第1章 第2节 内环境的稳态-【金版新学案】2025-2026学年新教材高二生物选择性必修1 稳态与调节同步课堂高效讲义教师用书word(人教版 多选)
2025-10-10
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 生物学 |
| 教材版本 | 高中生物学人教版选择性必修1 稳态与调节 |
| 年级 | 高二 |
| 章节 | 第2节 内环境的稳态 |
| 类型 | 教案-讲义 |
| 知识点 | - |
| 使用场景 | 同步教学-新授课 |
| 学年 | 2025-2026 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | DOCX |
| 文件大小 | 847 KB |
| 发布时间 | 2025-10-10 |
| 更新时间 | 2025-10-10 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高中同步课堂高效讲义 |
| 审核时间 | 2025-10-10 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54201489.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本高中生物学讲义聚焦内环境稳态核心知识点,系统梳理动态变化(如pH、体温调节)、调节机制(神经-体液-免疫网络)及意义(机体正常生命活动必要条件),通过模拟pH稳定实验、血液生化指标分析、自我诊断题等学习支架,帮助学生构建知识脉络。
该资料以探究实践为特色,通过“模拟生物体维持pH稳定”实验培养科学思维(变量控制、结论推导),结合热射病、航天服等生活情境渗透态度责任(健康意识、社会责任),配套思维导图和分层练习题,课中助力教师引导探究,课后帮助学生巩固知识、查漏补缺。
内容正文:
第2节 内环境的稳态
[学习目标] 1.结合个体生活实际,理解内环境稳态的本质及生理意义。 2.结合“探究·实践”,尝试解释生物体维持pH稳定的机制,掌握稳态调节机制。 3.关注相关健康问题,在日常生活中更好地维持内环境的稳态,增强自我保健。
任务一 内环境的动态变化
1.实验:模拟生物体维持pH的稳定
(1)实验目的:通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的。
(2)方法步骤
①设计实验记录表。
②测自来水pH的变化
③充分冲洗烧杯,用缓冲液代替自来水,重复②过程,记录结果。
④充分冲洗烧杯,用肝匀浆代替自来水,重复②过程,记录结果。
(3)实验数据处理及结论:以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出实验中pH的变化。
实验结果
实验结论
滴加HCl溶液后,自来水pH逐渐减小;滴加NaOH溶液后,自来水pH逐渐增大
无论滴加少量HCl溶液还是NaOH溶液,缓冲液的pH均保持相对稳定,后发生明显变化
无论滴加少量HCl溶液还是NaOH溶液,生物材料的pH均保持相对稳定,后发生明显变化
实验结论:①生物组织匀浆类似于缓冲液,加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动;②生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明生物材料内含有酸碱缓冲物质,从而能维持pH相对稳定
(4)人体内环境的pH维持在一定范围(7.35~7.45)内的机理:人体内环境中有很多缓冲对,其中最重要的是HC/H2CO3,其次还有HP/H2P等。
2.人体体温的动态变化
(1)正常情况下,不同人的体温,会因年龄、性别等的不同而存在微小差异。
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(2)同一个人的体温在一日内也有变化,但变化幅度一般不超过1 ℃。
(3)尽管外界环境气温波动范围较大,但健康人的体温始终接近37 ℃。
恒温动物的体温并不是恒定不变,而是在较小范围内动态变化。通常情况下幼年个体体温普遍高于老年个体,女性个体体温普遍高于男性个体。
3.内环境的稳态: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(相对稳定≠绝对稳定)状态。
1.影响内环境动态变化的原因是什么?
提示:两个原因:外界环境的变化、体内细胞代谢活动的进行。
2.内环境的稳态是不是内环境的成分和理化性质恒定不变?
提示:不是,内环境的稳态体现在内环境的成分和理化性质处于动态平衡中。
【自我诊断】
1.生物组织匀浆中缓冲对能使溶液pH的变化减弱。 (√)
2.人体剧烈运动后,由于无氧呼吸产生乳酸,使血浆pH明显降低。 (×)
3.血浆pH的相对稳定主要靠H2P/HP维持。 (×)
4.血浆、组织液、淋巴液的成分稳定时,机体不一定达到稳态。 (√)
5.内环境的稳态就是内环境的三种理化性质保持相对稳定的状态。 (×)
[活动1] 深刻理解内环境稳态变化的原因及调节机制
材料:结合教科书P7~P8“模拟生物体维持pH的稳定”实验结果图示,回答问题:
(1)缓冲液的pH变化为什么与自来水的不同?
提示:缓冲液加入少量酸或碱后,pH的变化不明显,原因是缓冲液中含有缓冲对如NaH2PO4/Na2HPO4,其中NaH2PO4呈酸性,当加入少量NaOH时,可以中和OH-;Na2HPO4呈碱性,当加入少量HCl时,可以中和H+。自来水无缓冲对,加入酸或碱后,pH变化明显。
(2)就加入HCl或NaOH后pH的变化来说,生物材料更类似于自来水还是缓冲液?
