1.2 内环境的稳态(提升讲义)生物人教版选择性必修1
2026-07-21
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2份
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精品
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 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 全国 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | ZIP |
| 文件大小 | 5.07 MB |
| 发布时间 | 2026-07-21 |
| 更新时间 | 2026-07-21 |
| 作者 | WTwt187626 |
| 品牌系列 | 上好课·上好课 |
| 审核时间 | 2026-07-21 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/58910164.html |
| 价格 | 3.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
|---|
摘要:
本讲义聚焦“内环境的稳态”核心知识点,系统梳理内环境动态变化(含模拟维持pH稳定实验)、调节机制(神经-体液-免疫网络)及意义,通过课程标准锚定方向,核心导图搭建知识体系,教材拆解夯实基础,难点强化突破稳态维持(3大命题角度)与失调(4大命题角度),限时训练精准查漏。
该资料以新课标为纲,融合生命观念(稳态与调节的结构功能观)、科学思维(实验分析、图表辨析)与探究实践(pH稳定模拟实验),结合运动员乳酸调节、丙型肝炎等案例培养健康意识。核心导图助知识系统化,难点强化提升解题能力,课中辅助教学,课后助力巩固,实现知识与素养统一。
内容正文:
第1章 人体的内环境与稳态
第2节 内环境的稳态
01 课程标准 以课标为纲,锚定学习核心方向
02 核心导图 梳理知识脉络,搭建系统知识体系
03 教材梳理 拆解教材知识点,夯实学习根基
知识一 内环境的动态变化
知识二 对稳态调节机制的认识及内环境稳态的重要意义
04 难点强化 突破学习难点,强化解题能力
难点一 内环境稳态的维持 (3大命题角度)
难点二 内环境稳态的意义及稳态失调(4大命题角度)
05 限时必刷 限时45min训练,精准查漏补缺
1.2.1.说出内环境稳态的概念及其生理意义。
1.2.2. 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。
1.2.3. 关注相关健康问题,增强自我保健并关爱他人的意识。
知识一 内环境的动态变化
1.模拟生物体维持pH的稳定
(1)实验目的:通过比较________________________________________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)原理:生物组织中pH之所以维持稳定与其含有______________有关。
(3)方法步骤
①设计实验记录表。
②测定自来水pH的变化
③充分冲洗烧杯,用________代替自来水,重复②过程,记录结果。
④充分冲洗烧杯,用________代替自来水,重复②过程,记录结果。
(4)分析实验数据
根据所得数据,以________________为横坐标,以________为纵坐标,画出每次实验中pH变化的曲线。
(5)实验结论:生物组织匀浆类似于______,加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。
2.稳态
[例1]许多运动员为了延缓乳酸的产生,采取肌肉按摩措施。下列关于运动员剧烈运动时内环境变化的说法,错误的是( )
A.运动员血浆的pH在7.35~7.45之间波动
B.人体在进行剧烈运动时,静脉中血浆的pH暂时略降低
C.pH过高或过低都会影响酶的活性
D.由于血浆中含有Na2CO3,因此血浆pH能够保持相对稳定
[例2]用清水、磷酸盐缓冲液和血浆为材料,开展模拟生物体维持pH稳定的实验,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.图中的甲为清水组,乙为血浆组
B.缓冲液的有效成分为HPO和H2PO
C.血浆维持pH稳定的能力弱于缓冲液
D.血浆对碱的缓冲能力比对酸的更强
必会知识二 对稳态调节机制的认识及内环境稳态的重要意义
1.对稳态调节机制的认识
(1)维持内环境稳态的基础:人体________协调一致地正常运行。
(2)对稳态调节机制的探究历程
(3)稳态失调
结论:人体维持稳态的调节能力是有____________的。
2.内环境稳态的重要意义
(1)实例分析
(2)意义:内环境稳态是机体进行__________________________的必要条件。
[例1]下图是人体内环境稳态调节的示意图,下列相关说法错误的是( )
A.甲、乙表示体液调节和免疫调节
B.三种调节方式中,神经调节占主导地位
C.丙、丁可以表示温度和酸碱度
D.内环境的理化性质不可以变化,否则机体就不能进行正常的生命活动
[例2]下列有关内环境稳态失调的叙述,错误的是( )
A.呼吸不畅使CO2不能充分排出,会导致酸中毒
B.在高温环境中人体体温升高1 ℃,不属于体温失调
C.小腿抽搐不可能是内环境成分发生变化引起的
D.无机盐等代谢废物不能及时排出体外导致尿毒症,属于稳态失调
难点知识一 内环境稳态的维持
1.生物体维持pH稳定的机制流程图
2.模拟生物体维持pH的稳定实验结果分析
[温馨提示] (1)加入HCl溶液或者NaOH溶液时要逐滴加入,轻轻摇动烧杯,严格控制滴数,每滴加5滴测一次pH。
(2)实验中3次充分冲洗烧杯,目的是防止之前使用的实验材料干扰实验结果。
命题角度1 实验探究:模拟生物体维持 pH 稳定(图表分析类,新高考高频实验题)
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,其pH保持相对稳定与缓冲物质等有关。某研究小组为研究生物体维持pH的稳定机制,向适量的自来水、缓冲液、马铃薯匀浆、蛋清稀释液中逐滴加入某种物质,检测溶液pH变化得到如图所示曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.即使加入的酸或碱过多,肝匀浆的pH依然能保持稳定
B.内环境pH的稳态仅由缓冲物质维持,与细胞代谢产生的物质无关
C.实验中加入的物质可能是盐酸,自变量为溶液种类和滴加溶液的滴数,因变量为pH
D.实验结果说明随滴数的增加自来水的缓冲能力先强于马铃薯匀浆后弱于马铃薯匀浆
命题角度2 pH 缓冲调节过程机理(过程推导类,概念辨析)
某生物小组以等量的肝匀浆、自来水和pH=7的磷酸盐缓冲液为实验材料来研究生物组织材料维持pH稳定的机理,通过向三组溶液中加入酸或碱后,测定溶液pH的变化。下列关于实验的叙述,正确的是( )
A.该实验的自变量是向溶液中滴加酸或碱量的多少
B.在一定的范围内,三组溶液中,自来水的pH变化可能最小
C.加入适量酸或碱后,肝匀浆与磷酸盐缓冲液的pH能基本保持稳定
D.即使加入的酸或碱过多,肝匀浆的pH依然能保持稳定
命题角度3 稳态调节机制与器官系统协同(综合多选)
下图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示直接与内环境进行物质交换的4种系统或器官,①②是有关的生理过程。下列说法错误的是( )
A.人体维持稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络
B.Ⅱ内的葡萄糖通过①进入血浆属于主动运输
C.内环境与Ⅰ交换气体只须通过肺泡壁即可
D.②表示重吸收作用,Ⅰ表示的系统是呼吸系统
难点知识二 内环境稳态的意义及稳态失调
1.内环境稳态调节的基础和机制
(1)直接参与的器官与系统
(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。
2.稳态失调与相关疾病
[温馨提示] (1)内环境达到稳态时,人不一定不患病,如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。
(2)内环境维持稳态,生命活动不一定正常,如植物人。
命题角度1 稳态的生理意义(基础情境单选)
2020年诺贝尔生理学或医学奖授予美国和英国三位科学家,以表彰他们“发现丙型肝炎病毒”。丙型肝炎是由丙型肝炎病毒感染导致,患者大部分在感染期伴有轻度肝水肿和高水平的血浆肝酶。肝酶即转氨酶,主要有谷丙转氨酶(ALT)、天门冬氨酸转氨酶(AST)等。临床上,丙型肝炎诊疗方案指出,患者的常规治疗需要注意水、电解质的平衡,以维持内环境稳态,还需要定时监测肝酶、血氧饱和度等指标。下列叙述正确的是( )
A.人的肝脏处毛细血管壁细胞直接生活的内环境是组织液和血液
B.丙型肝炎患者内环境稳态被破坏的原因是稳态的理化性质发生改变
C.丙型肝炎患者表现肝水肿症状的原因主要是肝脏处毛细血管壁细胞及肝脏细胞受损,血浆蛋白和细胞内液外渗,使组织液的渗透压降低,组织液中的水分增多
D.机体血氧饱和度正常的生理意义是为细胞呼吸的进行提供氧,避免细胞无氧呼吸产生乳酸
命题角度2 稳态失调疾病原理分析(新高考多选高频)
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.内环境酸碱平衡的维持与肺的活动密切相关,与肾脏关系不大
B.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
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.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
