王守民
一、體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中
例1下圖所示為人體體液的相關(guān)組成及各成分間的關(guān)系,①~⑤的名稱依次是()
A.細(xì)胞內(nèi)液、血漿、組織液、淋巴、細(xì)胞外液
B.細(xì)胞外液、血漿、淋巴、組織液、細(xì)胞內(nèi)液
C.細(xì)胞外液、組織液、血漿、淋巴、細(xì)胞內(nèi)液
D.細(xì)胞內(nèi)液、血漿、淋巴、組織液、細(xì)胞外液
【解析】因?yàn)檠獫{和組織液之間可以相互轉(zhuǎn)化,組織液和細(xì)胞內(nèi)液之間也可以相互轉(zhuǎn)化,所以②是血漿、④是組織液、⑤是細(xì)胞內(nèi)液;組織液可以轉(zhuǎn)化成淋巴,淋巴可以轉(zhuǎn)化成血漿,所以③是淋巴;細(xì)胞外液主要由組織液、淋巴和血漿組成,所以①是細(xì)胞外液,即圖中①~⑤的名稱依次是細(xì)胞外液、血漿、淋巴、組織液、細(xì)胞內(nèi)液。
【答案】B
【知識(shí)鏈接】體液
1.概念:人和動(dòng)物體內(nèi)含有的大量以水為基礎(chǔ)的液體。
2.組成:體液可分為兩大部分分別為細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液。細(xì)胞內(nèi)液約占體重的2/3,細(xì)胞外液約占體重的1/3,細(xì)胞外液主要包括血漿、組織液和淋巴。
3.體液各部分間的相互關(guān)系,如下圖所示:
血漿和組織液之間可以相互轉(zhuǎn)化,組織液可以轉(zhuǎn)化成淋巴,淋巴回流成血漿。由淋巴、組織液和血漿組成的細(xì)胞外液,與生活在其中的細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)液之間也可以相互轉(zhuǎn)化。
【方法技巧】淋巴循環(huán)是單向的,只存在“組織液→淋巴→血漿”這一方向,不能逆轉(zhuǎn),這是判斷血漿、組織液和淋巴以及細(xì)胞內(nèi)液相互關(guān)系的突破口;或者也可注意組織液是聯(lián)系細(xì)胞內(nèi)液和血漿的關(guān)鍵,而且都是雙向滲透的,該點(diǎn)也可作為解題的切入點(diǎn)。但后者在涉及血細(xì)胞或淋巴細(xì)胞時(shí),容易出現(xiàn)差錯(cuò)。
【特別提醒】1.血漿和血液、血清一樣嗎?
血液血漿(包括血清和溶解在血清中
的纖維蛋白原等大分子蛋白質(zhì))
血細(xì)胞紅細(xì)胞
白細(xì)胞
血小板
2.細(xì)胞內(nèi)液與細(xì)胞液的比較:
細(xì)胞內(nèi)液一般是指存在于動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的液體,而細(xì)胞液則專指植物細(xì)胞液泡內(nèi)的液體。二者都溶解有多種無機(jī)物和有機(jī)物,有一定的物質(zhì)濃度,都與細(xì)胞的吸水和失水有關(guān)。
3.人和動(dòng)物的呼吸道、肺泡腔、消化道等屬于人體與外界相通的外界環(huán)境,因而汗液、尿液、消化液、淚液等液體均不屬于體液。
例2右圖a、b、d分別表示三種內(nèi)環(huán)境的組成成分,①②③④分別表示相應(yīng)通過的具體成分,下列說法正確的有()
A.肝細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境包括b和d
B.圖中a為淋巴,b為血漿,d為組織液
C.圖中b與d進(jìn)行水的跨膜運(yùn)輸需要消耗細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量
D.小腸黏膜(近腸腔一層)上皮細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境包括b和d
【解析】依據(jù)淋巴只能來源于組織液、流入血漿這一單一方向的流動(dòng)可知,a是淋巴、b是血漿、d是組織液,B項(xiàng)正確;肝細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境是組織液,A項(xiàng)錯(cuò)誤;水的跨膜運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散,不消耗能量,C項(xiàng)錯(cuò)誤;小腸黏膜上皮細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境是組織液,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】B
【知識(shí)鏈接】內(nèi)環(huán)境
1.概念:由細(xì)胞外液構(gòu)成的體內(nèi)細(xì)胞賴以生存的液體環(huán)境,即細(xì)胞外液。
2.不同細(xì)胞直接生活的內(nèi)環(huán)境:
細(xì)胞名稱直接生活的內(nèi)環(huán)境體內(nèi)絕大多數(shù)細(xì)胞組織液血細(xì)胞血漿淋巴管內(nèi)的淋巴細(xì)胞和吞噬細(xì)胞淋巴、血漿、組織液毛細(xì)淋巴管壁細(xì)胞淋巴和組織液毛細(xì)血管壁細(xì)胞血漿和組織液【特別提醒】“內(nèi)環(huán)境”與“細(xì)胞外液”是同一概念,“內(nèi)環(huán)境”是相對于人體的外界環(huán)境提出的,“細(xì)胞外液”是相對于動(dòng)物和人體的細(xì)胞內(nèi)液而言的。
二、細(xì)胞外液(內(nèi)環(huán)境)的成分和生理反應(yīng)
例3下列物質(zhì)中,在正常情況下不應(yīng)該出現(xiàn)在人體內(nèi)環(huán)境中的是()
A.抗體B.糖原
C.胰島素D.氨基酸
