。当内环境稳态遭到破坏后,一定会引起细胞代谢紊乱。( )
2.规范表达
(1)(选择性必修1 P7问题探讨1)在进行常规体检时,通常要做血液生化检查,血液的生化指标(血浆中各种化学成分的含量)能反映机体的健康状况,依据是 。
(2)(选择性必修1 P10 思考·讨论)严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压可能会降低,带来的后果是 。
(3)(选择性必修1 P10 与社会的联系拓展)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”的原因是
。
(4)(选择性必修1 P10 旁栏思考拓展) 血液中钾浓度高于5.5 mmol/L,称为高钾血症。尿毒症患者会出现高钾血症的原因是
。
能力3 围绕内环境稳态的调节与人体健康,培养科学思维及社会责任
4.(2024·湖北卷,9)磷酸盐体系(HP/H2P)和碳酸盐体系(HC/H2CO3)是人体内两种重要的缓冲体系。下列叙述错误的是( )
[A] 有氧呼吸的终产物在机体内可转变为HC
[B] 细胞呼吸生成ATP的过程与磷酸盐体系有关
[C] 缓冲体系的成分均通过自由扩散方式进出细胞
[D] 过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限
5.(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
能力4 内环境稳态调节机制及相关实验分析,培养实验探究能力
6.(2024·云南昭通月考)为验证家兔血液pH的相对稳定是由于血浆中存在着缓冲物质,某兴趣小组设计如下实验,实验步骤和预期结果如表。下列叙述正确的是( )
步骤 甲组 乙组
步骤1 每组取两支试管,记为1号、2号
步骤2 滴加一定量的缓冲液,测量pH并记录 滴加等量的家兔血浆,测量pH并记录
步骤3 加等量的乳酸 加等量的乳酸
步骤4 测量pH并记录
预测结果 1号、2号试管中pH变化不明显 1号、2号试管中pH变化不明显
[A] 本实验严格遵循对照原则和单一变量原则
[B] 本实验需严格控制自变量,无关变量保证加入的各物质等量即可
[C] 血浆的pH之所以能够保持稳定,推测与其中含有的HC/H2CO3等物质有关
[D] 通过本实验可得出动物血浆中含有缓冲物质,有缓冲作用
考向一 从科学思维的角度,考查内环境及其组成成分、理化性质
1.(2024·浙江6月选考,12)血浆、组织液和淋巴等细胞外液共同构成人体细胞赖以生存的内环境。下列关于淋巴细胞分布的叙述,正确的是( )
[A] 只存在于淋巴
[B] 只存在于血浆和淋巴
[C] 只存在于血浆和组织液
[D] 存在于血浆、组织液和淋巴
2.(2023·河北卷,8)小鼠注射某药物造成肾功能异常,尿中出现大量蛋白质,血浆蛋白减少。下列叙述错误的是( )
[A] 血浆蛋白丢失可造成血液中抗体减少,机体免疫力下降
[B] 血浆蛋白减少造成血浆渗出至组织液的水增多
[C] 血浆蛋白形成的渗透压高于血浆Na+和Cl-形成的渗透压
[D] 小鼠肾功能衰竭时,血浆中尿素氮升高
考向二 从社会责任的角度,考查内环境稳态与人体健康
3.(2022·重庆卷,10)某同学登山后出现腿部肌肉酸痛,一段时间后缓解。查阅资料得知,肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是( )
[A] 酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH显著下降所致
[B] 肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液
[C] 乳酸转化为葡萄糖的过程在内环境中进行
[D] 促进乳酸在体内的运输有利于缓解酸痛
4.(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
第36讲 人体的内环境与稳态
考点一 细胞生活的环境
必备知识·梳理
1.(1)水 (2)血浆 组织液
2.(1)细胞外液 (2)组织液 淋巴液 (3) ①—d,②—a,③—b,④—e,⑤—c。
3.(1)蛋白质 无机盐
[思考] 血浆≠血液,血液包括血浆和血细胞;血浆蛋白≠血红蛋白,血浆蛋白是血浆中蛋白质的统称,属于内环境组成成分,而血红蛋白存在于红细胞内,不属于内环境组成成分。
(2)较多的蛋白质 (3)盐溶液
4.(1)①溶质微粒 ②越大 越高 越小 越低 ③无机盐、蛋白质 Na+和Cl- (2)HC、H2CO3 (3)37 ℃
5.(1)外界环境 (2)消化系统 泌尿系统