命题角度3 组织水肿综合辨析(图表 + 计算综合题)
梅尼埃眩晕综合征表现为反复发作的眩晕、听力下降,并伴有内耳淋巴水肿。临床上常用利尿剂(促进尿液产生)进行治疗。检测正常人及该病患者急性发作期血浆中相关激素水平的结果如表。下列关于该病患者的叙述,正确的是( )
组别
抗利尿激素浓度/(ng·L-1)
醛固酮浓度/(ng·L-1)
正常对照组
19.73
97.4
急性发病组
24.93
122.72
A.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,只要保持稳态,机体就不会患病
B.急性发病期抗利尿激素和醛固酮的浓度变化都会导致细胞外液渗透压升高
C.急性发病期使用利尿剂治疗的同时应补充钠盐
D.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形成,是大量的淋巴细胞直接生活的环境
命题角度4 稳态与疾病的特殊辨析(新高考易错题型)
下表是某人肝功能体检报告的部分内容。胆红素主要存在于胆汁与红细胞中,血液中胆红素来源于破裂的红细胞与肝脏细胞。其中,肝细胞破裂泄漏的胆红素称直接胆红素。下列叙述错误的是( )
项目
总蛋白(TP)
白蛋白(ALB)
球蛋白(GLB)
白蛋白/球蛋白(ALB/GLB)
结果
62.5g/L
38.1g/L
24.4g/L
1.56
正常范围
65-85
40-55
20-40
1.2-2.4
项目
总胆红素(TBIL)
直接胆红素(DBIL)
碱性磷酸酶(ALP)
前白蛋白(PA)
结果
20.7umol/L
5.1umol/L
44U/L
205mg/L
正常范围
3-20
0-7
35-100
200-400
A.该检测对象血液的生化指标保持稳态时也可能患病
B.直接胆红素含量偏高表明肝细胞出现一定程度的损伤
C.该检测对象可能因为营养不良导致组织水肿
D.正常情况下,胆红素主要存在于内环境或细胞内液中
[答题必备]
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。
2.神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
3.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
4.调节血浆pH稳态的主要缓冲物质为H2CO3/HCO。
5.在内环境稳态中起调节作用的系统有神经系统、内分泌系统和免疫系统。
一、单选题
1.如图表示人体内的细胞与细胞外液和外界环境之间进行物质交换的过程。下列叙述不正确的是( )
A.③渗回①的量小于渗入②的量
B.某些组织细胞可与外界环境直接进行物质交换
C.生活在①②③中的细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成与维持
D.在生命系统的各个层次上,都普遍存在着稳态,内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
2.内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述正确的是( )
A.内环境不是人体进行各种生化反应的主要场所
B.血浆、组织液和淋巴液组成成分相似,都可以相互渗透形成
C.正常情况下,内环境的各项理化性质是保持不变的
D.人体细胞的正常生活依赖于内环境,但不参与内环境的形成和维持
3.已知5%葡萄糖溶液的渗透压和0.9%NaCl溶液的渗透压都与血浆的渗透压相同,二者均被称为等渗溶液。下列相关叙述正确的是( )
A.静脉注射适量的5%葡萄糖溶液几乎不影响血浆中红细胞的形态
B.低血糖状态下静脉注射5%葡萄糖溶液,血浆渗透压会明显上升
C.静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液后,细胞外液的增加量明显大于细胞内液的
D.因严重中暑导致剧烈呕吐的人,一次性口服大量清水即可缓解症状
4.初到高原的人往往发生高原反应,出现呼吸困难,发热等现象,严重时其肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分;重返平原后会发生低原反应(俗称醉氧),出现疲倦、胸闷、头昏、腹泻等症状。下列叙述不正确的是( )
A.高原反应出现呼吸困难可能导致血浆的pH略有降低
B.高原反应会导致机体内环境的化学成分和理化性质发生变化
C.醉氧是由于重返平原后内环境中血红蛋白运输氧气能力过强所致
D.醉氧会引起腹泻说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
5.由于缺乏完善的工艺,自酿酒含有大量甲醇,饮用后易中毒,危及生命,相关代谢如下图所示。下列相关叙述,不正确的是( )
A.甲醇摄入过多可能导致乳酸增多出现酸中毒
B.若患者昏迷,应及时血液透析并接入呼吸机
C.静脉注射乙醇脱氢酶可以解除甲醇中毒症状
D.高浓度酒精作为口服解毒剂可缓解中毒症状
6.研究发现,细胞感知和适应氧气水平变化与缺氧诱导因子(HIF)密切相关。当氧气不足时,HIF能激活促红细胞生成素(EPO)基因表达,进而刺激骨髓生成更多红细胞。下列分析错误的是( )
A.氧气充足时,HIF可能会被酶降解
B.HIF对氧气浓度的变化具有一定的敏感性
C.高原地区的人EPO基因表达量比一般人低
D.若提高HIF的活性,能有效缓解缺氧相关疾病
7.酒精进入人体后,绝大多数会在肝脏处分解成乙醛,进一步被乙醛脱氢酶(ALDH)氧化为乙酸,最终代谢成二氧化碳和水被排出体外。头孢类药物能抑制ALDH的活性,从而出现面色潮红,恶心呕吐,呼吸抑制等症状。下列叙述正确的是( )
A.酒精分解为乙醛的过程发生在组织液中
B.此过程中产生的呼吸抑制会使机体的pH升高
C.头孢类药物会造成酒精代谢过程中乙醛堆积
D.喝头孢类药物饮酒后面色潮红是乙酸堆积的结果
8.SREBPs是整合在内质网膜上的前体蛋白,可与SCAP结合形成复合物。细胞内胆固醇缺乏时,SCAP可协助SREBPs 从内质网转运到高尔基体,在高尔基体中经酶切后产生具有调节活性的SREBPs片段,该片段被转运到细胞核激活胆固醇合成相关基因的表达。细胞内胆固醇含量高时,SREBPs片段与某些蛋白质结合后被锚定在细胞质基质中,则细胞内胆固醇的合成受到抑制。下列叙述错误的是( )
A.胆固醇不溶于水,是构成动物细胞膜的成分,在人体内参与血液中脂质的运输
B.SREBPs的合成过程起始于游离的核糖体,可通过囊泡从内质网转运到高尔基体
C.促进SCAP 活性的药物有助于减少人体细胞内胆固醇的含量
D.在分子水平上,存在胆固醇合成相关基因表达的稳态
9.上海某教师去青海玉树支教,刚去的时候出现呼吸困难、发热、排尿量减少等高原反应现象,痊愈后生活了一段时间就适应了。一年后放暑假回家,又出现了疲倦、嗜睡、胸闷、头昏、腹泻等低原反应(俗称“醉氧”)症状。下列叙述错误的是( )
A.“醉氧”后的恢复离不开各器官、系统协调一致的活动
B.“醉氧”的发生说明内环境稳态的调节能力是有限的
C.高原反应出现发热现象可能是甲状腺激素分泌不足所致
D.适应高原生活可能与红细胞或血红蛋白增加有关
10.脑脊液存在于脑室及蛛网膜下腔,成分与组织液相似,是脑细胞生存的直接环境。它向脑细胞供应一定的营养,并运走脑组织的代谢产物,调节着中枢神经系统的酸碱平衡。下列相关说法错误的是( )
A.脑脊液属于内环境,含有CO2、葡萄糖、氨基酸等成分
B.只要脑脊液的理化性质维持稳态,脑细胞就能正常代谢
C.运动员长跑过程中通过呼吸作用释放的CO2不会使脑脊液pH明显降低
D.脑脊液与血浆在成分上的主要区别是血浆中含有较多的蛋白质
二、多选题
11.如图为哺乳动物的某组织,其中①毛细血管壁、②红细胞、③血浆、④细胞内液、⑤组织液,据图推断下列说法正确的是( )
A.③和⑤的成分完全相同,都是一种盐溶液
B.葡萄糖由③到达②的过程,依靠协助扩散来完成
C.②中的O₂进入④中被利用,至少穿过12层磷脂分子
D.③与④相比,③中含有蛋白质而④中不含蛋白质
12.交感神经兴奋引起血管收缩,肌细胞的代谢产物具有舒张血管效应。运动时交感神经兴奋性增强,肌细胞的物质代谢加快,代谢产物增多,这种调控机制可使肌肉运动状态时的血流量增加到静息状态时的15~20倍。下列叙述正确的是( )
A.交感神经促进糖原分解的同时使汗腺分泌增强
B.肌肉处于运动状态时,体液调节对肌肉血流量的影响大于神经调节
C.肌细胞的代谢产物经组织液大部分进入血液,血流量增多利于维持肌细胞直接生活环境的稳定
D.运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,机体抗利尿激素释放减少
13.如图为人体的内环境组成示意图,其中①~④表示相关液体。下列有关叙述不正确的是( )
A.肌肉注射的药物成分首先会进入①,再被运输到各处组织
B.若蛋白质长期摄入不足,则会使③的渗透压下降导致组织水肿
C.正常情况下,③渗入转化成①的量远大于渗入转化成②的量
D.人体细胞生活的内环境不仅是由①②③构成的液体环境
14.人长期精神过度紧张焦虑可能会导致肺通气过度,使血浆排出过多的CO2,引发“呼吸性碱中毒”。下列叙述错误的是( )
A.人情绪紧张时,副交感神经处于兴奋状态使支气管扩张
B.人体血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关
C.“呼吸性碱中毒”患者由于血浆中CO2增加导致其血浆pH降低
D.“呼吸性碱中毒”的发生说明人体维持内环境稳态的能力是有一定限度的
15.运动员在高强度训练后,身体会出现一系列生理变化,如肌肉酸痛、大量出汗、呼吸急促等,这些变化均与内环境理化性质的调节相关。下列关于运动员训练后内环境理化性质调节的叙述,正确的是( )
A.肌肉酸痛是乳酸积累导致血浆pH显著下降引起的
B.大量出汗后,血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加
