高中生物高三复习第一章人体的内环境与稳态

人体的内环境与稳态内环境的稳态是体内多方面特性的相对稳定。本章包括细胞生活的环境和内环境稳态的重要性两部分。细胞生活的环境介绍了内环境的组成、特性、作用；内环境稳态的重要性介绍了稳态的概念、稳态的调节机制和内环境稳态的意义等。主要考点总结如下：(1)内环境成分的判断；(2)组织细胞与外界环境进行物质交换的途径；(3)内环境稳态与人体健康的关系；(4)维持内环境稳态在现代科技中的应用；(5)生物体维持pH稳定的机制。细胞生活的环境一、体液动物体内含有大量以水为基础的液体；包括水和其中溶解的物质。体液细胞内液细胞外液存在于细胞内占2/3存在于细胞外占1/3二、细胞外液(一).细胞外液是体内细胞直接生活的环境细胞外液血浆血液中的液体部分组织液存在组织细胞间隙中的液体淋巴进入淋巴管的小部分组织液是血细胞直接生活的环境。是绝大多数细胞直接生活的环境。是淋巴细胞和吞噬细胞直接生活的环境1.组成脑脊液：在脑室中产生的一种无色透明液体，相当于淋巴液，处于不断生产、循环和回流的平衡状态，对中枢神经系统起着缓冲、保护、营养、运输代谢废物及维持正常颅内压的作用，若其循环受阻，可引起脑积水或脑疝。在人体及动物生理学上，脑脊液属于细胞外液。细胞生活的具体内环境细胞名称所生活的内环境组织细胞毛细血管壁细胞毛细淋巴管壁细胞血细胞淋巴细胞和吞噬细胞组织液血浆、组织液淋巴、组织液血浆淋巴、血浆2.血浆、组织液、淋巴的比较血浆组织液淋巴存在部位成分来源化学成分血管组织细胞间隙淋巴管内①从消化道吸收而来；②从组织液中回渗而来;③淋巴在左右锁骨下静脉汇入①血浆透过毛细血管壁；②组织细胞代谢产生①组织液渗入毛细淋巴管形成；②由消化道吸收而来蛋白质含量高蛋白质含量很低

相同点

都属于细胞外液，共同构成人体内环境，基本化学组成相同。生活的细胞各种血细胞体内绝大多数细胞淋巴细胞血浆组织液淋巴动脉端静脉端组织细胞毛细血管组织液组织液淋巴血浆淋巴循环毛细淋巴管壁3.细胞外液各组成成分之间的相互关系毛细血管静脉端毛细血管动脉端（左右锁骨下静脉）(1)血浆中的水分和一切能透过毛细血管的物质都可以通过毛细血管壁进入组织间隙形成组织液，绝大部分组织液又可以通过毛细血管壁渗透到血浆中；(2)少部分组织液可以渗入毛细淋巴管形成淋巴;(3)淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。可见，通过相互转化这三者之间构成了一个统一的整体。组织液淋巴血浆毛细血管壁淋巴循环毛细淋巴管壁组织细胞细胞膜1.概念：细胞外液是个有机的整体，由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。(二)、内环境2.内环境概念的适用范围

内环境属于多细胞动物的一个概念，单细胞动物(原生动物)以及植物没有所谓的内环境。单细胞生物生活在水中，可以直接与外界环境进行物质和能量的交换。3.特点：理化性质稳定，呈现动态平衡人体外环境内环境细胞内液细胞外液细胞内环境强调与其它环境的联系，而细胞外液则强调本身的理化性质。4.内环境成分的判断(1)判断依据：看物质是存在于细胞内还是细胞外。存在于细胞内的物质不属于内环境的成分。(2)属于内环境的成分（细胞外液的成分）①营养成分：水、无机盐、葡萄糖、甘油、脂肪酸、维生素等。②气体：氧气、二氧化碳③代谢产物：激素、抗体、组织胺、神经递质等。④代谢废物：二氧化碳、尿素等。(3)不属于内环境的成分,属于细胞内液及细胞膜的成分：血红蛋白(红细胞内)、呼吸氧化酶、解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、过氧化氢酶等各种胞内酶,载体蛋白等细胞膜上的成分，均不属于内环境。（4）不属于内环境的成分，属于外界环境液体的成分如消化液、尿液、泪液、汗液、体腔液等中的成分。1.血浆蛋白≠血红蛋白血浆蛋白是血浆中蛋白质的总称，属于内环境（细胞外液）的成分；血红蛋白存在于红细胞内，属于细胞内液的成分。特别注意：2.血液中的物质不一定是内环境成分血液包括血浆和血细胞，血浆属于内环境成分，血细胞不属于内环境的成分。3.消化道、膀胱等有孔道与外界相连，储存的液体如消化液、尿液、泪液、汗液等直接与外界接触，这些液体不属于体液，而是外界液体。下列各项中，能视为物质进入内环境的实例的是（）A、精子进入输卵管中B、牛奶被引入胃中C、氧进入血液中的红细胞中D、胰岛素被注射入皮下组织中D（０２年广东、河南卷）下列不属于哺乳动物和人体“内环境”的是（）（多选）A、肺泡腔内的气体B、小肠腔内的消化液C、心室腔内的血浆D、膀胱腔内的尿液

ABD(01年全国)人体发生花粉过敏反应时，由于毛细血管壁通透性增加，血浆蛋白溢出，会造成局部（）A、血浆量增加B、组织液减少C、组织液增加D、淋巴减少C人由于长期饥饿而导致身体浮肿是由于细胞外液中的哪一部分增加引起的（）A、血浆B、组织液C、淋巴D、细胞质B【典例1】如图表示淋巴和另外三种体液之间相互关系的示意图，相关判断错误的是()A.甲、乙、丙分别是细胞内液、组织液和血浆B.细胞赖以生存的外部环境是生物体的内环境C.甲、乙、丙和淋巴构成了细胞与外界进行物质交换的媒介D.维持丙的渗透压的物质主要是无机盐和蛋白质C【解题指南】1.知识储备：(1)体液之间的相互转化关系；(2)内环境的组成和含义。2.解题思路：根据淋巴的单向转化关系，来判断乙和丙的名称，进一步判断出甲。【解析】选C。根据图中几种体液的关系可以判断，甲、乙、丙分别是细胞内液、组织液和血浆。淋巴、组织液和血浆构成了细胞与外界进行物质交换的媒介。【互动探究】(1)比较甲、乙、丙中的CO2浓度大小。提示：甲＞乙＞丙。分析：CO2的运输方式是自由扩散，自由扩散的特点是由高浓度一侧运输到低浓度一侧。甲内有氧呼吸产生CO2，经过组织液到达血浆，由循环系统运输到肺而排出体外。CO2浓度大小应该为甲＞乙＞丙。(2)CO2由甲运输到丙至少经过几层磷脂分子？提示：6层。分析：甲是细胞内液，由细胞内液到达乙(组织液)，至少经过1层膜，由乙到达丙，经过的是毛细血管壁，毛细血管壁由1层细胞组成，所以由乙到达丙至少经过2层膜。由甲运输到丙至少经过了3层膜，即6层磷脂分子。【变式】如图为动物的某组织示意图。其中①是毛细血管壁,②是红细胞,③是血浆,④是细胞内液,⑤是组织液。下列有关说法正确的是()A.①的直接生活环境是③B.二氧化碳浓度最高的部位是⑤C.葡萄糖由③进入②的过程是主动运输D.③⑤渗透压的90%以上来源于Na+、Cl-D【解析】选D。①为毛细血管壁细胞,它的直接生活环境是③和⑤；二氧化碳浓度最高的部位是④；葡萄糖由③进入②的过程是协助扩散。【典例训练2】(2011·北京高考)一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀，功能受损。可用静脉滴注高浓度盐水(1.8%NaCl溶液)对患者进行治疗。其原因是()A.升高细胞外液的离子浓度B.促进抗利尿激素的分泌C.降低细胞内液的离子浓度D.减少细胞外液液体总量A【解题指南】1.考查实质：人体内环境的渗透压和组织细胞内液渗透压的高低与细胞水分得失的关系。2.解题关键：(1)明确细胞肿胀是细胞水分较多的缘故；(2)明确细胞外液渗透压大于细胞内液渗透压，才能引起细胞失水。【解析】选A。A项，静脉滴注高浓度盐水(1.8%NaCl溶液)，使得血浆中盐浓度升高，血浆渗透压升高，引起组织液渗透压升高，即升高细胞外液的离子浓度，使组织细胞中的水扩散到细胞外液，对患者细胞肿胀进行治疗；B项，肿胀的细胞中多余的水分扩散到细胞外液后细胞外液渗透压降低，抑制抗利尿激素的分泌；C项，升高细胞外液的离子浓度，使细胞内多余的水分扩散到细胞外，导致细胞内液的离子浓度升高；D项，肿胀的细胞中多余的水分扩散到细胞外液将增加细胞外液液体的总量。【互动探究】(1)正常细胞与肿胀的细胞相比，细胞内液的渗透压如何变化？提示：肿胀细胞的渗透压小于正常细胞的渗透压。分析：正常的细胞含水量少，肿胀的细胞含水量多。渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，正常的细胞含水量少，单位体积溶液中溶质微粒的数目多，渗透压大。(2)正常人静脉滴注1.8%NaCl溶液，红细胞形态有何变化？提示：皱缩。分析：血浆的渗透压和生理盐水的渗透压相等。生理盐水是0.9%NaCl溶液，正常人静脉滴注1.8%NaCl溶液，红细胞会失水皱缩。【变式备选】关于动物内环境稳态的叙述，错误的是()A.血浆渗透压与蛋白质含量有关，与无机盐离子含量无关B.H2CO3/NaHCO3是维持细胞外液pH稳定的缓冲物质C.细胞内、外的Na+、K+分布不平衡状态是通过消耗能量来维持的D.运动后Na+、K+排出体外较多，但机体的内环境仍维持相对稳定状态A【解析】选A。血浆渗透压是指血浆中溶质微粒对水的吸引力，它与蛋白质、无机盐含量都有关。(三)、细胞外液的理化特性(1)概念:溶液中溶质微粒对水的吸引力(2)渗透压的成因:1.渗透压溶质微粒数量对水的吸引力渗透压大小越多越大越大越少越小越小(3).影响因素:无机盐（Na+Cl-）、蛋白质的含量

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-。血浆的等渗溶液：临床上把渗透压与血浆渗透压相等的溶液叫做等渗溶液。

0.9%的NaCl溶液（生理盐水）或5%的葡萄糖溶液(4).血浆渗透压值：770KPa血浆渗透压晶体渗透压胶体渗透压又叫离子渗透压，与Na＋、Cl－等盐离子含量有关与蛋白质等含量有关注意：渗透压包括细胞内液渗透压和细胞外液渗透压，在应用时应注意它们的区别。2.酸碱度(1)正常人的血浆pH为7.35-7.45(2)维持因素：与HCO3-、

HPO4

2-等离子有关(3)维持酸碱平衡的体系：主要由Na+、K+和HCO3-、

HPO4

2-、有机酸和蛋白质构成，它们均具有一定的缓冲能力，可以维持体液的酸碱平衡。(4)维持机制:血浆中含有许多对酸碱度起缓冲作用的物质——缓冲物质。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。如H2CO3/NaHCO3,NaH2PO4/Na2HPO4酸性或碱性物质进入血浆后，可以和缓冲物质发生反应，反应产物可以通过肺或肾脏排出体外，从而使血浆的酸碱度保持相对稳定。由肺排出肾脏排出缓冲对的作用（以H2CO3/NaHCO3为例）1、当酸性物质增加时(如乳酸过多时）

乳酸+NaHCO3

乳酸钠+H2CO3H2CO3H2O+CO22、当碱性物质增多时(如Na2CO3)

Na2CO3+H2CO32NaHCO3

a.剧烈运动产生乳酸进入血浆发生(乳酸+NaHCO3乳酸钠+碳酸)分解H2O+CO2由肺排出，缓解pH过低，维持pH平衡b.碱性物质(如Na2CO3)进入血浆产生(Na2CO3+H2CO3

由肾脏随尿液排出，缓冲碱性物质带来的影响2NaHCO3)人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。离体细胞酶的活性，受环境温度影响较大；而正常人体内细胞酶的活性基本与外界温度无关。3.温度三、细胞外液与外界环境的关系组织细胞通过内环境实现与外界环境的物质交换，而该过程需要各个器官系统的参与。组织细胞既依赖于内环境，又参与了内环境的形成和维持。内环境是细胞与外界环境进行

物质交换的媒介外界环境中的物质

体内细胞O2营养物质营养物质消化系统O2呼吸系统CO2

循环系统血液循环淋巴循环

组织液血浆淋巴CO2尿素等代谢废物内环境皮肤、泌尿系统尿素等代谢废物1．体内细胞只有经过内环境才能与外界进行物质交换，因此内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介。2．直接与内环境的物质交换有关的系统有四个（消化系统、呼吸系统、泌尿系统和循环系统）；器官有一个（皮肤）。3．人的呼吸道、消化道、膀胱等有孔道与外界相连，储存的液体也直接与外界接触，所以这些液体不属于体液。4．某种物质出入细胞的过程分析(1)小肠、肺、肾脏、毛细血管和毛细淋巴管的结构特点①小肠：小肠内表面有丰富的小肠绒毛，绒毛内具有毛细血管和毛细淋巴管，绒毛壁、毛细血管壁和毛细淋巴管壁均由单层细胞构成，便于小分子物质通过它们而进入循环系统。②肺的基本单位是肺泡，肺泡周围缠绕着丰富的毛细血管，肺泡壁和毛细血管壁一样，也是由单层细胞构成。③肾脏的基本单位是肾单位，肾单位由肾小球、肾小囊和肾小管组成。肾小球壁、肾小管壁和毛细血管壁一样，由单层细胞组成，便于对血浆的过滤(形成原尿)和对原尿的重吸收。④以上凡是由单层细胞构成的结构(小肠绒毛壁、毛细血管壁、毛细淋巴管壁、肺泡壁、肾小球壁、肾小管壁等)，物质通过时要经过两层细胞膜，4层磷脂分子层。(2)一些物质进出细胞的基本途径：体液细胞内液细胞外液（内环境）成分理化性质作用渗透压酸碱度温度组成组织液血浆淋巴1．(2010·安徽高考，5)下列关于内环境的叙述，正确的是()A．内环境的渗透压下降会刺激下丘脑分泌抗利尿激素增加B．内环境是一个主要由H2PO-4/HPO42-构成的缓冲体系C．内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所D．内环境的变化会引起机体自动地调节器官和系统的活动

D解析

本题主要考查人体的内环境与稳态相关知识。内环境的渗透压下降，下丘脑渗透压感受器兴奋，其通过垂体释放的抗利尿激素的量会减少；内环境是由血浆、组织液和淋巴等细胞外液共同构成的液体环境，内环境中含有水、无机盐、各种营养物质和代谢废物等，具有一定的渗透压、酸碱度和温度，是细胞生存的直接环境，也是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。内环境的各种理化性质总是在不断变化的，但在正常情况下，正常机体通过自身的调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同作用使这种变化保持在一定范围内。内环境不是细胞代谢和机体生命活动的场所。2．(2010·江苏高考，9)人体稳态的调节能力是有一定限度的。下列现象属于内环境稳态失调的是()A．寒冷时出现寒颤B．从平原到高原，有的人出现肺水肿症状C．接受抗原刺激后，B淋巴细胞增殖和分化D．饮水不足时，抗利尿激素释放增加

B解析

本题考查内环境稳态的概念及稳态调节的机制、特点。稳态是指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。参与调节的机制是神经－体液－免疫调节网络，稳态调节一般包括体温、水盐、血糖、酸碱度等方面的稳定。A是受寒冷刺激时的体温调节，C是免疫调节，D是水盐平衡调节，而B仅是对环境变化的一种生理性“适应”。3．(2009·广东，19)有关人体内环境稳态的叙述，错误的是()A．有3种以上的生理系统参与维持体内环境稳态B．人体内环境稳态的失调与外界环境无关C．人体维持内环境稳态的调节能力有限D．稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常B解析

本题考查人体内环境稳态的相关知识。维持机体内环境稳态，需要消化、呼吸、循环、泌尿等系统直接参与，还需要内分泌系统和神经系统的调节作用；稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常，以维持正常的生命活动；人体维持内环境稳态的调节能力是有限的，与外界环境有关，当外界环境变化超出人体调节能力的时候，内环境稳态就处于失调状态。4．(2008·宁夏理综)长时间运动引起机体缺氧时，血液pH的变化趋势、引起pH变化的物质、能起缓冲作用的物质分别是 ()A．降低、CO2、Na2CO3B．降低、乳酸、NaHCO3C．升高、CO2、H2CO3D．升高、乳酸、NaHCO3B解析缺氧状态下的长时间运动会导致骨骼肌无氧呼吸加剧，细胞内乳酸积累，从而导致血液pH降低，此时血液中的缓冲物质中的碱性成分(NaHCO3等)发挥作用，以避免pH的进一步降低。内环境稳态及其调节机制一、内环境的动态变化1．体温的变化规律正常情况下，不同人的体温会因年龄、性别的不同而存在差异。同一个人的体温在一日内也会波动，但一般不会超过1℃

。2．稳态：健康人内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中。这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的。生理学家把正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，来维持内环境的相对稳定状态叫稳态。3．内环境稳态的内容(1)内环境各种成分保持相对稳定血浆的主要成分二、对稳态调节机制的认识1．法国生理学家贝尔纳曾推测，内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节。2．美国生理学家坎农提出了稳态维持机制的经典解释：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。3．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。(1)内环境稳态的调节是一种反馈调节：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。(2)在神经和体液的调节下，通过机体各器官、系统分工合作，协调一致，共同维持内环境的稳定。(3)免疫系统能发现并消除异物、外来病原微生物等引起内环境波动的因素。4．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，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏。三．内环境稳态意义(1)意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件

细胞代谢需要依靠氧化分解葡萄糖来提供能量，只有血糖含量和血液中的含氧量保持在正常范围内，才能为这一反应提供充足的反应物。细胞代谢的进行离不开酶，酶的活性又受温度、pH等因素的影响。只有温度、pH等都在适宜的范围内，酶才能正常地发挥催化作用。①血糖正常——保证机体正常的能量供应；②温度、pH相对稳定——酶活性正常，细胞正常代谢；③渗透压相对稳定——细胞维持正常的形态和功能。(2)内环境稳态破坏，细胞代谢将出现紊乱。失调症：①血糖平衡失调——低血糖、糖尿病等；②pH失调——酸中毒、碱中毒；③渗透压失调——细胞形态、功能异常；④体温失调——发热、中暑等。中暑是指在高温和热辐射的长时间作用下，机体体温调节障碍，水、电解质代谢紊乱及神经系统功能损害的症状的总称。中暑是一种威胁生命的急诊病，若不给予迅速有力的治疗，可引起抽搐和死亡，永久性脑损害或肾脏衰竭。组织水肿的原因①营养不良。营养不良时，血浆蛋白含量降低，导致血浆浓度降低，从而使血浆渗透压降低，血浆中的水分大量进入组织液中，使组织液增多，引起水肿。②毛细淋巴管受阻，组织液中大分子蛋白质不能回流至毛细淋巴管而使组织液浓度升高，吸水造成水肿。③组织细胞代谢旺盛，代谢产物增加时，引起组织液浓度升高，吸水造成水肿。④过敏反应中组织胺释放引起毛细血管壁通透性增加，血浆蛋白进入组织液使其浓度升高，吸水造成水肿。⑤患肾小球肾炎时，使血浆蛋白随尿液排出体外，血浆浓度下降，其内水分进入组织液，造成水肿。综上所述，组织水肿的根本原因是组织液渗透压相对上升，导致组织液吸水，过多的水分滞留在组织液而使组织液增多。内环境稳态的意义和调节机制1.内环境稳态的实质、调节及意义实质内环境的各种化学成分和理化性质在一定范围内维持相对稳定的状态调节基础人体各器官、系统协调一致地正常运行机制神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。其中水和无机盐的平衡依赖于神经和体液调节，消灭侵入人体的病原微生物依赖于免疫调节。调节能力大小有一定限度，当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，稳态就会遭到破坏意义是机体进行正常生命活动的必要条件①血糖正常：保证机体正常的能量供应；②温度、pH相对稳定：酶活性正常，细胞正常代谢；③渗透压相对稳定：维持细胞正常的形态和功能实验：生物体维持pH稳定的机制知识目标：了解生物体维持pH稳定的现象，理解生物体维持pH稳定的机制。技能目标：通过实验手段探究生物材料维持pH稳定的机制，学习运用坐标图对实验数据进行整理分析。实验目的缓冲液是指Na2HPO4和NaH2PO4等加入酸或碱时，能使pH变化减弱的溶液，自来水不具备缓冲酸碱的能力。通过比较自来水、缓冲液和生物材料在加入酸或碱后pH的变化情况，可以推测解释生物体维持pH稳定的机制。实验原理材料用具自来水、0.1mol/LNaOH、0.1mol/LHCl、pH=7的磷酸缓冲溶液、肝匀浆、马铃薯匀浆、黄瓜匀浆、用水5∶1稀释的鸡蛋清、50ml烧杯2个、50ml量筒1个、铅笔、pH试纸、镊子、玻璃棒等。实验记录和数据处理

每组根据实验测量汇总数据，完成下表。用0.1mol/LHCl进行实验用0.1mol/LNaOH进行实验加入不同数量液滴后的PH加入不同数量液