深挖教材
1.(1)× 细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
(2)× 无氧呼吸产生乳酸发生在细胞质基质,在细胞内。
(3)× 输尿管、汗腺导管、消化道内的液体与外界相通,不属于内环境。
(4)× 血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关。
(5)√
2.(1)血浆中虽然含有一定量的蛋白质,但蛋白质相对分子质量较大,单位体积溶液中蛋白质微粒数目少,产生的渗透压小
(2)生理盐水和质量分数为5%的葡萄糖溶液的渗透压与血浆渗透压大致相等
(3)血浆中的水大量渗出到组织液 水疱中的液体渗入到毛细血管和毛细淋巴管
(4)由于呼吸不畅,CO2不能及时排出,会使内环境中的pH降低;氧气供应不足,细胞进行无氧呼吸产生乳酸,会使内环境中的pH降低
关键能力·提升
能力1
1.A 血红蛋白主要存在于红细胞内,不属于内环境的组成成分。
2.D 图中甲是血浆、乙是淋巴液、丙是组织液、丁是细胞内液,过程6、5(淋巴循环)受阻时,会导致组织液渗透压升高,引起组织水肿;甲血浆中的蛋白质含量高于乙淋巴液和丙组织液;细胞正常代谢除受内环境稳态的影响外,还受其他多种因素影响,如遗传等;甲血浆中的尿素含量一般处在动态平衡中,这属于内环境稳态的一部分。
能力2
3.A 谷氨酰胺含量增加能改变内环境的成分和理化性质;脑组织的细胞外液渗透压升高导致吸水,从而出现脑组织水肿;该疾病主要和氨基酸的代谢发生障碍有关,患者能进食后,应减少蛋白类食品的摄入,以防止机体产生过多的氨基酸;输入抗利尿激素类药物,不利于体内水分通过尿液排出,因此不能减轻脑组织水肿。
考点二 内环境的稳态
必备知识·梳理
1.器官、系统 相对稳定 化学成分 理化性质 神经—体液—免疫
2.(1)渗透压 (2)温度 pH (3)血糖 含氧量
3.分裂和分化 结构与功能
4.(1)缓冲液 (2)①自来水 ②pH ④NaOH ⑤肝匀浆(4)缓冲物质
深挖教材
1.(1)× 血浆中存在缓冲物质,可以将吸收的酸性物质中和,血浆pH通常不会发生明显改变;若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。
(2)× 内环境稳态的实质是内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。
(3)× 血浆内含有缓冲物质,所以人体剧烈运动后,血浆pH不会明显降低。
(4)× 内环境保持稳态,人体不一定健康,例如患某些基因病。
2.(1)健康机体的生化指标一般都处于正常范围内,当机体某项生理功能异常时,与其对应的相关成分的含量也会出现异常
(2)内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞,造成细胞吸水膨胀,进一步导致细胞代谢和功能紊乱
(3)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
(4)排尿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钾血症
关键能力·提升
能力3
4.C 有氧呼吸的终产物为CO2和水,CO2溶于水后形成H2CO3,再由H2CO3形成H+和HC;细胞呼吸过程中,ADP结合一个磷酸基团生成ATP,该过程与磷酸盐体系有关;缓冲体系的成分如HC、HP携带电荷,不能通过自由扩散方式进出细胞;机体内环境中的缓冲物质能够对乳酸起缓冲作用,但过度剧烈运动会引起乳酸中毒说明缓冲体系的调节能力有限。
5.A 患者体内的水分在血浆与组织液之间可以相互渗透;长期丢失大量的蛋白质可导致营养不良;免疫球蛋白属于免疫活性物质,其含量减少可导致患者免疫力低下;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。
能力4
6.C 本实验缺乏自来水的空白对照组,没有严格遵循对照原则;实验设计应遵循单一变量原则,除了保证加入的各物质等量外,其他无关变量(如温度、时间等)也要保证相同且适宜;血浆的pH之所以能够保持稳定,推测与其中含有的HC/H2CO3等物质有关;本实验缺少自来水的空白对照组,无法证明血浆中含有缓冲物质,有缓冲作用。
研练真题·感悟高考
考向一
1.D 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,所以血浆和淋巴中都有淋巴细胞;另外,像细胞毒性T细胞等淋巴细胞可以透过毛细血管进入组织液。