提示:生物材料加入HCl或NaOH后,pH的变化更类似于缓冲液。
(3)实验结论:生物组织匀浆类似于缓冲液,加入少量酸或碱后pH不会发生大幅度变动。
(4)依据模拟实验的结果,以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例,对机体维持pH稳定的机制尝试进行补充。
【归纳总结】
关于模拟生物体维持pH的稳定实验变量分析
(1)自变量:自来水、缓冲液、生物组织匀浆。
(2)因变量:自来水、缓冲液、生物组织匀浆pH的变化。
(3)无关变量:HCl、NaOH溶液的浓度等。
[活动2] 结合具体实例,深入理解内环境稳态的本质
情境:血液生化指标指的是血浆中各种化学成分含
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量,包括多种代谢产物含量。当某项生理功能出现障碍时,检测值会超出正常范围,因此该指标可反映健康状况。
项目
测定量
单位
参考范围
丙氨酸氨基转移酶
ALT
11
U/L
9~60
天冬氨酸氨基转移酶
AST
12
U/L
15~45
葡萄糖
GLU
10.96
mmol/L
3.9~6.1
糖化血清白蛋白
GA
33.70
%
10.8~17.1
甘油三酯
TG
2.21
mmol/L
0~1.7
总胆固醇
TCHO
5.15
mmol/L
3.1~5.2
(1)每种成分的正常参考值是一个范围,这说明内环境的理化性质有什么特点?
提示:内环境的理化性质不是恒定不变的,而是在一定范围内波动。
(2)为什么血浆的各种化学成分都在不断发生变化?
提示:体内细胞代谢活动的进行和外界环境的变化。
(3)血液的生化指标可以反映机体的健康状况并能作为诊断疾病的依据,原因是什么?
提示:健康人内环境的成分都处于一定的范围内,若某种成分的含量高于或低于参考值,则预示机体可能处于不健康状态。例如由表中数据可推测机体可能患有糖尿病、高血脂。
针对练1.(2025·抚州开学考试)分别向动物血浆中滴加物质的量浓度为0.1 mol/L的HCl溶液和NaOH溶液,同时用蒸馏水作为对照,结果如图所示。下列说法错误的是( )
A.该实验的自变量为滴加溶液的种类和滴数
B.滴加溶液的浓度、血浆与蒸馏水用量属于无关变量
C.血浆pH变化较小与HC、H2CO3等物质有关
D.可加一组缓冲液的对照实验,结果与血浆组相似
答案:A
解析:该实验的自变量为滴加溶液的种类和滴数,以及蒸馏水和动物血浆,A错误;蒸馏水和动物血浆的体积,HCl、NaOH的浓度等为无关变量,应保持适宜且相同,B正确;血浆pH变化较小与其含有HC、H2CO3等缓冲物质有关,C正确;可加一组缓冲液的对照实验,缓冲液中也有缓冲物质,故结果与血浆组相似,D正确。
对缓冲物质的理解
(1)概念:血浆中含有许多对酸碱度起缓冲作用的物质,也叫缓冲对,如NaHCO3/H2CO3、Na2HPO4/NaH2PO4。
(2)组成:每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的。
(3)作用:使血浆的酸碱度不会发生很大的变化,从而维持在相对稳定的状态。
针对练2.在过酸、过碱等条件下,人体细胞难以维持正常生活。下列叙述错误的是( )
A.人体血浆pH通常保持在7.35~7.45
B.大量运动产生过多乳酸时,内环境的pH明显下降
C.通过泌尿系统可以将血浆中过多的碳酸氢盐排出体外
D.血浆中CO2浓度的变化与HC、H2CO3等物质有关
答案:B
解析:内环境中有对pH起调节作用的缓冲物质,能调节内环境的pH,使其维持在一定范围内,所以大量运动产生过多乳酸时,不会导致内环境pH明显下降,B错误。
任务二 对稳态调节机制的认识及意义
1.维持内环境稳态的基础——人体各器官、系统协调一致地正常运行。
(1)直接相关的系统:消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统。
(2)间接参与调节稳态的系统:神经系统、内分泌系统和免疫系统。
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2.对稳态调节机制的探究历程
人体自身神经—体液—免疫调节能力正常,内环境稳态为什么会失调呢?
提示:人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。外界环境的变化过于剧烈时,内环境的稳态会遭到破坏。
3.稳态的意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
内环境成分或理化性质
意义
渗透压正常
维持组织细胞正常的形态与功能
体温和pH相对稳定
酶活性正常,保证酶促反应正常进行
血糖、氧气含量稳定
保证机体正常的能量供应
大量出汗或严重腹泻后,如果只喝水,不补充盐,内环境的渗透压会变小,内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内,造成细胞吸水膨胀,进一步导致细胞代谢的功能紊乱。因此在大量出汗或严重腹泻后,为维持内环境的相对稳定,可以在饮水的同时适当补充一些电解质(或无机盐)。
4.稳态概念的发展
【自我诊断】
1.维持内环境的稳态离不开体内细胞的参与。 (√)
2.内环境达到稳态时,人一定不得病。 (×)
3.内环境稳态遭到破坏时,代谢紊乱,此时代谢速率一定下降。 (×)
4.在生命系统的各个层次上,都普遍存在着稳态。 (√)
5.稳态不是恒定不变,而是一种动态的平衡。 (√)
[活动3] 结合具体实例,深刻理解内环境稳态的意义
材料:阅读教科书P9图1-4,观察人体与外界环境物质交换示意图,回答下列问题:
(1)图中A、B、C对应的系统名称分别是什么?
