第1章 人体的内环境和稳态（知识清单）生物沪科版2020选择性必修1

第1章 人体的内环境和稳态（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、陷阱规避 第1节 内环境是机体细胞赖以生存的环境（3个考点+1个易错辨析） 考点1细胞学说内容及其意义★☆☆☆☆ 考点2细胞是基本的生命系统★★★☆☆ 考点3 内环境与外环境的物质交换★★★☆☆ 第2节 内环境稳态是机体细胞生命活动的保障（3个考点） 考点1 理化性质★★☆☆☆ 考点2 内环境化学成分★★☆☆☆ 考点3 内环境稳态★★☆☆☆ （星级越高，重要程度越高） 素养加油站：跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测 方法储备库：高频考点，方法归纳 第1节 内环境是机体细胞赖以生存的环境 考点1 细胞内液与细胞外液★☆☆☆☆ 1.细胞外液： 高等动物机体中，无论是悬浮于血液中的血细胞、空隙较大的疏松结缔组织细胞，还是排列紧密的上皮细胞，每个细胞周围都有或大或小的间隙，主要被液体所填充，这些液体统称为_______________，___________为浸浴其中的机体细胞提供了生存的环境。包括_____________，约占1/3，是细胞生活的环境。 2.细胞内液 人体内部还有大量的液体分布于细胞内，称为___________，约占2/3，是细胞代谢的场所。 3.体液 细胞外液和细胞内液间存在直接的物质交换，两者共同组成了机体的_________。 ①德国植物学家施莱登提出植物细胞学说。 考点2 内环境的组成及成分★★★☆☆ 1.内环境的组成 为了区别机体生活的外界环境，将_____________所构成的液体环境称__________。它并不与外界环境直接接触。 （1）血浆 由_______________组成。参与运送生命活动所需的各种_____________、___________、_________、__________、____________、_________，以及机体代谢产生的_________、__________等。这些溶质中有的为血细胞提供各种生存必需，有的在维持________________和____________等平衡中起着重要的作用。另外，血浆还参与机体_______________________等调节。 （2）组织液 组织液（又称____________）：绝大部分呈________状态，_________（能/不能）自由流动，但水和各种溶质分子在组织液中的扩散运动并不受阻碍，能与________、______________进行物质交换。因而组织液为体内绝大多数组织细胞提供了最基本和相对稳定的生活环境。 （3）淋巴 淋巴（又称___________）：是在淋巴管中流动的液体。淋巴流动时经过的淋巴结中有大量________细胞，它们能清除淋巴带来的______________。所以，淋巴既为淋巴细胞提供了生存环境，也起到机体_______屏障、参与维持内环境稳定的作用。 2.内环境的成分 （1）内环境中存在的物质 ①营养物质：水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、维生素等。 ②代谢废物：尿素、二氧化碳等。 ③调节物质：激素、抗体、细胞因子、神经递质等。 ④其他物质：血浆蛋白等 （2）内环境中不存在的物质 ①只存在于细胞内的物质：__________、__________、与_____________________等。 ②只存在于外环境中的物质：存在于消化道中的食物及分泌到消化道中的消化酶：___________、______等。 ③细胞质膜上的物质：________、________、_________________。 （3）内环境中发生的生理过程 ①乳酸与______________作用生成乳酸钠和碳酸实现 pH 的稳态。 ②兴奋传导过程中_____________________________________结合。 ③免疫过程中________________________特异性地结合。 ④激素调节过程，___________________________的结合。 （4）内环境中不发生的生理过程 ①细胞呼吸的各阶段反应。 ②细胞内物质的合成。 ③消化道等外部环境所发生食物的消化水解过程 3.内环境的物质交换 营养物质和 O2 等从______________________，同时将细胞排入组织液的代谢产物_________、_________等回收入毛细血管，由此完成内环境的物质更新及稳定。