第8单元 第1讲 人体的内环境与稳态(课件PPT)-【新高考方案】2025年高考生物学一轮总复习(通用版Ⅰ)
2024-11-03
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教辅
内容正文:
选择性必修1 稳态与调节
1
动物生命活动的调节
第八单元
2
人体的内环境与稳态
第1讲
学习目标
1.说明血浆、组织液和淋巴液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;
学习目标
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。
建构知识体系
目录
主题研习(一)
主题研习(二)
细胞生活的环境
内环境的稳态
课时跟踪检测
主题研习(一)细胞生活的环境
(深化·提能型)
(一)体内细胞生活在细胞外液中
1.体液的组成(如图)
细胞外液
组织液
血浆
2.内环境的构成及成分间的相互关系
(1)内环境概念:由___________构成的液体环境。
(2)血浆、组织液和淋巴液之间的关系(如图)
细胞外液
血细胞
组织液
3.连线下列几种细胞所生活的具体内环境
(二)内环境的成分和理化性质
1.内环境的成分
(1)血浆的主要成分(如图)
无机盐
水
(2)与血浆相比,组织液、淋巴液中_________含量很少。
蛋白质
2.内环境的理化性质
无机盐、蛋白质
7.35~7.45
37 ℃
(三)细胞与外界环境的物质交换(如图)
1.细胞可以直接与________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__________的参与。
内环境
各个系统
(一)内环境的组成成分及生理过程
1.内环境及其组成中的2个“认清”
(1)认清4类内环境存在的物质
(2)认清4类内环境不存在的物质
2.明确发生和不发生在内环境中的生理过程
[例1] (2024年1月·广西高考适应性演练)内环境为体内细胞提供适宜的生存环境。健康人体的内环境中,不存在的物质是( )
A.胰岛素 B.氨基酸
C.钠离子 D.纤维素
√
[解析] 胰岛素、氨基酸和钠离子都可以存在于健康人体的内环境中,纤维素不能直接进入内环境,不存在于健康人体的内环境中,D符合题意。
(二)建构模型理解体液各组分之间的关系
|情|境|探|究|
下面是体液各部分相互转化的模型图,回答下列相关问题:
(1)B、C分别为什么结构?判断的依据是什么?
提示:B是毛细血管,C是毛细淋巴管。毛细血管两端都是开放的,一端连着动脉,另一端连着静脉;毛细淋巴管只有一端是开放的,起始端是盲端。
(2)b、c、d分别为什么液体?判断的依据是什么?
提示:b、c、d分别为血浆、组织液和淋巴液。组织细胞间的液体为组织液,毛细血管内的液体为血浆,毛细淋巴管内的液体为淋巴液。
(3)请用序号和箭头表示如图a、b、c、d四种体液的关系。
提示:
|认|知|生|成|
1.巧用“箭头走向”分析内环境物质交换示意图
2.物质交换过程中内环境物质含量的变化
(1)一般器官中物质含量变化分析
一般的组织器官中O2和营养物质(如葡萄糖、氨基酸等)在毛细血管动脉端的含量>静脉端的含量;而代谢废物(如CO2等)在毛细血管动脉端的含量<静脉端的含量。
(2)常考特殊器官中的物质含量变化分析
①肺组织中O2、CO2含量的变化规律
②肝脏组织中葡萄糖含量的变化规律
(三)组织水肿的实质及原因分析
[例2] 下列诸多因素中,可能引起病人组织水肿的是( )
①毛细血管管壁破损 ②长期蛋白质营养不足
③花粉等过敏原引起毛细血管壁的通透性增加
④肾炎导致血浆蛋白丢失
A.只有①②③ B.只有②③④
C.只有①③④ D.①②③④
√
[解析] 毛细血管管壁破损,导致血浆中的大分子物质进入组织液,组织液渗透压升高,进而使得血浆中的水分渗透进入组织液,最终引起组织水肿,①正确;
长期蛋白质营养不足,导致血浆中蛋白质含量降低,则血浆渗透压下降,使得血浆中的水分渗透进入组织液,最终引起组织水肿,②正确;
花粉等过敏原引起毛细血管壁的通透性增加,使得血浆中的大分子物质进入组织液,引起组织液渗透压升高,导致血浆中的水分渗透进入组织液,最终引起组织水肿,③正确;
肾炎导致血浆蛋白的丢失,使得血浆渗透压下降,导致血浆中的水分渗透进入组织液最终引起组织水肿,④正确。
图解组织水肿产生的原因
渗透压失衡,组织液总量增加,即组织液渗透压升高或血浆渗透压降低是组织水肿的主要原因。分析如下:
|认|知|生|成|
题点(一) 内环境的组成和理化性质
1.(2024·重庆模拟)如图表示人体内四种液体
之间的不完全关系。下列分析正确的是( )
A.若乙为细胞内液,则其含量少于甲、丙和丁之和
B.若乙是红细胞的细胞内液,则需要补充的箭头是“丙→甲”