提示:A为呼吸系统,B为泌尿系统,C为消化系统。
(2)肺气肿病人由于呼吸不畅,会使内环境中的pH变小,请据图分析其中的原因。
提示:O2不足,细胞进行无氧呼吸产生乳酸,同时CO2排出不畅。
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(3)在高温环境中只要不待过长时间,一般并不会中暑。但消防人员穿着厚重且密不透风的消防服,连续工作多个小时,随时面临着中暑的危险,这一现象与人体的稳态有什么关系?
提示:一方面说明人体有维持稳态的能力,另一方面也说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
(4)平原地区生活的人员初到青藏高原会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状,这是为什么?这说明外界环境与内环境稳态有什么关系?
提示:高原氧气稀薄,导致人体供氧不足,影响了内环境的稳态。这说明外界环境的改变会影响内环境稳态。
【归纳总结】
1.内环境稳态
(1)内环境稳态实质:内环境的各种化学成分和理化性质都处于动态平衡中。
(2)内环境稳态的性质:相对稳定,动态平衡。
2.内环境稳态失调的实例
(1)内环境中成分含量失衡
①失水过多——血浆渗透压升高;②血浆中蛋白质含量降低——组织水肿;③代谢废物蓄积——尿毒症;④O2缺乏,如缺铁性贫血——乳酸中毒;⑤血浆中Ca2+过低——抽搐;⑥血糖平衡失调——低血糖、糖尿病等。
(2)理化性质失调
①pH失调——酸中毒、碱中毒,酸碱度的偏高或偏低均会影响酶的活性,使细胞代谢紊乱;②渗透压失调——细胞吸水或失水,导致细胞形态、功能异常;③体温失调——温度偏高或偏低会影响酶的活性,使细胞代谢紊乱。
针对练3.(多选)(2025·石家庄一中高二期中)太空环境中,航天器和航天服为航天员们提供了一个类似于地面的环境,以维持机体的稳态。下列叙述正确的是( )
A.只要人体的内环境维持稳态,人就不会生病
B.内环境与外界环境的物质交换离不开各个系统的参与
C.机体维持稳态时,内环境中的各种化学成分不会发生变化
D.神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制
答案:BD
解析:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,但不是说只要人体的内环境维持稳态,人就不会生病,如病原体的侵染会导致人患病,A错误;内环境与外界环境的物质交换离不开各个系统的参与,如泌尿系统、循环系统、呼吸系统和消化系统的参与,同时还需要神经—体液—免疫调节网络的调节,B正确;机体维持稳态时,内环境中的各种化学成分仍会发生变化,但会在一定范围内波动,C错误;航天员依靠神经—体液—免疫调节网络维持内环境稳态,D正确。
内环境稳态的两个“不一定”
(1)内环境达到稳态时,人不一定不患病,如由遗传物质改变造成的遗传病。
(2)内环境稳态遭到破坏时,代谢速率不一定下降,如成年人甲状腺激素分泌异常增多时,代谢速率上升,表现出甲亢症状。
针对练4.(2025·蚌埠高二期中)人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的,下列病状或疾病与内环境稳态失调间的对应关系,错误的是( )
A.严重腹泻后,全身软弱无力——机体丢失大量水和无机盐,水盐平衡失调
B.淋雨之后出现感冒发热,食欲不振的症状——体温过高,酶活性降低
C.减肥每天只吃素食,引起组织水肿——营养不良,血浆渗透压升高,组织液增多
D.肾脏功能障碍人群长期熬夜易患尿毒症——尿素等代谢产物在体内积累
答案:C
解析:腹泻导致机体丢失大量水和无机盐,导致水盐平衡失调,A正确;酶活性的发挥需要适宜条件,体温过高,酶的活性会降低,B正确;减肥每天只吃素食,蛋白质摄入不足,营养不良,血浆渗透压下降,组织液增多,C错误;人体代谢产生的尿素等代谢废物通过肾脏排出体外,肾脏发生病变,无法排出体内多余的尿素等代谢产物和有毒物质,易患尿毒症,D正确。
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思维导图
要语必背
1.稳态是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。神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
2.内环境稳态的实质是内环境的化学成分和理化性质都处于动态平衡。
3.人体内环境有很多缓冲对,最重要的是HC/H2CO3,其次还有HP/H2P等。
4.任何稳态都是相对的,而不是绝对的,是一种动态的平衡,内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
5.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当外界环境发生剧变时,内环境的稳态可能遭到破坏。
