内容正文:
第1章 人体的内环境与稳态
第1节 细胞生活的环境
必会知识一 体内细胞生活在细胞外液中
一、体液
1.概念:体内含有大量以 为基础的液体,这些液体统称为体液。
2.体液的组成
(
体液
)
二、内环境及其组成
1.概念:由 构成的液体环境。
2.细胞外液的成分
(1)血浆的主要成分
(2)组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与 的相近,但又不完全相同,最主要的差别在于 。
3.本质:一种类似于海水的盐溶液,在一定程度上反映了 。
[例1]内环境是细胞赖以生存的液体环境。毛细血管壁细胞的内环境是( )
A.淋巴和血浆
B.组织液和血浆
C.组织液和淋巴
D.细胞液和淋巴
[例2]下列过程发生在人体内环境中的是( )
A.乳酸和NaHCO3发生反应 B.葡萄糖脱氢分解产生丙酮酸
C.胰岛B细胞合成胰岛素 D.食物中淀粉经唾液淀粉酶被分解
必会知识二 内环境的理化性质
1.渗透压
(1)概念:溶液中 对水的吸引力。
(2)决定因素:单位体积溶液中 。
(3)细胞外液渗透压的90%以上来源于 。
(4)血浆渗透压主要与 、蛋白质的含量有关。
(5)在37 ℃时,人的血浆渗透压约为 。
2.酸碱度
(1)正常人的血浆近中性,pH为 。
(2)血浆的pH之所以能够保持稳定,与其中含有的 等物质有关。
3.温度
人体细胞外液的温度一般维持在 左右。
4.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
(1)细胞直接与 进行物质交换。
(2)内环境与外界环境的物质交换需要体内 的参与。
(3)细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的 。
[例1]下列关于人体内环境的叙述,正确的是( )
A.运动时,葡萄糖在内环境中氧化分解为生命活动供能
B.正常情况下,神经递质、激素、抗体、溶菌酶均会出现在内环境中
C.血浆、组织液、淋巴液和细胞内液相互联系共同构成人体内环境
D.内环境的理化性质在正常情况下是恒定不变的
[例2]脑脊液是存在于脑室及蛛网膜下腔的一种无色透明液体,是脑细胞生存的直接液体环境。它能向脑组织供应营养并运走代谢废物,调节中枢神经系统的酸碱平衡。下列说法正确的是( )
A.脑脊液、组织液、血液、淋巴液等都属于细胞外液
B.脑外伤时,毛细血管通透性增大可导致脑水肿
C.脑脊液中可能含有O2、血红蛋白、葡萄糖等物质
D.脑脊液渗透压的大小主要与蛋白质的含量有关
难点知识一 内环境的组成及相互关系
1.常见细胞生活的内环境
2.巧用单、双向箭头判断内环境中物质交换示意图
3.内环境三种组分的比较
组分
项目
组织液
血浆
淋巴液
区别
存在部位
组织细胞之间
血管内
淋巴管内
主要生活在其中的细胞种类
各种组织细胞
各种血细胞
淋巴细胞、吞噬细胞等
蛋白质含量
少
多
少
联系
它们都属于细胞外液,共同组成人体的内环境,化学组成基本相同
[温馨提示] (1)血液≠体液,血浆≠内环境:体液包括细胞外液(内环境)和细胞内液,细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴液,血液包括血浆和血细胞,所以血液≠体液,血浆只是内环境的一部分。
(2)体内液体≠体液:一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、子宫等)及与外界相通的液体(如尿液、泪液、汗液、消化液等),均不属于体液。
命题角度1 内环境的组成成分
下图为人体组织液生成与回流的示意图,下列相关分析中正确的是( )
A.①处组织液葡萄糖的含量和渗透压均高于②处
B.①处生成的组织液量多于②处回流的组织液量
C.动脉端CO2含量高于静脉端
D.③是淋巴细胞生活的内环境,经循环后最终汇入组织液
难点知识二 内环境的成分及理化性质
1.内环境及其组成中的2个“认清”
(1)认清4类内环境的物质
(2)认清4类非内环境的物质
2.组织水肿的实质及原因
(1)实质:组织液总量增加。
(2)原因:渗透压失衡,即血浆渗透压降低或组织液渗透压升高,导致水分子大量进入组织液。具体如下图所示:
命题角度1 内环境的渗透压平衡
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。下列关于健康人渗透压的相关说法不正确的是( )
A.血浆的胶体渗透压一般大于组织液的胶体渗透压
B.葡萄糖、抗体和Na+等都参与了血浆渗透压的形成
C.血浆渗透压和组织液渗透压处于动态平衡中
D.血浆中的胶体渗透压一般大于晶体渗透压
命题角度2 模拟生物体维持pH的稳定
某校高二生物兴趣小组在验证家兔血浆中是否含有缓冲物质的实验过程中,设计实验程序如下,在步骤Ⅱ前后测定试管中液体的pH。下列叙述错误的是( )
步骤
甲组
乙组
1号试管
2号试管
3号试管
1号试管
2号试管
3号试管
Ⅰ
?mL蒸馏水
25mL缓冲溶液
25mL兔血浆
?mL蒸馏水
25mL缓冲溶液
25mL兔血浆
Ⅱ
滴加0.1mol/L的HCl溶液1mL
?