毛细淋巴管的盲端也分布于组织细胞的间隙中，其管壁上呈覆瓦状排列的上皮细胞只允许组织液_________流入毛细淋巴管形成淋巴。这种结构的管壁比毛细血管壁的通透性更大，一些不易透过毛细血管壁的大分子物质（如蛋白质、细菌、病毒和肿瘤细胞等）都可以进入毛细淋巴管。淋巴流经各级淋巴管道，最终汇入血液循环，因此，淋巴循环可以看作是血液循环的辅助。由于途中会经过多个淋巴结，淋巴中的细菌、病毒大多会被清除。 特别提醒 1.血液≠血浆：血液包括血浆和各种血细胞；血浆是血液中的液体部分，属于体液中的细胞外液。 2.血红蛋白≠血浆蛋白：血红蛋白存在于红细胞中，是红细胞内的重要成分；血浆蛋白存在于血浆中，是血浆的成分。 3.脑脊液属于组织液。 4.蛋白质含量：血浆>组织液、淋巴 考点3 内环境与外环境的物质交换★★★☆☆ 1.呼吸系统、消化系统、循环系统和泌尿系统等密切协作，确保了机体细胞、内环境及外界环境之间高效而有序的物质交换； 2.肺气肿会使内环境中 CO 2浓度升高，从而造成机体酸中毒；急性肾衰竭则会引起内环境中电解质和酸碱平衡的紊乱。 易错辨析：血浆与血液 易错表现 正确理解 认为血浆等于血液 血液包含血浆和血细胞 延伸：血浆是血液抗凝后离心得到的液体；而血清是不抗凝的液体，并不是一个概念。 第2节 内环境稳态是机体细胞生命活动的保障 考点1 理化性质★★☆☆☆ 1.渗透压平衡 （1）内环境渗透压的大小与其单位体积内________________________有关；血浆渗透压的大小主要是由血浆中的各种微粒，尤其是___________________和__________________的数量决定。血浆中颗粒数量最多的是_____________________，它们为血浆提供了近 90% 的渗透压。正常人体血浆渗透压为 770 kPa。 （2）细胞处于渗透压高于细胞内液的溶液中，会由于失水而皱缩；而处于渗透压低于细胞内液的溶液中，则由于吸水而膨胀甚至破裂；临床上通常利用与人体血浆渗透压相等的________溶液作为补液的生理盐水。 2.酸碱度平衡 （1）内环境酸碱度的相对稳定是细胞进行正常生命活动（如维持酶活性等）的必要条件； （2）正常情况下，人体不同部位细胞外液的酸碱度接近中性，如血浆 pH 为________________，组织液和淋巴的 pH 也都与之相近； （3）血浆中存在着______________________等多种对酸碱度具有调节作用且成对存在的缓冲物质，它们可通过化学反应在一定范围内对酸碱度进行调节，进而使血浆的酸碱度维持相对稳定。 3.体温平衡 （1）安静状态下，正常人体内环境的温度通常在______________左右，这为细胞新陈代谢及机体正常生理活动提供了保障； （2）在神经系统和内分泌系统等调节下，机体通过产热和散热等途径使体温保持相对稳定，变化幅度一般不超过1℃； （3）人体内的酶在35～40℃时，体温平衡保证了酶的催化效率最大化。 考点2 内环境化学成分★★☆☆☆ 1.无机盐：维持渗透压、PH等。 2.葡萄糖：正常空腹血糖范围_________________mmol/L，维持血糖相对恒定可以维持机体能量供应。 考点3 内环境稳态★★☆☆☆ 1.自稳态： （1）稳态是一种动态平衡，是人体调动自身各系统和器官共同活动的结果，所以又称为自稳态； （2）机体内环境中渗透压、酸碱度、温度和各种液体成分等始终在较狭小的范围内变动，并处于相对稳定状态。 2.内环境自稳态失衡 （1）中暑：环境因素等导致的机体产热大于散热，引起体温_____________。 （2）组织水肿：_______________水含量升高。 ①长期营养不良： _______蛋白含量下降； ②肾小球炎症； ③淋巴循环受阻； ④血管壁通透性增加。 3.机体系统和器官共同调节以维持内环境稳态 4.“神经–内分泌–免疫” 在人体中，神经系统、内分泌系统和免疫系统是协调体内各种生命活动最主要的调节者。三者既具备各自独特的调节方式，又彼此密切联系、相互作用。内分泌腺的活动受到神经系统的控制，同时，其产生的激素也能影响神经系统的功能；此外，神经和激素共同调控着免疫系统的功能，而免疫系统又通过产生各种化学物质反过来作用于神经和内分泌系统。这样就形成了维持人体稳态的“________________________”调节网络。 一、跨学科结合 1.与化学的整合： 缓冲对（H₂CO₃/NaHCO₃）如何抵抗pH的变化？这是一个典型的化学平衡问题（H⁺+HCO₃⁻⇌H₂CO₃⇌CO₂+H₂O）。 2.与物理的整合： （1）毛细血管处的物质交换涉及扩散、滤过等物理过程。 （2）血压的维持与流体的压力和流动有关。 3.与数学/信息学的整合： 稳态的调节过程可以看作一个负反馈控制系统，可以用数学模型（如反馈环路）来描述。 