1.(2025·黄冈高二期中)某实验小组将加入抗凝剂和生理盐水的新鲜兔血液进行离心,结果如图甲;接着取上清液分为两组,分别向其中逐滴滴加0.1 mol/L的HCl和0.1 mol/L的NaOH,同时用蒸馏水作对照,结果如图乙。下列说法正确的是( )
A.图甲上清液是血细胞直接生活的内环境,沉淀物主要是蛋白质分子
B.图乙实验中HCl、NaOH溶液的浓度和滴数为自变量
C.若用马铃薯匀浆进行上述实验,实验结果与图乙a曲线相似
D.若要探究上清液维持pH稳定的机制,应增设一组用“缓冲液”作对照的实验
答案:D
解析:血液离心得到的沉淀物主要是血细胞,A错误;图乙中HCl、NaOH溶液的浓度为该实验的无关变量,B错误;若用马铃薯匀浆进行上述实验,实验结果与图乙b曲线相似,C错误;在探究上清液维持pH稳定的机制的实验中,可用缓冲液和清水组作对照,D正确。
2.(2025·鹤岗高二期中)内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,下列有关人体内环境稳态的叙述,错误的是( )
A.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
B.内环境稳态遭到破坏时,必然导致酶促反应紊乱,细胞代谢速率减慢
C.内环境稳态是一种动态平衡,内环境的各种成分和理化性质维持相对稳定
D.人体维持稳态的调节能力是有限的,内外环境变化过于剧烈会导致稳态失调
答案:B
解析:人体各器官、系统协调一致地正常运行,共同维持内环境的相对稳定,这是维持内环境稳态的基础,A正确。内环境稳态遭到破坏时,不一定导致细胞代谢速率减慢。比如在某些情况下,内环境稳态被破坏可能会导致酶促反应加快,细胞代谢速率异常升高,B错误。内环境稳态是一种动态平衡,内环境的各种成分(如血浆中的水、无机盐、蛋白质等)和理化性质(如温度、pH、渗透压等)都维持在相对稳定的状态,C正确。人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,如果内外环境变化过于剧烈,超过了人体的调节能力,就会导致稳态失调,D正确。
3.(2025·保定高二期中)某人因过度生气而出现呼吸急促、四肢麻木、肢体抽搐等症状,经医生诊断为情绪过激导致的呼吸性碱中毒。呼吸性碱中毒是指肺通气过度导致血浆中的H2CO3或CO2减少,从而使血浆pH升高的现象。下列叙述错误的是( )
A.呼吸促进O2的吸收,有利于机体供能
B.CO2、H2CO3等是内环境的重要组成成分
C.维持内环境pH稳态只需要呼吸系统参与
D.呼吸急促导致CO2呼出过多,体内酸碱失衡
答案:C
解析:呼吸促进O2的吸收,进而促进物质氧化分解,有利于为机体供能,A正确。细胞呼吸产生的二氧化碳会进入到细胞外液中,二氧化碳和水反应会产生H2CO3,而H2CO3会分解成氢离子和碳酸氢根离子,这些物质在维持内环境的酸碱平衡中起着重要作用,因此,CO2、H2CO3等是内环境的重要组成成分,B正确。内环境稳态是指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。直接参与维持内环境稳态的系统包括呼吸系统、消化系统、泌尿系统和循环系统,C错误。呼吸急促导致CO2呼出过多,体内酸碱失衡,可能会导致呼吸性碱中毒,D正确。
4.(多选)(2025·本溪中学高二期中)我国自主研发的“神舟”系列航天服,为航天员在执行舱外任务时提供了全面的生命支持与保护,确保他们在极端太空
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环境中能够安全、有效地工作至少数小时。下列关于航天服帮助维持航天员内环境稳态的叙述,正确的是( )
A.航天服通过高效的气体交换系统,为航天员持续提供氧气
B.航天服内的温度调节系统可确保航天员体温恒定不变,以维持内环境稳态
C.航天服内的补水系统和湿度控制功能,可帮助维持航天员体内的水分平衡
D.航天服内精确控制气压以模拟地球大气环境,从而保护航天员免受低压伤害
答案:ACD
解析:航天服中的气体交换系统是其生命保障系统的关键部分,该系统通过高效的方式,持续为航天员提供氧气,A正确。航天服的温度调节系统是通过智能控温技术,根据航天员的体温和环境条件来调节服装内的温度,以维持航天员体温在一个相对稳定的范围内,而不是恒定不变,B错误。航天服内通常包含补水系统和湿度控制功能,这些设计有助于航天员在太空活动中得到适当的水分补充,并维持服装内的湿度在一个适宜的范围内,有利于航天员体内水分的平衡,C正确。太空环境是低压、低氧的,对人体构成严重威胁。航天服通过精确控制其内部的气压,以模拟地球表面的大气压力,这样航天员就能在一个相对正常的气压环境中工作,避免低压环境对人体造成的伤害,D正确。
5.(情境创新)长时间处于高温、高湿且无风环境可能会导致人体出现热射病,主要病因是环境温度过高、产热量大于散热量,导致体温调节中枢功能障碍等;主要症状表现为体温可能超过40 ℃、体内水盐平衡失调,泌尿系统还可能出现急性肾功能不全而表现少尿甚至无尿等症状。回答下列问题。