A.步骤Ⅰ中甲组1号试管中加入的是25mL蒸馏水,其作用是作为对比实验
B.步骤Ⅱ中乙组应滴加0.1mol/L的NaOH溶液1mL
C.若实验结果为步骤Ⅱ前后甲、乙两组的1号试管中pH变化均较大,2号和3号试管中pH变化均不大,则该实验可验证家兔血浆中含有缓冲物质
D.家兔血浆中的缓冲物质可能有H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4
难点知识三 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
(1)营养物质进入组织细胞
营养物质(如葡萄糖、氨基酸等)血浆组织处的毛细血管组织液细胞内。
(2)O2进入细胞内被利用
O2肺泡血浆组织处的毛细血管组织液细胞内线粒体内。
(3)CO2排出体外与O2进入细胞内所经历的途径正好相反。
(4)尿素等代谢废物排出体外
尿素组织液血浆
命题角度1 内环境是细胞与外界环境进行物质交换
2017年,科学家研制了一个“人造子宫”来抚育早产的羊羔。羊羔在此“人造子宫”中待了4周,足月后健康地出生了。“人造子宫”是一个充满电解质溶液(模拟羊水)的大塑料袋(见图),下列从内环境稳态角度分析错误的是( )
A.影响电解质溶液稳态的只有羊羔的生命活动
B.“人造子宫”内的电解质溶液相当于羊羔母亲的内环境
C.羊羔代谢产生的尿素通过泌尿系统才能排到电解质溶液中
D.“人造子宫”具备适宜的渗透压、温度、pH等,胚胎才能正常发育
一、单选题
1.与肌肉注射相比,静脉点滴因能将大剂量药物迅速送到全身细胞而疗效显著。若①代表血浆,②代表组织液,③代表淋巴液,则下图中所示的内环境a、b、c、d的名称依次对应的是( )
A.①②③① B.②①③② C.③①②③ D.②③①①
2.人体内环境保持相对稳定以维持正常生命活动。内环境中可能发生的变化是( )
A.淀粉被氧化分解 B.NaHCO3和乳酸反应
C.血红蛋白运输O2 D.性激素与受体结合
3.磷酸盐(HPO和H2PO)在人体中发挥重要作用,下列叙述错误的是( )
A.血浆中的磷酸盐体系可维持酸碱平衡
B.磷酸盐可参与细胞内ATP的合成
C.磷酸盐是体内油脂的重要组成部分
D.磷酸盐参与维持人体血浆渗透压
4.下图是人体肝脏组织中几种体液的关系示意图,其中丁中含有血红蛋白。下列分析正确的是( )
A.甲可表示毛细淋巴管壁细胞的细胞内液
B.与戊相比,乙、丙中蛋白质含量相对较少
C.丁是血浆,其渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关
D.血液中的进入肝细胞被利用至少需要穿过4层生物膜
5.内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。如图所示为细胞1、2、3和其生活的液体环境Z、X、Y之间的相互关系,下列关于内环境稳态的描述正确的是( )
A.Y的渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关
B.人体毛细血管壁细胞直接生活的环境是图中的X、Z
C.组成人体的所有细胞都不能直接与外界环境进行物质交换
D.机体通过调节使内环境化学成分和理化性质保持不变
6.如图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,①②③表示直接参与该过程的几种系统,④⑤表示相关物质,a、b、c表示三种液体。下列叙述错误的是( )
A.氨基酸、性激素、抗体都是内环境的组成成分
B.图中b和c是毛细血管壁细胞生活的液体环境
C.④可表示营养物质、氧气,⑤可表示代谢废物、二氧化碳
D.该图表明人体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
7.人体内含有大量以水为基础的液体,下列叙述错误的是( )
A.组织液是人体细胞进行新陈代谢的主要场所
B.淋巴液可回收组织液中的多种物质汇入血浆
C.血液可将消化吸收的营养物质运至全身各处
D.细胞内液约占人体体液的2/3,不属于内环境
8.肌肉剧烈运动时产生的乳酸,大部分会被转移至肝脏重新形成葡萄糖或者糖原,还有极少部分会通过尿液和汗液排到体外。下列叙述错误的是( )
A.乳酸不属于内环境的组成成分
B.血浆中过量的乳酸可与NaHCO3反应而被中和
C.骨骼肌产生的乳酸不会明显降低血浆的pH
D.乳酸是维持细胞能量代谢平衡机制的一部分
二、多选题
9.内环境是多细胞生物的细胞在体内直接生活的环境,内环境的相对稳定是机体进行正常生命活动的必要条件。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞的代谢活动和外界环境的变化都会影响内环境的理化性质
B.血浆、组织液和淋巴液共同构成高等动物细胞赖以生存的内环境
C.淋巴循环不仅能使部分淋巴液回到血浆,同时还能转运少量血红蛋白
D.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
10.如图为高等动物的体内细胞与外界环境的物质交换示意图,下列错误的是( )
A.①③都必须通过消化系统才能完成
B.人体的体液包括细胞外液和内环境
C.细胞与内环境交换的④包括养料和O2
D.⑥可表述为:体内细胞可与外界环境直接进行物质交换
11.习惯性叹气、过度紧张焦虑,可导致身体排出过多CO2,从而引发“呼吸性碱中毒”,出现麻木、头晕甚至抽搐等症状。轻症患者可通过面罩吸氧治疗。下列叙述错误的是( )
A.内环境中的能在一定程度上缓解“呼吸性碱中毒”
B.CO2是人体细胞呼吸产生的废物,也可参与内环境稳态的调节
C.出现“呼吸性碱中毒”时,患者血浆的酸碱性由正常时的弱酸性变为弱碱性
D.临床上,可通过吸入含5%的CO2的混合气体来缓解“呼吸性碱中毒”
12.内环境与外界环境的物质交换,需要体内各个器官、系统的参与。如图表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示人体的不同系统,甲、乙、丙表示三种体液。依据下图,下列说法错误的是( )