2.C 血浆蛋白是血浆的重要组成成分之一,具有重要的生理功能。抗体是机体重要的免疫活性物质,其化学本质为蛋白质,分布于血浆和组织液等。该小鼠的肾功能异常造成的血浆蛋白丢失可引起血浆中抗体减少,机体免疫力下降;血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关,血浆蛋白减少引起血浆渗透压降低,导致血浆中水分渗出使组织液中的水增多;渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,血浆中Na+和Cl-的数目远多于血浆蛋白的数目,其形成的渗透压远高于血浆蛋白形成的渗透压;当发生肾功能衰竭时,机体的代谢产物不能及时排出体外,导致血浆中尿素氮等代谢产物浓度升高。
考向二
3.D 肌肉酸痛是因机体产生的乳酸积累造成的,但由于血浆存在缓冲物质,所以血浆pH下降并不明显;肌细胞生成的乳酸进入肝细胞需要经过血浆和组织液;乳酸转化为葡萄糖的过程在肝细胞中进行;肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用,因此促进乳酸在体内的运输,可降低内环境中乳酸的含量,有利于缓解酸痛。
4.D 观察图示,动脉血氧分压从60 mmHg降至20 mmHg的过程中,肺泡通气量迅速增加,吸入的氧气增多,以增加组织供氧;高原上缺乏氧气,生活在平原的人进入高原时,动脉血氧分压会降低,肺泡通气量会快速增加,过度通气排出CO2 ,使血液中CO2含量降低;在缺氧条件下,人体肌细胞可进行无氧呼吸产生乳酸,并释放能量;缺氧时,机体内产生的乳酸与血液中的NaHCO3发生反应,以维持血液pH的稳定。(共85张PPT)
第36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,以保证机体的正常生命活动。
[课标要求]
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。
6.运用图示和模型等方法,表征并阐释内环境为机体细胞提供适宜的生存环境并与外界环境进行物质交换。
细胞生活的环境
考点一
(1)体液概念:人体内含有的大量以 为基础的液体。
(2)体液组成及比例。
1.体内细胞生活在细胞外液中
水
血浆
组织液
(1)概念:由 构成的液体环境叫作内环境。
(2)组成及关系。
2.内环境的组成及相互关系
细胞外液
组织液
淋巴液
(3)将下列细胞与其生活的内环境连接起来(连线)。
①组织细胞 a.组织液、血浆
②毛细血管壁细胞 b.组织液、淋巴液
③毛细淋巴管壁细胞 c.淋巴液、血浆
④血细胞 d.组织液
⑤淋巴细胞 e.血浆
3.细胞外液的成分
蛋白质
(1)血浆主要成分。
无机盐
[思考] 血浆就是血液吗 血浆蛋白就是血红蛋白吗
【提示】 血浆≠血液,血液包括血浆和血细胞;血浆蛋白≠血红蛋白,血浆蛋白是血浆中蛋白质的统称,属于内环境组成成分,而血红蛋白存在于红细胞内,不属于内环境组成成分。
(2)组织液、淋巴液、血浆成分的异同点:成分和各成分的含量相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有 。
(3)本质:细胞外液是一种类似于海水的 。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。
较多的蛋白质
盐溶液
(1)渗透压。
①概念:溶液中 对水的吸引力。
②渗透压的大小。
4.内环境的理化性质
溶质微粒
单位体积溶液中 溶质微粒的数目 对水的吸引力 渗透压高低
越多
越少
越大
越高
越小
越低
③影响渗透压的物质。
a.血浆渗透压的大小主要与 的含量有关。
b.细胞外液渗透压的90%以上来源于 。
(2)酸碱度。
无机盐、蛋白质
(3)温度:人体细胞外液的温度一般维持在 左右。
Na+和Cl-
37 ℃
5.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
(1)内环境的作用:①细胞生活的直接环境;②细胞通过内环境与 进行物质交换。
(2)内环境与外界环境进行物质交换参与的系统: 、循环系统、呼吸系统和 等。
外界环境
消化系统
泌尿系统
深挖教材
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P4正文拓展)内环境是人体进行细胞代谢的主要场所。
( )
×
【提示】 细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
(2)(选择性必修1 P4正文拓展)无氧呼吸产生乳酸的过程发生在内环境中。
( )
×
