必修③ 稳态与环境 第一章 人体的内环境与稳态 必修③ 稳态与环境 第一章　人体的内环境与稳态

考纲研读 热点提示 稳态的生理意义(Ⅱ) 1.内环境中的物质交换、生化反应和pH稳定机制及其实验设计 2.内环境稳态与人体健康

第3课时　核素

课前自主学习

课堂互动探究

细胞生活的环境 一、细胞生活的环境 1．体液、细胞内液和细胞外液的关系

2．内环境的成分 (1)内环境的成分是指存在于血浆、淋巴和组织液中的物质，可分为以下几类： ①吸收的营养物质：水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、维生素等。 ②细胞代谢废物：尿素等。 ③交换的气体：O2和CO2等。 ④细胞合成分泌到细胞外发挥作用的物质：抗体、神经递质、激素等。

3．三种“环境”的辨析

4．“液体”并非都是内环境的组成成分 (1)泪液、尿液、汗液、消化液等不属于内环境的组成成分。 (2)血液由血浆和血细胞组成，血浆属于内环境，但血液不属于。请注意，血浆蛋白属于内环境成分，而血红蛋白是细胞内蛋白质，不属于内环境的组成成分。

二、内环境的理化性质 1．渗透压 (1)定义：溶液中溶质微粒对水的吸引力。 (2)渗透压的成因 (3)血浆渗透压的决定因素：主要由无机盐和蛋白质含量决定，其中细胞外液的渗透压90%以上是由Na＋和Cl－决定的。 溶质微粒数量 对水的吸引力 渗透压大小 越多 越大 越少 越小

3．温度 (1)人细胞外液的温度一般维持在37 ℃左右。所以人体内酶的最适宜温度也是37 ℃左右。 (2)体温：幼年>成年>老年；女性>男性。

[名师点睛]　①渗透压包括细胞内液渗透压和细胞外液渗透压，在应用时应注意它们的区别。 ②离体细胞酶的活性，受环境温度影响较大；而正常人体内细胞酶的活性基本与外界环境无关。

三、血浆中成分的变化与人体的代谢和健康 1．从水的含量及平衡分析 人体每天都要从饮食中获取水，同时又通过多种途径排出水，当血浆中渗透压升高时，抗利尿激素含量上升，增加对水的重吸收。 2．从O2的含量来分析 (1)刚进入高原的人，对高原缺氧环境所产生的生理反应，呼吸频率和心率加快，以便于运输更多的O2并排出CO2，以满足新陈代谢所需。 (2)短时间的剧烈运动，O2的量暂时无法满足机体的需要，能量主要来自无氧呼吸。

3．从蛋白质、废物的含量来分析 (1)血浆蛋白质含量降低的可能原因是 ①营养不良使合成量减少；②肾小球肾炎，血浆蛋白随尿液排出体外，患者出现水肿现象。 (2)当代谢废物含量上升时，说明肾功能衰竭，会患尿毒症。

1．(2013·皖南八校联考)下列属于人体内环境组成成分的是(　　) ①血液、组织液和淋巴　②血浆蛋白、O2和葡萄糖 ③葡萄糖、CO2和胰岛素　④激素、递质小泡和氨基酸 ⑤胃中的牛奶　⑥口服的肠道中的抗菌药物　⑦肌肉注射青霉素　⑧精子进入输卵管与卵细胞结合 A．②③⑦　　　　　 B．①②③⑦ C．①②③⑦⑧ D．①②③⑥⑦⑧

解析：血液包括血浆和血细胞，血浆是组成内环境的成分；递质小泡在突触小体中，属于细胞内部环境，喝牛奶和口服药物都在消化道中、精子进入输卵管都不是内环境。 答案：A

解析：根据题干及图可以判断出①为血浆，②为组织液，③为细胞内液，④为淋巴。细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴，组成了内环境；肝细胞生存的内环境为组织液，③是细胞内液不属于内环境的组成成分；在内环境中，组织液和血浆之间的物质交换是双向的，组织液和淋巴及血浆和淋巴之间的物质交换都是单向的。 答案：C

内环境稳态 1．内环境稳态的实质、调节及意义 实质 内环境的各种化学成分和理化性质在一定范围内维持相对稳定的状态 调 节 基础 人体各器官、系统协调一致地正常运行 机制 神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。其中水和无机盐等平衡调节依赖于神经和体液调节，侵入人体的病原微生物依赖于免疫调节 能力大小 有一定限度，当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，稳态就会遭到破坏 1．内环境稳态的实质、调节及意义