C.呼吸急促可通过排出CO2,维持血浆pH的稳定
D.训练后及时补充淡盐水,可恢复血浆渗透压和离子平衡
三、解答题
16.下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)甲图中b,c代表的系统分别是______、_______。
(2)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_______调节网络下进行。
(3)图乙中,B液为内环境成分中的_______,其pH之所以能保持相对稳定,与它含有主要缓冲物质_______有关。
(4)图甲表明:细胞必须通过______与外界环境进行物质交换。
(5)图乙中,毛细淋巴管壁细胞生活的内环境是________(填名称)。
(6)高温烫伤或运动摩擦可能会在皮肤的表皮与真皮层间形成水疱,水疱中的液体主要是_______(填图乙中字母)。水泡自行消失的原因是因为其中的液体可以渗入_______和__________。
17.尿酸是人和猿类嘌呤代谢的最终产物,具有抗氧化功能。人体内的嘌呤80%来源于自身代谢产生,还有20%来源于食物,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,肾脏排出尿酸出现障碍,可导致高尿酸血症。回答下列问题:
(1)高尿酸血症患者应减少____________的摄入,以控制尿酸来源。
(2)已知在其他哺乳动物(除人和猿类外)体内,尿酸可在尿酸酶的催化下生成更容易排出体外的尿囊素。请利用以下实验材料,设计实验验证此结论。完成实验设计思路并完成其它问题。
实验材料:生理状态良好且相同的大鼠若干只,溶解在羧甲基纤维素钠溶液的氧嗪酸(抑制尿酸酶活性的一种氨基酸)等。
实验思路:①取生理状态良好且相同的大鼠若干只随机均分为两组。
②将其中一组大鼠灌胃___________作为实验组,另一组大鼠灌胃____________作为对照组。
③适宜条件下饲养一段时间后,检测两组大鼠尿液中尿酸的含量。
④预期实验结果:若___________,则可验证此结论。
⑤此实验体现的最主要的实验思想是____________,运用这一实验思想设计实验时应特别注意__________。
⑥高尿酸血症可导致尿酸盐结晶沉积于肾脏,甚至导致肾功能衰竭;或者结晶沉积于关节引起“痛风”,请你根据题意为“痛风”病人设想开发一种新药,该药的功能是___________。
18.肝脏细胞中脂肪过度沉积是脂肪肝的主要特征,研究者对肝细胞内脂肪沉积的原因进行了研究。
(1)肝细胞内的光面内质网常为管状,能合成磷脂、脂肪这类________物质。新合成的磷脂分子会在内质网膜上翻转,以维持膜结构的稳定。研究表明,C蛋白寡聚体参与调控这一过程。
(2)研究者发现:肥胖小鼠的肝脏细胞中T蛋白表达量显著低于正常小鼠。为探究T蛋白的功能,科研人员构建了T基因(编码T蛋白)敲除的突变鼠,其肝细胞内脂肪合成相关酶活性与正常小鼠无显著差异。用电镜分别观察两种小鼠的肝细胞超微结构,结果如图1所示。
图1结果显示:与正常小鼠相比,T基因敲除突变鼠肝细胞中出现的变化是________。推测T蛋白可能促进内质网膜结构的稳定,进而实现脂肪的正常运出。
(3)研究者构建了仅影响聚合的单位点突变型T蛋白,将其与野生型T蛋白、C蛋白一起进行体外实验,结果如图2,说明T蛋白与C蛋白的相互作用关系是________。
(4)综上所述,用箭头和文字解释T蛋白异常导致脂肪肝的分子机制:________。
(5)研究发现,T蛋白的活性需被膜蛋白L激活。当内质网膜磷脂分布失衡时,L蛋白与T蛋白结合增强;膜平衡恢复后,该结合减弱。请从稳态与平衡的角度,说明这一调控机制的意义:________。
19.图1为人体肝细胞与外界环境进行物质交换的过程示意图,①②③④表示四种体液,A~D表示相关系统,a~d表示相关物质,图2为肝组织部分示意图,箭头所示方向为血流方向。
(1)图1中,毛细血管壁细胞直接生活的内环境是______(填数字标号),图中A表示______系统。与③相比,①含有更多的______(化学物质),①②④处CO₂浓度从大到小依次是______。正常人饥饿状态下血液流经图2所示组织时,下列物质中,Ⅱ端浓度高于Ⅰ端的是______。
A.尿素 B.CO₂ C.O₂ D.葡萄糖
(2)内环境稳态的实质是其______和______保持相对稳定。下列会造成组织水肿的有______。
A.营养不良 B.肾小球肾炎 C.大量出汗 D.静脉注射适量生理盐水
(3)下表为人体内几种不同体液的物质组成和含量的测定数据,请根据所学知识及图示回答:
成分(mmol/L)
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
有机酸
蛋白质
甲
乙
142
5
2.5
1.5
103.3
6
16
丙
147
4
1.25
1
114
7.5
1
丁
10
140
2.5
10.35
25
47
图1中④对应上表甲、乙、丙、丁中的______,判断依据是人体细胞内液中的阳离子主要是______,细胞外液中的阳离子主要是______。
20.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。请回答下列问题:
项目
测定值
单位
参考范围
①丙氨酸氨基转移酶
ALT
17
IU/L
0~45
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
TCH
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:稳态是指一种________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)为避免进食导致血液化学成分含量发生变化,在血液生化检查前要处于_____状态。
(4)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”),水分向组织液渗透量增加。
(5)人体内环境稳态是依靠_____调节机制来实现的。
(6)如果你是医生,对该病人饮食有何建议(答出一点即可)_____。
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第1章 人体的内环境与稳态
第2节 内环境的稳态
01 课程标准 以课标为纲,锚定学习核心方向
02 核心导图 梳理知识脉络,搭建系统知识体系
03 教材梳理 拆解教材知识点,夯实学习根基
知识一 内环境的动态变化
知识二 对稳态调节机制的认识及内环境稳态的重要意义
04 难点强化 突破学习难点,强化解题能力
难点一 内环境稳态的维持 (3大命题角度)
难点二 内环境稳态的意义及稳态失调(4大命题角度)
05 限时必刷 限时45min训练,精准查漏补缺
1.2.1.说出内环境稳态的概念及其生理意义。
1.2.2. 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。
1.2.3. 关注相关健康问题,增强自我保健并关爱他人的意识。
知识一 内环境的动态变化
1.模拟生物体维持pH的稳定
(1)实验目的:通过比较________________________________________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)原理:生物组织中pH之所以维持稳定与其含有______________有关。
(3)方法步骤
①设计实验记录表。
②测定自来水pH的变化
③充分冲洗烧杯,用________代替自来水,重复②过程,记录结果。
④充分冲洗烧杯,用________代替自来水,重复②过程,记录结果。
(4)分析实验数据
根据所得数据,以________________为横坐标,以________为纵坐标,画出每次实验中pH变化的曲线。
(5)实验结论:生物组织匀浆类似于______,加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。
2.稳态
[答案自填] 自来水、缓冲液和肝匀浆 缓冲物质 5 30 缓冲液 肝匀浆 酸或碱的滴数 pH 缓冲液 调节作用 理化性质 外界环境 细胞代谢活动
[例1]许多运动员为了延缓乳酸的产生,采取肌肉按摩措施。下列关于运动员剧烈运动时内环境变化的说法,错误的是( )
A.运动员血浆的pH在7.35~7.45之间波动
B.人体在进行剧烈运动时,静脉中血浆的pH暂时略降低
C.pH过高或过低都会影响酶的活性
D.由于血浆中含有Na2CO3,因此血浆pH能够保持相对稳定
【答案】D
【详解】正常人血浆的pH为7.35~7.45,A正确;人体在进行剧烈运动时,产生的乳酸大量进入血浆,会使血浆的pH略有降低,但在缓冲物质的作用下,会很快恢复稳定,B正确;pH过高或过低都会影响酶的活性,C正确;由于血浆中HCO与H2CO3等缓冲物质的存在,血浆pH能够保持相对稳定,Na2CO3不是缓冲物质,D错误。
[例2]用清水、磷酸盐缓冲液和血浆为材料,开展模拟生物体维持pH稳定的实验,结果如下图所示。下列叙述错误的是( )
A.图中的甲为清水组,乙为血浆组
B.缓冲液的有效成分为HPO和H2PO
C.血浆维持pH稳定的能力弱于缓冲液
D.血浆对碱的缓冲能力比对酸的更强
【答案】D
【详解】由题图可知,甲为清水组,乙为血浆组,A正确;HPO、H2PO能够维持pH稳定,具有缓冲能力,磷酸盐缓冲液的有效成分为HPO、H2PO,B正确;由题图可知,不论是滴加HCl还是NaOH,缓冲液组pH基本不变,血浆组pH变化比缓冲液组大,故血浆维持pH稳定的能力弱于缓冲液,C正确;乙为血浆组,滴加HCl时随着滴数增多pH变化不大,滴加NaOH时随着滴数增多pH变化较大,说明血浆对碱的缓冲能力比对酸的更弱,D错误。
必会知识二 对稳态调节机制的认识及内环境稳态的重要意义
1.对稳态调节机制的认识
(1)维持内环境稳态的基础:人体________协调一致地正常运行。