C.若乙是神经元的细胞内液,则甲液中可含有胰蛋白酶、Na+、ATP、葡萄糖等
D.若乙表示的是肝脏细胞的细胞内液,则甲比丁中蛋白质含量高
√
解析:若乙为细胞内液,则甲、丙、丁都属于细胞外液,细胞内液的含量高于细胞外液,A错误;
若乙是红细胞的细胞内液,则甲是血浆,丙是组织液,丁是淋巴液,则需要补充的箭头是“丙→甲”,B正确;
若乙是神经元的细胞内液,则甲是组织液,其中可含有Na+、ATP、葡萄糖等,而胰蛋白酶位于消化道内,不属于组织液,C错误;
若乙表示的是肝脏细胞的细胞内液,则甲是组织液,丙是淋巴液,丁是血浆,血浆中蛋白质含量比组织液高,D错误。
2.(2024·重庆检测)组织液也称为细胞间隙液,过量的组织液滞留在细胞间隙可引发组织水肿。水肿的形成与内环境液体交换异常以及全身多个器官的代谢和功能异常密切相关。下列关于组织水肿原因的叙述,错误的是( )
A.血浆蛋白如血清白蛋白、血红蛋白等合成减少时,血浆渗透压明显下降可引发组织水肿
B.淋巴管发生细胞癌变引起淋巴管占位性堵塞可引发组织水肿
√
C.当毛细血管血压增高,液体从毛细血管滤出到组织间隙增多,并阻碍组织液回流至毛细血管时可引发组织水肿
D.局部炎症引起毛细血管通透性增加,血浆蛋白外渗到组织液可引发组织水肿
解析:血红蛋白不属于血浆蛋白,A错误。B、C、D所述异常均会导致组织液渗透压相对升高,进而引起组织水肿。
题点(二) 物质通过内环境交换中的穿膜层数
3.如图所示为氧气从红细胞(①)中出来,
经过血浆(②),穿过毛细血管壁细胞(③),
再经过组织液(④),穿过细胞膜进入组织细胞(⑤)中后进入线粒体(⑥)被有氧呼吸利用的过程,下列说法不正确的是( )
A.氧气通过各生物膜的方式均为扩散
B.根据氧气运动方向,氧气浓度最高处应为⑥的内部
C.整个过程要穿过12层磷脂分子
D.氧气从①到⑥的整个过程是不消耗生物体能量的
√
解析:氧气通过生物膜的方式为自由扩散,不需要载体和能量,A、D正确;
根据氧气的运动方向,氧气浓度最高处应为红细胞的内部,B错误;
氧气从红细胞出来经过1层细胞膜,再穿过毛细血管壁(单细胞)经过2层细胞膜,进入组织细胞经过1层细胞膜,再进入线粒体穿过2层膜,共穿过6层膜,一层生物膜具有两层磷脂分子,所以整个过程要穿过12层磷脂分子,C正确。
4.(2024·南阳模拟)如图为小肠绒毛上皮细胞及小肠绒毛内部结构示意图,下列说法正确的是( )
A.葡萄糖进入①的方式是协助扩散
B.③内液体渗透压过高可引起组织水肿
C.由②携带的氧到心肌细胞内被利用,至少需要经过6层生物膜
D.⑤内液体含有的蛋白质与③内液体一样多
√
解析:小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输,即葡萄糖进入①的方式是主动运输,A错误;
③内液体(血浆)渗透压过低,造成血浆中的水进入组织液,可引起组织水肿,③内液体渗透压过高则不会引起组织水肿,B错误;
由②(红细胞)携带的氧到心肌细胞内被利用,至少需要经过红细胞膜、毛细血管壁(2层膜)、组织细胞膜,线粒体膜(2层膜),共6层生物膜,C正确;
⑤内液体是淋巴液,③内液体是血浆,与淋巴液相比,血浆中含有较多的蛋白质,D错误。
[反思·收获]
图示法分析物质穿膜层数(以氧气和葡萄糖为例)
由图示分析可知,氧气从肺泡进入线粒体被利用穿膜层数至少为11层;葡萄糖从小肠肠腔进入组织细胞被利用穿膜层数至少为7层。
主题研习(二)内环境的稳态
(基础·自学型)
1.内环境稳态的解读
实质 内环境的各种__________和___________处于相对稳定的状态
基础 人体各器官、系统协调一致地正常运行
机制 ____________________调节网络
化学成分
理化性质
神经—体液—免疫
能力 人体维持稳态的调节能力是有__________的。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
能力 是机体进行_______________的必要条件
续表
一定限度
正常生命活动
缓冲液
肝匀浆
缓冲液
自来水
(2)实验结果与结论
材料 图示 结果
自来水 滴加HCl溶液后,自来水pH_________;滴加NaOH溶液后,自来水pH__________
缓冲液 在一定的范围内,无论滴加HCl溶液还是NaOH溶液,缓冲液的pH________________
逐渐减小
逐渐增大
均保持相对稳定
生物材料
(如肝匀浆) 在一定的范围内,无论滴加HCl溶液还是NaOH溶液,生物材料的pH______________
结论 生物材料的性质类似于________而不同于_______,说明生物材料内含有_________,能够维持pH的相对稳定
均保持相对稳定
缓冲液
自来水
缓冲物质
3.稳态概念的发展
细胞的分裂和分化
基因表达