意义 是机体进行正常生命活动的必要条件 ①血糖正常：保证机体正常的能量供应 ②温度、pH相对稳定：酶活性正常，细胞正常代谢 ③渗透压相对稳定：细胞维持正常的形态和功能

2.人体血浆pH稳态的维持 (1)稳态维持的原因：血浆中存在缓冲物质，如： H2CO3—NaHCO3、NaH2PO4—Na2HPO4等。 (2)维持机制： 酸性或碱性物质进入血浆后，可以和缓冲物质发生反应，反应产物可以通过肺或肾脏排出体外，从而使血浆的酸碱度保持相对稳定。

3．内环境稳态失调引起的疾病 (1)血糖平衡失调——低血糖、糖尿病等。(2)pH失调——酸中毒、碱中毒。(3)渗透压失调(如呕吐等)——细胞形态、功能异常。(4)体温失调——发烧、中暑等。

[特别提醒]　①输液用质量分数为0.9%的NaCl溶液，其所提供的渗透压与血浆渗透压相同。 ②稳态失衡的结果是细胞代谢发生紊乱。

3．有关人体内环境稳态的叙述，错误的是(　　) A．有3种以上的生理系统参与维持内环境稳态 B．人体内环境稳态的失调与外界环境无关 C．人体维持内环境稳态的调节能力有限 D．稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常

解析：稳态是在机体的调节作用下，各个器官、系统协调作用的结果。人体内环境稳态的调节能力是有限的，当超过这个限度时，稳态就会遭到破坏。破坏内环境稳态的因素可能来自体外，也可能来自体内。稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 答案：B

4．下表是人体细胞内液和细胞外液中的物质组成和含量的测定数据。下列相关说法中，错误的是(　　) 成分(mmol/L) Na＋ K＋ Cl－ HCO 蛋白质 ① 142.00 5.00 103.00 27.00 16.00 ② 147.00 4.00 114.00 30.00 1.00 ③ 10.00 143.00 25.00 11.00 47.00

A．②与③的成分存在差异的主要原因是细胞膜的选择透过性 B．①属于血浆，②属于组织液，①的蛋白质含量减少会导致组织水肿 C．肝细胞中的CO2从产生的场所扩散到①，要穿越4层磷脂双分子层 D．③属于细胞内液，因为它含有较多的蛋白质和K＋

解析：细胞内K＋浓度高，细胞外Na＋浓度高。细胞外液主要由血浆、组织液和淋巴组成。根据表格中数据分析可知，①中Na＋多，且含有少量蛋白质，应是血浆，②与①比较，蛋白质很少，应是组织液，③中蛋白质和K＋多，应是细胞内液。肝细胞中的CO2产生于线粒体的基质，扩散到①，要穿越线粒体的两层膜、一层细胞膜和两层毛细血管壁膜，共5层磷脂双分子层。 答案：C

实验技能提升

1．实验原理 通过向自来水、缓冲液、生物材料中加入酸或碱溶液引起的pH变化，定性说明人体内液体环境与缓冲液相似而不同于自来水，从而说明生物体维持pH相对稳定的机制。 2．实验流程

3．实验对比分析 (1)图解： ①表示用NaOH对自来水的处理； ②表示NaOH或盐酸分别对缓冲液和生物材料的处理： ③表示用盐酸对自来水的处理。

(2)结果：无论滴加盐酸还是NaOH溶液，生物材料的pH均保持相对稳定。

5．请根据提供的实验材料和用具，探究血浆pH维持相对稳定的机理。 一、实验材料和用具； 家兔的血浆适量、蒸馏水、预先配制的缓冲液、量筒，试管若干支、Na2CO3溶液、乳酸、pH试纸。

二、实验流程： 步骤 A组 B组 ① 1号试管 2号试管 3号试管 3号 试管 ？ 等量缓冲溶液 等量血浆 ② 滴加等量的Na2CO3溶液 ③ 记录结果 预测 结果 结论

(1)步骤①中向A组和B组的1号试管中加入______________________________________________。 (3)预测结果： A组：_________________________________。 B组：_________________________________。 (4)从以上实验结果分析，可以得出的结论是_______________________。