大数据和人工智能正在被用于建模和预测人体生理系统的稳态变化，从而实现疾病的早期预警和个性化健康管理。 二、科学前沿 1.教材P15前沿视窗 1972年，科学家发现机体接受外源物质刺激后，脑内某些部位神经元兴奋状况发生了改变。1979年，又证明了人的T淋巴细胞上存在阿片肽（一种神经系统递质）的受体，阿片肽可以通过特异性受体参与机体免疫调节。随着研究不断深入，人们认识到神经系统、内分泌系统、免疫系统通过共同的化学信号分子和受体，使得它们的功能有机地整合在一起。 2.组织液循环的新发现 科学家发现，组织液不仅仅是静态存在于组织间隙，它可能存在着定向的流动和循环，这对于物质运输和免疫监视具有重要意义。 3.疾病与稳态失衡 几乎所有疾病都与内环境稳态失衡有关。糖尿病：血糖稳态失衡。高血压：水盐平衡和血管压力稳态失衡。自身免疫病：免疫稳态失衡，免疫系统攻击自身正常成分。 考点预测： 1.“肠-脑轴”研究 近年来的研究发现，肠道微生物群落（肠道菌群）可以通过免疫、神经和内分泌途径与大脑进行双向沟通，影响人的情绪、行为甚至认知功能。这极大地拓展了我们对内环境稳态范围的理解——它不仅仅局限于传统意义上的细胞外液，还包括了我们体内的微生态系统。 1.（22-23高二上·上海嘉定·期末）如图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)b表示______系统，c表示______系统，以下可直接发生在内环境中的生命活动过程有______。（用下列编号选填） ①氨基酸的脱水缩合 ②消化道中淀粉分解成麦芽糖 ③丙酮酸转化成乳酸 ④血红蛋白与O2结合 ⑤淋巴细胞识别细菌 ⑥体内激素运输 (2)大多数机体细胞直接与组织液进行物质交换，而部分细胞还能与内环境的其他组成部分进行物质交换，如______。（用下列编号选填） ①淋巴细胞    ②口腔上皮细胞    ③红细胞     ④肌肉细胞    ⑤毛细淋巴管上皮细胞 (3)某病人呼吸受阻，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略有怎样的变化，但乳酸可以与血液中的什么发生反应，使血液的pH维持相对稳定。请选出正确的选项（　　） A．升高 NaHCO3 B．降低 NaHCO3        C．降低 H2CO3        D．升高 H2CO3 (4)在“探究生物体维持PH稳定机制”的实验过程中，待测的蒸馏水、缓冲液和血浆都应保持相同的体积和温度，其目的是（　　）。 A．保持自变量（实验变量）的一致 B．保持因变量（反应变量）的一致 C．保持无关变量的一致 D．消除无关变量 (5)内环境又称细胞外液，是人体大多数细胞生活的直接环境。下列物质中，在正常情况下不会出现在人体内环境中的是（　　） A．葡萄糖 B．肝糖原 C．胰岛素 D．氨基酸 (6)如右图显示了肝细胞所处内环境中的物质交换，其中能正确代表氧气交换的箭头编号是（　　） A．① B．② C．③ D．④ (7)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（　　） A．神经—免疫 B．体液 C．神经—体液 D．神经—内分泌—免疫 (8)下图是肝细胞与内环境进行物质交换示意图 （①处的箭头表示血液流动的方向），正常情况下液体①的渗透压和液体④的渗透压大小______（填“相同”或“不同”）。若人体严重营养不良，则液体①的渗透压______（填“小于”、“等于”或“大于”）液体④的渗透压，从而造成__________。   2．在一项针对高原地区人体适应性机制的研究中，科研团队邀请了一支登山队前往海拔4500米的某山峰营地进行为期一个月的生活与训练。期间，队员们需定期提供血液样本以监测其生理状态变化。实验数据显示，尽管所有队员均出现不同程度的急性高原反应，但随着时间推移，大多数人的血氧饱和度有所回升，部分生理指标逐渐恢复正常。研究人员推测这与机体调节内环境稳态的多种机制有关。请你依据所学知识，解答以下问题： (1)高原环境下，人体血氧饱和度下降的主要原因是大气压强降低导致________ （肺泡、红细胞）内的氧分压降低。 (2)长期处于高原环境中，人体通过增加________（促红细胞生成素、胰岛素）的分泌，促进红细胞生成，提高血液携氧能力。 (3)在高原生活一段时间后，下列哪些生理或行为变化有助于人体适应缺氧环境（　　） A．心率加快，增加心输出量 B．呼吸加深、加快，增强通气效率 C．血液中2,3-二磷酸甘油酸（2,3-BPG）浓度升高 D．适量补充高碳水化合物食物，维持血糖稳定 (4)分析说明为何长期生活在高原的人群，其血液中血红蛋白浓度往往比平原居民更高？