(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)内环境稳态是指内环境的化学成分和理化性质恒定不变。 ( )
(3)在内环境稳态调节中,激素调节占主导地位。 ( )
(4)健康人体内环境能保持稳态,则内环境保持稳态时,人体一定健康。 ( )
(5)当内环境稳态遭受破坏后,一定引起细胞代谢紊乱。 ( )
(6)实现内环境的稳态只依赖神经—体液—免疫调节。 ( )
[微点判断]
×
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×
√
×
题点(一) 内环境稳态及其与人体健康的关系
1.稳态失衡是机体病理生理变化之一。下列恢复机体稳态的方法错误的是( )
A.脑组织水肿患者可使用提高血浆渗透压的药物
B.急性腹泻患者可输注含特定无机盐的生理盐水
C.长期进食障碍患者可输注葡萄糖和生理盐水
D.炎症患者可输注蒸馏水配制的水溶性药物
√
解析:脑组织水肿的原因是组织液渗透压升高,引起脑组织水肿,使用提高血浆渗透压的药物,可使组织液中的水流向血浆,减轻症状,A正确;
人在腹泻时会失去大量水分和无机盐,故应输注含特定无机盐的生理盐水,维持渗透压平衡,B正确;
长期进食障碍患者可输注葡萄糖,为机体提供能量,输注生理盐水可维持细胞的正常渗透压,C正确;
炎症患者应输注生理盐水配制的水溶性药物,以维持血浆渗透压稳定,D错误。
2.水杨酸是一种有机酸,过量服用会刺激呼吸中枢,使肺通气过度,呼吸加深加快,导致血浆的CO2浓度降低,出现“呼吸性碱中毒”现象。下列叙述错误的是( )
A.出现“呼吸性碱中毒”时,患者血浆由正常时的弱酸性变为弱碱性
B.水杨酸依靠血液循环运输对位于脑干的呼吸中枢进行调节
√
解析:正常血浆呈弱碱性,出现“呼吸性碱中毒”时,患者血浆的pH会增大,A错误;
水杨酸是一种有机酸,过量服用会刺激呼吸中枢,水杨酸溶解在体液中,依靠血液循环运输,对位于脑干的呼吸中枢进行调节,B正确;
题点(二) 生物体维持pH稳定的实验和原理
3.某同学为探究血浆对pH变化的调节作用,进行了如下实验。
步骤 1号烧杯 2号烧杯 3号烧杯 4号烧杯 5号烧杯 6号烧杯
① 等量
清水 等量
缓冲液 等量X
溶液 等量
清水 等量
缓冲液 X溶液
② 检测各烧杯中溶液的pH
③ 每隔一段时间滴加
5滴0.1 mol/L HCl 每隔一段时间滴加
5滴0.1 mol/L NaOH
④ 检测各烧杯中溶液的pH变化
续表
下列叙述正确的是( )
A.X溶液由新鲜血液离心后的沉淀物制得
B.本实验的自变量为步骤③滴加试剂的种类和滴数
C.预测2、3号与5、6号烧杯内pH变化趋势完全相同
D.本实验可说明血浆中pH稳态通过缓冲物质进行调节
√
解析:由实验分析可知,X溶液由新鲜血液离心后的上清液(血浆)制得,A错误;
实验中的自变量是溶液种类和滴加试剂的种类及滴数,B错误;
预测2、3号与5、6号烧杯内pH变化趋势基本相同,C错误;
X溶液(上清液)的pH变化随着HCl(NaOH)的滴数的变化比清水的pH变化小,更接近缓冲液,说明血浆有一定的缓冲能力,可通过其中的缓冲物质进行pH调节,D正确。
4.(2024·十堰期末)正常人的血浆pH通常能维持在7.35~7.45,与其中含有的缓冲物质有关,过酸、过碱都会影响细胞正常的代谢,人体血浆pH的主要调节过程如图所示。下列相关叙述正确的是( )
A.人体细胞进行有氧呼吸和无氧呼吸均可产生CO2
B.CO2可参与体液调节,当血浆中CO2浓度过高时,人体会通过调节改变呼吸频率
C.当饮食中摄入的有机酸或代谢产生的乳酸较多时,人体血浆pH会明显低于正常值
D.饮食中摄入的Na2CO3过多时,人体会通过泌尿系统直接以尿液的形式将其排出
√
解析:人体进行无氧呼吸时不能产生CO2,A错误;
CO2可以作为信息分子参与体液调节,通过刺激相关感受器,使人体呼吸速率发生改变,B正确;
当饮食中摄入的有机酸或代谢产生的乳酸较多时,人体血浆pH经过调节,不会明显低于正常值,C错误;
1.内环境稳态失调可引起的疾病
(1)代谢废物积累→尿毒症;
(2)pH失调→酸中毒或碱中毒;
(3)O2缺乏→乳酸中毒;
(4)体温失调→发热或中暑;
(5)血钙过低→肌肉抽搐;
(6)血浆蛋白含量低→组织水肿;
(7)血糖平衡失调→低血糖或糖尿病。
|考|教|衔|接|——教材隐性命题点发掘
(一)教材素材“深加工”
1.(选择性必修1 P6“概念检测T3”变式应用)下图表示人体内肌细胞与外界环境进行物质交换的过程。A、B、C表示直接与内环境进行物质交换的器官或系统,①②是有关的生理过程。下列相关叙述错误的是( )
A.过程①是食物的消化和吸收,氨基酸和葡萄糖被小肠上皮细胞吸收的方式一般相同
B.若抗利尿激素分泌不足,则过程②会减弱,导致尿量增加
C.O2浓度在图中的大小关系:A>内环境>肌细胞