解析：本题是一个实验设计题，在实验设计题中除了要研究的变量是可变的之外，其他的条件必须保持相同。在实验过程中要遵循对照原则、单一变量原则和等量原则。对结果的分析一定要到位，把现象与结论一起总结出来。

答案：(1)等量蒸馏水　(2)等量的乳酸　(3)1号试管pH变化明显，pH明显上升；2、3号试管pH变化不明显　1号试管pH变化明显，pH明显下降；2、3号试管pH变化不明显　(4)蒸馏水不具有缓冲作用，为对照组；人工配制的缓冲溶液具有缓冲作用；动物血浆与缓冲溶液一样具有缓冲作用，说明其成分中含有缓冲物质

1．在日常生活中，很多因素会引起内环境发生变化，下列相关叙述中错误的是(　　) A．剧烈运动中，内环境的pH有下降趋势 B．食物中长期缺少蛋白质会导致血浆蛋白下降进而引起组织水肿 C．中暑是神经调节紊乱造成的，与体液调节无关 D．佝偻病与内环境的稳态失衡有一定的关系

解析：根据稳态的定义可知，机体的稳态是在神经和体液的共同调节下得以维持的。剧烈运动中产生的乳酸，会使内环境的pH略有下降；食物中长期缺少蛋白质，会导致血浆蛋白含量下降，进而使血浆内进入组织的水分多于回流的水分，引起组织水肿；佝偻病是机体缺少钙盐引起的；人体的中暑调节属于神经—体液调节。 答案：C

2．(2011·四川高考理综)下列关于人在剧烈运动时生理变化过程的描述，正确的是(　　) A．大量失钠，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液 B．大量乳酸进入血液，血浆由弱碱性变为弱酸性 C．胰高血糖素分泌量上升，促进肝糖原和肌糖原分解 D．血液中O2含量下降，刺激了呼吸中枢促进呼吸运动

解析：本题考查生命活动调节的相关知识，意在考查考生对水平衡调节、内环境稳态、血糖调节及体液调节等相关知识的分析能力。钠主要存在于细胞外，因此大量失钠，细胞外液渗透压降低，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液；人体内环境中存在缓冲物质，当大量乳酸进入血液后，乳酸会与碳酸氢钠反应，产生乳酸钠和碳酸，碳酸不稳定会分解成水和CO2，因此血浆维持中性；肌糖原不能被分解成葡萄糖；CO2是呼吸中枢的有效刺激物，而不是O2。 答案：A

3．(2013·烟台模拟)下列物质中可在血浆中找到的有(　　) A．甲状腺激素、氧、尿素、小分子蛋白质 B．氨基酸、纤维素、CO2、Na＋ C．胃蛋白酶、Ca2＋、脂肪、葡萄糖 D．呼吸酶、脂肪酸、尿酸、胆固醇

解析：B项中的纤维素是植物中的多糖，在血浆中没有。C项中的胃蛋白酶属于消化酶，存在于消化液中，在血浆中找不到。D项中的呼吸酶位于细胞内，在细胞内液中，不属于血浆。 答案：A

4．下列过程发生在人体内环境中的是(　　) A．神经递质与受体结合 B．葡萄糖脱氢分解产生丙酮酸 C．食物中蛋白质经消化被分解成氨基酸 D．胰岛细胞合成胰岛素 解析：神经递质与受体结合发生在突触间隙，属于内环境的范畴；食物中的蛋白质经消化被分解成氨基酸发生在消化道内，消化道属于外界环境；其余两项均发生在细胞内。 答案：A

5．(2012·江苏卷)下列关于人体内环境稳态失调的叙述，错误的是(　　) A．淋巴管阻塞引起下肢水肿 B．血液中钙盐过多引起肌无力 C．再次接触同种过敏原引起过敏反应 D．腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失

解析：淋巴管阻塞会使组织液增多，从而导致组织水肿，A项正确；血液中缺乏钙盐会引起机体抽搐，而血液中钙盐过多则会引起肌无力，B项正确；过敏反应是由已免疫的机体在再次受到同种过敏原的刺激时引起的，C项正确；腹泻可引起机体体液中水和盐分的大量丢失，但不会引起体液中蛋白质的大量丢失，D项错误。 答案：D

