人体的内环境与稳态 新人教版必修3.docx

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人体的内环境与稳态新人教版必修3

【创新设计】2013高考生物一轮复习教师用书第一单元第1讲　人体的内环境与稳态新人教版必修3

最新考纲

1．人体神经调节的结构基础和调节过程Ⅱ

2．神经冲动的产生和传导Ⅱ

3．人脑的高级功能Ⅰ

4．脊椎动物激素的调节Ⅱ

5．脊椎动物激素在生产中的应用Ⅱ

6．稳态的生理意义Ⅱ

7．神经、体液调节在维持稳态中的作用Ⅱ

8．体温调节、水盐调节和血糖调节Ⅱ

9．人体免疫系统在维持稳态中的作用Ⅱ

10．艾滋病的流行和预防Ⅰ

11．植物生长素的发现和作用Ⅱ

12．其他植物激素Ⅰ

13．植物激素的应用Ⅱ

14．实验：

模拟尿糖的检测

15．实验：

探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用

考纲解读

1．掌握反射弧的组成及调节过程

2．比较兴奋在神经纤维上及在反射弧中的传导过程及特点

3．知道人脑的高级功能

4．举例分析动物激素调节的过程、特点及相关应用

5．掌握内环境的组成及稳态的意义

6．列举体温调节、水盐平衡调节及血糖调节的调节机制，并模拟尿糖的检测

7．比较特异性免疫与非特异性免疫、体液免疫与细胞免疫

8．了解艾滋病的危害、传播途径及预防策略

9．分析生长素发现历程中几个经典实验，实验过程及相应结论，尤其关注对照实验的设置

10．记住五大类植物激素的主要生理作用及其应用

11．掌握生长素的生理作用及其两重性特点

12．进行实验、探究植物生长调节剂对扦插枝条生根的作用

第1讲　人体的内环境与稳态

知识点一　细胞生活的环境

1．体液：

由①________（约占

）和②________组成，其中③________又称内环境。

知识点二　内环境的理化性质及功能

2．功能：

内环境是⑲________________的媒介

　想一想：

（1）细胞外液中溶质含量最多的是蛋白质，为什么细胞外液渗透压的90%来源于Na＋和Cl－？

（2）医院里给病人输液时，用何种溶液溶解药物？

用蒸馏水可以吗？

为什么？

知识点三　内环境稳态

　议一议：

（1）长期营养不良的病人，血浆蛋白的含量降低，会出现组织水肿，为什么？

（2）肾炎病人为什么会出现全身水肿？

判断正误

1．内环境是对多细胞生物而言的，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（　　）。

2．细胞外液本质上是一种盐溶液，反映了生命起源于海洋（　　）。

3．血浆中含有水、无机盐、血红蛋白、代谢废物、气体、激素及各类营养物质（　　）。

4．毛细淋巴管细胞的内环境是血浆和组织液（　　）。

5．组织细胞（如肝细胞、肺泡壁细胞）的内环境是组织液（　　）。

6．体温随年龄不同、昼夜不同而有大幅度的变动（　　）。

7．人体内环境的稳态是很容易破坏的（　　）。

8．能在内环境中发生的几种典型化学反应：

①血浆pH的调节；②抗体与抗原的识别及结合；③神经递质与受体结合（　　）。

学习笔记：

自我校对：

①细胞内液　②细胞外液　③细胞外液　④组织液　⑤血浆　⑥淋巴　⑦组织液　⑧血浆　⑨淋巴　⑩蛋白质　⑪溶质微粒　⑫无机盐　⑬蛋白质　⑭Na＋和Cl－　⑮7.35～7.45　⑯H2CO3/NaHCO3　⑰NaH2PO4/Na2HPO4　⑱37℃　⑲细胞与外界环境进行物质交换　⑳化学成分

理化性质　

协调活动　

相对稳定　

神经系统　

神经调节　

体液调节　

神经—体液—免疫调节网络　

调节能力　

有一定限度的　

出现障碍　

破坏　

机体进行正常生命活动

想一想：

（1）渗透压大小取决于单位体积溶质微粒数。

蛋白质含量虽高，但蛋白质分子质量较Na＋与Cl－大得多，数目远少于Na＋与Cl－。

（2）用于溶解药物的溶剂为5%葡萄糖溶液或0.9%的生理盐水，这是细胞的等渗溶液，有利于维持细胞正常形态与功能。

不可以用蒸馏水，否则会引发细胞吸水涨破。

议一议：

（1）血浆的渗透压变小，吸水能力减弱，组织液中水分子回渗的速率降低。

（2）肾炎病人由于肾小球毛细血管壁的通透性增加，大分子蛋白质渗出毛细血管壁，进入原尿随尿流失，致使血浆蛋白的含量降低，组织液中水分子回渗的速率下降，造成全身水肿。

判断正误：

1.√　2.√　3.×　4.×　5.√　6.×　7.×　8.√

内环境——细胞和外界环境交换的媒介

1．识图

内环境作为细胞与外界环境间的媒介，与体内各系统间发生密不可分的功能联系，如图：

1．析图

物质类别

转移途径

相关系统

穿膜层数

养料（如葡萄糖）

消化（外环境）→吸收（内环境）→血液循环→组织液→组织细胞

消化系统

循环系统

进出上皮细胞

（2）＋进出毛细血管壁细胞（4）＋进组织细胞

（1）＝7层

废物（如尿素）

组织细胞→组织液（内环境）→血液循环→泌尿系统或皮肤→体外

循环系统

泌尿系统

出组织细胞

（1）＋进出毛细血管壁细胞（4）＋进出肾小管壁细胞

（2）＝7层

O2

肺泡→肺毛细血管→血液循环→毛细血管→组织液→组织细胞

呼吸系统

循环系统

进出肺泡壁细胞

（2）＋进出毛细血管壁细胞（4）＋进出红细胞

（2）＋进组织细胞

（1）＝9层；若被利用＋进线粒体

（2）＝11层；CO2运输主要不经红细胞，所以相应减少2层膜

CO2

与O2的转移途径相反

循环系统

呼吸系统

3.组织水肿及其成因分析

（1）组织水肿

组织水肿是在不同条件下，组织液浓度升高或血浆、细胞液浓度下降，引起水分移动，使血浆、细胞内液中的水渗透到组织液引起的水肿现象。

（2）组织水肿的原因归纳

①过敏反应中组织胺的释放引起毛细血管壁通透性增高，血浆蛋白进入组织液使其浓度升高，吸水造成水肿。

②毛细淋巴管受阻，组织液中大分子蛋白质不能回流至血浆而致使组织液浓度升高。

③组织细胞代谢旺盛，代谢产物增加，引起组织液浓度升高。

④营养不良时，血浆蛋白或细胞内蛋白质减少，使血浆浓度降低或细胞内液浓度下降，水分进入组织液。

⑤肾小球肾炎，导致血浆蛋白透出而流失。

特别提醒　

（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）直接与内环境物质交换的系统有四个（消化系统、呼吸系统、泌尿系统和循环系统），器官有一个（皮肤），具体确认五种结构可按如下方法进行：

以“循环系统为参照，双向进出—呼吸系统，单向进入—消化系统；单向输出—皮肤；输出后又可存在重吸收箭头—泌尿系统。

高考对本考点的命题多侧重于内环境的组成及其内在关系，细胞如何通过内环境与外界环境进行物质交换等，题目多以选择题形式呈现。

【典例1】►（2011·江苏单科，9）下列关于人体内环境的叙述，错误的是（　　）。

A．抗原与抗体的特异性结合发生在内环境中

B．内环境成分中含有CO2、尿素、神经递质等

C．组织液渗回血浆和渗入淋巴的量相差较大

D．血浆的成分稳定时，机体达到稳态

解析　在人体内环境中组织液渗回血浆的量远远大于渗入淋巴的量；CO2、尿素、神经递质都属于内环境的成分。

机体的稳态指内环境的组成成分及理化性质的相对稳定，仅成分稳定，机体不一定达到稳态。

故D错误。

答案　D

提炼方法　快速确认内环境成分

内环境是细胞生活的液体环境，包括血浆、组织液和淋巴——凡存在于血浆、组织液或淋巴中的物质均属内环境成分（如血浆蛋白、O2、CO2、葡萄糖、氨基酸、递质、激素等），以下两种情况不属内环境成分：

（1）只存在于细胞内（不分泌出细胞）的物质不属内环境成分（如血红蛋白、呼吸酶、膜上的载体等）。

（2）只存在于与人体外界环境相通的腔中的物质不属内环境成分，如消化液、尿液、泪液、汗液等。

【训练1】►如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表示能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。

下列说法不正确的是（　　）。

A．内环境与Ⅰ交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁

B．Ⅱ内的葡萄糖通过①进入血浆和淋巴

C．②表示重吸收作用

D．Ⅳ表示的器官是皮肤

解析　Ⅰ与体外之间的物质能出能进，并能为内环境提供O2和排出CO2，这说明Ⅰ是呼吸系统，内环境与Ⅰ交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁；Ⅱ为消化系统，Ⅱ内的葡萄糖通过①只能进入血浆；Ⅲ是泌尿系统，②表示重吸收作用；皮肤有保护的作用，皮肤中的汗腺通过分泌汗液来排出代谢废物，Ⅳ表示的器官为皮肤。

答案　B

内环境的理化性质及内环境稳态

1．内环境稳态的意义

（1）意义：

内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

①血糖正常——保证机体正常的能量供应；

②体温、pH相对恒定——酶活性正常，细胞代谢正常；

③渗透压相对稳定——细胞维持正常的形态和功能。

（2）理化性质失调

①pH失调——酸中毒、碱中毒；

②渗透压失调（如呕吐等）——细胞形态、功能异常；

③体温失调——发热、中暑等。

2．内环境稳态的调节机制

稳态内涵

稳态并不是指内环境的各种化学成分和理化性质维持在一个固定不变的值，而是在一定范围内维持相对稳定的状态

稳态调节

基础

人体各器官、系统协调一致地正常运行

调节机制

神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。

其中血糖平衡调节、体温调节及水和无机盐的平衡调节依赖于神经和体液调节，侵入人体的病原微生物必须依赖免疫系统发现并清除

能力大小

人体维持稳态的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

★　高考对本考点的命题着重于内环境稳态的内涵认知、内环境稳态的意义及调节机制的考查，题目以选择题为主，也可结合神经、体液调节命制非选择题。

【典例2】►（2011·上海单科，25）如图表示内环境稳态的部分调节机制。

下列表述错误的是（　　）。

A．若①表示免疫分子，则①包括抗体、淋巴因子等

B．内环境稳态的调节机制有神经和体液调节等

C．寒冷时，控制骨骼肌不自主战栗的神经中枢是大脑皮质的躯体感觉中枢

D．若②表示促甲状腺激素，则②的分泌量不仅仅受甲状腺激素的调节

解析　抗体、淋巴因子、溶菌酶属于免疫活性物质，即免疫分子；神经、体液和免疫系统共同调节内环境稳态；促甲状腺激素释放激素和甲状腺激素均影响促甲状腺激素的分泌。

寒冷时，控制骨骼肌不自主战栗的神经中枢位于下丘脑和脊髓。

答案　C

（1）内环境稳态是机体正常代谢的必要条件——稳态失衡将引起代谢紊乱，但应澄清如下两种误区：

①内环境达稳态时，人未必不得病（如遗传病患者、植物人等）

②内环境稳态遭破坏时，代谢速率未必下降（如有可能导致代谢速率上升）

（2）内环境稳态调节中涉及三种信息分子，其来源及靶细胞或作用部位不同：

调节方式

信息分子

来源

靶细胞或作用部位

神经调节

神经递质

突触前膜所释放

突触后膜

体液调节

激素

内分泌腺细胞

相应靶细胞

免疫调节

抗体

浆细胞

抗原

淋巴因子

T细胞

B细胞

【训练2】►（2011·山东潍坊抽样，25）下列有关人体稳态与调节的叙述，正确的是（　　）。

A．维持稳态依赖于机体神经—体液的调节网络

B．内环境渗透压大小主要取决于水和无机盐

C．下丘脑不仅能分泌激素还能产生冷觉

D．由内环境的成分可推知某种疾病的发病风险

解析　维持稳态依赖于机体的神经—体液—免疫调节网络，A项漏掉了免疫调节，不正确；内环境渗透压大小主要取决于Na＋和Cl－，B不正确；所有的感觉都在大脑皮层形成，包括冷觉，C不正确；内环境成分的变化意味着稳态失衡，可推知某种疾病的发病风险，D正确。

答案　D

“生物体维持pH稳定的机制”实验探究

1．实验原理

各种生物均具其特定的pH范围——这是保证酶活性的前提，生物组织中pH之所以维持稳定，与其含有缓冲物质（如人血浆中含HCO

、HPO

等）有关。

2．材料、步骤、结论

本考点在高考中多以选择题或实验探究题形式命制，题目考查角度多涉及pH稳态范围及其调节机制、相关物质对pH的缓冲作用等。

【典例】►请根据提供的实验材料和用具，回答相关的问题。

一、实验材料和用具

家兔的血浆适量、蒸馏水、预先配制的缓冲液、量筒、试管若干支、Na2CO3溶液、乳酸、pH试纸。

二、实验流程

步骤

A　组

B　组

①

1号

试管

2号

试管

3号

试管

1号

试管

2号

试管

3号

试管

？

等量缓

冲溶液

等量

血浆

？

等量缓

冲溶液

等量

血浆

②

滴加等量的Na2CO3溶液

？

③

记录结果

记录结果

预测

结果

？

？

结论

？

？

（1）步骤①中向A组和B组的1号试管中加入________。

（2）步骤②中向B组3支试管中滴加________。

（3）预测结果：

A组：

________________________________________________________________________。

B组：

________________________________________________________________________。

（4）从以上实验结果分析，可以得出的结论是_____________________________________

________________________________________________________________________。

解析　本题是一个实验设计题，在实验设计题中除了要研究的变量是可变的之外，其他的条件必须保持相同。

在实验过程中要遵循对照原则、单一变量原则和等量原则。

对结果的分析一定要到位，把现象与结论一起总结出来。

答案　

（1）等量蒸馏水　

（2）等量的乳酸　（3）1号试管pH变化明显，pH明显上升；2、3号试管pH变化不明显　1号试管pH变化明显，pH明显下降；2、3号试管pH变化不明显　（4）蒸馏水不具有缓冲作用，为对照组；人工配制的缓冲溶液具有缓冲作用；动物血浆与缓冲溶液一样具有缓冲作用，说明其成分中含有缓冲物质

题后反思　

（1）图解pH稳定的机制

①表示用NaOH对自来水的处理。

②表示用NaOH或盐酸分别对缓冲液和生物材料的处理。

③表示用盐酸对自来水的处理。

比较以上三曲线变化规律可知：

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。

（2）血浆pH调节的过程

【训练1】►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

解析　渗透压与溶液的浓度呈正相关，因此血浆渗透压与蛋白质含量和无机离子含量都有关；H2CO3/NaHCO3是维持细胞外液pH稳定的缓冲物质；细胞内、外的Na＋、K＋的进出是通过主动运输来完成的，需要消耗能量；运动后Na＋、K＋虽然排出体外较多，但机体的内环境仍维持相对稳定状态。

答案　A

【训练2】►（2012·金考突破卷）影星陈宝国做的“水宜生”广告中提到“喝水喝出健康来”，宣称能将水变为弱碱性，长期饮用这种“健康活水”，可以改变酸性体质。

人在剧烈运动后，积累的酸性物质、调节内环境pH恢复正常的主要物质是（　　）。

A．乳酸、Na2HPO4/NaH2PO4

B．乳酸、NaHCO3/H2CO3

C．丙酮酸、Na2HPO4/NaH2PO4

D．丙酮酸、NaHCO3/H2CO3

解析　人在剧烈运动过程中会产生乳酸等酸性物质；血浆内的缓冲物质主要包括NaHCO3/H2CO3和Na2HPO4/NaH2PO4，其中以NaHCO3/H2CO3最为重要。

答案　B

内环境的组成及其相互关系　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

1．判断正误

（1）（2011·江苏卷－B）内环境成分中含有CO2、尿素、神经递质等（　　）。

（2）（2011·江苏卷－C）组织液渗回血浆和渗入淋巴的量相差较大（　　）。

（3）（2010·安徽卷－B）内环境是一个主要由H2PO

/HPO

构成的缓冲体系（　　）。

（4）（2010·安徽卷－C）内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所（　　）。

（5）（2010·海南卷－B）血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量（　　）。

（6）判断关系描述的正误（　　）。

解析　（3）H2PO

/HPO

构成的缓冲体系只是整个缓冲体系的一部分，整个缓冲体系也只是内环境的一部分，B错。

（4）机体中细胞代谢的场所主要是细胞质基质和细胞器，不是内环境，C错。

答案　

（1）√　

（2）√　（3）　（4）　（5）√　（6）√

2．（2009·广东生物，12）根据下图判断，正确的描述是（　　）。

①对于组织细胞的正常生理活动，过程a较过程b和c更为重要　②组织液中的CO2有害无益　③组织液中的物质是有变化的　④过程b或c受阻可导致组织水肿

A．①③B．①②C．②④D．③④

解析　对组织细胞的正常生理活动过程，过程a提供物质和能量，过程b排出代谢废物，过程c回流组织液中的大分子物质，三者都比较重要。

组织液中的CO2可调节呼吸运动，可作为缓冲物质。

组织液处在动态平衡中，组成物质是变化的；过程b或c受阻可导致组织液渗透压升高，组织液增多而出现组织水肿。

答案　D

内环境的稳态及维持

3.判断正误

（1）（2011·江苏卷－D）血浆的成分稳定时，机体达到稳态（　　）。

（2）（2010·安徽卷－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（　　）。

（3）（2010·安徽卷－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（　　）。

解析　

（1）机体的稳态包括血浆、组织液、淋巴等成分及pH、温度、渗透压等理化性质的相对稳定，所以错误。

（2）本题主要考查了内环境的相关知识点。

当内环境的渗透压下降时，抗利尿激素会减少，故错误。

答案　

（1）　

（2）　（3）

4．（2011·北京卷）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。

其原理是（　　）。

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

解析　静脉滴注高浓度盐水（1.8%NaCl溶液），钠离子主要保留在细胞外，会导致细胞外液渗透压升高，促使细胞内水分渗透出来，达到治疗的效果。

答案　A

5．（2011·四川卷）下列关于人在剧烈运动时生理变化过程的描述，正确的是（　　）。

A．大量失钠，对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液

B．大量乳酸进入血液，血浆由弱碱性变为弱酸性

C．胰高血糖素分泌量上升，促进肝糖元和肌糖元分解

D．血液中O2含量下降，刺激了呼吸中枢促进呼吸运动

解析　钠对细胞外液渗透压的维持具有重要作用，钾对细胞内液渗透压维持有重要作用，因此大量失钠对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液，A正确。

血液中有缓冲物质，血浆pH值保持相对稳定，仍维持在7.35～7.45，因此不会变为弱酸性，B错。

胰高血糖素不能促进肌糖元分解，C错。

剧烈运动时，血液中CO2增加，导致呼吸加强，D错。

答案　A

6．（2010·江苏卷）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

解析　本题考查稳态调节异常、内环境稳态的含义。

内环境稳态包括内环境的化学成分和物理化学性质保持相对稳定的能力。

寒冷时出现寒颤是通过骨骼肌不自主的收缩产生热量维持体温恒定；接受抗原刺激后，B淋巴细胞增殖分化形成浆细胞产生抗体清除抗原；饮水不足，内环境渗透压上升，抗利尿激素分泌增多以维持渗透压平衡。

出现肺水肿说明组织液的渗透压升高，从而导致组织液含量增多，故说明内环境稳态被破坏，故选B项。

答案　B

7.

（2009·广东生物，17）右图中曲线表示某健康成年人分别饮1升清水及饮1升生理盐水后的尿生成速率。

错误的叙述是（　　）。

A．饮清水后约1h，尿生成速率达到峰值

B．饮清水后0.5h，血液中的抗利尿素浓度降低

C．在3h内，饮清水较饮生理盐水产生的尿量多

D．3h后两条曲线将不再交叉或重叠

解析　抗利尿激素调节人体的水平衡，抗利尿激素降低，尿量增加。

据图可知，A、C两项正确；因为饮清水后0.5h尿量大量增加，所以抗利尿激素浓度降低，B项正确；3h后，尿生成速率趋于稳定，两条曲线将可能重叠，D项错误。

答案　D