请从分子生物学、生理学角度阐述这一现象，并简述这对维持内环境稳态的意义 3．1.人体的内环境：下图是人体组织细胞与外界环境间进行物质交换的主要途径。I、II、III、IV表示直接与内环境进行物质交换的四种系统或器官，①②③④共同构成体液。 (1)由图1可知，人体组织与外界环境进行物质交换的媒介是__________。该媒介主要包括图2中的_________。 A．①②③④ B．①②③ C．①③④ D．②③④ (2)III表示________系统，它能通过产生________以排出体内大量的代谢废物，同时还能将其中有用的物质重吸收回内环境。 (3)以下可直接发生在内环境中的生命活动过程有________ 。 ①氨基酸的脱水缩合    ②消化道中淀粉分解成麦芽糖   ③丙酮酸转化成乳酸    ④血红蛋白与O2结合   ⑤抗体与抗原结合     ⑥体内激素运输 (4)某病人呼吸受阻，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略有_______，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。请选出正确的选项（　　） A．升高   NaHCO3 B．降低   NaHCO3 C．降低   H2CO3 D．升高   H2CO3 (5)下列各项中，不属于内环境稳态实例的是（　　） A．人体的体温维持在37℃左右 B．血浆pH维持在7.35～7.45 C．血糖的浓度保持在正常范围内 D．细胞核中DNA含量相对稳定 (6)某同学以清水、缓冲液和血浆分别为实验材料进行"探究血浆是否具有维持pH稳定的功能”的实验，实验结果如图所示．下列相关叙述中，错误的是（　　） A．起对照作用的是清水组和缓冲液组 B．所得结果不合理的是清水组 C．图中的结果表明缓冲液组维持pH稳定的能力强于血浆组 D．该实验结果说明血浆组缓冲物质的缓冲能力是有限的 学科网（北京）股份有限公司第1页共14页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1章 人体的内环境和稳态（知识清单） 学习导航站 知识主脉络：可视化思维导图，建立知识框架 核心知识库：重难考点总结，梳理必背知识、陷阱规避 第1节 内环境是机体细胞赖以生存的环境（3个考点+1个易错辨析） 考点1细胞学说内容及其意义★☆☆☆☆ 考点2细胞是基本的生命系统★★★☆☆ 考点3 内环境与外环境的物质交换★★★☆☆ 第2节 内环境稳态是机体细胞生命活动的保障（3个考点） 考点1 理化性质★★☆☆☆ 考点2 内环境化学成分★★☆☆☆ 考点3 内环境稳态★★☆☆☆ （星级越高，重要程度越高） 素养加油站：跨学科内容与热点问题分析、聚焦考点预测 方法储备库：高频考点，方法归纳 第1节 内环境是机体细胞赖以生存的环境 考点1 细胞内液与细胞外液★☆☆☆☆ 1.细胞外液： 高等动物机体中，无论是悬浮于血液中的血细胞、空隙较大的疏松结缔组织细胞，还是排列紧密的上皮细胞，每个细胞周围都有或大或小的间隙，主要被液体所填充，这些液体统称为细胞外液。细胞外液为浸浴其中的机体细胞提供了生存的环境。包括血浆、组织液和淋巴液，约占1/3，是细胞生活的环境。 2.细胞内液 人体内部还有大量的液体分布于细胞内，称为细胞内液，约占2/3，是细胞代谢的场所。 3.体液 细胞外液和细胞内液间存在直接的物质交换，两者共同组成了机体的体液。 ①德国植物学家施莱登提出植物细胞学说。 考点2 内环境的组成及成分★★★☆☆ 1.内环境的组成 为了区别机体生活的外界环境，将细胞外液所构成的液体环境称内环境。它并不与外界环境直接接触。 （1）血浆 由水和溶质组成。参与运送生命活动所需的各种血浆蛋白、无机盐、脂质、糖类、激素、O2，以及机体代谢产生的尿素、CO2等。这些溶质中有的为血细胞提供各种生存必需，有的在维持血浆酸碱度和渗透压等平衡中起着重要的作用。另外，血浆还参与机体免疫、凝血及体温恒定等调节。 （2）组织液 组织液（又称细胞间液）：绝大部分呈凝胶状态，不能（能/不能）自由流动，但水和各种溶质分子在组织液中的扩散运动并不受阻碍，能与血浆、细胞内液进行物质交换。因而组织液为体内绝大多数组织细胞提供了最基本和相对稳定的生活环境。 （3）淋巴 淋巴（又称淋巴液）：是在淋巴管中流动的液体。淋巴流动时经过的淋巴结中有大量免疫细胞，它们能清除淋巴带来的细菌等病原体。所以，淋巴既为淋巴细胞提供了生存环境，也起到机体防御屏障、参与维持内环境稳定的作用。 2.内环境的成分 （1）内环境中存在的物质 ①营养物质：水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、维生素等。 ②代谢废物：尿素、二氧化碳等。 ③调节物质：激素、抗体、细胞因子、神经递质等。 ④其他物质：血浆蛋白等 （2）内环境中不存在的物质 ①只存在于细胞内的物质：血红蛋白、呼吸氧化酶、与复制、转录、翻译有关的酶等。 ②只存在于外环境中的物质：存在于消化道中的食物及分泌到消化道中的消化酶：胰蛋白酶、淀粉酶等。 ③细胞质膜上的物质：载体、受体、通道蛋白。 （3）内环境中发生的生理过程 ①乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸实现 pH 的稳态。 ②兴奋传导过程中神经递质和特异性受体结合。 ③免疫过程中抗体和相应的抗原特异性地结合。 ④激素调节过程，激素与靶细胞的结合。 （4）内环境中不发生的生理过程 ①细胞呼吸的各阶段反应。 ②细胞内物质的合成。 ③消化道等外部环境所发生食物的消化水解过程 3.内环境的物质交换 营养物质和 O2 等从血浆扩散至组织液，同时将细胞排入组织液的代谢产物尿素、CO2 等回收入毛细血管，由此完成内环境的物质更新及稳定。毛细淋巴管的盲端也分布于组织细胞的间隙中，其管壁上呈覆瓦状排列的上皮细胞只允许组织液单向流入毛细淋巴管形成淋巴。这种结构的管壁比毛细血管壁的通透性更大，一些不易透过毛细血管壁的大分子物质（如蛋白质、细菌、病毒和肿瘤细胞等）都可以进入毛细淋巴管。淋巴流经各级淋巴管道，最终汇入血液循环，因此，淋巴循环可以看作是血液循环的辅助。由于途中会经过多个淋巴结，淋巴中的细菌、病毒大多会被清除。 特别提醒 1.血液≠血浆：血液包括血浆和各种血细胞；血浆是血液中的液体部分，属于体液中的细胞外液。 2.血红蛋白≠血浆蛋白：血红蛋白存在于红细胞中，是红细胞内的重要成分；血浆蛋白存在于血浆中，是血浆的成分。 3.脑脊液属于组织液。 4.蛋白质含量：血浆>组织液、淋巴 考点3 内环境与外环境的物质交换★★★☆☆ 1.呼吸系统、消化系统、循环系统和泌尿系统等密切协作，确保了机体细胞、内环境及外界环境之间高效而有序的物质交换； 2.肺气肿会使内环境中 CO 2浓度升高，从而造成机体酸中毒；急性肾衰竭则会引起内环境中电解质和酸碱平衡的紊乱。 易错辨析：血浆与血液 易错表现 正确理解 认为血浆等于血液 血液包含血浆和血细胞 延伸：血浆是血液抗凝后离心得到的液体；而血清是不抗凝的液体，并不是一个概念。 第2节 内环境稳态是机体细胞生命活动的保障 考点1 理化性质★★☆☆☆ 1.渗透压平衡 （1）内环境渗透压的大小与其单位体积内溶质颗粒的数量有关；血浆渗透压的大小主要是由血浆中的各种微粒，尤其是无机盐离子和血浆蛋白分子的数量决定。血浆中颗粒数量最多的是 Na+ 和 Cl-，它们为血浆提供了近 90% 的渗透压。正常人体血浆渗透压为 770 kPa。 （2）细胞处于渗透压高于细胞内液的溶液中，会由于失水而皱缩；而处于渗透压低于细胞内液的溶液中，则由于吸水而膨胀甚至破裂；临床上通常利用与人体血浆渗透压相等的0.9%溶液作为补液的生理盐水。 2.酸碱度平衡 （1）内环境酸碱度的相对稳定是细胞进行正常生命活动（如维持酶活性等）的必要条件； （2）正常情况下，人体不同部位细胞外液的酸碱度接近中性，如血浆 pH 为7.35-7.45，组织液和淋巴的 pH 也都与之相近； （3）血浆中存在着NaHCO3 和 H2CO3等多种对酸碱度具有调节作用且成对存在的缓冲物质，它们可通过化学反应在一定范围内对酸碱度进行调节，进而使血浆的酸碱度维持相对稳定。 3.体温平衡 （1）安静状态下，正常人体内环境的温度通常在37摄氏度左右，这为细胞新陈代谢及机体正常生理活动提供了保障； （2）在神经系统和内分泌系统等调节下，机体通过产热和散热等途径使体温保持相对稳定，变化幅度一般不超过1℃； （3）人体内的酶在35～40℃时，体温平衡保证了酶的催化效率最大化。 考点2 内环境化学成分★★☆☆☆ 1.无机盐：维持渗透压、PH等。 2.葡萄糖：正常空腹血糖范围3.90～6.10 mmol/L，维持血糖相对恒定可以维持机体能量供应。 考点3 内环境稳态★★☆☆☆ 1.自稳态： （1）稳态是一种动态平衡，是人体调动自身各系统和器官共同活动的结果，所以又称为自稳态； （2）机体内环境中渗透压、酸碱度、温度和各种液体成分等始终在较狭小的范围内变动，并处于相对稳定状态。 2.内环境自稳态失衡 （1）中暑：环境因素等导致的机体产热大于散热，引起体温升高。 （2）组织水肿：组织液水含量升高。 ①长期营养不良： 血浆蛋白含量下降； ②肾小球炎症； ③淋巴循环受阻； ④血管壁通透性增加。 3.机体系统和器官共同调节以维持内环境稳态 4.