【提示】 无氧呼吸产生乳酸发生在细胞质基质,在细胞内。
(3)(选择性必修1 P4～5 正文)淋巴管内的液体、输尿管内的液体、汗腺导管内的液体、消化道内的液体都属于内环境。( )
×
(4)(选择性必修1 P5 正文)血浆渗透压大小取决于Na+、Cl-的浓度。( )
×
【提示】 输尿管、汗腺导管、消化道内的液体与外界相通,不属于内环境。
【提示】血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关。
(5)(选择性必修1 P6 正文)细胞依赖于内环境,也参与内环境的形成和维持。
( )
√
2.规范表达
(1)(选择性必修1 P5图1-2拓展)科学家用化学分析的方法测得人体血浆的化学组成中,血浆蛋白含量为7%～9%,无机盐含量约1%,但无机盐在维持血浆渗透压中占重要地位,原因是
。
(2)(选择性必修1 P5正文)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
。
血浆中虽然含有一定量的蛋白质,但蛋白质相
对分子质量较大,单位体积溶液中蛋白质微粒数目少,产生的渗透压小
生理盐水和质量分数为5%的葡萄糖溶液
的渗透压与血浆渗透压大致相等
(3)(选择性必修1 P6概念检测1拓展)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,一段时间后水疱可自行消失。水疱主要是由
形成的;水疱自行消失的原因是
。
(4)(选择性必修1 P6思考·讨论延伸)肺气肿病人内环境中的pH会降低,原因是
。
血浆中的水大量渗出到组织液
水疱中的液体渗入到毛细血管和毛细淋巴管
由于呼吸不畅,CO2不能及时排出,会使内环境中的pH降低;氧气供应不
足,细胞进行无氧呼吸产生乳酸,会使内环境中的pH降低
1.归纳物质或成分是否属于内环境成分
1.归纳物质或成分是否属于内环境成分
2.组织水肿及其产生原因分析
(1)组织水肿。
组织水肿是在一定条件下,组织液浓度升高或血浆、细胞内液浓度下降,引起水分移动,使血浆、细胞内液中的水渗透到组织液引起的水肿现象。
(2)组织水肿的原因归纳。
1.(2024·广州月考)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
能力1 结合内环境的组成及相互关系,培养生命观念
A
【解析】 血红蛋白主要存在于红细胞内,不属于内环境的组成成分。
2.(2024·甘肃张掖一模)《红楼梦》中有句话说,女人是水做的。其实不论男性还是女性,体内都含有大量以水为基础的液体。如图表示人体某组织处几种体液之间的关系,甲～丁表示体液。下列相关叙述正确的是( )
[A] 甲代表组织液,2、3过程受阻会引起组织水肿
[B] 丙代表血浆,乙与丙在成分上的主要差别是丙中蛋白质含量较高
[C] 甲、乙、丙三者共同组成人体内环境,只要内环境维持稳态,细胞代谢就能正常进行
[D] 甲中的尿素含量一般处在动态平衡中,这属于内环境稳态的一部分
D
【解析】 图中甲是血浆、乙是淋巴液、丙是组织液、丁是细胞内液,过程6、5(淋巴循环)受阻时,会导致组织液渗透压升高,引起组织水肿;甲血浆中的蛋白质含量高于乙淋巴液和丙组织液;细胞正常代谢除受内环境稳态的影响外,还受其他多种因素影响,如遗传等;甲血浆中的尿素含量一般处在动态平衡中,这属于内环境稳态的一部分。
3.(2024·湖北武汉联考)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。下列说法正确的是( )
[A] 谷氨酰胺含量增加能改变内环境的成分和理化性质
[B] 脑组织水肿是脑组织的细胞外液渗透压降低导致的
[C] 在患者可以进食后,应该增加蛋白类食品的摄入
[D] 静脉输入抗利尿激素类药物,可有效减轻脑组织水肿
能力2 围绕内环境的理化性质及与外界环境的物质交换,培养科学思维能力
A
【解析】 谷氨酰胺含量增加能改变内环境的成分和理化性质;脑组织的细胞外液渗透压升高导致吸水,从而出现脑组织水肿;该疾病主要和氨基酸的代谢发生障碍有关,患者能进食后,应减少蛋白类食品的摄入,以防止机体产生过多的氨基酸;输入抗利尿激素类药物,不利于体内水分通过尿液排出,因此不能减轻脑组织水肿。
考点二
内环境的稳态
1.理解内环境稳态
器官、系统
相对稳定
化学成分
理化性质
神经—体液—免疫
2.稳态的意义:是机体进行正常生命活动的必要条件。
(1) 是维持组织细胞结构与功能的重要因素。
(2)适宜的 和 是酶正常发挥催化作用的基本条件。
(3)正常的 浓度和血液 是供给机体所需能量的重要保障。
渗透压
温度
pH
血糖
含氧量