A.甲、乙、丙可分别表示淋巴液、血浆和组织液
B.Ⅰ表示循环系统,Ⅲ可表示呼吸系统,Ⅳ可以表示皮肤
C.若病原体从Ⅱ入侵引起腹泻,则可能导致乙的渗透压上升
D.细胞产生的代谢废物全部通过泌尿系统排出体外
三、解答题
13.如图所示是人体某局部组织的模式图,箭头表示物质交换方向,A、B、C表示结构,a、b、c、d表示液体,请据图分析回答:
(1)a—d中不属于内环境组分的是 。试以图示表示a—d四者的物质交换概况 。
(2)图示a—d中,O2的浓度最高、最低的分别是 ,CO2的浓度最高、最低的分别是 。
(3)a—d之间既彼此分离,又相互联系,a—b之间隔以 ,b—d之间隔以 ,b的来源有 。
(4)外界环境中的O2进入红细胞共穿过 层生物膜,试写出人体内利用O2并产生CO2的反应式 。
(5)试以简洁语言概括a与人体外界环境之间的关系: 。
(6)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,会使血浆PH ,但乳酸可以与血液中的缓冲物质发生反应,使血浆PH维持在 。
14.近年来,科学家成功研发出一种人造子宫技术,该技术旨在模拟母体子宫环境,为胚胎提供生长发育所需的条件(如图甲)。图乙为羊羔体内细胞与内环境之间的物质交换示意图。请结合所学知识,回答以下问题:
(1)据图甲可知,“人造子宫”内环境稳态的维持依赖于 系统和 系统等多个系统的协同作用。
(2)据图乙分析,②与③最主要的区别是 ;血液中红细胞所携带的氧气被组织细胞利用至少需穿过 层生物膜。
(3)胚胎细胞代谢时会产生许多酸性物质,但由于血浆中含有的HCO3-、H2CO3等缓冲物质,使胎儿的血浆pH维持在 之间。
(4)生理学家把正常机体通过调节作用,使 叫做稳态。“人造子宫”维持内环境稳态的主要调节机制是 。
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1
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第1章 人体的内环境与稳态
第1节 细胞生活的环境
必会知识一 体内细胞生活在细胞外液中
一、体液
1.概念:体内含有大量以 水 为基础的液体,这些液体统称为体液。
2.体液的组成
(
血浆
) (
组织
液
) (
细胞外
液
) (
细胞
内液
) (
体液
)
二、内环境及其组成
1.概念:由 细胞内液 构成的液体环境。
2.细胞外液的成分
(1)血浆的主要成分
(2)组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与 血浆 的相近,但又不完全相同,最主要的差别在于 血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少 。
3.本质:一种类似于海水的盐溶液,在一定程度上反映了 生命起源于海洋 。
[例1]内环境是细胞赖以生存的液体环境。毛细血管壁细胞的内环境是( )
A.淋巴和血浆
B.组织液和血浆
C.组织液和淋巴
D.细胞液和淋巴
【答案】B
【分析】内环境又叫细胞外液,由血浆、组织液和淋巴组成,内环境是多细胞生物体的细胞生活的直接液体环境,是多细胞生物体的细胞与外界环境进行物质交换的媒介;内环境的稳态是细胞完成正常生命活动的必要条件。
【详解】机体内环境主要由血浆、组织液、淋巴组成,毛细血管细胞直接与血浆和组织液接触,所以毛细血管壁细胞生活的液体环境是血浆和组织液。
故选B。
[例2]下列过程发生在人体内环境中的是( )
A.乳酸和NaHCO3发生反应 B.葡萄糖脱氢分解产生丙酮酸
C.胰岛B细胞合成胰岛素 D.食物中淀粉经唾液淀粉酶被分解
【答案】A
【分析】内环境包括血浆、组织液和淋巴,其中包含的化学成分可分为营养物质、代谢废物和特殊的化学物质等。
【详解】A、乳酸与NaHCO3的反应发生在细胞外液中,即该过程发生在内环境中,A正确;
B、葡萄糖脱氢分解产生丙酮酸发生在细胞质基质中,没有发生在内环境中,B错误;
C、胰岛细胞合成胰岛素发生在细胞内的核糖体上,因为胰岛素的化学本质是蛋白质,C错误;
D、食物中淀粉经唾液淀粉酶被分解成葡萄糖发生在消化道内,消化道属于外界环境,D错误。
故选A。
必会知识二 内环境的理化性质
1.渗透压
(1)概念:溶液中 溶质微粒 对水的吸引力。
(2)决定因素:单位体积溶液中溶质微粒的数目 。
(3)细胞外液渗透压的90%以上来源于 Na+和Cl- 。
(4)血浆渗透压主要与 无机盐 、蛋白质的含量有关。
(5)在37 ℃时,人的血浆渗透压约为 770 kPa 。
2.酸碱度
(1)正常人的血浆近中性,pH为 7.35~7.45 。
(2)血浆的pH之所以能够保持稳定,与其中含有的 HCO3-、H2CO3 等物质有关。
3.温度
人体细胞外液的温度一般维持在 37 ℃ 左右。
4.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
(1)细胞直接与 内环境 进行物质交换。
(2)内环境与外界环境的物质交换需要体内 各个系统 的参与。
(3)细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的 形成和维持 。
[例1]下列关于人体内环境的叙述,正确的是( )
A.运动时,葡萄糖在内环境中氧化分解为生命活动供能
B.正常情况下,神经递质、激素、抗体、溶菌酶均会出现在内环境中
C.血浆、组织液、淋巴液和细胞内液相互联系共同构成人体内环境
D.内环境的理化性质在正常情况下是恒定不变的
【答案】B
【分析】人体内的液体都叫体液,可以分成细胞内液和细胞外液,细胞外液叫做内环境,内环境包括组织液、血浆、淋巴液。凡是发生在血浆、组织液或淋巴液中的反应都属于发生在内环境中的反应,发生在细胞内的反应不属于发生在内环境中是反应。
【详解】A、运动时,葡萄糖在细胞质基质中氧化分解为生命活动供能,A错误;