【解析】內(nèi)環(huán)境是存在于體內(nèi)且細(xì)胞外的液體。所以需要與細(xì)胞內(nèi)的液體(如細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等)和體外的液體(如尿液,唾液等)加以區(qū)分??贵w是由漿細(xì)胞產(chǎn)生的,是既可存在于細(xì)胞內(nèi),也可存在于內(nèi)環(huán)境中的一種蛋白質(zhì),A項(xiàng)錯(cuò)誤;糖原存在于細(xì)胞內(nèi),必須分解為單糖后才可進(jìn)入內(nèi)環(huán)境,而體外的糖原被攝入后也必須被分解為單糖后才能被吸收進(jìn)入內(nèi)環(huán)境,即內(nèi)環(huán)境中無糖原,B項(xiàng)正確;胰島素是由胰島B細(xì)胞分泌的激素,可以存在于細(xì)胞內(nèi)和內(nèi)環(huán)境中,C項(xiàng)錯(cuò)誤;氨基酸主要通過小腸被吸收進(jìn)入血漿(屬于內(nèi)環(huán)境),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】B
【知識(shí)鏈接】1.血漿的成分:水(約90%)、無機(jī)鹽(約1%)、蛋白質(zhì)(7%~9%)以及血液運(yùn)送的物質(zhì);
2.營養(yǎng)物質(zhì):如水、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、維生素、無機(jī)鹽、核苷酸等;
3.代謝廢物:如尿素、尿酸等;
4.氣體:如氧氣、二氧化碳等;
5.各種功能性物質(zhì):如血漿蛋白、各種激素、淋巴因子、抗體以及神經(jīng)遞質(zhì)等。
【方法技巧】1.內(nèi)環(huán)境的成分必須是存在于體內(nèi),且在細(xì)胞外的物質(zhì),而存在于體外以及細(xì)胞內(nèi)的成分,如血紅蛋白、載體蛋白、呼吸酶以及突觸小泡內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)等均不屬于內(nèi)環(huán)境的成分。
2.內(nèi)環(huán)境的成分是指存在于其中的各種物質(zhì),并非結(jié)構(gòu),如紅細(xì)胞不是血漿的成分。
例4下表是人體細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液中部分物質(zhì)含量的測定數(shù)據(jù)。下列相關(guān)說法中,錯(cuò)誤的是()
成分(相對含量)Na+K+Cl-HCO3-蛋白質(zhì)①142.005.00103.0027.0016.00②147.004.00114.0030.001.00③10.00143.0025.0011.0047.00A.①是血漿,其蛋白質(zhì)含量減少會(huì)導(dǎo)致組織水腫
B.②與③的成分差異與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)
C.③中含有較多的蛋白質(zhì)和K+,可判斷是細(xì)胞內(nèi)液
D.①②的pH能夠保持相對穩(wěn)定是因?yàn)镠CO3-含量較多
【解析】K+在細(xì)胞內(nèi)液中的濃度高于細(xì)胞外液,而Na+在細(xì)胞內(nèi)液中的濃度低于細(xì)胞外液,細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量最高,血漿中也含有較多的蛋白質(zhì),組織液和淋巴中蛋白質(zhì)含量很少,因此③為細(xì)胞內(nèi)液,①為血漿,②為組織液(或淋巴),B、C兩項(xiàng)正確;血漿滲透壓的大小與蛋白質(zhì)和無機(jī)鹽的含量有關(guān),當(dāng)血漿中蛋白質(zhì)含量減少時(shí),血漿滲透壓降低,液體滲入組織液而出現(xiàn)組織水腫,A項(xiàng)正確;細(xì)胞外液的pH能夠保持相對穩(wěn)定與HCO3-的含量有關(guān),但不能理解為其保持相對穩(wěn)定的原因是HCO3-含量較多,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】D
【知識(shí)鏈接】血漿、組織液和淋巴的比較
細(xì)胞
外液不同點(diǎn)存在部位分布的細(xì)胞化學(xué)成分相同點(diǎn)血漿毛細(xì)血管紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板組織液細(xì)胞間隙組織細(xì)胞淋巴毛細(xì)淋巴管淋巴細(xì)胞、吞噬細(xì)胞血漿中含有較多的蛋白質(zhì),而組織液和淋巴中蛋白質(zhì)的含量很少都屬于細(xì)胞外液,是細(xì)胞直接生活的內(nèi)環(huán)境,三者的基本成分相近例5關(guān)于正常情況下組織液生成與回流的敘述,錯(cuò)誤的是()
A.生成與回流的組織液中氧氣的含量相等
B.組織液不斷生成與回流,并保持動(dòng)態(tài)平衡
C.血漿中的某些物質(zhì)經(jīng)毛細(xì)血管動(dòng)脈端進(jìn)入組織液
D.組織液中的某些物質(zhì)經(jīng)毛細(xì)血管靜脈端進(jìn)入血液
【解析】一般情況下,富含氧氣的血漿從毛細(xì)血管動(dòng)脈端滲出生成組織液,生活在組織液中的組織細(xì)胞通過有氧呼吸消耗部分氧氣,導(dǎo)致毛細(xì)血管靜脈端回流的組織液中氧氣含量相對較低,A項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】A
【方法技巧】毛細(xì)淋巴管有盲端,毛細(xì)血管沒有盲端,這是區(qū)分毛細(xì)淋巴管和毛細(xì)血管的方法。
【特別提醒】1.(1)血漿的來源:①從消化道吸收而來;②從組織液中回滲而來;③淋巴在左右鎖骨下靜脈匯入而來;④腎小管和集合管的重吸收;⑤血細(xì)胞和血管壁上皮細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)液滲出而來。
