2025届高考生物一轮复习：人体的内环境与稳态

第22讲 人体的内环境与稳态 课程要求 考点1 细胞生活的环境 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。 考点2 内环境的稳态 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。 02 内环境的稳态 2.内环境的稳态 1.对稳态调节机制的认知 [法]贝尔纳（1857年）首次提出内环境的概念；内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节。 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。 [美]坎农（1926年）首次提出稳态的概念，内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。 机体内各个器官、系统为什么能保持协调一致呢？ 2.内环境的稳态 2.内环境的稳态及调节 正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态。 稳态： ①实质： 内环境的各种 和 处于相对稳定的状态； ②基础： 人体 协调一致正常运行； ③机制： 调节网络； ④能力： 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。； ⑤意义： 内环境稳态是机体进行正常生命活动的 ； 化学成分 理化性质 神经—体液—免疫 必要条件 各器官、系统 人体各器官、系统协调一致地正常运行。 （1）直接相关的系统： （2）起调节作用的系统： 消化系统、呼吸系统、 循环系统、泌尿系统 神经系统、内分泌系统、免疫系统 7 消化系统由消化道和消化腺两部分组成。消化道包括口腔、咽、食管、胃、小肠及大肠等。小肠是消化、吸收的主要场所。食物在小肠内受到胰液、胆汁和小肠液的化学性消化以及小肠的机械性消化，各种营养成分逐渐被分解为简单的可吸收的小分子物质在小肠内吸收。 小肠绒毛上皮细胞 消化系统 营养物质从吸收到被组织利用经过的内环境的先后顺序： 葡萄糖、氨基酸 葡萄糖 氨基酸 小肠绒毛上皮细胞 血浆 组织液 组织细胞 脂肪酸 甘油 脂肪酸 小肠绒毛上皮细胞 淋巴液 血浆 组织细胞 组织液 9 问：葡萄糖从外界环境到被组织细胞利用，至少穿过几层生物膜？ 7层 小肠黏膜上皮细胞(1层细胞，2层膜)→进出毛细血管壁(2层细胞，4层膜)→组织细胞(1层膜)，共7层膜结构(磷脂分子层数为14)。 丙酮酸、O2在线粒体中被利用，葡萄糖在细胞质基质中被分解。 肺是最主要的呼吸器官，主要由反复分支的支气管及其最小分支末端膨大形成的肺泡共同构成，肺泡是人体与外界空气进行气体交换的主要部位，外面缠绕着丰富的毛细血管。肺泡壁和毛细血管壁都很薄，各由一层上皮细胞组成，这些都有利于进行气体交换。 空气中的O2被组织细胞利用 ，至少要通过几层膜 ？ 11层 通过肺泡内的气体交换，血液由含氧气少二氧化碳多的静脉血变成含氧气多二氧化碳少的动脉血。 外界O2→肺泡壁(1层细胞，2层膜)→毛细血管壁(1层细胞，2层膜)→血液中红细胞(1层细胞，2层膜)→血液→毛细血管壁(1层细胞，2层膜)→组织液→组织细胞(1层膜)→组织细胞内的线粒体(2层膜)，共11层膜结构(磷脂分子层数为22)。 O2由外界环境进入人体组织细胞并被利用至少需穿过的生物膜层数： co2由组织细胞产生排放到外界环境至少需穿过的生物膜？ 9层 肾小球 血浆 原尿 肾小管 集合管 终尿 集合管 肾小管 滤过作用 重吸收作用 肾单位 [例题1] 多饮多尿的原因： 动脉 肾小球(血浆） 肾小管外毛细血管 静脉 肾小囊 肾小管（原尿） 输尿管(尿液） 滤过作用 (蛋白质出不去） 重吸收作用 (大部分水，葡萄糖、维生素，氨基酸） 多饮导致细胞外液渗透压下降，抗利尿激素减少，肾小管和集合管对水的重吸收减弱，尿量增加。 [例题2] 大量注射高浓度葡萄糖溶液时，尿量增加原因？ 葡萄糖能够滤过到达肾小管使其渗透压剧增，此时毛细血管很难重吸收水分，导致尿量增加（类似糖尿病人） (1)模拟生物体维持pH的稳定 ①实验方法：本实验采用 的方法。 ②实验过程：通过向自来水、缓冲液、生物材料中加入酸或碱引起的pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的。 ③实验结论：生物材料的性质 而不同于自来水，说明生物材料中 。 (2)血浆pH维持相对稳定(7.35～7.45)的关键缓冲物质有 等。 2.内环境的稳态 3.实例——血浆pH的维持 对比实验 类似于缓冲液 含有缓冲物质，能维持pH的相对稳定 /H2CO3、 17 ① 量取肝匀浆（上清液）25 mL于烧杯中； ② 用pH计测定初始pH并记录； ③ ④ 滴加5滴0.1 mol/L的HCl，边滴边轻摇烧杯，加入5滴后待其稳定，测pH并记录；重复操作，直至滴加30滴HCl为止。 ⑤ 清洗烧杯和pH计探头；滴加NaOH，重复③、④步骤；直至滴加30滴NaOH; 肝匀浆测定后，清洗烧杯和pH计探头； 用同样的方法测定自来水和缓冲液。 方法步骤: 18 ①pH失调——酸中毒、碱中毒。 ②渗透压失调(如呕吐等)——细胞形态、功能异常。 ③体温失调——发热、中暑等。 ④血浆蛋白含量降低——出现组织水肿。 ⑤代谢废物上升——导致尿毒症。 ⑥O2缺乏——导致乳酸中毒。 ⑦血钙过低——抽搐；血钙过高——肌无力。 ⑧血糖平衡失调——低血糖、糖尿病等。 2.内环境的稳态 4.内环境稳态失调引起的健康问题 稳态的特点： （1）稳态不是恒定不变，而是相对恒定的一种动态变化；这种动态变化保持在一定范围内。 （2）不同的个体存在差异。 （3）稳态的调节能力是有限的。 外环境变化过于剧烈 (外因) 调节能力出现障碍 (内因) 内环境稳态遭到破坏 细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生 2.内环境的稳态 20 细胞内众多复杂的化学反应组成的。 完成这些反应需要各种物质和条件： 1.细胞代谢： (4)代谢废物排出 (1)血糖和氧含量正常 保证机体能量供应 (2)体温、pH等理化性质相对稳定 保证酶活性、细胞代谢正常 (3)渗透压相对稳定 维持细胞的正常形态和功能 可防止机体中毒 2.内环境的稳态 5.内环境稳态的重要意义 21 内环境稳态是指正常机体通过 的 作用。使各个器官、系统 ，共同维持内环境 和 ,的 状态。 神经-体液-免疫调节网络 调节 协调活动 成分 理化性质 相对稳定 辨析1：内环境达到稳态时，人一定不患病吗？ 不一定，镰状细胞贫血是遗传物质改变导致红细胞形态异常造成的。 辨析2：内环境维持稳态，生命活动一定正常吗？ 不一定，如植物人 总结： 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。 辨析3：机体进行正常生命活动，内环境一定维持稳态吗？ 辨析4：内环境稳态遭到破坏，代谢速率一定是下降的吗？ 一定 不一定 22 5.稳态概念的发展 2.内环境的稳态 1）分子水平： 基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。 例如：①在正常生长和分裂的细胞中，原癌基因和抑癌基因表达存在着稳态。 如果这个稳态被破坏，正常细胞就可能会变成癌细胞。 ②正常人体内调节血糖的胰岛素和胰高血糖素等激素处于动态平衡的。 如果他们的分泌紊乱，人体血糖的稳态就会受到破坏。 2）细胞水平： 细胞的分裂和分化的稳态等。 3）器官水平： 心脏活动（血压、心率）、消化腺分泌等存在稳态。 4）群体水平： 种群数量变化、生态系统结构和功能等存在稳态。 可见，在生态系统的各个层次上，都普遍存在着稳态。 2．人体腹泻会引起体液中水和蛋白质大量丢失。 (　　) 提示：腹泻会引起水和无机盐大量丢失。 5．实现内环境的稳态只依赖神经—体液—免疫调节。 (　　) 提示：内环境稳态还需要各个器官、系统协调活动。 × × 1．人着凉后可能引起高热，研究发现，高热病人体内代谢活动会明显增强，进而可能引起代谢性酸中毒，试解释原因。 代谢增强，耗氧气过多，无氧呼吸增强，产生过多的乳酸和热量。 2.在剧烈运动导致大汗淋漓之后，最好不要立即到温度很低的空调房间，请解释原因。 低温环境的刺激，使机体产热作用增强、毛细血管收缩、散热减少，最终导致机体内热量不能及时散出 考向　借助实例考查稳态与调节 1．(2023·广东东莞一模)脑卒中又称中风，是一类突发且发展迅速的脑缺血性或脑出血性疾病。研究表明出现血浆渗透压升高、呼吸性碱中毒、代谢性酸中毒等内环境稳态失调的脑卒中患者死亡率明显增高。下列说法错误的是(　　) A．内环境稳态是指内环境的渗透压和酸碱度处于动态平衡 B．内环境酸碱平衡的维持与肺和肾两种器官密切相关 C．血液中含氧不足可能是引起代谢性酸中毒的重要原因 D．抗利尿激素分泌较少可能是高死亡率脑卒中患者的诱因 A 2．(2023·佛山南海区摸底考)小明因关节疼就医，被诊断为尿酸过高引起的痛风，医生告诉小明嘌呤代谢会产生尿酸，建议他多喝水、控制饮食。下列说法错误的是(　　) A．尿液中有尿酸而细胞外液中没有尿酸 B．多喝水可以促进尿酸通过尿液排出 C．小明要少吃富含嘌呤的海洋鱼类 D．小明痛风发作说明内环境稳态失衡 A 尿液来源于细胞外液，细胞外液和尿液中都有尿酸，A错误；多喝水可以促进尿酸通过尿液排出，B正确；嘌呤代谢会产生尿酸，尿酸过高会引起痛风，因此小明要少吃富含嘌呤的海洋鱼类，C正确；小明痛风发作是内环境中化学成分尿酸含量过高，说明内环境稳态失衡，D正确。 2 3 题号 1 4 2．(2023·重庆选择性考试)某团队用果蝇研究了高蛋白饮食促进深度睡眠的机制，发现肠道中的蛋白质促进肠道上皮细胞分泌神经肽Y，最终Y作用于大脑相关神经元，利于果蝇保持睡眠状态。下列叙述正确的是(　　) A．蛋白质作用于肠道上皮细胞的过程发生在内环境 B．肠道上皮细胞分泌Y会使细胞膜的表面积减小 C．肠道中的蛋白质增加使血液中的Y含量减少 D．若果蝇神经元上Y的受体减少，则容易从睡眠中醒来 D 肠道属于外界环境，故肠道中的蛋白质作用于肠道上皮细胞的过程不是发生在内环境，A错误；肠道上皮细胞通过胞吐的方式分泌Y的过程中，一部分细胞中的囊泡与细胞膜融合会使细胞膜的表面积增大，B错误；根据题意，摄入的蛋白质促进肠道上皮细胞分泌神经肽Y，神经肽Y不是来自血液，C错误；神经肽Y作用于大脑相关神经元，利于果蝇保持睡眠状态，故若果蝇神经元上Y的受体减少，则Y不能发挥作用，容易从睡眠中醒来，D正确。 $$