(2)对稳态调节机制的探究历程
(3)稳态失调
结论:人体维持稳态的调节能力是有____________的。
2.内环境稳态的重要意义
(1)实例分析
(2)意义:内环境稳态是机体进行__________________________的必要条件。
[答案自填] 各器官、系统 神经系统 神经调节 体液调节 一定限度 正常生命活动
[例1]下图是人体内环境稳态调节的示意图,下列相关说法错误的是( )
A.甲、乙表示体液调节和免疫调节
B.三种调节方式中,神经调节占主导地位
C.丙、丁可以表示温度和酸碱度
D.内环境的理化性质不可以变化,否则机体就不能进行正常的生命活动
【答案】D
【详解】内环境的稳态是指内环境的各种成分和理化性质保持相对稳定,可以在一定范围内变化,如果超出这一范围就会影响机体正常的生命活动。
[例2]下列有关内环境稳态失调的叙述,错误的是( )
A.呼吸不畅使CO2不能充分排出,会导致酸中毒
B.在高温环境中人体体温升高1 ℃,不属于体温失调
C.小腿抽搐不可能是内环境成分发生变化引起的
D.无机盐等代谢废物不能及时排出体外导致尿毒症,属于稳态失调
【答案】C
【详解】呼吸不畅,血浆中CO2浓度升高,可造成呼吸性酸中毒,A正确;在高温环境中人体体温升高1 ℃属于体温的正常波动,不属于体温失调,B正确;小腿抽搐可能是内环境成分(如血钙)缺乏引起的,C错误;尿素、无机盐等代谢废物不能及时排出体外导致尿毒症,属于稳态失调,D正确。
难点知识一 内环境稳态的维持
1.生物体维持pH稳定的机制流程图
2.模拟生物体维持pH的稳定实验结果分析
[温馨提示] (1)加入HCl溶液或者NaOH溶液时要逐滴加入,轻轻摇动烧杯,严格控制滴数,每滴加5滴测一次pH。
(2)实验中3次充分冲洗烧杯,目的是防止之前使用的实验材料干扰实验结果。
命题角度1 实验探究:模拟生物体维持 pH 稳定(图表分析类,新高考高频实验题)
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,其pH保持相对稳定与缓冲物质等有关。某研究小组为研究生物体维持pH的稳定机制,向适量的自来水、缓冲液、马铃薯匀浆、蛋清稀释液中逐滴加入某种物质,检测溶液pH变化得到如图所示曲线。下列相关叙述正确的是( )
A.即使加入的酸或碱过多,肝匀浆的pH依然能保持稳定
B.内环境pH的稳态仅由缓冲物质维持,与细胞代谢产生的物质无关
C.实验中加入的物质可能是盐酸,自变量为溶液种类和滴加溶液的滴数,因变量为pH
D.实验结果说明随滴数的增加自来水的缓冲能力先强于马铃薯匀浆后弱于马铃薯匀浆
【答案】C
【详解】A、肝匀浆中的缓冲物质调节pH的能力有限,因此加入的酸或碱过多,不会保持稳定,A错误;
B、维持内环境pH稳态并非仅依靠缓冲物质,与细胞代谢过程中产生并排出的CO₂等因素也密切相关,B错误;
C、从实验设计看,向四种溶液中逐滴加入的物质很可能是酸(例如盐酸),比较不同溶液的抗酸能力(即缓冲能力),在该比较实验中,自变量是溶液种类,pH是因变量小,C正确;
D、从图中可见,自来水的pH下降总体上始终快于马铃薯匀浆,并无“先强后弱”的过程,D错误。
故选C。
命题角度2 pH 缓冲调节过程机理(过程推导类,概念辨析)
某生物小组以等量的肝匀浆、自来水和pH=7的磷酸盐缓冲液为实验材料来研究生物组织材料维持pH稳定的机理,通过向三组溶液中加入酸或碱后,测定溶液pH的变化。下列关于实验的叙述,正确的是( )
A.该实验的自变量是向溶液中滴加酸或碱量的多少
B.在一定的范围内,三组溶液中,自来水的pH变化可能最小
C.加入适量酸或碱后,肝匀浆与磷酸盐缓冲液的pH能基本保持稳定
D.即使加入的酸或碱过多,肝匀浆的pH依然能保持稳定
【答案】C
【分析】血液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,其作用是使血液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。
【详解】A、本实验的目的是研究生物组织材料维持pH稳定的机理,因此实验的自变量是溶液的种类以及向溶液中滴加酸或碱量的多少,因变量是溶液pH的变化,A错误;
B、在一定的范围内,三组溶液中,自来水中不含有缓冲物质,故其pH变化可能最大,B错误;
C、由于肝匀浆和磷酸盐缓冲液都含缓冲物质,在一定范围内,这两组的pH的变化都较小,能保持相对稳定,而自来水组的pH变化最大,C正确;
D、缓冲物质调节pH的能力有限,加入的酸或碱过多,肝匀浆的pH就不能保持稳定,D错误。
故选C。
命题角度3 稳态调节机制与器官系统协同(综合多选)
下图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示直接与内环境进行物质交换的4种系统或器官,①②是有关的生理过程。下列说法错误的是( )
A.人体维持稳态的主要调节机制是神经-体液-免疫调节网络
B.Ⅱ内的葡萄糖通过①进入血浆属于主动运输
C.内环境与Ⅰ交换气体只须通过肺泡壁即可
D.②表示重吸收作用,Ⅰ表示的系统是呼吸系统
【答案】C
【分析】1、体液是由细胞内液和细胞外液组成,细胞内液是指细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴等,也称为内环境。
2、血浆、组织液和淋巴之间的关系为:血浆与组织液之间是通过毛细血管壁相互渗透,组织液的一部分还可以透过毛细淋巴管壁形成淋巴,淋巴经过淋巴循环通过左右锁骨下静脉进入血浆。
3、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。内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件,其稳态的调节机制是靠神经-体液-免疫调节网络。
4、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,分析题图可知,I 是呼吸系统,II是消化系统,III是泌尿系统,IV是皮肤。过程①是食物的消化和吸收的过程,过程②是肾小管、集合管对原尿的重吸收过程。
【详解】A、目前普遍认为,神经一体液一免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制,神经调节占主导地位, A正确;
B、Ⅱ消化系统内的葡萄糖通过①吸收进入血浆的跨膜运输方式是主动运输,B正确;
C、内环境与I进行气体交换必须通过肺泡壁和毛细血管壁,C错误;
D、②表示肾小管与集合管对原尿的重吸收作用,I 是呼吸系统,D正确。
故选C。
难点知识二 内环境稳态的意义及稳态失调
1.内环境稳态调节的基础和机制
(1)直接参与的器官与系统
(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。
2.稳态失调与相关疾病
[温馨提示] (1)内环境达到稳态时,人不一定不患病,如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。
(2)内环境维持稳态,生命活动不一定正常,如植物人。
命题角度1 稳态的生理意义(基础情境单选)
2020年诺贝尔生理学或医学奖授予美国和英国三位科学家,以表彰他们“发现丙型肝炎病毒”。丙型肝炎是由丙型肝炎病毒感染导致,患者大部分在感染期伴有轻度肝水肿和高水平的血浆肝酶。肝酶即转氨酶,主要有谷丙转氨酶(ALT)、天门冬氨酸转氨酶(AST)等。临床上,丙型肝炎诊疗方案指出,患者的常规治疗需要注意水、电解质的平衡,以维持内环境稳态,还需要定时监测肝酶、血氧饱和度等指标。下列叙述正确的是( )
A.人的肝脏处毛细血管壁细胞直接生活的内环境是组织液和血液
B.丙型肝炎患者内环境稳态被破坏的原因是稳态的理化性质发生改变
C.丙型肝炎患者表现肝水肿症状的原因主要是肝脏处毛细血管壁细胞及肝脏细胞受损,血浆蛋白和细胞内液外渗,使组织液的渗透压降低,组织液中的水分增多
D.机体血氧饱和度正常的生理意义是为细胞呼吸的进行提供氧,避免细胞无氧呼吸产生乳酸
【答案】D
【分析】1、组织水肿是由于组织液增多造成的,其水分可以从血浆、细胞内液渗透而来,主要原因包括以下几个方面:(1)过敏反应中组织胺的释放引起毛细血管壁的通透性增加,血浆蛋白进入组织液使其浓度升高,吸水造成组织水肿;(2)毛细淋巴管受阻,组织液中蛋白质不能回流至毛细淋巴管,而导致组织液浓度升高,吸水造成水肿;(3)组织细胞代谢旺盛,代谢产物增加;(4)营养不良引起血浆蛋白减少,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;(5)肾脏病变引起细胞内外液体交换失衡,肾炎导致肾小球滤过率下降,引起水滞留,导致组织水肿;
2、内环境的稳态是指内环境的化学成分和理化性质处于一种相对稳定的状态,理化性质包括温度、pH和渗透压等,人体内环境维持稳定是人体内各种正常生命活动进行的必要条件。
【详解】A、内环境包括血浆、组织液和淋巴等,毛细血管壁细胞生活的内环境是血浆和组织液,A错误;
B、内环境的稳态是指内环境的化学成分和理化性质处于一种相对稳定的状态,丙型肝炎患者内环境稳态被破坏的原因是稳态的理化性质或化学成分发生改变,B错误;
C、丙型肝炎患者肝脏处毛细血管壁细胞及肝脏细胞受损,血浆蛋白和细胞内液外渗,使组织液的渗透压升高,组织液中的水分增多导致肝水肿,C错误;
D、人体无氧呼吸的产物是乳酸,机体血氧饱和度正常的生理意义是为细胞呼吸的进行提供氧气,避免细胞无氧呼吸产生乳酸,D正确。
故选D。
命题角度2 稳态失调疾病原理分析(新高考多选高频)
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.内环境酸碱平衡的维持与肺的活动密切相关,与肾脏关系不大
B.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
