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高考生物二輪復習專題專練
(19)　人體內環境穩態及其調節
從“高度”上研究高考
[典例]　(2022·浙江6月選考)大雪紛飛的冬天，室外人員的體溫仍能保持相對穩定，其體溫調節過程如圖所示。下列敘述錯誤的是(　 )
A．寒冷刺激下，骨骼肌不由自主地舒張以增加產熱
B．寒冷刺激下，皮膚血管反射性地收縮以減少散熱
C．寒冷環境中，甲狀腺激素分泌增加以促進物質分解產熱
D．寒冷環境中，體溫受神經與體液的共同調節
[解析]　寒冷刺激下，骨骼肌不由自主地收縮以增加產熱，A錯誤；寒冷刺激下，皮膚血管收縮，血流量減少，以減少散熱，B正確；寒冷環境中，通過分級調節使甲狀腺激素分泌增加，以促進新陳代謝增加產熱，C正確；寒冷環境中既有下丘腦參與的神經調節，也有甲狀腺激素參與的體液調節，故體溫受神經和體液的共同調節，D正確。
[答案]　A
從“深度”上提升知能
(一)巧用單、雙箭頭判斷相關成分或結構間的關系
體液各成分之間的轉化 組織液與血漿及細胞內液間都是雙向交換，組織液與淋巴液以及淋巴液與血漿之間都是單向交換，因此圖1中甲是細胞內液，乙是組織液，丙是血漿，丁是淋巴液
激素分泌的分級調節和反饋調節 垂體與其他腺體(如甲狀腺、性腺等)之間為雙向箭頭，其他腺體與下丘腦以及下丘腦與垂體之間為單向箭頭，故圖2中1是下丘腦，2是垂體，3是其他腺體(如甲狀腺、性腺等)
生態系統碳循環中的各種成分 在碳循環中，只有生產者與大氣中的CO2庫之間是雙向箭頭。生產者、消費者、分解者都有箭頭指向大氣中的CO2庫。除大氣中的CO2庫外，生產者、消費者都有箭頭指向分解者。因此，圖3中A是生產者，B是大氣中的CO2庫，C是消費者，D是分解者
(二)下丘腦參與的血糖、體溫、水鹽平衡的調節機制
1．下丘腦的四個功能和三個中樞
①四個功能：感受、傳導、分泌和調節。
②三個中樞：體溫調節中樞、血糖調節中樞和水鹽平衡調節中樞。
2．下丘腦的功能是調節內臟活動和內分泌活動
因為下丘腦的某些細胞既是神經元細胞，又是內分泌細胞，故下丘腦對人體的體溫、攝食、水鹽平衡和內分泌活動調節起重要作用，同時參與人的情緒活動。
從“寬度”上拓展訓練
1．(2021·全國甲卷)人體下丘腦具有內分泌功能，也是一些調節中樞的所在部位。下列有關下丘腦的敘述，錯誤的是(　 )
A．下丘腦能感受細胞外液滲透壓的變化
B．下丘腦能分泌抗利尿激素和促甲狀腺激素
C．下丘腦參與水鹽平衡的調節；下丘腦有水鹽平衡調節中樞
D．下丘腦能感受體溫的變化；下丘腦有體溫調節中樞
解析：選B　下丘腦是水鹽平衡調節中樞，同時也具有滲透壓感受器，能感受細胞外液滲透壓的變化，A、C正確；下丘腦能分泌促甲狀腺激素釋放激素、抗利尿激素等，具有內分泌功能，促甲狀腺激素是由垂體分泌的，B錯誤；下丘腦內有維持體溫相對恒定的體溫調節中樞，能感受體溫變化，調節產熱和散熱，D正確。
2．(2022·羅田模擬)下丘腦是人體內分泌的樞紐，在人體內環境穩態調節過程中發揮著重要作用。下圖中甲、乙、丙表示下丘腦的某些區域，A、B、C表示不同調節途徑。下列說法錯誤的是(　 )
A．人在炎熱環境中汗腺分泌增強，是通過途徑A實現的