D.B是消化系统,其中含有多种消化酶,消化酶也是内环境的重要成分
√
解析:过程①是食物的消化和吸收、氨基酸和葡萄糖被小肠上皮细胞吸收的方式都是主动运输,A正确;
若抗利尿激素分泌不足,则过程②(肾小管和集合管重吸收水)减弱,导致尿量增加,B正确;
O2是顺浓度梯度扩散的,由肺进入内环境最后运输到组织细胞被利用,在A(肺)的浓度最高,内环境次之,肌细胞中浓度最低,C正确;
B是消化系统,其中含有多种消化酶,但消化酶不属于内环境成分,D错误。
(二)科学思维“融会通”
2.(选择性必修1 P5“图1-2”分析思考)科学家用化学分析的方法测得人体血浆的化学组成中,蛋白质含量为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________
____________________________________________________________
___________________________________。
血浆中
虽然含有较多的蛋白质,但蛋白质相对分子质量大,单位体积溶液中
蛋白质微粒数目少,产生的渗透压小
3.(选择性必修1 P7“问题探讨”探究思考)血液的生化指标能反映机体健康状况,原因是______________________________________
___________________________________________________________
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_____________。
血液是机体营养和代谢废物运输的载体,
血液中包含机体多种代谢产物,健康机体的各种代谢产物都有一个
正常范围,当机体某器官或生理功能出现障碍时,其代谢产物的含量
就会出现异常
|应|用|创|新|——新情境问题的建模训练
1.(2024·贵阳一模)临床上检测血肌酐(血液中肌酐)是常用了解肾功能的主要方法之一,其正常值有一定的参考范围(57~111 μmol/L)。血肌酐除来自人体肌肉组织代谢,还来自肉类食物;血肌酐几乎全部经肾小球滤过进入原尿,并且不被肾小管重吸收。下列叙述错误的是( )
A.肌肉代谢产生的肌酐大多通过组织液在毛细血管动脉端渗入血浆
B.参考范围值说明内环境成分不是恒定不变的,且存在着个体差异
√
C.剧烈运动或者肾小球滤过能力下降,可能导致血肌酐的含量偏高
D.血肌酐含量偏低者需增加营养补充,多摄入鸡、鱼等肉类食物
解析:肌肉代谢产生的肌酐大多通过组织液在毛细血管静脉端渗入血浆,A错误;
血肌酐的含量是一个参考范围,说明内环境成分不是恒定不变的,且存在着个体差异,B正确;
部分血肌酐来自人体肌肉组织代谢,几乎全部经肾小球滤过进入原尿,并且不被肾小管重吸收,剧烈运动或者肾小球滤过能力下降,导致血肌酐产生较多或不能全部被排出,可能导致血肌酐的含量偏高,C正确;
血肌酐还来自肉类食物在人体内的代谢,则血肌酐含量偏低者需增加营养补充,多摄入鸡、鱼等肉类食物,D正确。
2.(2024·青岛二模)酮体(包括乙酰乙酸、β-羟基丁酸和丙酮)是肝脏细胞中脂肪氧化分解的中间产物,并最终被转移至脑、心脏等器官氧化供能。健康人体血液中,酮体含量少,糖代谢紊乱时,血液中酮体增加导致酸中毒,出现神志不清等症状。下列相关分析不正确的是( )
A.酮体可从组织液转移至血浆中
B.酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的脑细胞供能不足
C.血液中酮体过量可导致内环境pH偏低
D.脂肪氧化分解生成酮体发生在内环境中
√
解析:分析题意可知,酮体是肝脏细胞中脂肪氧化分解的中间产物,并转移至其他器官氧化供能,在此过程中,酮体可从组织液转移至血浆中,A正确;
分析题意可知,酮体最终可以被转移至脑、心脏等器官氧化供能,故酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的脑细胞供能不足,B正确;
结合题干信息“血液中酮体增加导致酸中毒”可知,血液中酮体过量可导致酸积累,导致内环境pH偏低,C正确;
脂肪氧化分解生成酮体发生在肝脏细胞内,不属于内环境中发生的过程,D错误。
课时跟踪检测
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一、选择题
1.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。下列某些变化对人体内环境稳态影响的叙述,错误的是( )
A.营养不良会导致组织水肿
B.到达高原地区会导致血压上升
C.剧烈运动会导致血浆pH急剧下降
D.花粉过敏会导致毛细血管壁的通透性增加
√
