資源簡介

高考生物一輪專題知識梳理
第22講　人體的內環境與穩態
課標解讀 核心素養
1.說明內環境的概念 2.理解穩態的生理意義 生命觀念 能運用結構與功能觀、穩態與平衡觀等觀念,闡釋生物體穩態、穩態的維持和調節機制
科學思維 分析體液各成分相互轉化的模式圖,建立體溫調節、水鹽調節模型
科學探究 探究人體維持pH穩定的機制
社會責任 掌握內環境穩態失調引起的疾病,關注人體健康
考點一　內環境的組成
1.體液及內環境的組成。
(1)體液的組成。
提醒?、賰拳h境的概念是對絕大多數多細胞動物而言的,單細胞動物(如草履蟲)、簡單的多細胞動物(如水螅)和植物沒有內環境。
②內環境主要包括組織液、血漿和淋巴液,但不是只有這三種,還有腦脊液等。
③細胞內液≠細胞液。細胞內液正常指動物細胞膜以內的液體,細胞液指植物細胞液泡膜內的液體。
(2)體內細胞生活的環境(連線)。
提醒　①血液≠血漿。血液包括血漿和血細胞,血漿是血液中的液體部分,屬于體液中的細胞外液。
②血紅蛋白≠血漿蛋白。血紅蛋白存在于紅細胞中,是紅細胞內的重要成分。血漿蛋白存在于血漿中,是血漿的成分。
2.內環境各成分間的關系。
3.細胞外液的成分和理化性質。
(1)血漿的主要成分。
(2)組織液、淋巴液的成分。
①各種成分的含量與血漿的相近。
②與血漿相比,蛋白質含量很少。
提醒　組織液和淋巴液比血漿少大分子蛋白質,其他成分基本相同。
(3)內環境的理化性質。
提醒　人體血漿中的主要緩沖物質有NaHCO3,而在密閉容器內探究影響光合作用的實驗中的小燒杯內的NaHCO3溶液為CO2緩沖液,二者的作用機理是不同的。
4.細胞通過內環境與外界環境進行物質交換。
(1)細胞可以直接與內環境進行物質交換。
(2)內環境與外界環境的物質交換過程,需要體內各個系統的參與。
正誤判斷
(1)血漿中的葡萄糖可以通過組織液進入骨骼肌細胞。 (√)
(2)內環境的成分中有葡萄糖和無機鹽等。 (√)
(3)NaCl中Na+參與血漿滲透壓的形成,而Cl-不參與。 (×)
(4)血漿和淋巴液都是免疫細胞的生存環境。 (√)
(5)血紅蛋白主要存在于血漿和組織液中。 (×)
(6)淋巴液中蛋白質含量高于血漿中的。 (×)
(7)內環境是人體進行新陳代謝的主要場所。 (×)
(8)無氧呼吸產生乳酸的過程發生在內環境中。 (×)
(9)人體劇烈運動后,由于無氧呼吸產生乳酸,使血漿pH明顯降低。 (×)
教材微點
(選擇性必修1 P6 “概念檢測”)(1)人在進行一定強度的體力勞動后,手掌或腳掌上可能會磨出水皰。水皰中的液體主要是組織液,一段時間后水皰可自行消失。
(2)下列屬于人體內環境的是②。
①膀胱內的尿液?、诖竽X細胞間隙的液體　③肺泡腔內的氣體?、苄∧c腔內的消化液
長句突破
1.(科學思維)科學家用化學分析的方法測得人體血漿的化學組成中,蛋白質含量為7%~9%,無機鹽含量約為1%,但無機鹽在維持血漿滲透壓中占重要地位,原因是血漿中雖然含有一定量的蛋白質,但蛋白質相對分子質量大,單位體積溶液中蛋白質微粒數目少,產生的滲透壓小。
2.(生命觀念)內環境的作用是細胞生活的直接環境;細胞與外界環境進行物質交換的媒介。
1.內環境及其組成中的2個“認清”。
(1)認清4類內環境的物質。
(2)認清4類非內環境的物質。
2.明確發生和不發生在內環境中的生理過程。
3.分析滲透壓變化引起的組織水腫。