B．人飲水不足時下丘腦中滲透壓感受器興奮后做出反應，是通過途徑B實現的
C．途徑C可表示寒冷刺激時甲狀腺激素、胰高血糖素分泌的分級調節
D．在圖示的調節途徑中A的調節速度最快、作用范圍最準確
解析：選C　人在炎熱環境中，機體通過神經調節引起汗腺分泌增強，圖中途徑A可以表示該過程，該過程屬于神經調節，A正確；人飲水不足時，細胞外液滲透壓升高，使下丘腦中滲透壓感受器興奮，引起下丘腦分泌、垂體釋放的抗利尿激素增多，促進腎小管和集合管對水的重吸收，故人飲水不足時下丘腦中滲透壓感受器興奮后做出反應，是通過途徑B實現的，B正確；途徑C可表示寒冷刺激時甲狀腺激素分泌的分級調節，但是胰高血糖素的分泌過程不存在分級調節，C錯誤；圖中途徑A為神經調節，途徑B和C的最終環節為體液調節，與體液調節相比，神經調節(途徑A)的速度快、作用范圍準確，D正確。
3.(2022·揚州模擬)毛細血管壁僅由一層上皮細胞組成，如圖表示毛細血管壁細胞與內環境可能的物質交換途徑(圖中字母代表不同體液)。下列相關敘述正確的是(　 )
A．a、b、c依次代表細胞內液、組織液和淋巴液
B．4種體液中，蛋白質含量最高的是b
C．水分子必須依賴轉運蛋白才能由b進入a
D．內環境穩態是指4種體液的理化性質保持相對穩定狀態
解析：選A　a、b、c、d依次代表細胞內液、組織液、淋巴液和血漿，A正確；4種體液中，蛋白質含量最高的是a(細胞內液)，B錯誤；水分子通過自由擴散和協助擴散由b進入a，通過協助擴散進入時需要水通道蛋白，通過自由擴散進入時不需要蛋白質，C錯誤；內環境穩態是指b、c、d三種體液組成的細胞外液的理化性質和各種化學成分保持相對穩定的狀態，D錯誤。
[微課微練·一點一評]
一、選擇題
1．(2022·洛陽模擬)組織液是存在于細胞之間的液體，又名細胞間隙液。下列有關敘述正確的是(　 )
A．神經元、吞噬細胞等生活的內環境是組織液
B．組織液中的物質都能直接來自血漿或淋巴液
C．組織液的蛋白質含量和滲透壓均低于血漿的
D．內環境的激素主要通過血液運輸到身體的各處
解析：選D　神經元直接生活的內環境是組織液，吞噬細胞生活的內環境是血漿，A錯誤；組織液中的物質都可直接來自血漿和細胞內液，不能來自淋巴液，B錯誤；組織液中蛋白質含量低于血漿，滲透壓的大小主要與無機鹽(主要是Na＋、Cl－)的含量有關，血漿的滲透壓與蛋白質和無機鹽有關，組織液的滲透壓等于血漿，C錯誤；內分泌細胞產生的激素彌散到體液中，隨血液流到全身，D正確。
2．(2022·德州三模)穩態揭示了內環境的相對穩定是生命活動及其功能調節的基礎；適穩態是指人體可適應外環境的持續改變而建立新穩態以維持健康，強調機體同時具有穩定性和靈活性。下列說法錯誤的是(　 )
A．適穩態是機體的一種適應和保護性調節機制
B．適穩態現象表明人體穩態的調節能力是有一定限度的
C．穩態與適穩態的調節過程都存在反饋調節機制
D．移居高原后人體血氧處于較高水平是機體適穩態調節的結果
解析：選B　適穩態是機體通過調節作用，在各器官、系統協調活動下實現的，是機體的一種適應和保護性調節機制，A正確；適穩態現象表明人體穩態的調節能力具有一定的靈活性，B錯誤；穩態與適穩態的調節過程都存在反饋調節機制，C正確；移居高原后人體血氧處于較高水平是人體可適應外環境的持續改變而建立新穩態的結果，D正確。