“神经–内分泌–免疫” 在人体中，神经系统、内分泌系统和免疫系统是协调体内各种生命活动最主要的调节者。三者既具备各自独特的调节方式，又彼此密切联系、相互作用。内分泌腺的活动受到神经系统的控制，同时，其产生的激素也能影响神经系统的功能；此外，神经和激素共同调控着免疫系统的功能，而免疫系统又通过产生各种化学物质反过来作用于神经和内分泌系统。这样就形成了维持人体稳态的“神经 – 内分泌 –免疫”调节网络。 一、跨学科结合 1.与化学的整合： 缓冲对（H₂CO₃/NaHCO₃）如何抵抗pH的变化？这是一个典型的化学平衡问题（H⁺+HCO₃⁻⇌H₂CO₃⇌CO₂+H₂O）。 2.与物理的整合： （1）毛细血管处的物质交换涉及扩散、滤过等物理过程。 （2）血压的维持与流体的压力和流动有关。 3.与数学/信息学的整合： 稳态的调节过程可以看作一个负反馈控制系统，可以用数学模型（如反馈环路）来描述。 大数据和人工智能正在被用于建模和预测人体生理系统的稳态变化，从而实现疾病的早期预警和个性化健康管理。 二、科学前沿 1.教材P15前沿视窗 1972年，科学家发现机体接受外源物质刺激后，脑内某些部位神经元兴奋状况发生了改变。1979年，又证明了人的T淋巴细胞上存在阿片肽（一种神经系统递质）的受体，阿片肽可以通过特异性受体参与机体免疫调节。随着研究不断深入，人们认识到神经系统、内分泌系统、免疫系统通过共同的化学信号分子和受体，使得它们的功能有机地整合在一起。 2.组织液循环的新发现 科学家发现，组织液不仅仅是静态存在于组织间隙，它可能存在着定向的流动和循环，这对于物质运输和免疫监视具有重要意义。 3.疾病与稳态失衡 几乎所有疾病都与内环境稳态失衡有关。糖尿病：血糖稳态失衡。高血压：水盐平衡和血管压力稳态失衡。自身免疫病：免疫稳态失衡，免疫系统攻击自身正常成分。 考点预测： 1.“肠-脑轴”研究 近年来的研究发现，肠道微生物群落（肠道菌群）可以通过免疫、神经和内分泌途径与大脑进行双向沟通，影响人的情绪、行为甚至认知功能。这极大地拓展了我们对内环境稳态范围的理解——它不仅仅局限于传统意义上的细胞外液，还包括了我们体内的微生态系统。 1.（22-23高二上·上海嘉定·期末）如图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)b表示______系统，c表示______系统，以下可直接发生在内环境中的生命活动过程有______。（用下列编号选填） ①氨基酸的脱水缩合 ②消化道中淀粉分解成麦芽糖 ③丙酮酸转化成乳酸 ④血红蛋白与O2结合 ⑤淋巴细胞识别细菌 ⑥体内激素运输 (2)大多数机体细胞直接与组织液进行物质交换，而部分细胞还能与内环境的其他组成部分进行物质交换，如______。（用下列编号选填） ①淋巴细胞    ②口腔上皮细胞    ③红细胞     ④肌肉细胞    ⑤毛细淋巴管上皮细胞 (3)某病人呼吸受阻，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略有怎样的变化，但乳酸可以与血液中的什么发生反应，使血液的pH维持相对稳定。请选出正确的选项（　　） A．升高 NaHCO3 B．降低 NaHCO3        C．降低 H2CO3        D．升高 H2CO3 (4)在“探究生物体维持PH稳定机制”的实验过程中，待测的蒸馏水、缓冲液和血浆都应保持相同的体积和温度，其目的是（　　）。 A．保持自变量（实验变量）的一致 B．保持因变量（反应变量）的一致 C．保持无关变量的一致 D．消除无关变量 (5)内环境又称细胞外液，是人体大多数细胞生活的直接环境。下列物质中，在正常情况下不会出现在人体内环境中的是（　　） A．葡萄糖 B．肝糖原 C．胰岛素 D．氨基酸 (6)如右图显示了肝细胞所处内环境中的物质交换，其中能正确代表氧气交换的箭头编号是（　　） A．① B．② C．③ D．④ (7)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（　　） A．神经—免疫 B．体液 C．神经—体液 D．神经—内分泌—免疫 (8)下图是肝细胞与内环境进行物质交换示意图 （①处的箭头表示血液流动的方向），正常情况下液体①的渗透压和液体④的渗透压大小______（填“相同”或“不同”）。若人体严重营养不良，则液体①的渗透压______（填“小于”、“等于”或“大于”）液体④的渗透压，从而造成__________。   【答案】 (1)消化 泌尿 ⑤⑥ (2)①③⑤ (3)B (4)C (5)B (6)D (7)D (8)相同 小于 组织水肿 【分析】内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。