角度一 圍繞內環境的概念和組成,考查生命觀念
1.(2023·河南洛寧模擬)組織液是存在于組織細胞間隙的液體,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　組織液是神經元生活的內環境,吞噬細胞生活的內環境是血漿和淋巴液,A項錯誤;組織液中的大分子物質不能直接來自淋巴液,B項錯誤;組織液和血漿的滲透壓大體相當,C項錯誤;內環境的激素主要通過血液運輸到身體的各個部分,D項正確。
答案　D
2.(2023·淄博模擬)腦脊液是由血漿在腦室脈絡叢處濾過產生,并可經蛛網膜處重新流入靜脈。它向腦細胞供應一定的營養,并運走腦組織的代謝產物,調節著中樞神經系統的酸堿平衡。下列說法正確的是 (　　)
A.腦脊液不屬于細胞外液
B.腦脊液與血漿之間的物質運輸是單向的
C.大腦深度思考時細胞呼吸釋放的CO2能使腦脊液pH明顯降低
D.腦脊液可能含有葡萄糖、氨基酸和激素等物質
解析　腦脊液是腦細胞生活的直接環境,屬于細胞外液,A項錯誤;腦脊液是腦細胞生活的直接環境,是腦細胞與血漿進行物質交換的媒介,故腦脊液與血漿之間的物質運輸是雙向的,B項錯誤;內環境中有緩沖物質,大腦深度思考時細胞呼吸釋放的CO2不會使腦脊液pH明顯降低,C項錯誤;腦脊液屬于內環境,可能含有葡萄糖、氨基酸和激素等物質,D項正確。
答案　D
角度二 圍繞內環境的理化性質,考查科學思維能力
3.(2023·浙江金華模擬)與肌肉注射相比,靜脈點滴因能將大劑量藥物迅速送到全身細胞而療效顯著。如圖a、b、c表示內環境的成分,下列分析錯誤的是 (　　)
A.若b為血漿,則c為淋巴液
B.肌肉注射藥物一段時間后,藥物在a、b、c中都可出現
C.補充人血白蛋白來治療水腫時可采用肌肉注射
D.靜脈點滴生理鹽水不會改變血漿滲透壓
解析　根據題意和圖示分析可知,肌肉注射是將藥物直接注入組織液,所以a是組織液;組織液可以轉化成淋巴液和血漿,因此b、c表示血漿和淋巴液,所以若b為血漿,則c為淋巴液,A項正確;肌肉注射藥物后,藥物先進入組織液,然后可通過組織液進入血漿和淋巴液,故一段時間后在a、b、c中都可出現藥物,B項正確;水腫是組織液增加,一般是由于血漿蛋白減少導致組織液回流減少造成的,人血白蛋白是大分子,故補充人血白蛋白來治療水腫時需要靜脈點滴,以增大血漿滲透壓,使組織液中水滲透進入血漿的量增加,C項錯誤;生理鹽水與血漿滲透壓等滲,故靜脈點滴生理鹽水不會改變血漿滲透壓,D項正確。
答案　C
4.(不定項)(2023·黃州區模擬)“酸堿體質理論”有兩種錯誤觀點:其一,人的體質有酸性與堿性之分,酸性體質是“萬病之源”,糾正偏酸的體質就能維持健康;其二,人若想要健康,應多攝入堿性類食物。下列關于人體酸堿平衡的敘述正確的是 (　　)
A.人體各細胞所在的內環境pH大致相同,不會因食物的酸堿性而發生劇烈變化
B.正常人血漿pH的維持與其所含有的HC、H2P等離子有關
C.丙酮酸在組織液中轉化成乳酸會導致人體血漿的pH暫時降低
D.內環境的pH穩態是機體進行正常生命活動的必要條件之一
解析　細胞外液中有緩沖對,能將人體的pH維持在7.35~7.45之間,不會因食物的酸堿性而劇烈變化,A項正確;正常人血漿pH的維持與它含有HC/H2CO3、HP/H2P等緩沖對有關,B項正確;丙酮酸在細胞質基質中轉化成乳酸,C項錯誤;內環境的pH穩態是機體進行正常生命活動的必要條件之一,D項正確。