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.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
【答案】C
【分析】内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态,内环境稳态的实质是内环境各种成分和理化性质都处于动态平衡中。
【详解】A、肾脏可以排出一些无机盐,参与了内环境pH稳态的调节,如排出过多的NaHCO3,A错误;
B、正常情况下,血浆渗透压与组织液和淋巴液中渗透压处于平衡状态,B错误;
C、过度通气会导致CO2排出较多,使内环境中H2CO3含量降低,血浆pH升高,C正确;
D、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,D错误。
故选C。
命题角度3 组织水肿综合辨析(图表 + 计算综合题)
梅尼埃眩晕综合征表现为反复发作的眩晕、听力下降,并伴有内耳淋巴水肿。临床上常用利尿剂(促进尿液产生)进行治疗。检测正常人及该病患者急性发作期血浆中相关激素水平的结果如表。下列关于该病患者的叙述,正确的是( )
组别
抗利尿激素浓度/(ng·L-1)
醛固酮浓度/(ng·L-1)
正常对照组
19.73
97.4
急性发病组
24.93
122.72
A.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,只要保持稳态,机体就不会患病
B.急性发病期抗利尿激素和醛固酮的浓度变化都会导致细胞外液渗透压升高
C.急性发病期使用利尿剂治疗的同时应补充钠盐
D.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形成,是大量的淋巴细胞直接生活的环境
【答案】D
【详解】A、内环境稳态是动态平衡,并非绝对不变,即使稳态维持,仍可能因遗传、病原体等因素患病,A错误;
B、抗利尿激素增加会促进肾小管重吸收水,降低细胞外液渗透压;醛固酮保钠排钾,主要影响血容量而非渗透压,B错误;
C、患者醛固酮水平高,说明机体正在保钠,使用利尿剂可能排钠,但醛固酮的代偿作用可减少钠流失,无需额外补充钠盐,C错误;
D、淋巴液由组织液进入毛细淋巴管形成,是淋巴细胞和吞噬细胞直接生活的内环境,描述正确,D正确。
故选D。
命题角度4 稳态与疾病的特殊辨析(新高考易错题型)
下表是某人肝功能体检报告的部分内容。胆红素主要存在于胆汁与红细胞中,血液中胆红素来源于破裂的红细胞与肝脏细胞。其中,肝细胞破裂泄漏的胆红素称直接胆红素。下列叙述错误的是( )
项目
总蛋白(TP)
白蛋白(ALB)
球蛋白(GLB)
白蛋白/球蛋白(ALB/GLB)
结果
62.5g/L
38.1g/L
24.4g/L
1.56
正常范围
65-85
40-55
20-40
1.2-2.4
项目
总胆红素(TBIL)
直接胆红素(DBIL)
碱性磷酸酶(ALP)
前白蛋白(PA)
结果
20.7umol/L
5.1umol/L
44U/L
205mg/L
正常范围
3-20
0-7
35-100
200-400
A.该检测对象血液的生化指标保持稳态时也可能患病
B.直接胆红素含量偏高表明肝细胞出现一定程度的损伤
C.该检测对象可能因为营养不良导致组织水肿
D.正常情况下,胆红素主要存在于内环境或细胞内液中
【答案】D
【详解】A、内环境稳态是指内环境的成分和理化性质保持相对稳定的状态,稳态不代表机体完全健康,如部分遗传病、外伤、病原体感染早期等情况,生化指标仍可处于正常范围,A正确;
B、题意说明,肝细胞破裂泄漏的胆红素为直接胆红素,因此直接胆红素含量偏高可对应肝细胞出现破裂损伤,B正确;
C、该检测对象白蛋白含量低于正常范围,白蛋白是维持血浆渗透压的核心成分,营养不良时蛋白质摄入不足,肝脏合成白蛋白的原料缺乏,会导致血浆渗透压下降,水分进入组织液引发组织水肿,C正确;
D、题意说明,胆红素主要存在于胆汁与红细胞中,红细胞内的胆红素属于细胞内液,但胆汁是分泌到消化道的液体,消化道与外界相通,不属于内环境,因此正常情况下胆红素并非主要存在于内环境中,D错误。
[答题必备]
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。
2.神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
3.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
4.调节血浆pH稳态的主要缓冲物质为H2CO3/HCO。
5.在内环境稳态中起调节作用的系统有神经系统、内分泌系统和免疫系统。
一、单选题
1.如图表示人体内的细胞与细胞外液和外界环境之间进行物质交换的过程。下列叙述不正确的是( )
A.③渗回①的量小于渗入②的量
B.某些组织细胞可与外界环境直接进行物质交换
C.生活在①②③中的细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成与维持
D.在生命系统的各个层次上,都普遍存在着稳态,内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
【答案】A
【分析】体液是由细胞内液和细胞外液组成,细胞内液是指细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴液等,也称为内环境,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
【详解】A、据图可知,题图中的①②③分别代表血浆、淋巴液和组织液,组织液渗回血浆的量大于渗入淋巴液的量,故③渗回①的量大于渗入②的量,A 错误;
B、某些组织细胞可与外界环境直接进行物质交换,如小肠绒毛上皮细胞等,B 正确;
C、细胞和内环境之间是相互影响、 相互作用的,细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成与维持,C 正确;
D、在生命系统 的各个层次上,都普遍存在着稳态,如个体的内环境稳态及其调节、种群数量处于相对稳定状态及其调节,群落的各个种群之间数量上的相互制约从而达到稳定状态等等,内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,D 正确。
故选A。
2.内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述正确的是( )
A.内环境不是人体进行各种生化反应的主要场所
B.血浆、组织液和淋巴液组成成分相似,都可以相互渗透形成
C.正常情况下,内环境的各项理化性质是保持不变的
D.人体细胞的正常生活依赖于内环境,但不参与内环境的形成和维持
【答案】A
【分析】1、由细胞外液(组织液、血浆、淋巴液等)构成的液体环境叫做内环境。
2、内环境的各种成分和理化性质,会随外界因素和体内细胞代谢活动的变化而变化,这种变化会引起机体的自动调节,使其维持在相对稳定的范围内,这就是内环境稳态。
3、内环境3种成分之间的相互转化关系:
【详解】A、人体代谢中的生物化学反应主要发生在细胞内,不是内环境中,A正确
B、血浆和组织液之间可以相互渗透,但淋巴液不能进入组织液,血浆也不能将进入淋巴液,B错误;
C、在正常情况下,内环境的各项理化性质经常处于变动之中,但都保持在适宜范围内,而不是保持不变,C错误;
D、体内细胞的正常生活不仅依赖于内环境,也参与内环境的形成和维持,D错误。
故选A。
3.已知5%葡萄糖溶液的渗透压和0.9%NaCl溶液的渗透压都与血浆的渗透压相同,二者均被称为等渗溶液。下列相关叙述正确的是( )
A.静脉注射适量的5%葡萄糖溶液几乎不影响血浆中红细胞的形态
B.低血糖状态下静脉注射5%葡萄糖溶液,血浆渗透压会明显上升
C.静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液后,细胞外液的增加量明显大于细胞内液的
D.因严重中暑导致剧烈呕吐的人,一次性口服大量清水即可缓解症状
【答案】A
【分析】内环境的理化性质主要包括渗透压、pH和温度,其中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、5%葡萄糖溶液的渗透压与血浆的渗透压相同,因此静脉注射适量的5%葡萄糖溶液几乎不影响血浆中红细胞的形态,A正确;
B、5%葡萄糖溶液的渗透压与血浆的渗透压相同,且内环境具有一定的自我调节能力,因此低血糖状态下静脉注射5%葡萄糖溶液,血浆渗透压不会明显上升,B错误;
C、细胞外液和细胞内液之间处于动态平衡,因此静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液后,细胞外液的增加量不会明显大于细胞内液的,C错误;
D、因严重中暑导致剧烈呕吐的人,不仅丢失了水分还丢失了无机盐,因此一次性口服大量清水不会缓解症状,D错误。
故选A。
4.初到高原的人往往发生高原反应,出现呼吸困难,发热等现象,严重时其肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分;重返平原后会发生低原反应(俗称醉氧),出现疲倦、胸闷、头昏、腹泻等症状。下列叙述不正确的是( )
A.高原反应出现呼吸困难可能导致血浆的pH略有降低
B.高原反应会导致机体内环境的化学成分和理化性质发生变化
C.醉氧是由于重返平原后内环境中血红蛋白运输氧气能力过强所致
D.醉氧会引起腹泻说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
【答案】C
【详解】A、高原反应出现表明内环境的稳态失调了,而呼吸困难可能导致血浆的pH略有降低,A正确;
B、正常人体通过调节作用,可以维持内环境稳态,高原反应会导致机体内环境的化学成分和理化性质发生变化,B正确;
C、血红蛋白是细胞内的物质,不属于内环境的成分,C错误;