B、正常情况下,神经递质、激素、抗体、溶菌酶均会出现在内环境中,B正确;
C、人体的细胞外液,包括血浆、组织液和淋巴液,构成体内细胞赖以生存的液体环境,称为内环境,C错误;
D、在正常情况下,内环境的化学成分和理化性质是相对稳定的,而不是恒定不变的,D错误。
故选B。
[例2]脑脊液是存在于脑室及蛛网膜下腔的一种无色透明液体,是脑细胞生存的直接液体环境。它能向脑组织供应营养并运走代谢废物,调节中枢神经系统的酸碱平衡。下列说法正确的是( )
A.脑脊液、组织液、血液、淋巴液等都属于细胞外液
B.脑外伤时,毛细血管通透性增大可导致脑水肿
C.脑脊液中可能含有O2、血红蛋白、葡萄糖等物质
D.脑脊液渗透压的大小主要与蛋白质的含量有关
【答案】B
【分析】内环境指细胞外液,是人体细胞直接生存的环境,以区别于机体生存的外界环境。内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。内环境包括血浆、组织液、淋巴液、脑脊液等。
【详解】A、脑脊液、组织液、血浆、淋巴液等都属于细胞外液,血液不是细胞外液,A错误;
B、脑外伤时毛细血管通透性增大,导致脑脊液增加引发脑水肿,B正确;
C、脑脊液是脑细胞生活的直接液体环境,含有营养物质、代谢废物等,但血红蛋白存在于红细胞中,C错误;
D、脑脊液中蛋白质含量很少,其渗透压主要与Na+和Cl-有关,D错误。
故选B。
难点知识一 内环境的组成及相互关系
1.常见细胞生活的内环境
2.巧用单、双向箭头判断内环境中物质交换示意图
3.内环境三种组分的比较
组分
项目
组织液
血浆
淋巴液
区别
存在部位
组织细胞之间
血管内
淋巴管内
主要生活在其中的细胞种类
各种组织细胞
各种血细胞
淋巴细胞、吞噬细胞等
蛋白质含量
少
多
少
联系
它们都属于细胞外液,共同组成人体的内环境,化学组成基本相同
[温馨提示] (1)血液≠体液,血浆≠内环境:体液包括细胞外液(内环境)和细胞内液,细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴液,血液包括血浆和血细胞,所以血液≠体液,血浆只是内环境的一部分。
(2)体内液体≠体液:一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、子宫等)及与外界相通的液体(如尿液、泪液、汗液、消化液等),均不属于体液。
命题角度1 内环境的组成成分
下图为人体组织液生成与回流的示意图,下列相关分析中正确的是( )
A.①处组织液葡萄糖的含量和渗透压均高于②处
B.①处生成的组织液量多于②处回流的组织液量
C.动脉端CO2含量高于静脉端
D.③是淋巴细胞生活的内环境,经循环后最终汇入组织液
【答案】B
【分析】血浆、组织液和淋巴中的物质是可以交换的,其中血浆和组织液之间物质交换是双向的,组织液中的大分子物质可以进入淋巴,然后通过淋巴循环进入血浆。血浆通过毛细血管壁进入细胞间隙生成组织液,组织液中的营养物质被细胞消耗后产生大量代谢产物,大部分能被毛细血管的静脉端重新吸收,回流到血浆中。氧气从组织液进入组织细胞,为其提供氧气,因此生成的组织液比回流的组织液中氧气的含量高。
【详解】A、正常情况下,内环境中的血糖浓度和渗透压维持相对稳定,故①处组织液葡萄糖的含量和渗透压与②处基本相同,A错误;
B、血浆、组织液、淋巴在不停地产生和回流过程中保持动态平衡,从①毛细血管动脉端处生成的组织液大部分通过②毛细血管静脉端处回流到血浆中,还有部分组织液回流到淋巴,故①处生成的组织液量多于②处回流的组织液量,B正确;
C、细胞呼吸产生二氧化碳,动脉端CO2含量低于静脉端,C错误;
D、淋巴细胞生活的内环境是③淋巴和血浆,淋巴是单向流向血浆的,不能回流到组织液,D错误。
故选B。
难点知识二 内环境的成分及理化性质
1.内环境及其组成中的2个“认清”
(1)认清4类内环境的物质
(2)认清4类非内环境的物质
2.组织水肿的实质及原因
(1)实质:组织液总量增加。
(2)原因:渗透压失衡,即血浆渗透压降低或组织液渗透压升高,导致水分子大量进入组织液。具体如下图所示:
命题角度1 内环境的渗透压平衡
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。下列关于健康人渗透压的相关说法不正确的是( )
A.血浆的胶体渗透压一般大于组织液的胶体渗透压
B.葡萄糖、抗体和Na+等都参与了血浆渗透压的形成
C.血浆渗透压和组织液渗透压处于动态平衡中
D.血浆中的胶体渗透压一般大于晶体渗透压
【答案】D
【分析】血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-。
【详解】A、血浆中含有较多的蛋白质(如血浆蛋白等大分子物质),而组织液中蛋白质含量相对较少。 由于蛋白质等大分子物质形成胶体渗透压,所以血浆的胶体渗透压一般大于组织液的胶体渗透压,A正确;
B、血浆渗透压由胶体渗透压和晶体渗透压组成。 葡萄糖属于小分子物质,参与晶体渗透压的形成;抗体是蛋白质,参与胶体渗透压的形成;Na+等无机盐离子也参与晶体渗透压的形成。所以葡萄糖、抗体和Na+等都参与了血浆渗透压的形成,B正确;
C、人体内环境中,血浆和组织液之间通过毛细血管壁进行物质交换等过程。 血浆渗透压和组织液渗透压在动态的物质交换等过程中处于动态平衡中,C正确;
D、在血浆渗透压中,晶体渗透压(由无机盐等小分子物质形成)约占血浆总渗透压的99.6%,而胶体渗透压(由蛋白质等大分子物质形成)仅占很小一部分。 因此血浆中的晶体渗透压一般远大于胶体渗透压,D错误。
故选D。
命题角度2 模拟生物体维持pH的稳定
某校高二生物兴趣小组在验证家兔血浆中是否含有缓冲物质的实验过程中,设计实验程序如下,在步骤Ⅱ前后测定试管中液体的pH。下列叙述错误的是( )
步骤
甲组
乙组
1号试管
2号试管
3号试管
1号试管
2号试管
3号试管
Ⅰ
?mL蒸馏水
25mL缓冲溶液
25mL兔血浆
?mL蒸馏水
25mL缓冲溶液
25mL兔血浆
Ⅱ
滴加0.1mol/L的HCl溶液1mL
?
A.步骤Ⅰ中甲组1号试管中加入的是25mL蒸馏水,其作用是作为对比实验
B.步骤Ⅱ中乙组应滴加0.1mol/L的NaOH溶液1mL
C.若实验结果为步骤Ⅱ前后甲、乙两组的1号试管中pH变化均较大,2号和3号试管中pH变化均不大,则该实验可验证家兔血浆中含有缓冲物质
D.家兔血浆中的缓冲物质可能有H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4
【答案】A
【分析】血浆pH(酸碱度):当酸性物质进入血液时,例如:乳酸进入血液后,就与血液中的NaHCO3发生作用,生成乳酸钠和H2CO3,当碱性物质进入血液时,例如:当Na2CO3进入血液后,就与血液中的H2CO3发生作用,生成碳酸氢盐,而过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。
【详解】A、步骤Ⅰ中甲组1号试管中加入的是25mL蒸馏水,作用是作为对照,用于判断缓冲液和兔血浆具有调节PH的作用,A错误;
B、本实验是验证家兔血浆中是否含有缓冲物质可以缓解PH的变化,甲组中滴加0.1mol/L的HCl溶液1mL,乙组应滴加0.1mol/L的NaOH溶液1mL,B正确;
C、若实验结果为步骤Ⅱ前后甲、乙两组的1号试管中pH变化均较大,2号和3号试管中pH变化均不大,则该实验可验证家兔血浆中含有缓冲物质,可以维持PH的相对稳定,C正确;
D、家兔血浆中的缓冲对可能有H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4,因此可以缓解血浆PH的变化,D正确。
故选A。
难点知识三 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
(1)营养物质进入组织细胞
营养物质(如葡萄糖、氨基酸等)血浆组织处的毛细血管组织液细胞内。
(2)O2进入细胞内被利用
O2肺泡血浆组织处的毛细血管组织液细胞内线粒体内。
(3)CO2排出体外与O2进入细胞内所经历的途径正好相反。
(4)尿素等代谢废物排出体外
尿素组织液血浆
命题角度1 内环境是细胞与外界环境进行物质交换
2017年,科学家研制了一个“人造子宫”来抚育早产的羊羔。羊羔在此“人造子宫”中待了4周,足月后健康地出生了。“人造子宫”是一个充满电解质溶液(模拟羊水)的大塑料袋(见图),下列从内环境稳态角度分析错误的是( )
A.影响电解质溶液稳态的只有羊羔的生命活动
B.“人造子宫”内的电解质溶液相当于羊羔母亲的内环境
C.羊羔代谢产生的尿素通过泌尿系统才能排到电解质溶液中
D.“人造子宫”具备适宜的渗透压、温度、pH等,胚胎才能正常发育
【答案】A
【分析】高等动物的体内细胞与外界环境的物质交换,食物的消化吸收,需要通过消化系统才能完成;氧气进入内环境、二氧化碳排出体外,需要通过呼吸系统才能完成;代谢废物排出体外,需要排泄系统来完成。总之与内环境稳态的维持直接相关的系统有消化细胞、循环系统、呼吸系统和泌尿系统。
【详解】A、内环境的稳态受细胞代谢和外界环境两个方面的影响,电解质溶液也同时受羊羔生命活动和外界环境的影响,A错误;
B、羊羔需要通过电解质溶液才能与外界进行物质交换,动物体内细胞需要通过内环境才能与外界进行物质交换,故“人造子宫”内的电解质溶液相当于动物的内环境,B正确;
C、内环境的稳态需要各器官、系统的参与,羊羔代谢产生的尿素通过泌尿系统才能排到电解质溶液中,C正确;
D、羊羔正常的发育必须提供适宜的条件,因此“人造子宫”必须像动物内环境一样,具有适宜的渗透压、温度、pH等条件,才能供小羊羔发育,D正确。
故选A。
一、单选题
1.与肌肉注射相比,静脉点滴因能将大剂量药物迅速送到全身细胞而疗效显著。若①代表血浆,②代表组织液,③代表淋巴液,则下图中所示的内环境a、b、c、d的名称依次对应的是( )
A.①②③① B.②①③② C.③①②③ D.②③①①
【答案】B
【分析】人体内环境包括血浆、组织液和淋巴,人体细胞只有通过内环境才能与外界环境之间进行物质交换,血浆在血管中,通过循环系统,能将静脉滴注而进入的药物迅速送到全身,因而疗效较肌肉注射显著。
【详解】肌肉注射是将药物直接注入组织液,所以a是组织液,a对应②;组织液可以转化成淋巴液和血浆,所以b、c分别表示表示血浆和淋巴液或淋巴液和血浆,所以bc分别①③或③①;静脉点滴是将药物直接注入血浆,而组织细胞的内环境是组织液,因此组织细胞直接从组织液中获取药物,所以d是组织液,d对应②。综上所述,ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
2.人体内环境保持相对稳定以维持正常生命活动。内环境中可能发生的变化是( )
A.淀粉被氧化分解 B.NaHCO3和乳酸反应
C.血红蛋白运输O2 D.性激素与受体结合
【答案】B
【分析】内环境主要包括血浆、组织液和淋巴。内环境是组织细胞与外界环境进行物质交换的媒介,内环境直接通过消化系统、循环系统、呼吸系统、泌尿系统以及皮肤等器官的参与外界之间进行物质和气体的交换,如呼吸系统吸入氧气,排出二氧化碳,消化系统吸收食物等营养物质,为机体提供营养,泌尿系统和皮肤及时排出代谢废物等。
【详解】A、淀粉被分解成葡糖是在外部环境中进行的,A错误;
B、NaHCO3和乳酸反应发生在内环境,B正确;
C、血红蛋白运输O2在细胞内,C错误;
D、性激素的受体位于细胞内,性激素与受体结合发生在细胞内,D错误。
故选B。
3.磷酸盐(HPO和H2PO)在人体中发挥重要作用,下列叙述错误的是( )
A.血浆中的磷酸盐体系可维持酸碱平衡
B.磷酸盐可参与细胞内ATP的合成
C.磷酸盐是体内油脂的重要组成部分
D.磷酸盐参与维持人体血浆渗透压
【答案】C
【分析】无机盐在生物体内含量不高,约占1%~1.5%,多数以离子形式存在,但它们对于维持生物体的生命活动有着重要作用,还是某些化合物的重要组成成分。
【详解】A、血浆中的磷酸盐体系可以通过其酸性和碱性形式(HPO42-和H2PO4-)的相互转化,参与缓冲对的组成,从而维持酸碱平衡,A正确;
B、ATP(三磷酸腺苷)由腺嘌呤、核糖和三个磷酸基团组成,磷酸盐是其重要组成部分,所以磷酸盐可参与细胞内ATP的合成,B正确;
C、体内油脂主要指脂肪,脂肪由甘油和脂肪酸组成,并不含有磷酸盐,磷酸盐不是体内油脂的重要组成部分,C错误;
D、血浆渗透压的维持与血浆中的无机盐等物质有关,磷酸盐作为无机盐的一种,参与维持人体血浆渗透压,D正确。
故选C。
4.下图是人体肝脏组织中几种体液的关系示意图,其中丁中含有血红蛋白。下列分析正确的是( )
A.甲可表示毛细淋巴管壁细胞的细胞内液
B.与戊相比,乙、丙中蛋白质含量相对较少
C.丁是血浆,其渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关
D.血液中的进入肝细胞被利用至少需要穿过4层生物膜
【答案】B
【分析】由题可知丁中含有血红蛋白,在人体中含有血红蛋白的是红细胞内的液体,即细胞内液。体液分为细胞内液和细胞外液,细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴等。
【详解】A、由箭头方向可知,乙、丙、戊分别为组织液、淋巴、血浆,因此甲可表示毛细血管壁上皮细胞的细胞内液,A错误;
B、与戊(血浆)相比,乙(组织液)、丙(淋巴)中蛋白质含量相对较少,B正确;
C、丁中含有血红蛋白,在人体中含有血红蛋白的是红细胞内的液体,即细胞内液,细胞外液的渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,C错误;
D、血液中的氧气进入肝细胞被利用,首先要穿出红细胞(1 层膜),然后穿出毛细血管壁细胞(2 层膜),进入肝细胞(1 层膜),进入线粒体(2 层膜),至少需要穿过1 + 2+1 + 2=6层生物膜,D 错误。
故选B。
5.内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。如图所示为细胞1、2、3和其生活的液体环境Z、X、Y之间的相互关系,下列关于内环境稳态的描述正确的是( )
A.Y的渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关
B.人体毛细血管壁细胞直接生活的环境是图中的X、Z
C.组成人体的所有细胞都不能直接与外界环境进行物质交换
D.机体通过调节使内环境化学成分和理化性质保持不变
【答案】A
【分析】内环境是由细胞外液构成的液体环境,主要包括血浆、组织液、淋巴液等。组织液主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成,大部分物质能够被重新吸收回血浆;淋巴液是由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的,淋巴液在淋巴管中流动,经过淋巴结等淋巴器官,并最终汇入血浆。血浆和组织液可以相互进行物质交换,组织液可以进入淋巴液中,淋巴液又可以进入血浆中。
【详解】A、结合题图分析,X是淋巴,Y是血浆,Z是组织液,Y血浆的渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,A正确;
B、人体毛细血管壁细胞直接生活的环境是图中的Y血浆、Z组织液,B错误;
C、组成人体的细胞有些可以直接与外界环境进行物质交换,如肺泡细胞可以直接与外界进行气体交换,C错误;
D、机体通过调节使内环境化学成分和理化性质保持动态平衡,不是一成不变,D错误。
故选A。
6.如图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,①②③表示直接参与该过程的几种系统,④⑤表示相关物质,a、b、c表示三种液体。下列叙述错误的是( )
A.氨基酸、性激素、抗体都是内环境的组成成分
B.图中b和c是毛细血管壁细胞生活的液体环境
C.④可表示营养物质、氧气,⑤可表示代谢废物、二氧化碳
D.该图表明人体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
【答案】B
【分析】分析题文描述和题图可知,①表示消化系统,②表示呼吸系统,③表示泌尿系统等,④表示进入细胞的养料和氧气,⑤表示排出细胞的代谢废物、二氧化碳。a、b、c分别表示血浆、组织液和淋巴液。
【详解】A、内环境含有水、无机盐、血液运送的物质(氨基酸等营养物质、代谢废物、气体、激素、抗体等),因此氨基酸、性激素、抗体都是内环境的组成成分,A正确;
B、图中血浆a和组织液b是毛细血管壁细胞生活的环境,B错误;
C、图中④表示进入细胞的养料和氧气,⑤表示排出细胞的代谢废物、二氧化碳,C正确;
D、图示表明,组织细胞通过内环境与外界环境进行物质交换,D正确。
故选B。
7.人体内含有大量以水为基础的液体,下列叙述错误的是( )
A.组织液是人体细胞进行新陈代谢的主要场所
B.淋巴液可回收组织液中的多种物质汇入血浆
C.血液可将消化吸收的营养物质运至全身各处
D.细胞内液约占人体体液的2/3,不属于内环境
【答案】A
【分析】血浆、组织液和淋巴液通过动态的有机联系,构成内环境。组织液主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成,大部分物质能够被重新吸收回血浆,一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管形成淋巴液,淋巴液最终汇入血浆。
【详解】A、细胞质是人体细胞进行新陈代谢的主要场所,A错误;
B、淋巴液可回收组织液中的多种物质并汇入血浆,B正确;