3．血液中的CO2能透過“血—腦脊液屏障”進入腦脊液，與水結合生成碳酸后解離出H＋，H＋刺激位于延髓的化學感受器，引起呼吸中樞興奮，使呼吸運動加深加快。下列敘述錯誤的是(　 )
A．CO2作為細胞外液的成分，可參與血漿pH的調節
B．哺乳動物劇烈運動產生大量乳酸，造成血漿pH值持續下降
C．CO2刺激呼吸運動加深加快的過程依賴完整的反射弧
D．腦脊液、血漿中的碳酸及CO2等都屬于內環境的組成成分
解析：選B　CO2作為細胞外液的成分，與H2O結合產生的碳酸可以調節血漿pH，A正確；哺乳動物無氧呼吸的產物是乳酸，但由于緩沖物質的存在，血漿pH不會持續下降，B錯誤；CO2與水結合生成碳酸后解離出的H＋可使位于延髓的化學感受器興奮，興奮以神經沖動(動作電位)的形式沿傳入神經傳導至呼吸中樞，使呼吸運動加深加快，該過程依賴完整的反射弧，C正確；內環境是由血漿、組織液和淋巴液等組成的，腦脊液、血漿中的碳酸及CO2(代謝廢物)等都屬于內環境的組成成分，D正確。
4．(2022·唐山二模)血漿滲透壓可分為膠體滲透壓和晶體滲透壓，其中由蛋白質等大分子物質形成的滲透壓稱為膠體滲透壓，由無機鹽等小分子物質形成的滲透壓稱為晶體滲透壓。已知大部分晶體物質不易通過血細胞細胞膜，但可以自由通過毛細血管壁，血漿蛋白不易通過毛細血管壁。下列有關滲透壓的敘述錯誤的是(　 )
A．在維持血細胞內液和細胞外液滲透壓平衡方面，血漿晶體滲透壓起主要作用
B．血漿中蛋白質含量比無機鹽含量高，所以血漿滲透壓主要由膠體滲透壓體現
C．在維持血漿和組織液滲透壓平衡方面，血漿膠體滲透壓和晶體滲透壓均起到一定作用
D．人體血漿滲透壓平衡受多種激素和神經系統的調節
解析：選B　大部分晶體物質不易通過血細胞細胞膜，在維持血細胞內液和細胞外液滲透壓方面，Na＋和Cl－起主要作用，因此在維持細胞內液和細胞外液方面血漿晶體滲透壓起主要作用，A正確；血漿滲透壓90%以上來源于Na＋和Cl－，即血漿滲透壓主要由晶體滲透壓體現，B錯誤；血漿滲透壓的大小主要與無機鹽、蛋白質的含量有關，在維持血漿和組織液滲透壓平衡方面，血漿膠體滲透壓和晶體滲透壓均起到一定作用，C正確；人體血漿滲透壓平衡受多種激素(如醛固酮等)和神經系統(如下丘腦等參與)的調節，D正確。
5．(2022·重慶一模)如圖為人體甲細胞及三種細胞外液間的物質交換關系，圖中箭頭代表物質交換方向。下列有關敘述正確的是(　 )
A．葡萄糖分解成丙酮酸能發生在細胞外液乙中而不發生在丁中
B．若細胞外液丙中蛋白質異常增多，會導致人體組織水腫
C．甲細胞可表示紅細胞，其直接與細胞外液乙進行物質交換
D．細胞外液乙的理化性質與甲細胞及外界環境均有關
解析：選D　葡萄糖分解成丙酮酸是呼吸作用的第一階段，場所是細胞質基質，細胞外液乙(組織液)和丁(淋巴液)中都不能發生，A錯誤；細胞外液丙是血漿，血漿中蛋白質增多會導致血漿滲透壓升高，組織液中的水進入血漿增加，所以不會導致人體組織水腫，B錯誤；細胞外液乙為組織液，能與其直接進行物質交換的是組織細胞，紅細胞應生活在血漿中，C錯誤；組織液的理化性質與組織細胞的代謝及外界環境均有關，D正確。