D、醉氧会引起腹泻说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,原因是外界环境变化过于剧烈或者自身调节功能障碍,D正确。
故选C。
5.由于缺乏完善的工艺,自酿酒含有大量甲醇,饮用后易中毒,危及生命,相关代谢如下图所示。下列相关叙述,不正确的是( )
A.甲醇摄入过多可能导致乳酸增多出现酸中毒
B.若患者昏迷,应及时血液透析并接入呼吸机
C.静脉注射乙醇脱氢酶可以解除甲醇中毒症状
D.高浓度酒精作为口服解毒剂可缓解中毒症状
【答案】C
【详解】A、由图可知,甲醇摄入过多,会通过一系列反应抑制线粒体有氧呼吸酶的活性,导致人体进行无氧呼吸,无氧呼吸的产物是乳酸,从而导致乳酸增多出现酸中毒,A正确;
B、若患者昏迷,血液中的甲酸无法被代谢掉,且甲酸会抑制线粒体有氧呼吸酶的活性,因此应及时血液透析并接入呼吸机,B正确;
C、乙醇脱氢酶会促进甲醇转化为甲醛,甲醛会进一步转化为甲酸,甲酸无法代谢,会抑制线粒体有氧呼吸酶的活性,因此静脉注射乙醇脱氢酶不能解除甲醇中毒症状,C错误;
D、由于乙醇会和甲醇竞争结合乙醇脱氢酶,因此高浓度口服酒精(乙醇),在一定程度上可抑制甲醇转化为甲醛,可缓解中毒症状,D正确。
6.研究发现,细胞感知和适应氧气水平变化与缺氧诱导因子(HIF)密切相关。当氧气不足时,HIF能激活促红细胞生成素(EPO)基因表达,进而刺激骨髓生成更多红细胞。下列分析错误的是( )
A.氧气充足时,HIF可能会被酶降解
B.HIF对氧气浓度的变化具有一定的敏感性
C.高原地区的人EPO基因表达量比一般人低
D.若提高HIF的活性,能有效缓解缺氧相关疾病
【答案】C
【详解】A、氧气充足时,HIF会被羟基化修饰,随后被蛋白酶体降解,A正确;
B、HIF的稳定性直接受氧气浓度调控,说明其对氧气变化敏感,B正确;
C、高原地区氧气稀薄,低氧会激活HIF,进而促进EPO基因表达,故高原人EPO表达量应更高,C错误;
D、提高HIF活性可增强EPO生成,增加红细胞数量,改善缺氧状态,D正确。
故选C。
7.酒精进入人体后,绝大多数会在肝脏处分解成乙醛,进一步被乙醛脱氢酶(ALDH)氧化为乙酸,最终代谢成二氧化碳和水被排出体外。头孢类药物能抑制ALDH的活性,从而出现面色潮红,恶心呕吐,呼吸抑制等症状。下列叙述正确的是( )
A.酒精分解为乙醛的过程发生在组织液中
B.此过程中产生的呼吸抑制会使机体的pH升高
C.头孢类药物会造成酒精代谢过程中乙醛堆积
D.喝头孢类药物饮酒后面色潮红是乙酸堆积的结果
【答案】C
【分析】内环境是细胞生活的液体环境,包括血浆、组织液和淋巴。细胞外液构成了体内细胞生活的液体环境,这个液体环境叫做人体的内环境。
【详解】A、酒精进入人体后,绝大多数会在肝脏处分解成乙醛,肝脏细胞内的液体是细胞内液,酒精在肝脏细胞内分解为乙醛,所以该过程发生在细胞内液中,而不是组织液中,A错误;
B、呼吸抑制会导致体内产生的二氧化碳不能及时排出体外,二氧化碳会与水反应生成碳酸,使机体的pH降低,而不是升高,B错误;
C、头孢类药物能抑制ALDH(乙醛脱氢酶)的活性,而乙醛进一步被乙醛脱氢酶氧化为乙酸,当乙醛脱氢酶活性被抑制时,乙醛无法正常被氧化为乙酸,就会造成酒精代谢过程中乙醛堆积,C正确;
D、喝头孢类药物饮酒后面色潮红是乙醛堆积的结果,因为乙醛具有让毛细血管扩张的功能,而头孢类药物抑制了乙醛进一步氧化为乙酸的过程,使乙醛在体内堆积,导致毛细血管扩张,从而出现面色潮红的症状,并非乙酸堆积的结果,D错误。
故选C。
8.SREBPs是整合在内质网膜上的前体蛋白,可与SCAP结合形成复合物。细胞内胆固醇缺乏时,SCAP可协助SREBPs 从内质网转运到高尔基体,在高尔基体中经酶切后产生具有调节活性的SREBPs片段,该片段被转运到细胞核激活胆固醇合成相关基因的表达。细胞内胆固醇含量高时,SREBPs片段与某些蛋白质结合后被锚定在细胞质基质中,则细胞内胆固醇的合成受到抑制。下列叙述错误的是( )
A.胆固醇不溶于水,是构成动物细胞膜的成分,在人体内参与血液中脂质的运输
B.SREBPs的合成过程起始于游离的核糖体,可通过囊泡从内质网转运到高尔基体
C.促进SCAP 活性的药物有助于减少人体细胞内胆固醇的含量
D.在分子水平上,存在胆固醇合成相关基因表达的稳态
【答案】C
【分析】由题意可知,SCAP可协助SREBPs从内质网转运到高尔基体,在高尔基体中经酶切后产生具有调节活性的SREBPs片段,该片段被转运到细胞核激活胆固醇合成相关基因的表达,故促进SCAP活性的药物有助于胆固醇的合成,会增加人体细胞内胆固醇的含量,细胞内胆固醇含量高时,细胞内胆固醇的合成会受到抑制。
【详解】A、胆固醇是脂质不溶于水,是构成动物细胞膜的成分,在人体内还参与血液中脂质的运输,A正确;
B、根据题目信息可知SREBPs的化学本质为蛋白质,是细胞内整合在内质网上的蛋白质,其合成过程起始于游离的核糖体,可通过囊泡从内质网转运到高尔基体,B正确;
C、由题意可知,SCAP可协助SREBPs从内质网转运到高尔基体,在高尔基体中经酶切后产生具有调节活性的SREBPs片段,该片段被转运到细胞核激活胆固醇合成相关基因的表达,故促进SCAP活性的药物有助于胆固醇的合成,会增加人体细胞内胆固醇的含量,C错误;
D、由题意可知,细胞内胆固醇含量高时,细胞内胆固醇的合成会受到抑制,细胞对胆固醇合成相关基因表达的调控与细胞内胆固醇含量有关,存在反馈调节机制,即在分子水平上,存在胆固醇合成相关基因表达的稳态,D正确。
故选C。
9.上海某教师去青海玉树支教,刚去的时候出现呼吸困难、发热、排尿量减少等高原反应现象,痊愈后生活了一段时间就适应了。一年后放暑假回家,又出现了疲倦、嗜睡、胸闷、头昏、腹泻等低原反应(俗称“醉氧”)症状。下列叙述错误的是( )
A.“醉氧”后的恢复离不开各器官、系统协调一致的活动
B.“醉氧”的发生说明内环境稳态的调节能力是有限的
C.高原反应出现发热现象可能是甲状腺激素分泌不足所致
D.适应高原生活可能与红细胞或血红蛋白增加有关
【答案】C
【分析】正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态叫做稳态。
【详解】A、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叫做稳态,故“醉氧”后的恢复离不开器官、系统协调一致的活动,A正确;
B、机体各种生命活动的正常进行需要在一个相对稳定的环境下进行,“醉氧”的发生说明内环境稳态的调节能力是有限的,B正确;
C、出现发热现象可能是甲状腺激素分泌偏多,代谢增强,产热多引起,甲状腺激素不足会导致体温偏低,C错误;
D、高原空气稀薄,适应高原生活可能与红细胞或血红蛋白增加有关,D正确。
故选C。
10.脑脊液存在于脑室及蛛网膜下腔,成分与组织液相似,是脑细胞生存的直接环境。它向脑细胞供应一定的营养,并运走脑组织的代谢产物,调节着中枢神经系统的酸碱平衡。下列相关说法错误的是( )
A.脑脊液属于内环境,含有CO2、葡萄糖、氨基酸等成分
B.只要脑脊液的理化性质维持稳态,脑细胞就能正常代谢
C.运动员长跑过程中通过呼吸作用释放的CO2不会使脑脊液pH明显降低
D.脑脊液与血浆在成分上的主要区别是血浆中含有较多的蛋白质
【答案】B
【详解】A、脑脊液是脑细胞生存的直接环境,属于内环境中的组织液,含有代谢产物CO₂及营养物质葡萄糖、氨基酸等,A正确;
B、脑细胞正常代谢除需要内环境理化性质稳态外,还需氧气、营养供应等条件,仅理化性质稳定不足以保证正常代谢,B错误;
C、人体血液中存在缓冲物质(如HCO₃⁻/H₂CO₃),可中和呼吸作用产生的CO₂形成的碳酸,维持pH相对稳定,C正确;
D、血浆与脑脊液成分相似,但血浆含较多蛋白质,而脑脊液蛋白质含量低,D正确。
故选B。
二、多选题
11.如图为哺乳动物的某组织,其中①毛细血管壁、②红细胞、③血浆、④细胞内液、⑤组织液,据图推断下列说法正确的是( )
A.③和⑤的成分完全相同,都是一种盐溶液
B.葡萄糖由③到达②的过程,依靠协助扩散来完成
C.②中的O₂进入④中被利用,至少穿过12层磷脂分子
D.③与④相比,③中含有蛋白质而④中不含蛋白质
【答案】BC
【分析】内环境又叫细胞外液,由血浆、组织液和淋巴组成,血浆和组织液之间可以通过毛细血管壁相互渗透,氧气和营养物质可以穿过毛细血管壁进入组织液进而进入细胞,细胞产生的二氧化碳等代谢废物穿过细胞膜进入组织液进而穿过毛细血管壁进入血浆,组织液还可以穿过毛细淋巴管壁形成淋巴,淋巴通过淋巴循环进入血浆,不同细胞生活的具体内环境不同,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
【详解】A、③是血浆,⑤是组织液,⑤中蛋白质含量低于③,A错误;
B、葡萄糖进入红细胞是协助扩散,B正确;
C、红细胞的氧气进入组织细胞需要穿过:红细胞一层膜,进入毛细血管壁细胞一层膜,出毛细血管细胞一层膜,进入组织细胞一层膜,进入线粒体被利用两层膜,共六层膜,12层磷脂分子层,C正确;
D、细胞内有相关的酶等蛋白质,D错误。
故选BC。
12.交感神经兴奋引起血管收缩,肌细胞的代谢产物具有舒张血管效应。运动时交感神经兴奋性增强,肌细胞的物质代谢加快,代谢产物增多,这种调控机制可使肌肉运动状态时的血流量增加到静息状态时的15~20倍。下列叙述正确的是( )
A.交感神经促进糖原分解的同时使汗腺分泌增强
B.肌肉处于运动状态时,体液调节对肌肉血流量的影响大于神经调节
C.肌细胞的代谢产物经组织液大部分进入血液,血流量增多利于维持肌细胞直接生活环境的稳定
D.运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,机体抗利尿激素释放减少
【答案】ABC
【分析】自主神经系统由交感神经和副交感神经两部分组成,它们的作用通常是相反的。当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,心跳加快,支气管扩张,但胃肠的蠕动和消化腺的分泌活动减弱;而当人处于安静状态时,副交感神经活动则占据优势,此时,心跳减慢,但胃肠的蠕动和消化液的分泌会加强,有利于食物的消化和营养物质的吸收。交感神经和副交感神经对同一器官的作用,犹如汽车的油门和刹车,可以使机体对外界刺激作出更精确的反应,使机体更好地适应环境的变化。