答案　ABD
辨析3種滲透壓與物質的關系
(1)血漿滲透壓主要取決于無機鹽(主要是NaCl)和血漿蛋白。
(2)Na+主要分布在細胞外,與細胞外液的滲透壓有關。
(3)K+主要分布于細胞內,與細胞內液的滲透壓有關。
考點二　內環境的穩態
1.內環境的穩態。
2.穩態的意義:機體進行正常生命活動的必要條件。
(1)滲透壓是維持組織細胞結構與功能的重要因素。
(2)適宜的溫度和pH是酶正常發揮催化作用的基本條件。
(3)正常的血糖濃度和氧氣含量是供給機體所需能量的重要保障。
提醒　內環境達到穩態時,人未必不得病,如遺傳病患者。
3.穩態概念的發展。
正誤判斷
(1)內環境穩態是指內環境的成分和理化性質恒定不變。 (×)
(2)健康人內環境能保持穩態,內環境保持穩態時,人體一定健康。 (×)
(3)血漿的成分穩定時,機體達到穩態。 (×)
(4)當內環境穩態遭受破壞后,一定引起細胞代謝紊亂。 (√)
(5)有3種以上的生理系統參與維持內環境穩態。 (√)
(6)某人飲用一瓶蘇打水后,其內環境的pH會大幅上升。 (×)
教材微點
1.(選擇性必修1 P10“旁欄思考”)尿毒癥與內環境穩態失調有何關系 你知道如何治療尿毒癥嗎
提示　尿毒癥是內環境穩態失調引起的疾病,尿毒癥患者腎功能出現障礙,體內代謝廢物積累。一般可通過透析或腎移植進行治療。
2.(選擇性必修1 P10“思考·討論”)大量出汗或嚴重腹瀉后,如果只喝水,不補充鹽,內環境的滲透壓會變小,內環境中的水將較多地通過滲透作用進入細胞內,造成細胞吸水膨脹,進一步導致細胞代謝功能紊亂。因此在大量出汗或嚴重腹瀉后,為維持內環境的相對穩定,可以在飲水的同時適當補充一些電解質(或無機鹽)。
長句突破
1.(事實概述)[2017·全國卷Ⅰ,T31(3)]在人體中,內環境的作用主要為:①細胞生存的直接環境,②細胞與外界環境進行物質交換的媒介。
2.(科學思維)肺氣腫病人由于呼吸不暢,會使內環境中的pH變小,原因是O2不足,細胞進行無氧呼吸產生乳酸,同時CO2排出不暢。
角度一 圍繞內環境穩態,考查生命觀念
1.(2023·遼寧模擬)下列關于內環境穩態的敘述,正確的是 (　　)
A.血糖濃度、體內溫度、尿液濃度的相對穩定都屬于內環境的穩態
B.內環境的穩態是指人體內環境中的每種成分都處于動態平衡中
C.當內環境穩態遭到破壞時,必將引起細胞代謝紊亂
D.穩態是機體通過消化、呼吸、循環、泌尿這四個系統的協調活動來維持的
解析　尿液不屬于內環境,因此尿液濃度的相對穩定不屬于內環境穩態,A項錯誤;內環境的穩態是指人體內環境中的每種化學成分以及理化性質都處于動態平衡中,B項錯誤;當內環境穩態遭到破壞時,必將引起細胞代謝紊亂,C項正確;穩態是機體通過各個器官和系統的協調活動來維持的,D項錯誤。
答案　C
2.(2023·天津河東區開學考試)如圖為機體調節示意圖。下列敘述正確的是 (　　)
A.人體清除衰老細胞體現的是圖中②免疫系統的免疫防御功能
B.圖中③神經系統均直接控制內分泌腺的活動
C.坎農提出人體內環境穩態的維持是神經—體液—免疫調節的結果
D.血糖調節的主要途徑是①④⑥⑤