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解析:营养不良时血浆中的蛋白质含量减少,会导致血浆渗透压降低,组织液增多,形成组织水肿,A正确;
到达高原地区,由于氧气浓度的下降(导致血浆中的氧气浓度也下降),会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等高原反应的症状,影响人体内环境稳态,B正确;
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剧烈运动后产生大量的乳酸,由于缓冲物质的缓冲作用,不会导致血浆pH明显下降,C错误;
花粉过敏会导致毛细血管壁的通透性增加,血浆蛋白进入到组织液中,使水分积累在细胞间隙,从而导致组织水肿,影响人体内环境稳态,D正确。
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2.脑脊液充满在各脑室内,由大脑内部的特殊血管产生,由特殊的静脉支管重新吸收。它向脑细胞供应一定的营养,并运走脑组织的代谢产物。下列说法错误的是( )
A.脑脊液属于组织液,其中不含蛋白质
B.脑脊液中的无机盐离子可影响脑细胞的渗透压
C.大脑深度思考时呼吸作用释放的CO2不会使脑脊液pH明显降低
D.脑脊液产生过多或脑静脉循环受阻,均可导致颅内压升高
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解析:脑脊液属于细胞外液,其中含有少量蛋白质,A错误;
脑细胞生活的内环境为脑脊液,脑脊液属于细胞外液,细胞外液渗透压的大小主要取决于无机盐,即无机盐离子可影响脑细胞的渗透压,B正确;
内环境中有缓冲对物质,大脑深度思考时呼吸作用释放的CO2不会使脑脊液pH明显降低,C正确;
脑脊液产生过多或循环通路(脑静脉循环)受阻会导致颅内压升高,D正确。
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3.下图1和图2表示人体中部分体液的关系图,据图分析下列说法正确的是( )
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A.图1中的a、b、c分别与图2中的A、B、C代表相同成分
B.B的渗透压大小主要与无机盐与蛋白质含量有关
C.若图1所示方框为肝脏,则饱饭后b中Ⅱ端比Ⅰ端葡萄糖含量低
D.若图1所示方框为胰岛组织,则饱饭后b中Ⅰ端比Ⅱ端胰岛素含量高、葡萄糖含量高
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解析:图1中的a、b、c分别代表组织液、血浆和淋巴液,分别对应与图2中的B(组织液)、A(血浆)、C(淋巴液),A错误;
B代表组织液,血浆渗透压大小主要与无机盐与蛋白质含量有关,组织液渗透压应该主要与无机盐含量有关,因为其中蛋白质的含量很少,B错误;
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若图1所示方框为肝脏,则饱饭后血糖含量上升,血糖在肝脏部位变成肝糖原,而后血糖含量下降,因此图1 b中Ⅱ端(静脉端)比Ⅰ端(动脉端)葡萄糖含量低,C正确;
若图1所示方框为胰岛组织,则饱饭后血糖含量上升,会刺激胰岛B细胞合成并分泌胰岛素,因此图1 b中Ⅰ端比Ⅱ端胰岛素含量低、葡萄糖含量高,D错误。
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4.(2024·鞍山模拟)醉氧即低原反应,指长期在高海拔地区工作的人,重返平原居住后会发生不适应,从而出现疲倦、嗜睡、头昏、腹泻等症状。下列叙述错误的是( )
A.患者发生严重腹泻后,补充水分的同时要注意补充无机盐
B.与醛固酮、血红蛋白一样,氧气也是内环境的组成成分
C.醉氧是外界环境的变化导致内环境的化学成分发生了变化
D.醉氧说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
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解析:无机盐参与内环境渗透压的维持,患者发生严重腹泻后,补充水分的同时要补充无机盐,以维持渗透压稳态,A正确;
血红蛋白是细胞内的物质,不属于内环境的成分,B错误;
醉氧是外界环境的变化导致内环境的化学成分发生了变化,C正确;
醉氧是由于外界环境变化剧烈,导致内环境稳态被打破,从而出现不良症状,说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,D正确。