6．(2022·遼寧二模)尿崩癥是指由于抗利尿激素缺乏(垂體性尿崩癥)或由于多種病變引起腎臟對抗利尿激素敏感性缺陷(腎源性尿崩癥)，使腎臟對水分的重吸收產生障礙。下列敘述正確的是(　 )
A．尿崩癥患者常表現為多尿和多飲的癥狀，其尿液滲透壓較大
B．垂體中抗利尿激素的合成基因發生突變，會出現尿崩癥
C．垂體性尿崩癥可以通過口服抗利尿激素來治療
D．禁水一段時間后注射適量的抗利尿激素，若患者細胞外液滲透壓無明顯變化，則可能是腎臟受損導致的尿崩癥
解析：選D　尿崩癥患者的腎臟對水分的重吸收產生障礙，導致尿液滲透壓降低，A錯誤；抗利尿激素是下丘腦合成分泌的，故垂體中抗利尿激素的合成基因發生突變不會影響抗利尿激素的合成，不會出現尿崩癥，B錯誤；抗利尿激素的本質是多肽，口服會被分解成氨基酸，失去作用效果，C錯誤；抗利尿激素的靶器官是腎臟，禁水一段時間后，細胞外液滲透壓升高，注射適量的抗利尿激素，若患者細胞外液滲透壓無明顯變化，則可能是腎臟受損導致的尿崩癥，D正確。
7．(2022·香洲區四模)人體體溫和血糖平衡的部分調節過程如圖所示。據下圖分析，下列敘述錯誤的是(　 )
A．刺激傳遞至下丘腦，再通過神經遞質作用于胰島B細胞使之分泌胰島素的過程為神經—體液調節
B．下丘腦→垂體→甲狀腺→甲狀腺激素的過程，體現了激素的分級調節
C．血糖升高使胰島素分泌增加，胰島素起效果后，會通過相關途徑使胰島素分泌量減少
D．抗體2作用于靶細胞上胰島素的受體，則該患者體內血糖濃度、胰島素濃度均可能偏高
解析：選A　刺激傳遞至下丘腦，再通過神經遞質作用于胰島B細胞使之分泌胰島素的過程為反射，屬于神經調節，A錯誤；下丘腦→垂體→甲狀腺→甲狀腺激素的過程，體現了激素的分級調節，B正確；經胰島素作用后，血糖濃度降低，使胰島素分泌明顯減少(反饋調節)，C正確；抗體2與受體結合后，胰島素無法作用于受體，使血糖濃度無法降低(血糖濃度維持在較高水平)，使胰島素的濃度也偏高，D正確。
8．(2022·濟南三模)失溫癥是指當人體核心溫度低于35 ℃時出現的各種癥狀。失溫癥的癥狀取決于體溫下降幅度，輕度失溫可能造成發抖與意識混濁；中度失溫時發抖癥狀消失，但精神錯亂的狀況會加劇。在重度失溫的情況下，會有反常脫衣現象，也就是患者開始脫去衣物，這也同時增加了心搏停止的風險。下列敘述正確的是(　 )
A．環境寒冷是引發失溫癥的主要原因，夏季運動不會發生失溫現象
B．成人中度失溫時發抖癥狀消失的原因是高級神經中樞(大腦)的調節功能增強
C．重度失溫時，人意識模糊感到熱，此時皮膚毛細血管中血流量上升
D．輕度和中度失溫時，可通過加大運動量抵御寒冷維持體溫相對穩定
解析：選C　出現失溫的主要原因是人體長時間處于熱量流失大于熱量補給的狀態，導致體溫下降，所以夏季運動若熱量流失大于熱量補給，也可能會發生失溫現象，A錯誤；成人中度失溫時發抖癥狀消失的原因是神經中樞(下丘腦)的調節功能減弱，B錯誤；重度失溫時，人意識模糊感到熱，此時皮膚毛細血管中血流量上升，散熱增加，C正確；輕度失溫可能造成發抖與意識混濁，中度失溫時發抖癥狀消失，不可通過加大運動量來抵御寒冷，應通過增添衣物等防止熱量散失的方式維持體溫相對穩定，D錯誤。
9．恒溫動物由于體溫調節機制比較完善，能夠在環境變化的情況下保持體溫相對穩定。如圖為恒溫動物由T1環境進入T2環境過程中產熱和散熱的變化曲線，分析圖像，判斷下列敘述正確的是(　 )