解析　人體清除衰老細胞體現的是免疫系統的免疫自穩功能,A項錯誤;神經系統可直接或間接調控內分泌腺的活動,B項錯誤;神經—體液—免疫調節網絡是目前普遍認可的機體維持內環境穩態的調節機制,而坎農認為內環境穩態是在神經調節和體液調節的共同作用下,通過機體各種器官、系統分工合作、協調統一而實現的,C項錯誤;血糖調節主要是通過血糖濃度的升降刺激胰島細胞分泌胰島素或胰高血糖素來實現的,D項正確。
答案　D
角度二 借助內環境穩態失衡與人體健康的關系,考查社會責任
3.(2023·湖南模擬)穩態失衡是機體病理生理變化之一。下列恢復機體穩態的方法錯誤的是 (　　)
A.腦組織水腫患者可使用提高血漿滲透壓的藥物
B.急性腹瀉患者可輸注含特定無機鹽的生理鹽水
C.長期進食障礙患者可輸注葡萄糖生理鹽水
D.炎癥患者可輸注蒸餾水配制的水溶性藥物
解析　腦組織水腫的原因是毛細血管壁通透性增加,一些蛋白質進入腦組織液中,導致組織液滲透壓升高,引起腦組織水腫,使用提高血漿滲透壓的藥物,可使組織液中的水流向血漿,減輕癥狀,A項正確;人在腹瀉時會失去大量水分和無機鹽,故應輸注含特定無機鹽的生理鹽水,維持滲透壓平衡,B項正確;長期進食障礙患者可輸注葡萄糖,為機體提供能量,輸注生理鹽水可維持細胞的正常滲透壓,C項正確;炎癥患者應輸注生理鹽水配制的水溶性藥物,以維持血漿滲透壓穩定,D項錯誤。
答案　D
4.(不定項)(2023·山東德州模擬)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。下列說法正確的是 (　　)
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　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項正確;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項錯誤;負反饋調節可以維持穩態,穩態與適穩態的調節過程都存在反饋調節機制,C項正確;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項正確。
答案　ACD
考點三　模擬生物體維持pH的穩定
1.實驗原理。
本實驗采用對比實驗的方法,通過向自來水、緩沖液、生物材料中加入酸或堿溶液引起的pH不同變化,定性說明人體內液體環境與緩沖液相似而不同于自來水。從而說明生物體pH相對穩定的機制。
2.實驗步驟。
(1)將25 mL自來水倒入50 mL燒杯中。
(2)用pH計或pH試紙測試初始的pH,并作記錄。
(3)一次加一滴0.1 mol/L HCl,然后輕輕搖動。加入5滴后再測pH,重復這一步驟直到加入了30滴為止。將pH測定結果記入表中。
(4)充分沖洗燒杯并向其中倒入25 mL自來水。測定并記錄初始的pH,重復步驟(3),一滴一滴地加入0.1 mol/L的NaOH,測定并記錄pH。
(5)充分沖洗燒杯,用緩沖液、肝勻漿代替自來水,重復步驟(1)~步驟(4)。
3.實驗結果。
　
甲:自來水 乙:緩沖液
丙:生物材料
4.實驗結論:比較以上幾條曲線的變化規律可知,生物材料的性質類似于緩沖液而不同于自來水,說明生物材料內含緩沖物質,能夠維持pH的相對穩定。
人體維持pH穩定的機制。
(1)維持的因素:血漿中存在緩沖物質,如NaHCO3/H2CO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。