C、血液可将消化吸收的营养物质运至全身各处,比如消化吸收的糖类,C正确;
D、内环境是细胞直接生活的环境,由细胞外液组成,细胞内液约占人体体液的2/3,不属于内环境,D正确。
故选A。
8.肌肉剧烈运动时产生的乳酸,大部分会被转移至肝脏重新形成葡萄糖或者糖原,还有极少部分会通过尿液和汗液排到体外。下列叙述错误的是( )
A.乳酸不属于内环境的组成成分
B.血浆中过量的乳酸可与NaHCO3反应而被中和
C.骨骼肌产生的乳酸不会明显降低血浆的pH
D.乳酸是维持细胞能量代谢平衡机制的一部分
【答案】A
【分析】无氧呼吸分为两个阶段,第一阶段在细胞质基质中进行,与有氧呼吸完全相同。与有氧呼吸不同的是第二阶段,无氧呼吸过程的第二阶段是丙酮酸直接转化为酒精和二氧化碳或者转化为乳酸,并且不产生能量。
【详解】A、内环境主要由血浆、组织液和淋巴组成,肌肉剧烈运动产生的乳酸会进入组织液,进而进入血浆,所以乳酸属于内环境的组成成分,A错误;
B、血浆中存在酸碱缓冲对,血浆中过量的乳酸可与NaHCO3反应而被中和,B正确;
C、由于内环境中含有缓冲物质,故乳酸含量的增加不会使血浆的pH明显降低,C正确;
D、乳酸在肌肉中产生后,一部分被转移至肝脏重新形成葡萄糖或者糖原,参与能量代谢的调节,是维持细胞能量代谢平衡机制的一部分,D正确。
故选A。
二、多选题
9.内环境是多细胞生物的细胞在体内直接生活的环境,内环境的相对稳定是机体进行正常生命活动的必要条件。下列相关叙述正确的是( )
A.细胞的代谢活动和外界环境的变化都会影响内环境的理化性质
B.血浆、组织液和淋巴液共同构成高等动物细胞赖以生存的内环境
C.淋巴循环不仅能使部分淋巴液回到血浆,同时还能转运少量血红蛋白
D.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
【答案】ABD
【分析】人体的细胞外液血浆、淋巴液和组织液构成了人体的内环境,凡是血浆、淋巴液、组织液的成分,都是内环境的成分。内环境的组成成分和理化性质保持相对稳定。
【详解】A、细胞的代谢活动和外界环境的不断变化都会影响内环境的理化性质,A正确;
B、血浆、组织液和淋巴液属于细胞外液,共同构成高等动物细胞赖以生存的内环境,B正确;
C、血红蛋白是红细胞内的物质,不经过淋巴循环,C错误;
D、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,D正确。
故选ABD。
10.如图为高等动物的体内细胞与外界环境的物质交换示意图,下列错误的是( )
A.①③都必须通过消化系统才能完成
B.人体的体液包括细胞外液和内环境
C.细胞与内环境交换的④包括养料和O2
D.⑥可表述为:体内细胞可与外界环境直接进行物质交换
【答案】ABD
【分析】分析题图:①表示食物的消化吸收,需要通过消化系统才能完成;②表示氧气进入内环境、二氧化碳排出体外,需要通过呼吸系统才能完成;③表示代谢废物排出体外,需要排泄系统来完成;④表示养料和氧气进入细胞;⑤表示代谢废物排出细胞;⑥表示细胞与外界环境通过内化境间接进行物质交换。
【详解】A、①表示食物的消化吸收,需要通过消化系统才能完成;②表示氧气进入内环境、二氧化碳排出体外,需要通过呼吸系统才能完成;③表示代谢废物排出体外,需要排泄系统来完成,A错误;
B、人体的体液包括细胞内液和细胞外液(也称为内环境),B错误;
C、④⑤代表组织细胞与内环境之间的物质交换过程,④中包括养料和O2,C正确;
D、⑥表示外界环境与细胞之间的物质交换过程是间接的,故用虚线表示,D错误。
故选ABD。
11.习惯性叹气、过度紧张焦虑,可导致身体排出过多CO2,从而引发“呼吸性碱中毒”,出现麻木、头晕甚至抽搐等症状。轻症患者可通过面罩吸氧治疗。下列叙述错误的是( )
A.内环境中的能在一定程度上缓解“呼吸性碱中毒”
B.CO2是人体细胞呼吸产生的废物,也可参与内环境稳态的调节
C.出现“呼吸性碱中毒”时,患者血浆的酸碱性由正常时的弱酸性变为弱碱性
D.临床上,可通过吸入含5%的CO2的混合气体来缓解“呼吸性碱中毒”
【答案】AC
【分析】内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压:(1)人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45;(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
【详解】A、内环境中的呈弱碱性,不能缓解“呼吸性碱中毒”,A错误;
B、CO2是细胞呼吸产生的代谢废物,可维持pH的稳定,参与维持内环境的稳态,B正确;
C、正常人的血浆呈弱碱性,pH为7.35~7.45,出现“呼吸性碱中毒”时,身体排出过多CO2,患者血浆的pH 会增大,C错误;
D、由题可知,“呼吸性碱中毒”是身体排出过多CO2导致的,临床上,可通过吸入含5%的CO2的混合气体来缓解“呼吸性碱中毒”,D 正确。
故选AC。
12.内环境与外界环境的物质交换,需要体内各个器官、系统的参与。如图表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示人体的不同系统,甲、乙、丙表示三种体液。依据下图,下列说法错误的是( )
A.甲、乙、丙可分别表示淋巴液、血浆和组织液
B.Ⅰ表示循环系统,Ⅲ可表示呼吸系统,Ⅳ可以表示皮肤
C.若病原体从Ⅱ入侵引起腹泻,则可能导致乙的渗透压上升
D.细胞产生的代谢废物全部通过泌尿系统排出体外
【答案】BD
【分析】题图分析:丙和细胞内液之间是双向箭头,说明丙是组织液;乙与丙之间是双向箭头,说明乙是血浆,丙的箭头指向甲,说明甲是淋巴液。内环境是细胞直接生活的环境,是细胞与外界进行物质交换的媒介。
【详解】A、丙和细胞内液之间是双向箭头,说明丙是组织液;乙与丙之间是双向箭头,说明乙是血浆,丙的箭头指向甲,说明甲是淋巴液,A正确;