(1)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 ,这一状态的维持主要依靠 调节网络来实现。
(2)外界环境的变化、 、机体调节功能出现障碍等,都会使内环境的各种成分及理化性质不断发生变化,如果这种变化超过一定限度,则会导致生活在其中的细胞代谢紊乱,这说明 。
(3)无机盐有些能参与维持人体内环境渗透压,有些还能 ,
例如,剧烈运动过程中会产生较多的乳酸,其中一部分乳酸会和 生成电离度相对更小的酸性物质,从而在一定程度上缓冲pH下降幅度。
答案:(1)稳态 神经—体液—免疫 (2)体内细胞代谢活动 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的 (3)参与维持内环境的酸碱平衡 NaHCO3
解析:(1)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,这一状态的维持主要依靠神经—体液—免疫调节网络来实现。影响内环境稳态的因素有很多,如外界环境的变化、体内细胞代谢活动、机体调节功能出现障碍等,都会使内环境的各种化学成分和理化性质不断发生变化,如果这种变化超过一定限度,则会导致生活在其中的细胞代谢紊乱或出现病变,这说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。(3)机体中无机盐的作用有很多,在维持pH相对稳定方面也有重要作用,如代谢产生的乳酸可以和NaHCO3反应产生乳酸钠和H2CO3,在一定程度上缓冲pH下降幅度。
课时测评2 内环境的稳态
(时间:40分钟 满分:60分)
(本栏目内容,在学生用书中以独立形式分册装订!)
(1-8题每小题2分,共16分)
题组一 内环境的动态变化
1.(2024·汕头高二期中)某同学进行“模拟生物体维持pH的稳定”实验,部分结果如图所示。下列叙述错误的是( )
A.横坐标表示加入0.1 mol/L的NaOH的滴数
B.两种生物材料均表现出一定的维持pH稳定的能力
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的相对稳定有利于酶正常发挥催化作用
答案:A
解析:NaOH呈碱性会使pH上升,加入NaOH的实验结果中缓冲液、马铃薯匀浆pH稍微升高,而自来水pH明显升高,与图示不相同,A错误;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,B正确;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。
2.下列关于“模拟生物体维持pH的稳定”实验的叙述中,正确的是( )
A.实验每组都进行了前后自身对照,不必再进行重复实验
B.据所得实验数据,实验一般以HCl或NaOH滴数为横轴,以pH为纵轴,绘制实验结果
C.从加入HCl或NaOH的变化来看,生物材料与缓冲液处理的完全相同,与自来水的不同
D.生物材料的缓冲作用需要通过H2CO3/C等缓冲对来完成
答案:B
解析:实验中除了空白对照外还有自身的前后对照,为减小实验误差,需要做重复实验,A错误;实验一般以HCl或NaOH滴数为横轴,以pH为纵轴,画出pH的变化曲线,B正确;结果显示,生物材料中加入HCl或NaOH后变化情况与缓冲液很接近,并非完全相同,C错误;生物材料的缓冲作用需要通过H2CO3(酸性)/HC(碱性)等缓冲对来完成,D错误。
3.(2025·黑龙江高二期中)牢记总书记嘱托,一批批来自全国各地、各行业的援藏干部接续奋斗在雪域高原,为推进西藏长治久安和高质量发展作出新贡献。刚进入西藏的援藏干部,对高原缺氧环境所产生的生理性反应是( )
①造血功能增强,红细胞数增多 ②呼吸频率加快
③细胞大多以无氧呼吸获得能量 ④心跳频率加快
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
答案:D
解析:由于是刚进入西藏,而人体自我适应性调节的作用比较缓慢,因此,机体造血功能和红细胞数量还没有发生变化,①错误;由于西藏地区空气稀薄、氧气分压小,血浆中二氧化碳的浓度升高刺激呼吸中枢,使呼吸频率加快,②正确;无氧呼吸是人体在缺氧或氧气供应不足的情况下的呼吸方式,细胞大多以有氧呼吸获得能量,不是多以无氧呼吸获得能量,③错误;由于西藏地区空气稀薄、氧气分压小,血液与外界空气的交换值下降,通过心率加快提高血液循环速度来满足机体对氧气的需求,④正确,②④正确,故选D。
4.(2025·天津高二期中)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CO2浓度降低,出现“呼吸性碱中毒”现象。下列叙述错误的是( )
A.内环境中的HC能在一定程度上缓解由水杨酸引起的血浆pH的变化
B.水杨酸进入体内后通过内环境的运输对呼吸中枢进行调节
C.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
D.临床上,可输入含5%的CO2的混合气体来缓解“呼吸性碱中毒”症状