(2)血漿的去路:①經(jīng)毛細(xì)血管壁滲出成為組織液;②滲入血細(xì)胞和血管壁上皮細(xì)胞;③經(jīng)腎小球?yàn)V過成為原尿。
2.(1)組織液的來源:①血漿通過毛細(xì)血管壁滲出形成;②組織細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)液滲出形成。
(2)組織液的去路:①組織液回流進(jìn)入血漿;②滲入毛細(xì)淋巴管成為淋巴;③滲入組織細(xì)胞。
3.(1)淋巴的來源:①組織液滲入毛細(xì)淋巴管形成;②由消化道吸收而來;③某些淋巴細(xì)胞和淋巴管壁上皮細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)液滲出而來。
(2)淋巴的去路:①在左右鎖骨下靜脈匯入血漿;②滲入某些淋巴細(xì)胞。
例6下列關(guān)于人體內(nèi)環(huán)境的敘述,錯(cuò)誤的是()
A.抗原與抗體的特異性結(jié)合發(fā)生在內(nèi)環(huán)境中
B.內(nèi)環(huán)境的成分中含有CO2、尿素、神經(jīng)遞質(zhì)等
C.組織液滲回血漿和滲入淋巴的量相差較大
D.血漿的成分穩(wěn)定時(shí),機(jī)體達(dá)到穩(wěn)態(tài)
【解析】抗體由漿細(xì)胞產(chǎn)生后,分泌到細(xì)胞外,在內(nèi)環(huán)境中與抗原發(fā)生特異性結(jié)合,A項(xiàng)正確;CO2存在于血漿中,尿素可以存在于血漿和組織液中,神經(jīng)遞質(zhì)可以存在于組織液中,因此CO2、尿素、神經(jīng)遞質(zhì)等均屬于內(nèi)環(huán)境的成分,B項(xiàng)正確;組織液滲回血漿的量很大,但組織液滲入淋巴的量較少,所以組織液滲回血漿和滲入淋巴的量相差較大,C項(xiàng)正確;內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)不僅僅包括血漿成分的穩(wěn)態(tài),還包括組織液、淋巴的穩(wěn)態(tài)以及內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的穩(wěn)態(tài)等,因此血漿成分穩(wěn)定時(shí),機(jī)體不一定達(dá)到穩(wěn)態(tài),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】D
【知識(shí)鏈接】內(nèi)環(huán)境中發(fā)生的生理反應(yīng)
1.調(diào)節(jié)pH的中和反應(yīng);
2.體液免疫中抗體與相應(yīng)抗原的特異性結(jié)合反應(yīng);
3.細(xì)胞間傳遞信息的信號(hào)分子與靶細(xì)胞表面受體的結(jié)合反應(yīng)。
【特別提醒】細(xì)胞代謝的主要場所位于細(xì)胞內(nèi),主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行,有些化學(xué)反應(yīng)也可在內(nèi)環(huán)境中進(jìn)行。
三、內(nèi)環(huán)境的理化特性
例7下列關(guān)于人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)生理變化過程的描述,正確的是()
A.大量失鈉,對細(xì)胞外液滲透壓的影響大于細(xì)胞內(nèi)液
B.大量乳酸進(jìn)入血液,血漿由弱堿性變?yōu)槿跛嵝?/p>
C.胰高血糖素分泌量上升,促進(jìn)肝糖原和肌糖原的分解
D.血液中O2含量下降,刺激了呼吸中樞促進(jìn)呼吸運(yùn)動(dòng)
【解析】Na+對細(xì)胞外液滲透壓的維持具有重要作用,K+對細(xì)胞內(nèi)液滲透壓的維持具有重要作用,因此大量失鈉對細(xì)胞外液滲透壓的影響大于細(xì)胞內(nèi)液,A項(xiàng)正確;血液中有緩沖對物質(zhì),因此血漿的pH保持相對穩(wěn)定,B項(xiàng)錯(cuò)誤;胰高血糖素不能促進(jìn)肌糖原的分解,C項(xiàng)錯(cuò)誤;劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí),血液中CO2含量上升,刺激了呼吸中樞,導(dǎo)致呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng),D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】A
【知識(shí)鏈接】(一)滲透壓
1.概念:溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力;
2.影響因素:取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目。溶質(zhì)微粒越多,即溶液的濃度越高,對水的吸引力越大,溶液的滲透壓越高,反之亦然;
3.血漿滲透壓的大小主要與無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)的含量有關(guān)。細(xì)胞外液滲透壓的90%以上來源于Na+和Cl-;
4.正常值:在37 ℃時(shí),人的血漿滲透壓約為770 kPa,相當(dāng)于細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓;
5.意義:維持細(xì)胞的正常形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能。
(二)酸堿度(pH)
1.正常值:7.35~7.45;
2.維持:與血漿中含有HCO3-、HPO42-等離子有關(guān);
3.作用:為酶提供適宜的pH。
(三)溫度
1.正常值:一般維持在37 ℃左右;
2.體溫的日變化規(guī)律:
(1)同一個(gè)人的體溫隨晝夜變化而變化;