B、 Ⅰ能将物质运输到全身各处,所以Ⅰ表示循环系统,Ⅲ与内环境是双向交换的,可表示呼吸系统,Ⅳ代表泌尿系统,B错误;
C、乙血浆的渗透压主要与蛋白质和无机盐的含量有关,若病原体从Ⅱ入侵引起腹泻,丢失大量的水分和一部分无机盐,则可能导致乙的渗透压上升,C正确;
D、细胞产生的代谢废物除了泌尿系统排出体外,还可以通过皮肤排汗等方式排出代谢废物,D错误。
故选BD。
三、解答题
13.如图所示是人体某局部组织的模式图,箭头表示物质交换方向,A、B、C表示结构,a、b、c、d表示液体,请据图分析回答:
(1)a—d中不属于内环境组分的是 。试以图示表示a—d四者的物质交换概况 。
(2)图示a—d中,O2的浓度最高、最低的分别是 ,CO2的浓度最高、最低的分别是 。
(3)a—d之间既彼此分离,又相互联系,a—b之间隔以 ,b—d之间隔以 ,b的来源有 。
(4)外界环境中的O2进入红细胞共穿过 层生物膜,试写出人体内利用O2并产生CO2的反应式 。
(5)试以简洁语言概括a与人体外界环境之间的关系: 。
(6)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,会使血浆PH ,但乳酸可以与血液中的缓冲物质发生反应,使血浆PH维持在 。
【答案】(1) a
(2) d、a a、d
(3) 细胞膜 毛细血管壁 细胞内液和血浆
(4) 5 C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量
(5)组织细胞通过内环境与外界环境间接地进行物质交换(或内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介)
(6) 降低 7.35~7.45
【分析】分析题图可知:A是毛细血管,B是毛细淋巴管,C是组织细胞,a是细胞内液,b是组织液,c是淋巴,d是血浆,其中b、c、d组成了细胞生活的内环境;气体由高浓度向低浓度扩散,O2是由d(血浆)→b(组织液)→a(细胞内液),供给细胞有氧呼吸之用,细胞产生的CO2由a→b→d扩散。
【详解】(1)a是细胞内液,b是组织液,c是淋巴,d是血浆,a—d中不属于内环境组分的是a。a—d四者的物质交换概况如下:
(2)O2和CO2的跨膜运输方式为自由扩散,图中a~d,O2浓度最高、最低的分别是d血浆、a细胞内液,CO2浓度最高、最低的分别是a细胞内液、d血浆。
(3)b组织液与a细胞内液之间隔以细胞膜,b组织液与d血浆之间隔以毛细血管壁,组织液可以来源于细胞内液和血浆。
(4)外界中的O2要经过肺泡壁(进和出,一层细胞2层膜)、毛细血管壁(进和出,一层细胞2层膜)、红细胞膜(1层膜)才能进入红细胞内,所以至少5层层生物膜,人体内利用O2并产生CO2的过程是有氧呼吸,反应式为C6H12O6+6O2+6H2O6CO2+12H2O+能量。
(5)组织细胞通过内环境与外界环境间接地进行物质交换(或内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介)
(6)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,会使血浆pH降低,但乳酸可以与血液中的缓冲物质发生反应,使血浆pH维持在7.35~7.45。
14.近年来,科学家成功研发出一种人造子宫技术,该技术旨在模拟母体子宫环境,为胚胎提供生长发育所需的条件(如图甲)。图乙为羊羔体内细胞与内环境之间的物质交换示意图。请结合所学知识,回答以下问题:
(1)据图甲可知,“人造子宫”内环境稳态的维持依赖于 系统和 系统等多个系统的协同作用。
(2)据图乙分析,②与③最主要的区别是 ;血液中红细胞所携带的氧气被组织细胞利用至少需穿过 层生物膜。
(3)胚胎细胞代谢时会产生许多酸性物质,但由于血浆中含有的HCO3-、H2CO3等缓冲物质,使胎儿的血浆pH维持在 之间。
(4)生理学家把正常机体通过调节作用,使 叫做稳态。“人造子宫”维持内环境稳态的主要调节机制是 。
【答案】(1) 消化 循环
(2) ②中含有较多的蛋白质 6/六
(3)7.35-7.45
(4) 各器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定的状态 神经-体液-免疫调节网络
【分析】内环境是指细胞外液,由血浆、组织液、淋巴液等组成。生理学家把正常机体通过调节作用,使各器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定的状态叫做稳态。维持内环境稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络。
【详解】(1)据图甲可知,“人造子宫”有营养输入和废液输出,还有血样交换系统,其内环境稳态的维持依赖于消化系统和循环系统等多个系统的协同作用。
(2)分析图乙可知,②为血浆,③表示组织液,血浆与组织液最主要的区别是血浆中含有较多的蛋白质。血液中红细胞所携带的氧气要出红细胞(1层)、进出毛血管壁细胞(2层)、进入组织细胞(1层)、进入线粒体(2层),在线粒体内膜参与有氧呼吸第三阶段,共穿过了6层膜。
(3)血浆中含有一些缓冲物质,如HCO3-、H2CO3等,使胎儿的血浆pH维持在7.35-7.45之间。
(4)生理学家把正常机体通过调节作用,使各器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定的状态叫做稳态。维持内环境稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络。
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