答案:C
解析:内环境中的缓冲物质如HC(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,A正确;水杨酸是一种有机酸,能溶解在体液中,通过体液传送的方式,对位于脑干的呼吸中枢进行调节,过量服用会刺激呼吸中枢,B正确;正常血浆近中性,出现“呼吸性碱中毒”时,血浆的CO2浓度降低,患者血浆的pH会增大,C错误;血浆的CO2浓度降低,出现“呼吸性碱中毒”现象,故临床上,可输入含5%的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。
题组二 对稳态调节机制的认识及意义
5.人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的,下列不属于内环境稳态失调的是( )
A.夏天长期待在空调房间容易引起“空调病”
B.人感冒发高烧时,食欲不振,引起四肢无力
C.人屏息一段时间后,呼吸运动会明显加强
D.人长期处于高温环境中可能会引起中暑
答案:C
解析:夏天长期待在空调房间引起的“空调病”是空调房间与其他地方的温差大导致体温调节失调引起的,A不符合题意;发高烧时,高温使消化酶的活性受到影响,内环境稳态受到破坏,B不符合题意;人屏息一段时间后,呼吸运动明显加强是机体调节维持内环境稳态的结果,C符合题意;中暑是指高温引起机体体温调节功能紊乱所表现出的一系列症状,D不符合题意。
6.(2025·湘雅中学高二期中)随着生理学和其他学科的发展,稳态的内涵不断充实。下列关于稳态的理解叙述正确的是( )
A.人体内环境的稳态具体指内环境的温度、渗透压、酸碱度处于恒定不变的状态
B.稳态下内环境的各种成分含量相对稳定,但成分不断更新
C.稳态只存在于生物体内,机体细胞也参与了内环境的形成和维持
D.即使外界环境发生剧变,机体也一定能保持稳态的平衡
答案:B
解析:人体内环境稳态具体是指内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定,A错误;稳态下内环境的各种成分由于细胞的新陈代谢,不断与细胞内液和外界环境进行物质和能量交换,各成分含量相对稳定,但又不断更新,B正确;在生命系统的各个层次上,都普遍存在着稳态,C错误;人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当外界环境的变化过于剧烈时,内环境的稳态就会遭到破坏,D错误。
7.下列有关人体内环境稳态的描述,正确的是( )
A.内环境稳态的主要调节机制是神经—体液调节网络
B.内环境稳态的基础是只需消化、呼吸、循环和泌尿系统的参与
C.内环境稳态的重要意义是机体进行正常生命活动的必要条件
D.内环境稳态的实质是内环境的各种性质处于恒定状态
答案:C
解析:内环境稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络,A错误;内环境稳态的基础是各器官、系统协调一致地正常运行,消化、呼吸、循环和泌尿系统是主要的四个系统而非全部基础,B错误;内环境稳态的重要意义是机体进行正常生命活动的必要条件,C正确;内环境稳态是指内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定状态,D错误。
8.(2025·湖北高二开学考试)丙型肝炎患者会出现肝水肿和转氨酶升高等表现。临床治疗需要注意水、电解质的平衡,以维持内环境的稳态,同时还需关注转氨酶、血氧饱和度等生化指标的变化。下列叙述错误的是( )
A.血氧饱和度正常的生理意义是保证细胞正常氧化分解有机物,避免出现乳酸性酸中毒
B.转氨酶是肝细胞中重要的肝酶,内环境中出现转氨酶就表明肝脏细胞存在一定的损伤
C.维持内环境的稳态需要各个器官和系统协调活动,共同工作才能实现
D.患者的肝功能受损引起了肝水肿,可通过注射一定浓度的白蛋白溶液缓解
答案:B
解析:血氧饱和度正常,确保人体细胞进行有氧呼吸提供能量,可以避免无氧呼吸产生乳酸而出现酸中毒现象,A正确。转氨酶是肝细胞中重要的肝酶,是细胞内液中的物质成分。细胞衰老等正常条件下,内环境中也会出现转氨酶,因此内环境出现转氨酶并不一定就表明肝脏细胞存在一定的损伤,B错误。内环境的稳态是各个器官和系统协调活动,共同工作的结果,C正确。患者的肝功能受损引起了肝水肿,可通过注射一定浓度的白蛋白溶液,提高血浆渗透压,促进组织液回渗至血浆,从而缓解肝水肿,D正确。
(9-13题每小题4分,共20分)
9.(2025·长沙高二期中)“酸碱体质理论”有两种错误观点:其一,人的体质有酸性与碱性之分,酸性体质是“万病之源”,纠正偏酸的体质就能维持健康;其二,人若要想健康,应多摄入碱性食物。下列关于人体酸碱平衡的叙述,错误的是( )
A.人体内环境的pH大致相同,不会因食物的酸碱性而剧烈变化
B.正常人血浆pH的维持与它含有HC、H2CO3等物质有关
C.丙酮酸在组织液中转化成乳酸会导致人体血浆的pH略有降低
D.人体各器官、系统协调一致地正常运行是内环境酸碱平衡的基础