3.稳态概念的发展
分裂和分化
结构与功能
4.模拟生物体维持pH的稳定
(1)实验目的。
通过比较自来水、 和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的。
(2)实验步骤。
①将25 mL 倒入50 mL烧杯中。
②用pH计或pH试纸测试起始的 ,并记录。
缓冲液
自来水
pH
③一次加一滴0.1 mol/L 的HCl,然后轻轻摇动。加入5滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。
④充分冲洗烧杯并向其中倒入25 mL自来水。测定并记录起始的pH。再如步骤③,一滴一滴地加入0.1 mol/L的 ,测定并记录pH。
⑤充分冲洗烧杯,分别用缓冲液、 代替自来水,重复步骤①～步骤④。
NaOH
肝匀浆
(3)实验结果。
(4)实验结论:比较以上几条曲线的变化规律可知,肝匀浆的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明肝匀浆内含 ,能够维持pH的相对稳定。
(5)实验注意事项。
①HCl和NaOH有腐蚀性,应避免它与皮肤和眼睛接触,也不要入口。若溅到皮肤上,要立即用水冲洗15 min,并尽快告诉老师。
②加入酸或碱时,要一滴一滴地加入,并严格控制滴数。
③充分冲洗烧杯的目的:a.避免残留的HCl与NaOH反应,使实验现象不明显;b.防止不同的材料混合,影响实验结果。
缓冲物质
深挖教材
1.判断正误
(1)(选择性必修1 P7～8探究·实践拓展)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。( )
×
【提示】 血浆中存在缓冲物质,可以将吸收的酸性物质中和,血浆pH通常不会发生明显改变;若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。
(2)(选择性必修1 P9 正文)内环境的稳态就是内环境的化学成分保持相对稳定的状态。( )
×
【提示】 内环境稳态的实质是内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。
(3)(选择性必修1 P9 正文)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。( )
×
【提示】 血浆内含有缓冲物质,所以人体剧烈运动后,血浆pH不会明显降低。
(4)(选择性必修1 P10 正文)健康人内环境保持稳态,人体一定健康。当内环境稳态遭到破坏后,一定会引起细胞代谢紊乱。( )
×
【提示】 内环境保持稳态,人体不一定健康,例如患某些基因病。
2.规范表达
(1)(选择性必修1 P7问题探讨1)在进行常规体检时,通常要做血液生化检
查,血液的生化指标(血浆中各种化学成分的含量)能反映机体的健康状况,依据是
。
健康机体的生化指标一般都处于正常范围内,当机体某项生理功
能异常时,与其对应的相关成分的含量也会出现异常
(2)(选择性必修1 P10 思考·讨论)严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压可能会降低,带来的后果是
。
(3)(选择性必修1 P10 与社会的联系拓展)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”的原因是 。
内环境中的水将较多地通过渗透作用
进入细胞,造成细胞吸水膨胀,进一步导致细胞代谢和功能紊乱
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
(4)(选择性必修1 P10 旁栏思考拓展)血液中钾浓度高于5.5 mmol/L,称为高钾血症。尿毒症患者会出现高钾血症的原因是
。
排尿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
高钾血症
能力3 围绕内环境稳态的调节与人体健康,培养科学思维及社会责任
C
5.(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
【解析】 患者体内的水分在血浆与组织液之间可以相互渗透;长期丢失大量的蛋白质可导致营养不良;免疫球蛋白属于免疫活性物质,其含量减少可导致患者免疫力低下;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。
能力4 内环境稳态调节机制及相关实验分析,培养实验探究能力