(2)維持機制:酸性或堿性物質進入血漿后,可以和緩沖物質發生反應,反應產物可以通過肺或腎臟排出體外,從而使血漿的酸堿度保持相對穩定(以H2CO3/NaHCO3緩沖對為例)。
角度 圍繞血漿pH調節的原理,考查科學探究能力
1.(2023·徐州模擬)某實驗小組將加入抗凝劑和生理鹽水的新鮮綿羊血液進行離心,結果如圖甲;接著取上清液,分別向其中滴加0.1 mol/L的HCl和0.1 mol/L的NaOH,同時用蒸餾水作對照,結果如圖乙,下列說法正確的是 (　　)
　
甲 乙
A.取適量上清液加入雙縮脲試劑,若出現紫色,則說明含血紅蛋白
B.若要提取相關抗體用于免疫治療,最佳材料應是沉淀物
C.圖乙實驗中HCl、NaOH的濃度和滴數為自變量
D.圖乙實驗結果表明血漿有一定的緩沖能力
解析　由題意可知,上清液的成分為血漿,取適量上清液加入雙縮脲試劑,若出現紫色,則說明含血漿蛋白,而血紅蛋白存在于紅細胞中;抗體主要分布在血清中,而血清屬于血漿的范疇,因此若要提取相關抗體用于免疫治療,最佳材料應是上清液;圖乙實驗中,蒸餾水和上清液為自變量,HCl、NaOH的濃度和滴數分別為無關變量和自變量;由圖乙可知,分別滴加0.1 mol/L的HCl和0.1 mol/L的NaOH溶液后,上清液的pH變化幅度比蒸餾水的pH變化幅度小,說明血漿有一定的緩沖能力。
答案　D
2.(不定項)正常人的血漿pH通常能維持在7.35~7.45,與其中含有的緩沖物質有關,過酸、過堿都會影響細胞正常的代謝,人體血漿pH的主要調節過程如圖所示。下列相關敘述正確的是 (　　)
A.人體細胞進行有氧呼吸和無氧呼吸均可產生CO2
B.CO2可參與體液調節,當血漿中CO2濃度過高時,人體會通過調節改變呼吸頻率
C.當飲食中攝入的有機酸或代謝產生的乳酸較多時,人體血漿pH不會明顯低于正常值
D.飲食中攝入的Na2CO3過多時,人體會通過泌尿系統直接以尿液的形式將其排出
解析　人體進行無氧呼吸時不能產生CO2,A項錯誤;CO2可以作為信息分子參與體液調節,通過刺激相關感受器,使人體呼吸速率發生改變,B項正確;當飲食中攝入的有機酸或代謝產生的乳酸較多時,人體血漿pH經過調節,不會明顯低于正常值,C項正確;飲食中攝入的Na2CO3過多時,人體中會形成NaHCO3,NaHCO3以Na+和HC的形式進入尿液中,通過泌尿系統排出,D項錯誤。
答案　BC
1.經典重組　判斷正誤
(1)通常新冠肺炎患者的癥狀之一是發燒,因此可以通過體溫測量初步排查。(2020·全國卷Ⅲ,5C) (√)
(2)腎小管通過主動運輸吸收水的過程受抗利尿激素的調節。(2019·全國卷Ⅲ,5B) (×)
(3)寒冷環境下機體通過各種途徑減少散熱,使散熱量低于炎熱環境時的散熱量。(2017·江蘇卷,15C) (×)
(4)小腸上皮細胞與內、外環境均有物質交換。(海南卷,5B) (√)
2.(2022·廣東卷)在2022年的北京冬奧會上,我國運動健兒取得了驕人的成績。在運動員的科學訓練和比賽期間需要監測一些相關指標,下列指標中不屬于內環境組成成分的是 (　　)
A.血紅蛋白 B.血糖
C.腎上腺素 D.睪酮
解析　血紅蛋白位于紅細胞內,細胞內的物質不屬于內環境成分,A項符合題意;血糖屬于營養物質,可存在于內環境中,屬于內環境的組成成分,B項不符合題意;腎上腺素屬于激素,作為調節物質(信號分子)可存在于內環境中,屬于內環境的組成成分,C項不符合題意;睪酮屬于雄激素,可作為調節物質(信號分子)存在于內環境中,屬于內環境的組成成分,D項不符合題意。