答案:C
解析:血浆中有缓冲物质,能将正常人的pH维持在7.35~7.45之间,不会因食物的酸碱性而剧烈变化,A正确;正常人血浆pH的维持与它含有HC/H2CO3、HP/H2P等缓冲物质有关,B正确;丙酮酸在细胞质基质中转化成乳酸,C错误;稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态,因此人体各器官、系统协调一致地正常运行,是内环境酸碱平衡的基础,D正确。
10.(2025·泉州高二期中)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、呼吸性碱中毒和代谢性酸中毒的脑卒中患者死亡率明显增高,机体内环境稳态失调是脑卒中致死的主要原因。下列叙述正确的是( )
A.内环境稳态的失调一定是由人体自身调节功能障碍引起的
B.内环境酸碱平衡的维持与肺的活动密切相关,与肾脏关系不大
C.呼吸性碱中毒往往表现为血浆pH高于正常值,此症状可能是过度通气引起的
D.由于血浆中含有较多的蛋白质,所以正常情况下其渗透压大于组织液和淋巴液
答案:C
解析:人体自身调节机制正常时,若外界环境变化超出了人体调节限度,也会导致内环境稳态失调,A错误;肾脏可以排出一些水和无机盐以及尿素等代谢废物,参与了内环境pH稳态的调节,B错误;血液中含氧不足会引起机体呼吸加深加快,造成肺通气过度,使CO2大量排出,造成血浆pH升高,导致呼吸性碱中毒,C正确;正常情况下,血浆渗透压与组织液和淋巴液的渗透压处于平衡状态,D错误。
11.(多选)(2025·吉林一中高二期中)高强度运动易导致横纹肌溶解症。横纹肌溶解症是指人体的横纹肌受到损伤,肌细胞被破坏,细胞膜完整性改变,细胞内容物(如肌红蛋白、肌酸激酶、小分子物质等)漏出,导致肌细胞内容物及毒物溶解释放进入血液循环,由此引起的一系列症状,多伴有急性肾功能衰竭及代谢紊乱。下列说法错误的是( )
A.横纹肌损伤,细胞内容物释放到内环境可使内环境稳态失衡
B.肾功能衰竭时,机体仍能维持稳态平衡
C.肌细胞既参与内环境的形成,也依赖于内环境
D.机体出现横纹肌溶解症时,内环境中的血红蛋白含量会增加
答案:BD
解析:横纹肌损伤,细胞内容物释放到内环境可引起一系列症状,多伴有急性肾功能衰竭及代谢紊乱,说明此时内环境稳态失衡,A正确;肾功能衰竭,可导致内环境稳态失衡,不能维持稳态平衡,B错误;肌细胞既参与内环境的形成,也依赖于内环境,C正确;机体出现横纹肌溶解症时,细胞内容物释放,内环境中的肌红蛋白含量会增加,D错误。
12.(多选)(2025·雅礼中学高二期中)为研究禁食对机体代谢的影响,研究者用大鼠开展持续7天禁食(正常饮水)的实验研究,结果发现血清中尿素、尿酸(嘌呤核苷酸代谢产物)的水平显著升高。下列叙述正确的是( )
A.血清中尿素、尿酸水平可作为检验内环境稳态的指标
B.血清中尿素、尿酸水平过高可能导致内环境稳态失调
C.禁食后血清中的尿酸可来源于组织细胞碎片的分解
D.禁食后血清中高水平的尿素来源于脂肪的分解代谢
答案:ABC
解析:内环境的稳态包括化学成分和理化性质的相对稳定,血清中尿素、尿酸作为代谢产物,可作为检验内环境稳态的指标,A正确;内环境稳态是指在正常生理情况下,机体内环境的各种成分和理化性质只在很小的范围内发生变动,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,如果血清中尿素、尿酸水平过高,超出机体的调节能力,可能导致内环境稳态失调,B正确;尿酸为嘌呤核苷酸代谢产物,禁食后血清中的尿酸可来源于组织细胞碎片(DNA、RNA)的分解,C正确;禁食后血清中高水平的尿素来源于蛋白质的分解代谢,D错误。
13.(多选)(2025·启东中学)酮体是脂肪在肝脏进行氧化分解时所生成的特殊中间产物,可被转移至脑、心脏等器官氧化供能。健康人体血液中,酮体含量少,但当糖代谢紊乱时,血液中酮体增加导致酸中毒,出现神志不清等症状。下列分析正确的是( )
A.该实例说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
B.酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的供能不足
C.糖尿病患者比健康人更容易出现酮体酸中毒的症状
D.酮体可从组织液转移至血浆,进而从血浆转移至淋巴液中
答案:ABC
解析: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,该实例说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,A正确;由题意“酮体可被转移至脑、心脏等器官氧化供能”可知,当脑组织利用葡萄糖(供能)出现障碍时,酮体可被转移至脑组织氧化供能,即酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的供能不足,B正确;糖尿病患者糖氧化分解供能受阻,患者肝脏中脂肪的氧化分解增加,导致其血液中酮体含量增加而出现酸中毒,故糖尿病患者比健康人更容易出现酮体酸中毒的症状,C正确;酮体可从组织液转移至血浆,也可以从组织液转移到淋巴液再转移到血浆中,D错误。