A．恒溫動物的體溫調節屬于體液調節
B．由T1環境進入T2環境，甲狀腺激素分泌增多，腎上腺素分泌減少
C．曲線A表示散熱，曲線B表示產熱
D．在T2環境下，由于毛細血管收縮使機體最終表現為散熱減少
解析：選C　恒溫動物的體溫調節有神經系統和內分泌系統參與，屬于神經—體液調節，A錯誤；由T1環境進入T2環境，機體的產熱和散熱量均增加，可知T2為寒冷環境，甲狀腺激素和腎上腺素的分泌均增多，增加機體產熱，B錯誤；進入寒冷環境，先散熱加快，再引起產熱加快，最后散熱量等于產熱量，從而維持體溫相對穩定，機體由T1環境進入到T2環境時，在短時間內曲線A上升比曲線B迅速，確定曲線A表示散熱，曲線B表示產熱，C正確；由T1環境進入T2環境，由于毛細血管收縮和汗腺分泌減少等使機體減少散熱，最終達到產熱量和散熱量維持平衡，但T2環境中機體產熱量和散熱量均高于T1環境，D錯誤。
二、非選擇題
10．下丘腦是大腦皮層下調節內臟活動的高級中樞，如圖為下丘腦參與的部分調節過程，請據圖分析回答下列問題：
(1)由圖可知，下丘腦可產生______________________________________(至少答出兩項)等信息分子，通過細胞間的信息交流調節機體的穩態。
(2)當人體受到熱刺激時，位于皮膚和內臟的感受器興奮，在____________形成熱覺。當受到寒冷刺激時，下丘腦通過垂體作用于腺體A分泌相應的激素，促進骨骼肌和肝臟等主要器官________，維持人體體溫的相對穩定。與在炎熱環境中相比，寒冷環境下人的精力更集中、興奮性更高，主要原因是此時________________的含量較高，能提高神經系統的興奮性。
(3)當吃的食物過咸時，通過下丘腦和垂體的相關活動，使__________激素的含量增加，促進腎小管和集合管________________________，最終導致尿量減少，有利于細胞外液滲透壓恢復正常水平。
(4)當血糖濃度上升時，下丘腦中的葡萄糖感受器接受刺激產生興奮，使胰島B細胞的分泌活動增強，從而使血糖濃度下降，此過程屬于__________調節。如果d過程可刺激胰島A細胞分泌胰高血糖素，則該激素主要的靶細胞為__________。
解析：(1)圖中下丘腦通過分泌神經遞質參與神經調節，通過分泌促甲狀腺激素釋放激素、抗利尿激素等參與激素調節。(2)感覺產生于高級神經中樞大腦皮層，因此人體受到熱刺激時，在大腦皮層形成熱覺。當受到寒冷刺激時，機體主要通過有機物的氧化分解產生能量維持體溫，主要產熱器官是骨骼肌和肝臟。與炎熱條件相比，寒冷條件下，下丘腦分泌的促甲狀腺激素釋放激素增加，最終促進甲狀腺激素的分泌，從而促進機體產熱，同時甲狀腺激素還能夠提高神經系統的興奮性，所以寒冷環境下人的精力更集中、興奮性更高。(3)當吃的食物過咸時，細胞外液滲透壓升高，刺激下丘腦分泌、垂體釋放抗利尿激素，促進腎小管和集合管對水分的重吸收，降低細胞外液滲透壓，從而使得細胞外液滲透壓恢復正常水平。(4)當血糖濃度上升時，下丘腦中的葡萄糖感受器接受刺激產生興奮，促進胰島B細胞的分泌活動增強，從而使血糖濃度下降，該過程涉及反射弧和激素，因而該過程的調節方式屬于神經—體液調節。d過程中，胰島A細胞分泌胰高血糖素，胰高血糖素主要作用于肝，促進肝糖原分解，因而主要的靶細胞為肝細胞。