【详解】A、当人体处于兴奋状态时,交感神经活动占据优势,交感神经促进肝糖原的分解同时会使汗腺分泌活动增加,A正确;
B、剧烈运动时交感兴奋的同时肌细胞的代谢产物增多,但最终的结果是血流量增加,也就是神经调节和体液调节共同作用的结果是使血管扩张,而体液调节就是使血管扩张的,所以在这个情境下体液调节对肌肉血流量的影响大于神经调节,B正确;
C、血流量增多有利于组织液和血浆的物质交换,有利于维持肌细胞直接生活环境的稳定,C正确;
D、运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,引起细胞外液渗透压增高,机体抗利尿激素释放增加,促进肾小管和集合管重吸收水,使细胞外液渗透压下降,D错误。
故选ABC。
13.如图为人体的内环境组成示意图,其中①~④表示相关液体。下列有关叙述不正确的是( )
A.肌肉注射的药物成分首先会进入①,再被运输到各处组织
B.若蛋白质长期摄入不足,则会使③的渗透压下降导致组织水肿
C.正常情况下,③渗入转化成①的量远大于渗入转化成②的量
D.人体细胞生活的内环境不仅是由①②③构成的液体环境
【答案】AB
【分析】题图分析:图中①为血浆,②为淋巴,③为组织液,④为细胞内液。
【详解】A、肌肉注射的药物成分首先会进入③组织液,A错误;
B、若蛋白质长期摄入不足,则会使①血浆的渗透压下降,组织液渗透压相对升高,进而导致组织水肿,B错误;
C、正常情况下,③组织液渗入转化成①血浆的量远大于渗入转化成②淋巴液的量,进而维持细胞外液间的平衡,C正确;
D、人体细胞生活的内环境即细胞外液,主要由血浆、淋巴液、组织液等构成,不能说内环境仅由血浆、淋巴液、组织液构成,D正确。
故选AB。
14.人长期精神过度紧张焦虑可能会导致肺通气过度,使血浆排出过多的CO2,引发“呼吸性碱中毒”。下列叙述错误的是( )
A.人情绪紧张时,副交感神经处于兴奋状态使支气管扩张
B.人体血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关
C.“呼吸性碱中毒”患者由于血浆中CO2增加导致其血浆pH降低
D.“呼吸性碱中毒”的发生说明人体维持内环境稳态的能力是有一定限度的
【答案】AC
【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、人情绪紧张时,交感神经处于兴奋状态使支气管扩张,A错误;
B、血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,B正确;
C、“呼吸性碱中毒”患者由于血浆中CO2排出过多而减少导致血浆pH值上升,C错误;
D、“呼吸性碱中毒”症状的出现说明人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,D正确。
故选AC。
15.运动员在高强度训练后,身体会出现一系列生理变化,如肌肉酸痛、大量出汗、呼吸急促等,这些变化均与内环境理化性质的调节相关。下列关于运动员训练后内环境理化性质调节的叙述,正确的是( )
A.肌肉酸痛是乳酸积累导致血浆pH显著下降引起的
B.大量出汗后,血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌增加
C.呼吸急促可通过排出CO2,维持血浆pH的稳定
D.训练后及时补充淡盐水,可恢复血浆渗透压和离子平衡
【答案】BCD
【详解】A、血浆中存在缓冲对,训练后产生的乳酸会被缓冲物质中和,血浆pH不会显著下降,肌肉酸痛是乳酸在组织液中积累引起的,A错误;
B、大量出汗会导致血浆中水分和无机盐流失,血浆渗透压升高,刺激下丘脑渗透压感受器,使抗利尿激素分泌增加,促进肾小管重吸收水分,B正确;
C、呼吸急促时,CO2排出量增加,可减少血浆中碳酸的生成,从而维持pH稳定,C正确;
D、淡盐水可补充出汗流失的水分和钠、氯等无机盐,有助于恢复血浆渗透压和离子平衡,D正确。
故选BCD。
三、解答题
16.下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)甲图中b,c代表的系统分别是______、_______。
(2)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_______调节网络下进行。
(3)图乙中,B液为内环境成分中的_______,其pH之所以能保持相对稳定,与它含有主要缓冲物质_______有关。
(4)图甲表明:细胞必须通过______与外界环境进行物质交换。
(5)图乙中,毛细淋巴管壁细胞生活的内环境是________(填名称)。
(6)高温烫伤或运动摩擦可能会在皮肤的表皮与真皮层间形成水疱,水疱中的液体主要是_______(填图乙中字母)。水泡自行消失的原因是因为其中的液体可以渗入_______和__________。
【答案】(1) 消化系统 泌尿系统
(2)神经-体液-免疫
(3) 血浆 HCO3-/H2CO3
(4)内环境
(5)组织液、淋巴
(6) A 渗入毛细血管 毛细淋巴管
【分析】据题意和图示分析可知:图甲是内环境稳态与各系统的功能联系示意图,其中a为呼吸系统、b为消化系统、c为泌尿系统。图中组织液、血浆和淋巴组成人体细胞直接生存的内环境,内环境也是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。图乙中A液为组织液,B液为血浆,C液为淋巴。
【详解】(1)由题图可知,通过系统b养料进入循环系统,b是消化系统;通过c排出代谢废物,c是泌尿系统。
(2)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状态叫稳态,所以内环境相对稳定,除了图中所示的器官、系统的协调活动外,还必须在神经-体液-免疫的调节网络下进行。
(3)B液有红细胞单行通过,故是血浆;血浆pH之所以能保持相对稳定,是因为其中含有一些酸碱对,来缓冲pH的变化,如NaHCO3、H2CO3。
(4)图中可看出内环境介于外界环境和组织细胞之间,作为细胞与外界环境进行物质交换的媒介,细胞必须通过内环境与外界环境进行物质交换。
(5)内环境包括血浆、组织液和淋巴液等,图乙中,毛细淋巴管壁细胞生活的内环境是组织液、淋巴(液)。
(6)高温烫伤或运动摩擦可能会在皮肤的表皮与真皮层间形成水疱,水疱中的液体主要是A组织液;水泡自行消失的原因是因为其中的液体可以渗入毛细血管和毛细淋巴管。
17.尿酸是人和猿类嘌呤代谢的最终产物,具有抗氧化功能。人体内的嘌呤80%来源于自身代谢产生,还有20%来源于食物,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,肾脏排出尿酸出现障碍,可导致高尿酸血症。回答下列问题:
(1)高尿酸血症患者应减少____________的摄入,以控制尿酸来源。
(2)已知在其他哺乳动物(除人和猿类外)体内,尿酸可在尿酸酶的催化下生成更容易排出体外的尿囊素。请利用以下实验材料,设计实验验证此结论。完成实验设计思路并完成其它问题。
实验材料:生理状态良好且相同的大鼠若干只,溶解在羧甲基纤维素钠溶液的氧嗪酸(抑制尿酸酶活性的一种氨基酸)等。
实验思路:①取生理状态良好且相同的大鼠若干只随机均分为两组。
②将其中一组大鼠灌胃___________作为实验组,另一组大鼠灌胃____________作为对照组。
③适宜条件下饲养一段时间后,检测两组大鼠尿液中尿酸的含量。
④预期实验结果:若___________,则可验证此结论。
⑤此实验体现的最主要的实验思想是____________,运用这一实验思想设计实验时应特别注意__________。
⑥高尿酸血症可导致尿酸盐结晶沉积于肾脏,甚至导致肾功能衰竭;或者结晶沉积于关节引起“痛风”,请你根据题意为“痛风”病人设想开发一种新药,该药的功能是___________。
【答案】(1)高嘌呤食物
(2) ②适量溶解在羧甲基纤维素钠溶液的氧嗪酸 等量的羧甲基纤维素钠溶液 实验组大鼠尿液中尿酸含量高于对照组 设计对照实验 遵循单一变量原则(或等量原则或平行重复原则等,答对一种即可) 促进肾脏对尿酸的排泄(或促进尿酸分解等其它合理也给分,但一定不能答为增强尿酸酶活性)
【分析】正常机体通过调节作用,使各个器官、系统调节活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫做内环境稳态。内环境的相对稳定包括内环境的化学成分及理化性质的相对稳定,内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
【详解】(1)据题意,人体内的嘌呤有20%来源于食物,当人体尿酸生成过多或通过肾脏排出尿酸出现障碍,可导致高尿酸血症,因此高尿酸患者应减少高嘌呤食物摄入,同时多喝水促进尿酸通过肾脏排出。
(2)根据实验目的可知,实验的自变量为尿酸酶的有无,因变量为尿酸的含量,结合实验材料,遵循实验中的对照原则、单一变量原则和等量原则。
设计实验思路如下:①取生理状态相同的大鼠若干只,随机均分为两组;
②将其中一组大鼠灌胃适量溶解在羧甲基纤维素钠溶液的氧嗪酸作为实验组,另一组大鼠灌胃等量的羧甲基纤维素钠溶液作为对照组,以排除羧甲基纤维素钠溶液对实验造成的干扰。
③两组大鼠在相同适宜条件下饲养一段时间后,检测两组大鼠尿液中尿酸的含量。因为实验组中的氧嗪酸会抑制尿酸酶活性;
④预期的实验结果为:若实验组大鼠尿液中尿酸含量高于对照组,则可验证此结论。
⑥“痛风”是由于尿酸盐结晶沉积在关节引起的,所以治疗痛风的药物的功能应是:促进肾脏对尿酸的排泄或促进尿酸分解等。
18.肝脏细胞中脂肪过度沉积是脂肪肝的主要特征,研究者对肝细胞内脂肪沉积的原因进行了研究。