6.(2024·云南昭通月考)为验证家兔血液pH的相对稳定是由于血浆中存在着缓冲物质,某兴趣小组设计如下实验,实验步骤和预期结果如表。
步骤 甲组 乙组
步骤1 每组取两支试管,记为1号、2号
步骤2 滴加一定量的缓冲液,测量pH并记录 滴加等量的家兔血浆,测量pH并
记录
步骤3 加等量的乳酸 加等量的乳酸
步骤4 测量pH并记录
预测结果 1号、2号试管中pH变化不明显 1号、2号试管中pH变化不明显
下列叙述正确的是( )
[A] 本实验严格遵循对照原则和单一变量原则
[B] 本实验需严格控制自变量,无关变量保证加入的各物质等量即可
[D] 通过本实验可得出动物血浆中含有缓冲物质,有缓冲作用
C
1.(2024·浙江6月选考,12)血浆、组织液和淋巴等细胞外液共同构成人体细胞赖以生存的内环境。下列关于淋巴细胞分布的叙述,正确的是( )
[A] 只存在于淋巴
[B] 只存在于血浆和淋巴
[C] 只存在于血浆和组织液
[D] 存在于血浆、组织液和淋巴
考向一 从科学思维的角度,考查内环境及其组成成分、理化性质
研练真题·感悟高考
D
【解析】 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,所以血浆和淋巴中都有淋巴细胞;另外,像细胞毒性T细胞等淋巴细胞可以透过毛细血管进入组织液。
2.(2023·河北卷,8)小鼠注射某药物造成肾功能异常,尿中出现大量蛋白质,血浆蛋白减少。下列叙述错误的是( )
[A] 血浆蛋白丢失可造成血液中抗体减少,机体免疫力下降
[B] 血浆蛋白减少造成血浆渗出至组织液的水增多
[C] 血浆蛋白形成的渗透压高于血浆Na+和Cl-形成的渗透压
[D] 小鼠肾功能衰竭时,血浆中尿素氮升高
C
【解析】 血浆蛋白是血浆的重要组成成分之一,具有重要的生理功能。抗体是机体重要的免疫活性物质,其化学本质为蛋白质,分布于血浆和组织液等。该小鼠的肾功能异常造成的血浆蛋白丢失可引起血浆中抗体减少,机体免疫力下降;血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质含量有关,血浆蛋白减少引起血浆渗透压降低,导致血浆中水分渗出使组织液中的水增多;渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,血浆中Na+和Cl-的数目远多于血浆蛋白的数目,其形成的渗透压远高于血浆蛋白形成的渗透压;当发生肾功能衰竭时,机体的代谢产物不能及时排出体外,导致血浆中尿素氮等代谢产物浓度升高。
3.(2022·重庆卷,10)某同学登山后出现腿部肌肉酸痛,一段时间后缓解。查阅资料得知,肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是( )
[A] 酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH显著下降所致
[B] 肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液
[C] 乳酸转化为葡萄糖的过程在内环境中进行
[D] 促进乳酸在体内的运输有利于缓解酸痛
D
考向二 从社会责任的角度,考查内环境稳态与人体健康
【解析】 肌肉酸痛是因机体产生的乳酸积累造成的,但由于血浆存在缓冲物质,所以血浆pH下降并不明显;肌细胞生成的乳酸进入肝细胞需要经过血浆和组织液;乳酸转化为葡萄糖的过程在肝细胞中进行;肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用,因此促进乳酸在体内的运输,可降低内环境中乳酸的含量,有利于缓解酸痛。
4.(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
【解析】 观察图示,动脉血氧分压从60 mmHg降至20 mmHg的过程中,肺泡通气量迅速增加,吸入的氧气增多,以增加组织供氧;高原上缺乏氧气,生活在平原的人进入高原时,动脉血氧分压会降低,肺泡通气量会快速增加,过度通气排出CO2 ,使血液中CO2含量降低;在缺氧条件下,人体肌细胞可进行无氧呼吸产生乳酸,并释放能量;缺氧时,机体内产生的乳酸与血液中的NaHCO3发生反应,以维持血液pH的稳定。
1.(内环境中的代谢|2024·资阳质检)下列能发生在内环境中的生理过程为
( )
[A] 血浆pH的调节
[B] 葡萄糖分解为丙酮酸
[C] 淀粉的消化
[D] 糖原的合成
(时间:30分钟 满分:38分)
基础强化练
选择题:1～7题,每题2分。
A
【解析】 血浆pH的调节发生在血浆中;葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞质基质;淀粉的消化发生在消化道;糖原的合成发生在细胞内。
2.(内环境稳态失调|2025·深圳期中)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。下列有关内环境稳态失调的叙述,错误的是( )
[A] 肌肉抽搐可能是由于内环境成分发生变化
[B] 炎炎夏季,建筑工人户外作业时中暑属于稳态失调
[C] 长跑结束后,运动员出现面红耳赤,呼吸急促的现象属于稳态失调
[D] 机体代谢废物不能及时排出体外,导致尿毒症属于稳态失调
C
【解析】 肌肉抽搐可能是内环境中Ca2+含量太低引起的,属于内环境稳态失调;炎炎夏季,建筑工人户外作业时中暑是由于机体体温调节中枢紊乱造成的,属于内环境稳态失调;长跑结束后,运动员出现面红耳赤,呼吸急促的现象是神经调节和体液调节发挥作用的结果,不属于稳态失调;机体代谢废物不能及时排出体外,导致尿毒症,属于内环境稳态失调。
3.(晶体渗透压与胶体渗透压|2024·白银期中)血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,由无机盐等小分子物质形成的渗透压为晶体渗透压,由蛋白质等大分子物质形成的渗透压为胶体渗透压。下列说法错误的是
( )
[A] 血浆胶体渗透压降低可引起组织水肿
[B] 正常人大量饮用清水后,短时间内血浆晶体渗透压会下降
[C] 过敏反应中组胺增大毛细血管壁通透性导致血浆胶体渗透压增大
[D] 健康人内环境的每一种成分和渗透压等理化性质都是不断变化的
C
【解析】 血浆胶体渗透压降低可导致组织液中的水分增多,进而引起组织水肿;正常人大量饮用清水后,经胃肠吸收进入血浆的水量会增加,短时间内血浆晶体渗透压会下降;正常情况下,血浆中的蛋白质很难透过毛细血管壁进入组织液,过敏反应中组胺可引起毛细血管壁的通透性增强,由血浆进入组织液的蛋白质增多,导致血浆胶体渗透压降低;健康人内环境的每一种成分和渗透压等理化性质都是不断变化的,处于动态平衡状态。
4.(内环境的理化性质|2025·河南高考适应性考试)人体血浆中无机磷酸盐的浓度为0.8～1.5 mmol/L,而脑脊液中的浓度仅为0.35～0.5 mmol/L。下列叙述正确的是( )
[A] 1分子ATP完全水解可产生2分子磷酸
[B] 脑脊液中无机磷酸盐的浓度低于血浆是因为稳态失调
[C] 由无机磷酸盐形成的渗透压是血浆渗透压的主要来源
[D] 无机磷酸盐可通过调节酸碱度参与人体内环境稳态的维持
D
【解析】 ATP的分子结构由一个腺苷和三个磷酸基团组成,因此当1分子ATP完全水解时,会释放出3分子磷酸;脑脊液和血浆之间通过血脑屏障进行物质交换,这种浓度差异(脑脊液中无机磷酸盐的浓度低于血浆)是正常的生理现象,有助于维持脑组织的正常生理功能,而不是稳态失调;血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
5.(新情境·转氨酶与健康|2024·深圳模拟)正常情况下,转氨酶主要分布在各种组织细胞内,以心脏和肝脏活性最高,在血浆中活性很低。当某种原因使细胞膜通透性增高或因组织坏死细胞破裂后,可使大量转氨酶进入血浆。这项事实可作为下列哪项结论的证据( )
[A] 内环境是不稳定的,其稳态是不存在的
[B] 内环境的生化指标能反映机体的健康状况,可作为诊断疾病的依据
[C] 稳态的动态变化将不利于机体的正常代谢
[D] 内环境的稳态不受细胞代谢过程的影响
B
【解析】 正常情况下,转氨酶在血浆中的含量较少,当血浆中转氨酶的量增多时,可作为心脏或肝脏组织受损的一个诊断依据即说明内环境的生化指标能反映机体的健康状况,可作为诊断疾病的依据。
6.(高原环境稳态调节|2024·湖北一模)如图表示某人从初进高原到完全适应,体内血液中乳酸浓度的变化曲线。下列叙述错误的是( )
[A] ab段人体内无氧呼吸速率小于有氧呼吸
[B] 适应高原环境的过程中,可能会出现造血功能增强、红细胞数量增多
[C] 短期内剧烈运动可能会产生与图示类似的变化
[D] 短期内乳酸含量下降是因为与内环境中的Na2CO3发生化学反应被中
和了
D
【解析】 ab段乳酸浓度上升是因无氧呼吸加强引起,但人体主要呼吸方式仍是有氧呼吸;适应高原环境的过程中,机体的造血功能增强,红细胞数量增多,以适应高原低氧环境;短期内剧烈运动会因无氧呼吸产生乳酸导致血液中乳酸含量暂时升高,在机体的稳态调节机制下,乳酸含量又降低到正常水平,与图示变化类似;短期内乳酸含量下降的原因是血液中的乳酸与NaHCO3反应转化为乳酸钠和H2CO3,H2CO3又分解成CO2和水,CO2排出体外。
7.(维持pH稳定实验|2024·遵义联考)某实验小组同学欲探究土豆匀浆能否维持pH的相对稳定,采用蒸馏水、缓冲液和土豆匀浆作为实验材料进行了相关实验,其中的一组实验结果如表所示。
组别 试管1 试管2 试管3
待测液 2 mL蒸馏水 2 mL配制 的缓冲液 2 mL
土豆匀浆
滴加液体 0.1 mol·L-1 HCl 0.1 mol·L-1 HCl 0.1 mol·L-1
HCl
pH 检测 下降较快 变化不明显 变化不明显
下列叙述正确的是( )
A
8.(呼吸性碱中毒|2024·宜昌一模)习惯性叹气、过度紧张焦虑等导致身体排出过多的CO2,引发“呼吸性碱中毒”,出现肢体麻木、头晕、胸闷甚至抽搐等症状,患者可通过反复屏气控制症状。下列叙述错误的是( )
[A] 若肺通气不畅通,CO2难以排出,可能会引发“呼吸性酸中毒”
[B] CO2是人体细胞呼吸产生,参与维持血浆pH的稳态,同时也是重要体液因子
[C] 患者体内产生CO2的场所只有线粒体基质
[D] 患者也可以通过深呼吸放松缓解
选择题:8～10题,每题4分。
能力提升练
D
【解析】 若肺通气不畅通,CO2难以排出,会导致内环境中酸性物质增加,可能会引发“呼吸性酸中毒”;CO2是人体细胞有氧呼吸第二阶段产生的,在线粒体基质中进行,参与维持血浆pH的稳态,同时也能作为体液因子对呼吸运动起调节作用;患者通过深呼吸会排出更多的CO2,加重碱中毒。
9.(新情境·间质网络|2024·河池三模)据报道,某科研团队发现了一个新的人体“器官”,其曾被认为是遍布全身的密集结缔组织,但实际上是充满流动液体的间质网络,贯穿于淋巴系统,是淋巴液的来源之一,还可介导癌细胞的扩散及转移。下列推断不合理的是( )
[A] 间质网络中的液体有运输物质的功能,其成分一般稳定
[B] 与血浆和组织液不同,间质网络中的液体属于细胞内液
[C] 淋巴液还可来源于组织液,淋巴液回流受阻可造成水肿
[D] 间质网络的发现对癌细胞的追踪及癌症治疗有重要意义
B
【解析】 分析题意可知,间质网络中的液体属于细胞外液,有运输物质的功能,其成分一般稳定;淋巴液还可来源于组织液,淋巴液回流受阻会导致组织液中蛋白质增多,渗透压升高,进而会引起组织水肿;根据题意,间质网络可介导癌细胞的扩散及转移,因此间质网络的发现对癌细胞的追踪及癌症治疗有重要意义。
10.(新情境·最大乳酸稳态|2024·岳阳调研)最大乳酸稳态指在恒定负荷运动中,乳酸生成率及清除率达到平衡时的最大值(阈值),也是提高耐力的最佳负荷强度。下图为多次恒定负荷下测试的血乳酸浓度值,当恒定负荷运动的强度高于阈值时受试者的血乳酸将不再保持稳定状态。肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。
下列叙述错误的是( )
C
11.(12分)(内环境稳态及物质交换|2024·重庆期中)如图为体内细胞与内环境之间的物质交换示意图,据图回答下列问题。
(1)图甲表示细胞与周围环境的关系,图中不属于内环境的是 (填序号),毛细血管壁细胞生活的具体内环境是 (填序号)。
【解析】 (1) 由图甲可知,不属于内环境的是①组织细胞和⑤红细胞,毛细血管壁细胞生活的具体内环境是②血浆、③组织液。
①⑤
②③
(2)图甲②中的渗透压主要由 和 决定。
【解析】 (2) ②血浆的渗透压主要取决于无机盐和蛋白质的含量。
无机盐
蛋白质
(3)图乙中,a表示呼吸系统,c表示 系统和 (器官名称)。
【解析】 (3)据图乙分析,内环境通过a与外界进行气体交换,a是呼吸系统;外界的养料通过b进入循环系统,b是消化系统;代谢废物由c排出,c是泌尿系统和皮肤。
泌尿
皮肤
(4)蚊子在叮咬我们的皮肤进行吸血时,会把含有抗凝血剂、蚁酸以及多种成分的唾液注入图中 (填序号),有些物质会引起免疫系统发生反应而释放一种叫组胺的物质,该物质引起毛细血管 、增加毛细血管壁的通透性,最终使图中 (填序号)增加,造成被叮咬的地方出现又红又痒的包。
②
扩张
③
【解析】 (4)蚊子在叮咬我们的皮肤进行吸血时,会把含有抗凝血剂、蚁酸以及多种成分的唾液注入图中②血浆,有些物质会引起免疫系统发生反应而释放一种叫组胺的物质,该物质能使毛细血管扩张,并增加毛细血管壁的通透性,血浆中的物质进入组织液,最终使图中③组织液增加,这样,在被叮咬的地方就出现了又红又痒的包。
(5)图中红细胞中的O2被组织细胞利用共穿过 层磷脂分子。
12
【解析】 (5)红细胞中的O2进入组织细胞内被有氧呼吸利用至少要出红细胞(1层膜)、穿过毛细血管壁细胞(2层膜)、进入组织细胞(1层膜)、进入线粒体(2层膜),共计6层膜。一层膜由两层磷脂分子构成,共12层磷脂分子。