内环境的理化性质有渗透压、酸碱度和温度这三个主要方面。由图可知，a为呼吸系统，b为消化系统，c为泌尿系统。 【详解】（1）由图可知，养料进入内环境通过b，所以b为消化系统，废物通过c排到外界，所以c表示泌尿系统；①氨基酸的脱水缩合发生在细胞内的核糖体上，①错误；②淀粉分解成麦芽糖发生在与外界相通的管道中，②错误；③丙酮酸转化成乳酸，发生在细胞质基质中，③错误；④血红蛋白与O2结合发生在红细胞内，④错误；⑤淋巴细胞识别细菌发生在内环境中，⑤正确；⑥体内激素需通过体液运输，⑥正确；故可直接发生在内环境中的生命活动过程有⑤⑥。 （2）①淋巴细胞直接生活的环境是淋巴液或血浆，所以淋巴细胞可直接与淋巴液和血浆进行物质交换；②口腔上皮细胞 和 ④肌肉细胞 属于组织细胞，直接与组织液交换物质；③红细胞直接生活的环境是血浆，可与血浆直接交换物质；⑤毛细淋巴管上皮细胞生活的环境是组织液和淋巴液，所以可以与组织液和淋巴液直接交换物质，故能与内环境的其他组成部分进行物质交换的细胞有① ③ ⑤。 （3）某病人呼吸受阻，导致肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸，乳酸呈酸性，乳酸进入血液后，会使血液pH略有降低，但乳酸可以与血液中的碱性物质反应（比如 NaHCO3） ，使血液的pH维持相对稳定。ACD错误，B正确。 故选B。 （4）在“探究生物体维持PH稳定机制”的实验过程中，自变量是溶液的种类，因变量是溶液的pH值，所以待测的蒸馏水、缓冲液和血浆保持相同的体积和温度均为无关变量，ABD错误，C正确。 故选C。 （5）葡萄糖和氨基酸属于营养物质，可出现在内环境中，肝糖原存在于肝细胞中，不会出现在内环境中， 胰岛素属于分泌蛋白，会经过体液运输作用于靶细胞、靶器官，ACD错误，B正确。 故选B。 （6）肝细胞所处的内环境是组织液，由图可知，能正确代表肝细胞与组织液进行氧气交换的箭头编号是④ ，ABC错误，D正确。 故选D。 （7）机体通过神经-体液-免疫调节网络，使各个器官系统的协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫稳态，ABC错误，D正确。 故选D。 （8） 液体①为血浆，液体④为组织液，正常情况下血浆和组织液的渗透压相同，若人体严重营养不良，血浆蛋白含量减少，血浆渗透压下降，则血浆渗透压小于组织液渗透压，从而造成组织液的量增多，导致组织水肿。 2．在一项针对高原地区人体适应性机制的研究中，科研团队邀请了一支登山队前往海拔4500米的某山峰营地进行为期一个月的生活与训练。期间，队员们需定期提供血液样本以监测其生理状态变化。实验数据显示，尽管所有队员均出现不同程度的急性高原反应，但随着时间推移，大多数人的血氧饱和度有所回升，部分生理指标逐渐恢复正常。研究人员推测这与机体调节内环境稳态的多种机制有关。请你依据所学知识，解答以下问题： (1)高原环境下，人体血氧饱和度下降的主要原因是大气压强降低导致________ （肺泡、红细胞）内的氧分压降低。 (2)长期处于高原环境中，人体通过增加________（促红细胞生成素、胰岛素）的分泌，促进红细胞生成，提高血液携氧能力。 (3)在高原生活一段时间后，下列哪些生理或行为变化有助于人体适应缺氧环境（　　） A．心率加快，增加心输出量 B．呼吸加深、加快，增强通气效率 C．血液中2,3-二磷酸甘油酸（2,3-BPG）浓度升高 D．适量补充高碳水化合物食物，维持血糖稳定 (4)分析说明为何长期生活在高原的人群，其血液中血红蛋白浓度往往比平原居民更高？请从分子生物学、生理学角度阐述这一现象，并简述这对维持内环境稳态的意义 【答案】(1)肺泡 (2)促红细胞生成素 (3)ABCD (4)为了适应低氧环境，机体增加血红蛋白含量，促进氧气运输，从而维持内环境中氧气浓度的相对稳定，利于机体正常供能，保证生命活动正常进行 【分析】 有氧呼吸消耗有机物、氧气、水，生成二氧化碳、水，释放大量能量；无氧呼吸消耗有机物，生成酒精和二氧化碳或者乳酸，释放少量能量。 【详解】（1）高原环境下，人体血氧饱和度下降的主要原因是大气压强降低导致肺泡内的氧分压降低，输送到血液中的氧减少。 （2）长期处于高原环境中，人体通过增加促红细胞生成素的分泌，促进红细胞生成，提高血液携氧能力，以适应较低的氧分压。 （3）A、心率加快，增加心输出量可以促进血液流动运输氧，有助于适应缺氧环境，A正确； B、呼吸加深、加快，增强通气效率，可促进气体交换，促进对氧的吸收，B正确； C、高原环境2，3-BPG含量升高，可降低了血红蛋白对氧气的亲和能力，使结合上氧气的血红蛋白在组织中更容易释放氧气，C正确； D、高碳水化合物能提高机体急性缺氧时的耐受能力，可减轻高原反应的症状，D正确。 