(2)不同年齡的人的體溫有所差異,一般年輕人高于老年人;
(3)不同性別的人的體溫有所差異,一般女性高于男性;
(4)健康人的體溫處于動(dòng)態(tài)平衡中(晝夜變化范圍一般不會(huì)超過1 ℃);
3.作用:為酶提供適宜的溫度。
【方法技巧】1.滲透壓的概念是個(gè)難點(diǎn),較難理解,因此可簡單地理解為溶液的物質(zhì)的量濃度越大,溶液的滲透壓就越高;
2.K+主要存在于細(xì)胞內(nèi)液中,維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓,因此K+外流是順濃度梯度的協(xié)助擴(kuò)散,K+內(nèi)流則是逆濃度梯度的主動(dòng)運(yùn)輸;而Na+主要存在于細(xì)胞外液中,維持細(xì)胞外液的滲透壓,因此Na+內(nèi)流是順濃度梯度的協(xié)助擴(kuò)散,Na+外流則是逆濃度梯度的主動(dòng)運(yùn)輸。
【特別提醒】1.滲透壓的大小取決于溶液的物質(zhì)的量濃度,而非其他濃度,如質(zhì)量濃度等;
2.注意質(zhì)量濃度(單位:g/L)與物質(zhì)的量濃度(單位:mol/L)之間的換算,質(zhì)量濃度除以溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量即為物質(zhì)的量濃度。
四、內(nèi)環(huán)境的功能
例8下圖表示人體細(xì)胞與外界環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)交換的過程,據(jù)圖分析,下列說法正確的是()
A.圖中④過程需要消化、呼吸、泌尿等系統(tǒng)的參與才能完成
B.血漿滲透壓的大小主要與無機(jī)鹽離子有關(guān),與蛋白質(zhì)的含量無關(guān)
C.內(nèi)環(huán)境主要是由血液、組織液和淋巴組成的
D.外界空氣中的O2最終進(jìn)入肝細(xì)胞被利用需穿過9層膜
【解析】內(nèi)環(huán)境排出代謝廢物主要需要循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和皮膚等的參與,A項(xiàng)正確;血漿滲透壓的大小主要與蛋白質(zhì)和無機(jī)鹽的含量有關(guān),B項(xiàng)錯(cuò)誤;內(nèi)環(huán)境主要由血漿、組織液和淋巴組成,C項(xiàng)錯(cuò)誤;外界空氣中的O2最終進(jìn)入肝細(xì)胞被利用需要穿過11層膜,即首先要通過肺泡細(xì)胞(一進(jìn)一出2層),其次進(jìn)入毛細(xì)血管,穿過毛細(xì)血管壁細(xì)胞(一進(jìn)一出2層),由紅細(xì)胞(一進(jìn)一出2層)攜帶運(yùn)送到肝臟附近,再次穿過管壁細(xì)胞(一進(jìn)一出2層),進(jìn)入肝細(xì)胞(1層)中的線粒體(2層),共穿過11層膜,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】A
【知識(shí)鏈接】(一)細(xì)胞可以直接與內(nèi)環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換
細(xì)胞不斷從內(nèi)環(huán)境中獲取進(jìn)行生命活動(dòng)所需的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣,同時(shí)不斷排出代謝廢物和二氧化碳,從而維持細(xì)胞正常的生命活動(dòng)。
(二)內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換
內(nèi)環(huán)境通過消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)以及皮膚等與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換。
1.消化系統(tǒng):消化食物,吸收營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入內(nèi)環(huán)境,排出少量水、鹽;
2.呼吸系統(tǒng):吸收O2進(jìn)入內(nèi)環(huán)境,排出內(nèi)環(huán)境中CO2的唯一途徑,也排出少量水;
3.循環(huán)系統(tǒng):運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)、O2和代謝廢物、CO2以及激素、抗體等;
4.泌尿系統(tǒng):通過排尿?qū)⒏鞣N代謝廢物排出體外,是排出水、鹽、尿素等的主要途徑;
5.皮膚(器官):通過排汗排出多種代謝廢物,同時(shí)排出少量水、鹽、尿素等。
【方法技巧】1.以循環(huán)系統(tǒng)為參照,雙向進(jìn)出——呼吸系統(tǒng);單向進(jìn)入——消化系統(tǒng);單向輸出——皮膚;輸出后又可存在重吸收箭頭——泌尿系統(tǒng)。
2.注意審題,找到物質(zhì)運(yùn)輸?shù)钠瘘c(diǎn)和終點(diǎn),起點(diǎn)和終點(diǎn)不同,穿膜層數(shù)不同。
3.營養(yǎng)物質(zhì)吸收進(jìn)入的內(nèi)環(huán)境不同,除少量甘油和脂肪酸等進(jìn)入毛細(xì)淋巴管外,其余物質(zhì)都進(jìn)入毛細(xì)血管。
【特別提醒】
物質(zhì)
類別轉(zhuǎn)移途徑相關(guān)系統(tǒng)穿膜層數(shù)營養(yǎng)物質(zhì)(如葡萄糖)消化(外環(huán)境)→吸收(進(jìn)入內(nèi)環(huán)境)→血液循環(huán)→組織液→組織細(xì)胞消化系統(tǒng)、