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5.(2024年1月·甘肃高考适应性演练)内环境的相对稳定是正常生命活动所必需的,当内环境的理化性质发生变化时,机体能够通过调节作用维持内环境稳态。下列关于内环境稳态的叙述,正确的是( )
A.剧烈运动以后,进入血液中的乳酸量增加,血浆变为弱酸性
B.尿液中排出较多蛋白质时,血浆渗透压降低,发生组织水肿
C.大量饮水后血浆渗透压降低,下丘脑分泌的抗利尿激素增加
D.无机盐、激素、细胞因子和胰蛋白酶等物质属于内环境组分
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抗利尿激素作用于肾小管和集合管,促进水分的重吸收,使尿量减少,大量饮水后血浆渗透压降低,下丘脑分泌的抗利尿激素减少,尿量增多,C错误;
无机盐、激素、细胞因子属于内环境的组分,胰蛋白酶由胰腺分泌,通过导管进入小肠,在肠道中发挥作用,不属于内环境的组分,D错误。
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6.某同学进行“模拟生物体维持pH的稳定”实验,部分结果如图。相关叙述错误的是( )
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A.两种生物材料均表现出一定的维持pH稳定的能力
B.加入0.1 mol/L的NaOH的实验结果与上图基本相同
C.据结果推测生物体可能通过缓冲物质维持pH的稳定
D.机体维持pH的稳定有利于酶正常地发挥催化作用
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解析:蛋清稀释液和马铃薯匀浆中含有缓冲物质,均表现出一定的维持pH稳定的能力,A正确;
加入0.1 mol/L的NaOH后pH应升高,与题图不相同,B错误;
生物组织样液调节pH变化的趋势与缓冲物质调节结果相似,据此推测生物体可能通过缓冲物质维持pH的稳定,C正确;
机体维持pH的稳定有利于酶正常地发挥催化作用,因为pH的变化会对酶活性造成影响,D正确。
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7.(2024·揭阳二模)淋巴水肿是由于机体某些部位淋巴液回流受阻,导致液体在组织液异常增多的现象。科学家在研究淋巴水肿的病因时发现,淋巴管内可以产生红细胞和白细胞。下列相关说法不正确的是( )
A.淋巴管中存在大量淋巴细胞,是参与免疫调节的重要组成部分
B.淋巴管壁细胞只能通过淋巴液与外界环境进行各种物质交换
C.组织液、血浆和淋巴液之间的动态平衡有利于维持机体的正常生命活动
D.据该发现可推测淋巴管内可能存在与造血干细胞相同功能的细胞
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解析:淋巴管中存在大量淋巴细胞,淋巴细胞属于免疫细胞,是参与免疫调节的重要组成部分,A正确;
淋巴管壁细胞生活的环境是淋巴液和组织液,故能通过淋巴液和组织液与外界环境进行各种物质交换,B错误;
组织液、血浆和淋巴液之间不断地发生着物质交换,组织液、血浆和淋巴液之间的动态平衡有利于维持机体的正常生命活动,C正确;
据淋巴管内可以产生红细胞和白细胞可推测,淋巴管内可能存在与造血干细胞相同功能的细胞,D正确。
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8.人体各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础。如果某种器官的功能出现障碍,就会引起稳态失调。下列关于病症或疾病与内环境稳态失调的分析,正确的是( )
A.一次性摄入过多蛋白质会引起组织水肿
B.高原地区的人体内血红蛋白含量高是内环境稳态失调的表现
C.镰状细胞贫血是由内环境稳态失调引起的
D.发生“风寒感冒”说明人体的自我调节能力是有一定限度的
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解析:摄入的蛋白质在消化道内被催化水解后吸收,吸收量有限,且吸收后不会造成组织液渗透压明显高于血浆等,即不会引起组织水肿,A错误;
血红蛋白为细胞内的物质,其含量高不是内环境稳态失调的表现,B错误;
镰状细胞贫血是由基因突变引起的,C错误;
“风寒感冒”的发生,反映人体内环境稳态失调,说明人体的自我调节能力是有一定限度的,D正确。
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9.人体血浆渗透压可分为由蛋白质等大分子物质形成的胶体渗透压和由无机盐等小分子物质形成的晶体渗透压。下列有关说法错误的是( )
A.在血浆中,维持晶体渗透压的主要是Na+和Cl-
B.胰岛素、血红蛋白、细胞因子和抗体都参与胶体渗透压的构成