14.(10分)(2025·成都高二期中)内环境是由血浆、组织液、淋巴液等细胞外液共同构成的,它是机体细胞赖以生存的液体环境。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。下图1示意人体组织细胞与细胞外液发生物质交换的过程,图2示意空气中O2到达组织细胞中被线粒体利用的路径。回答下列问题:
(1)图1中的③是________。蚊子吸血时,会把含有抗凝血剂、蚁酸以及多种成分未知的蛋白质的唾液注入血浆中,可引起免疫系统发生反应而释放组胺,使毛细血管扩张,并增加毛细血管管壁的通透性,最终使图中________(填数字)增加,这样,在被叮咬的地方就出现了又红又痒的包。
(2)红细胞携带的O2被组织细胞消耗,共跨生物膜________层。
(3)内环境稳态是指正常机体通过各器官、系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态,________________________是正常机体维持稳态的主要调节机制。
(4)若病人因呼吸受阻,肌细胞因无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸进入血液后主要与血液中的________发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
答案:(1)淋巴液 ② (2)6 (3)神经—体液—免疫调节网络 (4)NaHCO3
解析:(1)淋巴液由组织液生成,又重新生成血浆,图1中的③是淋巴液。被蚊子叮咬后,毛细血管扩张,血浆中的物质更多地流入组织液,使②(组织液)渗透压增大,组织液增加,形成组织水肿,这样,在被叮咬的地方就出现了又红又痒的包。(2)红细胞携带的O2在组织细胞的线粒体被消耗,至少需要经过1层红细胞膜、2层毛细血管壁细胞膜、1层组织细胞膜、2层线粒体膜,即至少通过了6层生物膜。(3)神经—体液—免疫调节网络是正常机体维持稳态的主要调节机制。(4)病人因呼吸受阻,肌细胞因无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸进入血液后,血液pH变化不大,主要是因为血液中有缓冲物质NaHCO3与其中和,使血液的pH维持相对稳定。
15.(14分)在进行常规体检时,通常要做血液生化检查,以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常。下表是某人的血液生化检验结果报告单的一部分。回答下列问题:
项目
测定值
单位
参考范围
①丙氨酸氨
基转移酶
ALT
17
U/L
9~60
②肌酐
CRE
1.9
mg/dL
0.5~1.5
③尿素氮
BUN
14.6
mg/dL
6~23
④血清葡萄糖
GLU
223
mg/dL
60~110
⑤甘油三酯
TG
217
mg/dL
50~200
⑥总胆固醇
TCHO
179
mg/dL
150~220
注:肌酐是肌肉细胞代谢产生的废物,通过肾脏排出。
(1)血液中每种成分的正常参考值是一个范围,这说明:内环境的稳态指的是 的状态。
(2)从报告单上可以看出超出正常范围的指标有 (填写表中序号),说明此人可能患有的疾病有 (多选)。
A.肝功能受损 B.肾功能受损
C.糖尿病 D.高血脂
E.高血压 F.哮喘
(3)若该病人为了避免病症加重,长期控制饮食,造成了营养不良,身体出现“虚胖”现象,这是 的表现,其原因可能是长期营养不良的病人, 含量降低,血浆渗透压会 (填“降低”或“升高”),组织液渗透压相对 (填“降低”或“升高”),水分向组织液的渗透量增加。
(4)若你是医生,对该病人饮食有何建议:
(答出一点即可)。
答案:(1)可变却又相对稳定(或相对稳定) (2)②④⑤ BCD (3)组织水肿(或水肿) 血浆蛋白 降低 升高 (4)低脂饮食、低糖饮食等
解析:(1)化验单显示血液中每种成分的参考值都有一个变化范围,即血液中每种成分在生物体内的含量不是恒定的,说明稳态是指一种相对稳定的状态。(2)该表是某人血液生化六项检查的化验单,与参考范围对比发现,此人的②肌酐、④血清葡萄糖、⑤甘油三酯的含量均高于正常值,肌酐可通过肾小球滤过,全部随尿液排出,根据此化验单中肌酐的数值超于正常值,可推测此人可能B肾脏功能受损;根据化验单中血清葡萄糖、甘油三酯的数值超出正常值,可以判定此人可能患C糖尿病、D高血脂。(3)长期控制饮食,造成了营养不良,身体出现“虚胖”现象,这是组织水肿的表现,其原因可能是该病人长期营养不良,血浆中蛋白质降低,血浆渗透压降低,组织液渗透压相对升高,从血浆渗透到组织液中的水分增加,组织液含量增加而导致组织水肿。(4)此人的血清葡萄糖、甘油三酯的含量均高于正常值,因此建议该病人在日常生活中应低脂饮食、低糖饮食等。
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