循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)出上皮細(xì)胞(2)+進(jìn)出毛細(xì)血管壁細(xì)胞(4)+進(jìn)入組織細(xì)胞(1)=7層代謝廢物(如尿素)組織細(xì)胞→組織液(內(nèi)環(huán)境)→血液循環(huán)→泌尿系統(tǒng)→體外循環(huán)系統(tǒng)、
泌尿系統(tǒng)出組織細(xì)胞(1)+進(jìn)出毛細(xì)血管壁細(xì)胞(4)+進(jìn)出腎小管壁細(xì)胞(2)=7層O2肺泡→肺毛細(xì)血管→血液循環(huán)→毛細(xì)血管→組織液→組織細(xì)胞呼吸系統(tǒng)、
循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)出肺泡壁細(xì)胞(2)+進(jìn)出毛細(xì)血管壁細(xì)胞(4)+進(jìn)出紅細(xì)胞(2)+進(jìn)入組織細(xì)胞(1)=9層;若被利用+進(jìn)入線粒體(2)=11層CO2與O2的轉(zhuǎn)移途徑相反循環(huán)系統(tǒng)、
呼吸系統(tǒng)CO2的運(yùn)輸與O2相比,不經(jīng)過紅細(xì)胞,所以相應(yīng)減少2層膜,即9層五、內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)及其意義
例9下列屬于內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)重要組成部分的是()
①酸堿度平衡②Na+、K+平衡③血糖平衡④產(chǎn)熱與散熱的平衡⑤水分和蛋白質(zhì)的平衡⑥CO2-O2平衡
A.②③⑤⑥B.②④⑥
C.①③④⑤D.①②③④⑤⑥
【解析】該題考查內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的概念。內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是指內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定及內(nèi)環(huán)境中各種組成成分及其含量的相對穩(wěn)定,其理化性質(zhì)主要包括溫度、酸堿度、滲透壓等。①可維持內(nèi)環(huán)境pH的穩(wěn)定;④可維持體溫穩(wěn)定;②③⑤⑥都屬于內(nèi)環(huán)境中的成分,其平衡狀態(tài)都是維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要組成部分。
【答案】D
【知識(shí)鏈接】1.穩(wěn)態(tài)的含義:正常機(jī)體通過調(diào)節(jié)作用,使各個(gè)器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動(dòng),共同維持內(nèi)環(huán)境中化學(xué)成分和理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定的狀態(tài)。
2.穩(wěn)態(tài)的實(shí)例:血糖——80~120 mg/dL;pH——7.35~7.45;體溫——37 ℃左右;細(xì)胞外液濃度——0.9%;滲透壓——37 ℃時(shí)約為770 Kpa。
【特別提醒】內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)不僅包括理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定,也包括化學(xué)成分及其含量的相對穩(wěn)定。
例10下圖是一張生物概念圖,有關(guān)分析不正確的是()
A.a、b是體液調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié),c、d可以是體溫和滲透壓
B.內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)只要有三種調(diào)節(jié)方式即可,不需要其他器官或系統(tǒng)的參與
C.酸堿度的相對穩(wěn)定主要依靠血液中的緩沖對物質(zhì),與其他器官或系統(tǒng)也有關(guān)系
D.內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)的平衡一樣,其維持自身穩(wěn)定的能力是有限的
【解析】內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)主要包括酸堿度、溫度和滲透壓等,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持是在神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié)的共同作用下,通過各種器官、系統(tǒng)的分工合作和協(xié)調(diào)統(tǒng)一來實(shí)現(xiàn)的。
【答案】B
【知識(shí)鏈接】穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制
1.直接參與的系統(tǒng)和器官:消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)和皮膚。
2.調(diào)節(jié)系統(tǒng):神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)。
3.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)是一種反饋調(diào)節(jié),神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制。
【特別提醒】1.神經(jīng)系統(tǒng)參與神經(jīng)調(diào)節(jié),內(nèi)分泌系統(tǒng)參與激素調(diào)節(jié),免疫系統(tǒng)參與免疫調(diào)節(jié)。
2.內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)不是只在神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下就能完成的,而是在多種器官和系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動(dòng)下共同維持的。
例11人體穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。下列現(xiàn)象屬于內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的是()
A.寒冷時(shí)出現(xiàn)寒戰(zhàn)
B.從平原到高原,有的人出現(xiàn)肺水腫癥狀
C.接受抗原刺激后,B淋巴細(xì)胞增殖和分化
D.飲水不足時(shí),抗利尿激素釋放增加
【解析】內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是使內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)保持相對穩(wěn)定的能力。寒冷時(shí)出現(xiàn)寒戰(zhàn)是通過骨骼肌不自主戰(zhàn)栗產(chǎn)生熱量來維持體溫的恒定,A項(xiàng)錯(cuò)誤;出現(xiàn)肺水腫癥狀說明組織液的滲透壓升高,從而導(dǎo)致組織細(xì)胞液含量增多,故說明內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭到破壞,B項(xiàng)正確;接受抗原刺激后,B淋巴細(xì)胞增殖分化形成漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體,進(jìn)而清除抗原,C項(xiàng)錯(cuò)誤;飲水不足,內(nèi)環(huán)境滲透壓升高,抗利尿激素分泌增多,以維持滲透壓平衡,D項(xiàng)錯(cuò)誤。
【答案】B
【知識(shí)鏈接】內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的意義
1.意義:內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。
(1)血糖含量正?!WC機(jī)體正常的能量供應(yīng);
(2)溫度、pH相對穩(wěn)定——維持酶活性正常發(fā)揮,保證細(xì)胞代謝正常進(jìn)行;
(3)滲透壓相對穩(wěn)定——細(xì)胞維持正常的形態(tài)和功能。
2.幾種失調(diào)情況:內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭到破壞,細(xì)胞代謝紊亂,甚至導(dǎo)致疾病。
(1)血糖平衡失調(diào)——低血糖、糖尿病等;
(2)pH失調(diào)——酸中毒、堿中毒等;
(3)滲透壓失調(diào)——細(xì)胞形態(tài)、功能異常;
(4)體溫失調(diào)——發(fā)熱、中暑等。
3.特點(diǎn):
(1)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)不是絕對的穩(wěn)定而是動(dòng)態(tài)的相對穩(wěn)定。
(2)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)是有一定限度的,超過這個(gè)限度穩(wěn)態(tài)就會(huì)遭到破壞。
【特別提醒】1.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件——穩(wěn)態(tài)失衡將引起代謝紊亂,但應(yīng)避免以下兩種誤區(qū):
(1)內(nèi)環(huán)境達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí),人未必不得?。ㄈ邕z傳病患者、植物人等);
(2)內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭到破壞時(shí),代謝速率未必下降(如內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)可能導(dǎo)致代謝速率上升等)。
2.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)中涉及三種信息分子,其來源及靶細(xì)胞或作用部位不同:
調(diào)節(jié)方式信息分子來源靶細(xì)胞或作用部位神經(jīng)調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)突觸前膜釋放突觸后膜體液調(diào)節(jié)激素內(nèi)分泌細(xì)胞相應(yīng)靶細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)抗體漿細(xì)胞相應(yīng)抗原淋巴因子T細(xì)胞B細(xì)胞等六、組織水腫及其成因
例12由于胎兒要從母體獲得大量的蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì),往往會(huì)造成孕婦身體水腫。下列水腫與孕婦身體水腫原理不一樣的是()
A.過敏反應(yīng)引起毛細(xì)血管通透性增強(qiáng)導(dǎo)致的組織水腫
B.長期營養(yǎng)不良引起的組織水腫
C.有蛋白尿的腎炎患者的組織水腫
D.局部代謝旺盛導(dǎo)致的組織水腫
【解析】A、B、C三項(xiàng)都是由于血漿蛋白含量降低導(dǎo)致血漿滲透壓下降而引起的組織水腫,與題中的水腫原理相同;而D項(xiàng)是因組織液中代謝廢物的積累導(dǎo)致滲透壓上升而引起的組織水腫。
【答案】D
【知識(shí)鏈接】(一)組織水腫
組織水腫是在不同條件下,組織液濃度升高或血漿、細(xì)胞內(nèi)液濃度下降,引起水分移動(dòng),使血漿、細(xì)胞內(nèi)液中的水滲透到組織液中從而引起水腫的現(xiàn)象。
(二)組織水腫的原因
1.過敏反應(yīng)中組織胺的釋放引起毛細(xì)血管壁通透性增強(qiáng),血漿蛋白進(jìn)入組織液使其濃度升高,吸水造成水腫。
2.毛細(xì)淋巴管受阻,組織液中大分子蛋白質(zhì)不能回流至血漿導(dǎo)致組織液濃度升高。
3.組織細(xì)胞代謝旺盛,代謝產(chǎn)物增加,導(dǎo)致組織液濃度升高。
4.營養(yǎng)不良時(shí),血漿蛋白或胞內(nèi)蛋白含量減少,使血漿濃度降低或細(xì)胞內(nèi)液濃度下降,水分進(jìn)入組織液。
5.腎小球腎炎,導(dǎo)致血漿蛋白透出而流失。
【方法技巧】1.組織水腫的根本原因是組織液增多,因而所有導(dǎo)致組織液滲透壓升高或者血漿滲透壓降低的因素都可能導(dǎo)致組織液增多。
2.理解組織水腫的原因主要從組織液、血漿和淋巴三者之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系以及組織液的形成途徑入手。
七、實(shí)驗(yàn)——生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制
例13請根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)材料和用具,回答相關(guān)問題:
(一)實(shí)驗(yàn)材料和用具:
家兔的血漿適量、蒸餾水、預(yù)先配制的緩沖液、量筒、試管若干支、Na2CO3溶液、乳酸、pH試紙。
(二)實(shí)驗(yàn)流程:
步驟A組B組①1號(hào)
試管2號(hào)
試管3號(hào)
試管1號(hào)
試管2號(hào)
試管3號(hào)
試管?等量緩
沖溶液等量
血漿?等量緩
沖溶液等量
血漿②滴加等量的Na2CO3溶液?③記錄結(jié)果記錄結(jié)果預(yù)測
結(jié)果??結(jié)論??(1)步驟①中向A組和B組的1號(hào)試管中加入。
(2)步驟②中向B組3支試管中滴加。
(3)預(yù)測結(jié)果:
A組:。
B組:。
(4)由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析,可以得出的結(jié)論是。
【解析】在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題中,除了自變量要進(jìn)行對照處理外,無關(guān)變量必須保持一致且適宜。在實(shí)驗(yàn)過程中要遵循對照原則、單一變量原則和等量原則。對結(jié)果進(jìn)行的對照分析一定要到位,把現(xiàn)象與結(jié)論一起總結(jié)出來。
【答案】(1)等量蒸餾水(2)等量的乳酸(3)A組:1號(hào)試管pH變化明顯,pH明顯上升;2、3號(hào)試管pH變化不明顯B組:1號(hào)試管pH變化明顯,pH明顯下降;2、3號(hào)試管pH變化不明顯(4)蒸餾水不具有緩沖作用,為對照組;人工配制的緩沖溶液具有緩沖作用;動(dòng)物血漿與緩沖溶液一樣具有緩沖作用,說明其成分中含有緩沖物質(zhì)
【知識(shí)鏈接】1.實(shí)驗(yàn)原理:通過比較蒸餾水、緩沖液、生物材料在加入酸或堿后pH的變化,說明人體內(nèi)液體環(huán)境與緩沖液相似均不同于蒸餾水,從而說明生物體維持pH相對穩(wěn)定的機(jī)制。
2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的分析,如下圖所示:
(1)對蒸餾水的處理:
結(jié)論:滴加鹽酸后,蒸餾水pH逐漸減小,如圖中③;滴加NaOH溶液后,蒸餾水pH逐漸增大,如圖中①。
(2)對緩沖液的處理:
結(jié)論:無論是滴加鹽酸還是NaOH溶液,緩沖液的pH均保持相對穩(wěn)定,如圖中②。
(3)對生物材料的處理:
結(jié)論:無論是滴加鹽酸還是NaOH溶液,生物材料的pH均保持相對穩(wěn)定,如圖中②。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:生物材料的性質(zhì)類似于緩沖液而不同于蒸餾水,說明生物材料內(nèi)含有酸堿緩沖對物質(zhì),從而能維持pH相對穩(wěn)定。生物體內(nèi)環(huán)境對酸堿的緩沖作用是維持pH穩(wěn)定的機(jī)制。
【方法技巧】1.對于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要注意區(qū)分自變量、因變量和無關(guān)變量,其中在研究酸或堿對生物材料pH的影響時(shí),酸或堿性物質(zhì)是自變量,生物材料的pH變化是因變量;在研究酸或堿對不同液體pH的影響時(shí),不同液體是自變量,酸或堿性物質(zhì)是無關(guān)變量。
2.表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方法是多樣的,可用語言描述,可用表格記錄,也可用曲線呈現(xiàn)。
【同步訓(xùn)練】
1.下圖中的a、b、c分別表示人體內(nèi)的三種細(xì)胞外液,細(xì)胞1、2、3分別表示處于該細(xì)胞外液中的多種細(xì)胞,箭頭表示這三種液體之間的相互關(guān)系。下列有關(guān)敘述中正確的是()
①a的蛋白質(zhì)含量最高②細(xì)胞2中有的種類不消耗O2③c可能含有激素和消化酶
④細(xì)胞3的種類最多
A.②③B.③④
C.①②D.②④
2.下圖為人體體液中物質(zhì)交換示意圖,下列分析不正確的是()
A.毛細(xì)血管壁細(xì)胞的細(xì)胞外液是①和②
B.乙酰膽堿可以存在于②中
C.①與②和④相比含有較多的蛋白質(zhì)
D.①②③④共同構(gòu)成人體的內(nèi)環(huán)境