答案：(1)神經遞質、抗利尿激素、促甲狀腺激素釋放激素(至少答出兩項)　(2)大腦皮層　產熱　甲狀腺激素　(3)抗利尿　對水分的重吸收　(4)神經—體液　肝細胞
11．(2022·天津模擬)“抗糖飲食法”預防衰老的說法在部分人之間流傳，有人為此徹底拒絕糖分攝入，連主食和水果也不吃。人們“抗糖”的原因是高濃度的葡萄糖等還原糖與皮膚中的膠原蛋白在非酶促條件下會發生一系列反應，形成不可逆的終末產物——晚期糖基化終末產物(AGEs)。AGEs會讓皮膚中的彈性纖維變得僵硬，形成皺紋和斑點。
(1)人體短期缺乏食物中的糖類來源，維持血糖濃度的途徑還有____________和______________，而長期沒有糖類來源，會嚴重影響機體對________的需求。
(2)抗性糊精是一種水溶性膳食纖維，食品研發人員研發了一種以抗性糊精部分替代低筋面粉的改良餅干。為研究食用這種餅干后的血糖濃度變化，以50 g藥品級無水葡萄糖為參考食物，以97.6 g改良餅干作為實驗組，定時檢測食用后血糖濃度的變化，結果如圖所示。
根據實驗設計原則可推算，每100 g改良餅干中人體可吸收的糖類含量為______ g(計算結果精確到小數點后一位)。
(3)要進一步說明餅干的改良效果，實驗應再增加的對照組是________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)由圖推測，改良餅干________(填“緩解”或“加劇”)了AGEs的形成，綜合題干信息，你認為“抗糖”預防衰老合理的飲食方法是什么？并對此加以解釋。________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：(1)糖類是細胞重要的能源物質，短期缺乏糖類攝入，機體主要依靠肝糖原的分解和非糖物質轉化來維持血糖濃度，嚴重缺少葡萄糖會影響機體內能量的供應。(2)分析題干可知，97.6 g改良餅干中人體可吸收的糖類含量為50 g，則每100 g改良餅干中人體可吸收的糖類含量為50/97.6×100≈51.2(g)。(3)對照組與實驗組的無關變量需要相同且適宜，分析題意可知，對照組實驗設計應為食用含有50 g人體可吸收糖類的未改良餅干(重量要根據具體未改良餅干來推算)后，保持其他條件相同，檢測血糖濃度。(4)高濃度的葡萄糖經過一系列變化最終會形成AGEs，食用改良餅干可降低血糖濃度的峰值，因此推測改良餅干緩解了AGEs的形成。預防衰老合理的飲食方法見答案。
答案：(1)肝糖原分解　非糖物質轉化　能量　(2)51.2　(3)食用含50 g人體可吸收糖類的未改良餅干后，保持其他條件相同，檢測血糖濃度變化　(4)緩解　一方面要保證每天糖類的合理攝入量，以保持足夠的體力，另一方面應選擇含較多水溶性膳食纖維的糖類食品，因為高濃度的葡萄糖才會導致AGEs的合成，而含較多水溶性膳食纖維的糖類食品能減緩血糖的上升速度，從而減少AGEs的生成，預防衰老

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