6．如图是人体某组织内各种结构示意图，A、B、C、D表示的是结构，①②③④表示的是液体，有关此图叙述不正确的是(　　)

A．②可以进入A、C、D B．CO2浓度最高的液体是② C．图中O2浓度最低的液体是③ D．①②③④组成了体液，其中①②④构成了内环境

解析：由图可知，A是毛细血管，B是红细胞，C是组织细胞，D是毛细淋巴管；①是血浆，②是组织液，③是细胞内液，④是淋巴。血浆与组织液可相互渗透，血浆、组织液、淋巴构成内环境，体液由细胞外液和细胞内液构成，图中③是CO2浓度最高的液体，也是O2浓度最低的液体。 答案：B

7．如图是人体局部组织的模式图，请据图回答：

(1)图中能直接相互交换物质的体液是________(填标号)，毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是__________(填标号)。 (2)如果该图为肝脏的局部结构模式图，当患肝炎时，则B端与A端的液体相比，明显增加的物质有________________等。 (3)如果该图为鼻黏膜的局部结构模式图，当过敏原再次进入机体时，与吸附在____________表面的相应抗体结合，最终会使____________(填标号)的通透性增强，引起鼻黏膜水肿。

(4)尝试构建人体肝脏内体液间O2、CO2扩散的模型(如图所示，说明：在图形框间用实线箭头表示O2，用虚线箭头表示CO2；不考虑CO2进入成熟红细胞内液)。

解析：本题考查人体内环境的稳态和相关的模型构建。(1)图中①为细胞内液、②为血浆、③为组织液、④为淋巴、⑤为毛细血管壁。组织细胞与组织液、组织液与血浆之间可以直接相互进行物质交换；毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是组织液和淋巴。(2)图中箭头表示血流方向，由于组织细胞代谢，B端流出的血液中含有较多的CO2、尿素，同时由于患肝炎，肝细胞通透性增大，因此谷丙转氨酶可以释放到内环境中。

(3)初次进入机体的过敏原刺激机体发生体液免疫，产生的抗体吸附在组织细胞的表面，当相同过敏原再次进入机体时，与吸附在细胞表面的相应抗体结合，最终会使毛细血管壁的通透性增强，引起鼻黏膜水肿。(4)注意该概念图是根据内环境与组织细胞之间的物质交换来构建的。成熟红细胞将携带的氧气释放并扩散到其细胞外液即血浆中，血浆中的物质可以与组织液之间进行物质交换，而组织细胞又可直接与组织液之间进行物质交换，注意实线箭头表示O2，虚线箭头表示CO2。

答案：(1)①与③、②与③　③④　(2)CO2、尿素、谷丙转氨酶　(3)组织细胞　⑤　(4)如图所示

8．下面是内环境稳态与各系统的功能联系示意图，请回答相关问题。

(1)a表示________系统，b表示________系统，c表示________系统，参与内环境维持的还有图中的______系统。 (2)CO2不从组织液进入组织细胞的原因是______________________________________________。 (3)病人呼吸受阻，导致肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸。乳酸进入血液后，会使血液pH________，但乳酸可以与血液中的________发生反应，使血液的pH维持相对稳定。

(4)内环境相对稳定，除了图中所示的器官、系统的协调活动外，还必须在________的调节下进行。 (5)外界中的O2进入红细胞，共穿过________层生物膜。

解析：(1)内环境是组织细胞与外界环境进行物质交换的媒介，同时借助多个器官、系统的参与，如呼吸系统吸入O2排出CO2，消化系统消化吸收食物从而为机体提供营养物质，泌尿系统排出细胞代谢废物。(2)组织细胞内的CO2浓度高于组织液中的，所以CO2不从组织液进入组织细胞。(3)乳酸进入血液后，会与血液中的碳酸氢钠发生反应生成乳酸钠和碳酸，使血液的pH维持相对稳定。

(4)目前普遍认为，神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制，(5)外界中的O2进入红细胞，首先需要穿过肺泡壁的1层细胞(2层生物膜)，然后进入毛细血管(1层细胞，2层生物膜)，然后再进入毛细血管内的红细胞(1层生物膜)，共5层生物膜。 答案：(1)呼吸　消化　泌尿　循环　(2)组织细胞内的CO2浓度高于组织液中的浓度　(3)降低　碳酸氢钠　(4)神经—体液—免疫调节网络　(5)5