C.血浆中的胶体渗透压高于组织液和淋巴液,晶体渗透压正好相反
D.营养不良引起的组织水肿与血浆中胶体渗透压的降低有关
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解析:血浆中含量上占有明显优势的无机盐是Na+和Cl-,因此维持晶体渗透压的主要是Na+和Cl-,A正确;
血红蛋白位于红细胞内,不参与胶体渗透压的构成,B错误;
血浆中蛋白质含量较高,其胶体渗透压高于组织液和淋巴液,为维持内环境渗透压平衡,可推测晶体渗透压正好相反,C正确;
营养不良引起血浆蛋白减少,胶体渗透压下降,组织液回流减弱,组织间隙液体增加,导致组织水肿现象,D正确。
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10.人工肾的出现,为尿毒症患者带来了福音,其工作原理如图所示,它能够替代肾脏的部分作用。下列说法错误的是( )
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A.透析液的化学成分和理化性质应该与人体血浆相似
B.透析膜是一种半透膜,水和尿素等小分子可以自由通过
C.透析液从上面进,从下面错位流出,有利于代谢废物迅速排出
D.长期透析可以充分清除血液中的毒素,达到治愈尿毒症的目的
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解析:透析液的化学成分和理化性质应该与人体血浆相似,这样才能保证经透析后的血液仍能维持人体细胞正常生活,A正确;
透析膜是一种半透膜,水和尿素等小分子可以自由通过,B正确;
透析液从上面进,从下面错位流出,使透析液和血液中物质进行充分交换,有利于代谢废物迅速排出,C正确;
透析只能清除血液中的一些毒素和代谢废物,但不能达到治愈尿毒症的目的,D错误。
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二、非选择题
11.(2024·广州模拟)痛风又名高尿酸血症,是嘌呤代谢紊乱而导致人体内尿酸(以尿酸盐存在)生成、重吸收(肾小管上皮细胞的细胞膜上有尿酸盐转运蛋白URAT1)与排泄之间的动态失衡引起的代谢性疾病。嘌呤在肝脏中被代谢转化为尿酸进入内环境,尿酸主要通过肾脏排泄,其次是通过消化道排出,当人体尿酸生成过多,或通过肾脏排出尿酸出现障碍,可导致痛风。回答下列相关问题:
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(1)人体代谢产生的嘌呤主要来源于________等生物大分子的分解。高尿酸血症患者缺乏尿酸氧化酶,导致嘌呤分解产生的尿酸无法被氧化从而使血液中尿酸含量升高,与尿酸氧化酶的形成有关的RNA有__________________。
(2)研究发现天然化合物F和碱性水都有降尿酸的作用,实验结果如下表(组A和组B为正常鼠,组C~F采用组B得到的模型鼠)。
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检测指标 对照组A 模型组B C组 D组 E组 F组
灌服生理盐水 灌服尿酸氧化酶抑制剂 灌服化合物F 饮用pH为7.0
的水 饮用pH为8.2
的水 饮用pH为9.3
的水
血清尿酸
相对含量 1.2 6.5 3.4 6.4 4.5 3.6
URAT1
相对含量 0.6 0.8 0.57 — — —
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①据表分析,与对照组A相比,模型组B的自变量是_______________________。根据URAT1检测结果,推测C组大鼠血清尿酸相对含量降低的原因可_______________________。
②分析D、E和F三组的结果,得出结论:___________________
___________________________________________________________。
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(3)除人和猿类外,其他哺乳动物的尿酸可在尿酸氧化酶(氧嗪酸是一种尿酸氧化酶抑制剂)的催化下生成更容易排出体外的尿囊素。研究人员分三组(A组为对照组)进行相关实验并测定血清中的尿酸、肌酐(一种反映肾功能的代谢废物)等指标如下图。
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根据实验结果分析,氧嗪酸有助于建立高尿酸血症大鼠模型,其导致大鼠血清尿酸水平升高的机制是________________________________;