3.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是維持機(jī)體正常生命活動(dòng)的必要條件,下列敘述錯(cuò)誤的是()
A.內(nèi)環(huán)境保持相對穩(wěn)定有利于機(jī)體適應(yīng)外界環(huán)境的變化
B.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)有利于新陳代謝過程中酶促反應(yīng)的正常進(jìn)行
C.維持內(nèi)環(huán)境中Na+、K+濃度的相對穩(wěn)定有利于維持神經(jīng)細(xì)胞的正常興奮性
D.內(nèi)環(huán)境中發(fā)生的丙酮酸氧化分解給細(xì)胞提供能量,有利于生命活動(dòng)的進(jìn)行
4.穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件,當(dāng)穩(wěn)態(tài)遭到破壞時(shí),必將引起()
A.酶促反應(yīng)速率加快
B.兒童患佝僂病
C.細(xì)胞代謝紊亂
D.成年人患肌無力病
5.影星陳寶國做的“水宜生”廣告中提到“喝水喝出健康來”,宣稱能將水變?yōu)槿鯄A性,長期飲用這種“健康活水”可以改變酸性體質(zhì)。人在劇烈運(yùn)動(dòng)后,積累的酸性物質(zhì)和調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境pH恢復(fù)正常的主要物質(zhì)分別是()
A.乳酸、Na2HPO4/NaH2PO4
B.乳酸、NaHCO3/H2CO3
C.丙酮酸、Na2HPO4/NaH2PO4
D.丙酮酸、NaHCO3/H2CO3
6.根據(jù)內(nèi)環(huán)境及其穩(wěn)態(tài)的知識(shí),回答下列問題:
(1)某奶牛場為提高產(chǎn)奶量,給奶牛飼喂了大量的某種精飼料后,奶牛瘤胃發(fā)酵產(chǎn)酸過多,引起機(jī)體血液pH低于正常值,且難以恢復(fù)到正常水平。產(chǎn)酸過多使pH難以恢復(fù)的原因是。pH低于正常值會(huì)引起酸中毒,為了避免這一問題,可以在飼料中添加起作用的物質(zhì),以利于奶牛內(nèi)環(huán)境的pH維持在正常水平。機(jī)體的內(nèi)環(huán)境是指,主要包括血漿、、。
(2)環(huán)境的劇烈變化或驚嚇會(huì)導(dǎo)致奶牛機(jī)體內(nèi)某些激素水平的變化,從而使產(chǎn)奶量下降,在這個(gè)過程中機(jī)體的調(diào)節(jié)方式包括調(diào)節(jié)。
7.下圖是內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與各系統(tǒng)的功能聯(lián)系示意圖,請回答相關(guān)問題:
(1)a表示系統(tǒng),b表示系統(tǒng),c表示系統(tǒng),參與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)維持的還有圖中的系統(tǒng)。
(2)CO2不從組織液進(jìn)入組織細(xì)胞的原因是。
(3)病人因呼吸受阻,肌細(xì)胞會(huì)因無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸,乳酸進(jìn)入血液后,會(huì)使血液pH,但乳酸可以與血液中的發(fā)生反應(yīng),使血液的pH維持相對穩(wěn)定。
(4)內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定,除了圖中所示的器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動(dòng)外,還必須在調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)下進(jìn)行。
(5)外界中的O2進(jìn)入紅細(xì)胞內(nèi)至少需穿過層生物膜。
8.人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持,依賴于各個(gè)器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動(dòng),而信息分子是它們之間的“語言”。請據(jù)下圖回答下列問題:
(1)圖中①表示系統(tǒng);甲表示B細(xì)胞增殖、分化產(chǎn)生的漿細(xì)胞和細(xì)胞。
(2)乙是由分泌的,調(diào)控其分泌的結(jié)構(gòu)是,該結(jié)構(gòu)在神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)之間架起了“橋梁”。
(3)當(dāng)人緊張時(shí),體內(nèi)腎上腺素分泌增加。直接作用于腎上腺細(xì)胞的信息分子“丙”是來自神經(jīng)元分泌的。
(4)由上圖可知,機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制是。
【參考答案】
1.D2.D3.D4.C5.B
6.(1)pH過低,導(dǎo)致相關(guān)酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞,使酶失活中和由細(xì)胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境組織液淋巴(2)神經(jīng)調(diào)節(jié)和激素
7.(1)呼吸消化泌尿循環(huán)(2)組織細(xì)胞內(nèi)的CO2濃度高于組織液(3)降低NaHCO3(4)神經(jīng)—體液—免疫(5)5
8.(1)免疫記憶(2)垂體下丘腦(3)神經(jīng)遞質(zhì)(4)神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)