答案　A
3.(2020·山東卷)某人進入高原缺氧地區后呼吸困難、發熱、排尿量減少,檢查發現其肺部出現感染,肺組織間隙和肺泡滲出液中有蛋白質、紅細胞等成分,被確診為高原性肺水腫。下列說法不正確的是 (　　)
A.該患者呼吸困難導致其體內CO2含量偏高
B.體溫維持在38 ℃時,該患者的產熱量大于散熱量
C.患者肺部組織液的滲透壓升高,肺部組織液增加
D.若使用藥物抑制腎小管和集合管對水的重吸收,可使患者尿量增加
解析　患者呼吸困難導致呼吸作用產生的CO2無法排出,含量偏高,A項正確;體溫維持在38 ℃時,該患者的產熱量和散熱量處于動態平衡,體溫升高的過程中,可能是產熱量大于散熱量,B項錯誤;患者肺部感染,肺組織間隙和肺泡滲出液中有蛋白質、紅細胞等成分,使肺部組織液滲透壓升高,對水的吸收能力增強,導致肺部組織液增加,C項正確;使用藥物抑制腎小管和集合管對水的重吸收,會使水不能被重吸收回血漿而形成尿液,故患者尿量增加,D項正確。
答案　B
4.(2019·全國卷Ⅲ)下列關于人體組織液的敘述,錯誤的是 (　　)
A.血漿中的葡萄糖可以通過組織液進入骨骼肌細胞
B.肝細胞呼吸代謝產生的CO2可以進入組織液中
C.組織液中的O2可以通過自由擴散進入組織細胞中
D.運動時,丙酮酸轉化成乳酸的過程發生在組織液中
解析　內環境(主要包括血漿、組織液、淋巴)是細胞與外界環境進行物質交換的媒介。血漿中的葡萄糖可以通過組織液進入骨骼肌細胞,肝細胞呼吸代謝產生的CO2可以進入組織液,組織液中的O2通過自由擴散進入組織細胞,A、B、C三項正確。人體細胞進行無氧呼吸時,丙酮酸轉化為乳酸的過程發生在細胞質基質(細胞內液)中,D項錯誤。
答案　D
5.(2020·全國卷Ⅱ)人在劇烈奔跑運動時機體會出現一些生理變化?；卮鹣铝袉栴}:
(1)劇烈奔跑運動時肌細胞會出現　　　　,這一呼吸方式會導致肌肉有酸痛感。
(2)當進行較長時間劇烈運動時,人體還會出現其他一些生理變化。例如,與運動前相比,胰島A細胞的分泌活動會加強,分泌　　　　　　　　,該激素具有　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2點即可)等生理功能,從而使血糖水平升高。
(3)人在進行劇烈運動時會大量出汗,因此在大量出汗后,為維持內環境的相對穩定,可以在飲水的同時適當補充一些　　　　。
解析　(1)劇烈奔跑運動時,人的呼吸頻率加快、血液循環加速,肌細胞的有氧呼吸增強,但部分肌細胞仍暫時處于缺氧狀態,會進行無氧呼吸,無氧呼吸產生的乳酸會導致肌肉有酸痛感。(2)進行較長時間劇烈運動時,因血液中葡萄糖的消耗而使血糖濃度下降,此時胰島A細胞的分泌活動增強,分泌胰高血糖素,促進糖原分解和非糖物質轉化為葡萄糖,從而使血糖水平升高,維持血糖濃度的相對穩定。(3)人在劇烈運動時大量出汗,會丟失一定量的水分和無機鹽,可在飲水的同時適當補充一些電解質(或無機鹽),以維持內環境的相對穩定。
答案　(1)無氧呼吸　(2)胰高血糖素　促進糖原分解和非糖物質轉化為葡萄糖　(3)電解質(或無機鹽)

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