____________________腺嘌呤也能导致大鼠的血清尿酸水平升高,根据上述实验结果分析,其原因可能是________________________________
_____________________________________________________________。
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解析:(1)嘌呤是核酸等生物大分子的组成成分;尿酸氧化酶是蛋白质,其合成需要mRNA做模板,tRNA运输氨基酸,rRNA构成核糖体作为合成场所。
(2)①据表分析,与对照组A相比,模型组B的自变量是有无尿酸氧化酶抑制剂。据表可知灌服化合物F组的URAT1相对含量比模型组B低,说明化合物F可以通过降低URAT1相对含量来减少尿酸的重吸收,从而使血清尿酸含量降低。②从D、E和F三组的结果可知饮用一定范围pH的水,随着pH的升高对降血清尿酸的作用增强。
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(3)据题图分析,B组大鼠10天测得的尿酸水平与对照组相比显著升高,此时肌酐水平与对照组相比基本不变,20天测得的肌酐水平出现升高,说明氧嗪酸先导致尿酸水平升高,进而影响肾功能,因此氧嗪酸导致大鼠血清尿酸水平升高的机制是其作为一种尿酸氧化酶抑制剂,抑制了尿酸氧化酶的活性,导致尿酸转化为尿囊素减少,使血清尿酸水平升高。据题图分析,C组大鼠10天测得的尿酸水平与对照组相比基本不变,此时肌酐水平与对照组相比显著升高,20天测得的尿酸水平才出现升高,说明腺嘌呤先引起肾脏损伤,进而引起尿酸水平升高。因此腺嘌呤灌胃处理导致大鼠肾脏损伤,尿酸排泄减少,从而使血清尿酸水平升高。
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答案:(1)核酸 mRNA、tRNA、rRNA (2)①有无尿酸氧化酶抑制剂 化合物F可以减少肾小管上皮细胞尿酸盐转运蛋白的量,抑制尿酸的重吸收 ②在一定范围内,随饮用水pH的升高对降血清尿酸的作用增强 (3)氧嗪酸抑制了尿酸氧化酶的活性导致尿酸转化为尿囊素减少,使血清尿酸水平升高 腺嘌呤灌胃处理使大鼠肾功能受损,尿酸排泄减少,从而使血清尿酸水平升高
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本课结束
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渗透压
血浆渗透压的大小主要与____________________的含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-
酸碱度
正常人的血浆近中性,pH为____________,与它含有的HCO、H2CO3等物质有关
温度
人体细胞外液的温度一般维持在_________左右
2.探究生物体维持pH稳定的机制
(1)实验原理
本实验采用对比实验的方法,通过向自来水、_______ (如HPO/H2PO等溶液,在加入酸或碱时,能使pH的变化减弱)、______中加入酸或碱溶液引起的pH不同变化,说明生物体内液体环境与_________相似而不同于________,从而说明生物体pH相对稳定的机制。
C.水杨酸刚进入体内时,内环境中的HCO可参与血浆pH的调节
D.临床上,可输入含CO2的混合气体来缓解“呼吸性碱中毒”症状
内环境中的缓冲物质如HCO(碱性物质)能在一定程度上缓解由水杨酸引起的血浆pH的变化,维持pH的相对稳定,C正确;
CO2为酸性气体,临床上,可输入含CO2的混合气体降低血浆的pH,来缓解“呼吸性碱中毒”症状,D正确。
饮食中摄入的Na2CO3过多时,人体中会形成NaHCO3,NaHCO3以Na+和HCO的形式进入尿液中,通过泌尿系统排出,D错误。
2.人体维持pH稳定的机制
(1)维持的因素:血浆中存在缓冲物质,如HCO/H2CO3、H2PO/HPO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(以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例)。
解析:剧烈运动以后,进入血液中的乳酸量增加,但由于血浆中存在HCO/H2CO3、HPO/H2PO等缓冲对,血浆pH仍维持在7.35~7.45这个范围内,A错误;
血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,尿液中排出较多蛋白质时,血浆渗透压降低,由血浆流向组织液的液体增多,导致组织水肿,B正确;
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