(1)肝细胞内的光面内质网常为管状,能合成磷脂、脂肪这类________物质。新合成的磷脂分子会在内质网膜上翻转,以维持膜结构的稳定。研究表明,C蛋白寡聚体参与调控这一过程。
(2)研究者发现:肥胖小鼠的肝脏细胞中T蛋白表达量显著低于正常小鼠。为探究T蛋白的功能,科研人员构建了T基因(编码T蛋白)敲除的突变鼠,其肝细胞内脂肪合成相关酶活性与正常小鼠无显著差异。用电镜分别观察两种小鼠的肝细胞超微结构,结果如图1所示。
图1结果显示:与正常小鼠相比,T基因敲除突变鼠肝细胞中出现的变化是________。推测T蛋白可能促进内质网膜结构的稳定,进而实现脂肪的正常运出。
(3)研究者构建了仅影响聚合的单位点突变型T蛋白,将其与野生型T蛋白、C蛋白一起进行体外实验,结果如图2,说明T蛋白与C蛋白的相互作用关系是________。
(4)综上所述,用箭头和文字解释T蛋白异常导致脂肪肝的分子机制:________。
(5)研究发现,T蛋白的活性需被膜蛋白L激活。当内质网膜磷脂分布失衡时,L蛋白与T蛋白结合增强;膜平衡恢复后,该结合减弱。请从稳态与平衡的角度,说明这一调控机制的意义:________。
【答案】(1)脂质
(2)内质网管状结构被破坏,且内质网内包裹有脂滴
(3)C蛋白不影响T蛋白的聚合状态,T蛋白可形成六聚体促进C蛋白形成寡聚体
(4)T蛋白不能形成六聚体→无法正常促进C蛋白寡聚化→磷脂分子转运受阻→内质网膜结构稳定性被破坏→脂肪不能运出内质网→导致脂肪在肝细胞内过度沉积,从而引发脂肪肝
(5)通过L蛋白与T蛋白结合的强弱变化实现对磷脂转运的负反馈调节,能够维持内质网膜结构的稳态,同时防止脂肪在肝细胞内异常沉积,从而实现了精确的细胞自平衡调节
【详解】(1)磷脂和脂肪都属于脂质类化合物,且光面内质网的功能是合成脂质,因此填脂质。
(2)对比图1结果,正常小鼠内质网结构有序、脂滴少,T基因敲除鼠脂滴体积更大、数量更多,内质网正常结构被破坏,且脂肪是被内质网膜包裹起来的,符合脂肪沉积的特征,故T基因敲除突变鼠肝细胞中出现的变化是内质网管状结构被破坏,且内质网内包裹有脂滴。
(3)仅野生型T蛋白存在时(组3):T蛋白以六聚体为主,野生型T蛋白与C蛋白同时存在时(组2):T蛋白以六聚体为主;仅突变型T蛋白存在时(组5):T蛋白以单体为主,突变型T蛋白与C蛋白同时存在时(组4):T蛋白以单体为主,即C蛋白不影响T蛋白的聚合状态;仅C蛋白存在时(组6):C蛋白以二聚体形式存在,野生型T蛋白与C蛋白同时存在时(组7):C蛋白以寡聚体为主,但是突变型T蛋白与C蛋白同时存在时(组8):C蛋白以二聚体形式存在,即T蛋白会使C蛋白形成寡聚体,看电泳条带最上边一行,T蛋白六聚体与C蛋白寡聚体是同时都有的,故T蛋白可形成六聚体促进C蛋白形成寡聚体,所以T蛋白与C蛋白的相互作用关系是C蛋白不影响T蛋白的聚合状态,T蛋白可形成六聚体促进C蛋白形成寡聚体。
(4)解释T蛋白异常导致脂肪肝的分子机制其实就是结合题干信息和研究结论,按逻辑顺序梳理T异常导致脂肪肝的通路,由(3)的结论T蛋白可形成六聚体促进C蛋白形成寡聚体,可推出,T蛋白异常,就不能形成六聚体,也无法正常促进C蛋白寡聚化,由(1)可知,C蛋白的作用是调控新合成的磷脂分子在内质网膜上翻转,以维持膜结构的稳定,故C蛋白不能寡聚化其相关调控作用也就不正常,内质网膜的结构会被破坏,由(2)可知,内质网破坏后,会包裹脂肪形成脂滴,脂肪就不能运出内质网,从而使脂肪在肝细胞内沉积,形成脂肪肝。故分子机制为T蛋白不能形成六聚体→无法正常促进C蛋白寡聚化→磷脂分子转运受阻→内质网膜结构稳定性被破坏→脂肪不能运出内质网→导致脂肪在肝细胞内过度沉积,从而引发脂肪肝。
(5)从稳态与平衡观角度,该机制可在磷脂失衡时激活调控、平衡恢复后减弱调控,属于负反馈调节,能够维持内质网结构和细胞脂质代谢的动态稳定,避免病变发生。故意义为通过L蛋白与T蛋白结合的强弱变化实现对磷脂转运的负反馈调节,能够维持内质网膜结构的稳态,同时防止脂肪在肝细胞内异常沉积,从而实现了精确的细胞自平衡调节。
19.图1为人体肝细胞与外界环境进行物质交换的过程示意图,①②③④表示四种体液,A~D表示相关系统,a~d表示相关物质,图2为肝组织部分示意图,箭头所示方向为血流方向。
(1)图1中,毛细血管壁细胞直接生活的内环境是______(填数字标号),图中A表示______系统。与③相比,①含有更多的______(化学物质),①②④处CO₂浓度从大到小依次是______。正常人饥饿状态下血液流经图2所示组织时,下列物质中,Ⅱ端浓度高于Ⅰ端的是______。
A.尿素 B.CO₂ C.O₂ D.葡萄糖
(2)内环境稳态的实质是其______和______保持相对稳定。下列会造成组织水肿的有______。
A.营养不良 B.肾小球肾炎 C.大量出汗 D.静脉注射适量生理盐水
(3)下表为人体内几种不同体液的物质组成和含量的测定数据,请根据所学知识及图示回答:
成分(mmol/L)
Na+
K+
Ca2+
Mg2+
Cl-
有机酸
蛋白质
甲
乙
142
5
2.5
1.5
103.3
6
16
丙
147
4
1.25
1
114
7.5
1
丁
10
140
2.5
10.35
25
47
图1中④对应上表甲、乙、丙、丁中的______,判断依据是人体细胞内液中的阳离子主要是______,细胞外液中的阳离子主要是______。
【答案】(1) ①② 循环 蛋白质 ④②① ABD
(2) 化学成分 理化性质 AB
(3) 丁 K+/钾离子 Na+/钠离子
【分析】分析题图1可知,①是血浆,②是组织液,③是淋巴液,④是细胞内液,A是循环系统,B是消化系统,C是呼吸系统,D是泌尿系统。
【详解】(1)分析题图1可知,①是血浆,②是组织液,③是淋巴液,④是细胞内液,毛细血管壁细胞直接生活的内环境是血浆(①)和组织液(②),图中A表示循环系统。③是淋巴液,①是血浆,与组织液、淋巴液相比,血浆中含有较多的蛋白质。CO₂进出细胞的方式为自由扩散,由高浓度运向低浓度运输,CO₂是由细胞代谢产生的,故①②④处CO₂浓度从大到小依次是④②①。
图2为肝组织部分示意图,正常人饥饿状态下血液流经该组织,其中Ⅱ端浓度高于Ⅰ端的有尿素、CO2等代谢废物,此外由于肝糖原分解为葡萄糖进入血浆,Ⅱ端的葡萄糖浓度也会高于Ⅰ端,O2由于被肝组织细胞利用,Ⅱ端浓度会低于Ⅰ端,ABD正确,C错误。故选ABD。
(2)内环境稳态的实质是化学成分和理化性质保持相对稳定。
A、营养不良会造成机体蛋白质不足,从而造成血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,水分进入组织液,造成组织水肿,A正确;
B、肾小球肾炎会导致血浆蛋白进入原尿最终被排出,血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,水分进入组织液,造成组织水肿,B正确;
C、大量出汗不会造成细胞外液渗透压的大幅度变化,机体仍然保持稳态,不会造成组织水肿,C错误;
D、生理盐水是人体细胞外液的等渗溶液,静脉注射适量的生理盐水,血浆和组织液之间的渗透压没有发生明显改变,不会造成组织水肿,D错误。
故选AB。
(3)分析表中数据可知,甲中Na+含量较高,说明甲为细胞外液,由于乙中蛋白质含量高于丙,则乙是血浆,丙是组织液或淋巴液,丁中K+含量较高,说明丁为细胞内液。综上所述,图1中④(细胞内液)对应上表甲、乙、丙、丁中的丁。判断依据是人体细胞内液中的阳离子主要是K+,细胞外液中的阳离子主要是Na+。
20.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。请回答下列问题:
项目
测定值
单位
参考范围
①丙氨酸氨基转移酶
ALT
17
IU/L
0~45
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
TCH
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:稳态是指一种________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)为避免进食导致血液化学成分含量发生变化,在血液生化检查前要处于_____状态。
(4)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”),水分向组织液渗透量增加。
(5)人体内环境稳态是依靠_____调节机制来实现的。
(6)如果你是医生,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)空腹
(4) 组织水肿(或水肿) 血浆蛋白 降低 升高
(5)神经—体液—免疫
(6)运动、锻炼、低脂饮食、低糖饮食等
【分析】根据表格分析,该表是某男子血液生化六项检查的化验单,与参考范围对比发现,该男子的肌酐、血清葡萄糖、甘油三酯的含量均高于正常值,据此分析答题。
【详解】(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)该表是某男子血液生化六项检查的化验单,与参考范围对比发现,该男子的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,可推测该男子可能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,可以判定该男子可能患C糖尿病、D高血脂。
(3)由于进食导致血液成分的含量不断变化,无法判断是否正常,因此在做血液生化检查前要处于“空腹”状态。
(4)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,组织液量增加而导致组织水肿。
(5)内环境稳态是依靠神经—体液—免疫调节机制来实现的。
(6)该男子的血清葡萄糖、甘油三酯的含量均高于正常值,在日常生活中应保持运动、锻炼、低脂饮食、低糖饮食等。
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