故选ABCD。 （4）高原空气含氧低，为了适应低氧环境，增加血红蛋白含量有利于氧气运输，从而维持内环境中氧气浓度的相对稳定，利于机体正常供能，保证生命活动正常进行。 3．1.人体的内环境：下图是人体组织细胞与外界环境间进行物质交换的主要途径。I、II、III、IV表示直接与内环境进行物质交换的四种系统或器官，①②③④共同构成体液。 (1)由图1可知，人体组织与外界环境进行物质交换的媒介是__________。该媒介主要包括图2中的_________。 A．①②③④ B．①②③ C．①③④ D．②③④ (2)III表示________系统，它能通过产生________以排出体内大量的代谢废物，同时还能将其中有用的物质重吸收回内环境。 (3)以下可直接发生在内环境中的生命活动过程有________ 。 ①氨基酸的脱水缩合    ②消化道中淀粉分解成麦芽糖   ③丙酮酸转化成乳酸    ④血红蛋白与O2结合   ⑤抗体与抗原结合     ⑥体内激素运输 (4)某病人呼吸受阻，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略有_______，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。请选出正确的选项（　　） A．升高   NaHCO3 B．降低   NaHCO3 C．降低   H2CO3 D．升高   H2CO3 (5)下列各项中，不属于内环境稳态实例的是（　　） A．人体的体温维持在37℃左右 B．血浆pH维持在7.35～7.45 C．血糖的浓度保持在正常范围内 D．细胞核中DNA含量相对稳定 (6)某同学以清水、缓冲液和血浆分别为实验材料进行"探究血浆是否具有维持pH稳定的功能”的实验，实验结果如图所示．下列相关叙述中，错误的是（　　） A．起对照作用的是清水组和缓冲液组 B．所得结果不合理的是清水组 C．图中的结果表明缓冲液组维持pH稳定的能力强于血浆组 D．该实验结果说明血浆组缓冲物质的缓冲能力是有限的 【答案】(1) 内环境 B (2) 泌尿 尿液 (3)⑤⑥ (4)B (5)D (6)C 【分析】图1中Ⅰ是能进行体内外物质交换的系统，并能为内环境提供氧气和排出二氧化碳，这说明Ⅰ是呼吸系统；Ⅱ表示体外的物质进入体内的结构，Ⅱ表示消化系统；Ⅲ表示泌尿系统；Ⅳ表示体内物质排出的途径，应为皮肤。 图2中①-④分别表示组织液、血浆、淋巴（液）、细胞内液。 【详解】（1）有图1可知，人体组织与外界环境进行物质交换的媒介是内环境，包括图2中的①组织液②血浆③淋巴（液），B正确。 故选B。 （2）图1中Ⅰ是能进行体内外物质交换的系统，并能为内环境提供氧气和排出二氧化碳，这说明Ⅰ是呼吸系统；Ⅱ表示体外的物质进入体内的结构，Ⅱ表示消化系统；Ⅲ表示泌尿系统；Ⅳ表示体内物质排出的途径，应为皮肤。泌尿系统通过尿液排出代谢废物。 （3）①、氨基酸的脱水缩合发生在核糖体，发生在细胞内部，①错误； ②、与外界环境相连通的管腔不属于内环境，所以消化道中淀粉的分解不能发生在内环境中，②错误； ③、丙酮酸转化成乳酸是无氧呼吸的第二阶段，发生在细胞质基质，不属于内环境，③错误； ④、血红蛋白存在于红细胞中，与O2结合在细胞内液，④错误； ⑤⑥、抗体与抗原结合，体内激素运输，都存在与内环境中，⑤⑥正确。 故选⑤⑥。 （4）人体细胞无氧呼吸的产物是乳酸，当血浆中乳酸过多时，会使血液pH略有下降，血液里碳酸氢钠和乳酸反应生成乳酸钠和碳酸，碳酸分解为CO2和H2O，CO2随呼吸排出，多余的钠盐随尿液排出，这样就可以维持体内的稳态，ACD错误，B正确。 故选B。 （5）ABC、内环境理化性质包括，体温在37℃左右，pH维持在7.35～7.45，血糖的浓度相对稳定等，ABC正确； D、DNA在细胞内，细胞核中DNA含量相对稳定不属于内环境相对稳态的实例，D错误。 故选D。 （6）A、根据题干“探究血浆是否具有维持pH稳定的功能”可知，血浆组为实验组，清水组和缓冲液组为对照组，A正确； B、清水组实验前是呈中性，但是加HCl后，溶液pH应下降，因此清水组预期结果中明显不符合科学，B正确； C、通过对照实验可以得出的结论是血浆与缓冲液一样具有维持pH值相对稳定的功能，且血浆的这种能力比较强，C错误； D、加入HCl量过多后，血浆组的pH也会下降，因此该实验结果说明血浆组缓冲物质的缓冲能力是有限的，D正确。 故选C。 学科网（北京）股份有限公司第1页共14页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $