2023版高考生物一轮总复习第8单元生命活动的调节第23课人体的内环境与稳态教师用书

第23课　人体的内环境与稳态

►学业质量水平要求◄

1．通过分析内环境的组成及其稳态，形成稳态与平衡的生命观。(生命观念)

2．通过分析体液各成分相互关系及内环境与外界环境的物质交换关系的图示，构建体内细胞与外界环境之间物质交换模型。(科学思维)

3．通过“生物体维持pH稳定的机制”实验，提高实验设计及对实验结果分析与讨论的能力。(科学探究)

4．通过列举分析内环境稳态失调引起的疾病，形成关爱生命、关注人体健康的态度。(社会责任)

考点一　人体的内环境与稳态

1．内环境的组成

(1)体液与内环境。

(2)体液各部分的相互转化关系。

(3)下列几种细胞所生活的具体内环境。(连一连)

2．内环境的成分和理化性质

(1)内环境的成分。

①血浆的主要成分。

②与血浆相比，组织液、淋巴液中蛋白质的含量很少。

(2)内环境的理化性质。

3．内环境的作用

(1)细胞生存的直接环境。

(2)细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。

4．内环境的稳态

1．血液是细胞外液中最活跃的成分。 (　×　)

2．血浆渗透压取决于Na＋、Cl－的浓度。 (　×　)

3．血细胞和心肌细胞所需的营养物质都直接来自血浆。 (　×　)

4．淋巴液中的蛋白质含量高于血浆中的。 (　×　)

5．人体剧烈运动后，由于无氧呼吸产生乳酸，血浆pH明显降低。 (　×　)

6．小肠上皮细胞与内、外环境均有物质交换。 (　√　)

1．内环境相关易混淆概念辨析

(1)血液≠血浆。

①血液包括血浆和血细胞。

②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。

①血红蛋白是存在于红细胞内的重要成分。

②血浆蛋白是血浆中多种蛋白质的总称。

(3)体液≠内环境。

①体液包括细胞内液和细胞外液(内环境)。

②内环境包括血浆、组织液和淋巴液等。

2．内环境组成的“存在”与“不存在”举例

(1)4类内环境物质。

(2)4类非内环境物质。

(3)发生在内环境中的4类反应。

①酸碱缓冲对参与的碱或酸的缓冲反应。

②神经递质与突触后膜受体结合的反应。

③抗原—抗体特异性结合的反应。

④激素与靶细胞膜外侧特异性受体的结合。

3．内环境稳态的实例分析——渗透压变化引起的组织水肿

4．内环境稳态失调引起的疾病

5．内环境稳态的调节机制

(1)神经调节：稳态调节的主要方式，如体温调节、水盐平衡调节和血糖平衡调节的中枢均位于下丘脑。

(2)体液调节：某些化学物质(如激素、CO2、组胺等)通过体液传送对机体进行调节，其中主要是激素调节。

(3)免疫调节：免疫系统通过清除异物、外来病原微生物等对内环境的稳态起调节作用。

考向1| 内环境的组成、成分与理化性质

1．(2019·全国卷Ⅲ)下列关于人体组织液的叙述，错误的是(　　)

A．血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞

B．肝细胞呼吸代谢产生的CO2可以进入组织液中

C．组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中

D．运动时，丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中

D　解析：骨骼肌细胞生存的内环境是组织液，血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞，A正确；肝细胞呼吸代谢产生的CO2可通过自由扩散的方式进入组织液中，B正确；组织液中的O2可通过自由扩散的方式进入组织细胞中，C正确；人体细胞无氧呼吸产生乳酸的过程发生在细胞质基质中，D错误。

2．(2021·山东德州二模)某患者高烧并伴随严重腹泻、呕吐和全身乏力酸痛，血常规检查显示血浆 pH 偏低。医生开出的处方中含有“口服补液盐”，其成分有氯化钾、氯化钠、碳酸钠、葡萄糖等。下列说法正确的是(　　)

A．“口服补液盐”中的碳酸钠有利于缓解酸中毒

B．“口服补液盐”中的氯化钠可为患者提供能量

C．“口服补液盐”中的无机盐离子主要在患者的细胞内发挥作用

D．患者体温升高说明体温调节中枢的功能发生了障碍

A　解析：碳酸钠有利于缓解酸中毒，利于机体pH的稳定，A正确；氯化钠为无机盐，无机盐不能提供能量，B错误；无机盐离子如钠离子和氯离子主要与细胞外液的渗透压有关，主要在细胞外起作用，C错误；患者体温升高是机体维持体温稳定的调节过程，不能说明体温调节中枢的功能发生了障碍，D错误。

考向2| 内环境稳态的维持及其调节机制

3．(2021·河北卷改编)高盐饮食后一段时间内，虽然通过调节饮水和泌尿可以使细胞外液渗透压回归Na＋摄入前的水平，但机体依旧处于正钠平衡(总Na＋摄入多于排泄)状态。下列叙述错误的是(　　)

A．细胞外液渗透压主要来源于Na＋和Cl－

B．细胞外液渗透压回归与主动饮水、抗利尿激素分泌增加有关

C．细胞内液不参与细胞外液渗透压的调节

D．细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时，细胞外液总量和体液总量均增多

C　解析：细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－，A正确；高盐饮食一段时间后，细胞外液渗透压会升高，机体可以通过主动饮水和抗利尿激素分泌的增加降低细胞外液渗透压，从而使细胞外液渗透压回归Na＋摄入前的水平，B正确；细胞内液可以与细胞外液相互交换成分，因此，细胞内液参与细胞外液渗透压的调节，C错误；细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时，通过调节饮水和泌尿可以使细胞外液渗透压回归Na＋摄入前的水平，饮水和抗利尿激素分泌增加均会增加细胞外液总量，体液由细胞外液和细胞内液组成，故体液的总量也会增多，D正确。

4．同学们在1 500米体育测试过程中，机体会发生一系列变化。下列有关说法正确的是(　　)

A．运动中产生大量乳酸，HCO参与调节，血浆pH不会明显降低

B．运动中消耗能量较多，肝糖原和肌糖原会大量分解，补充血糖

C．运动中大量产热出汗，机体体温不会明显升高、血浆渗透压降低

D．运动中呼吸增强，是由于血液中CO2增多刺激了下丘脑的呼吸中枢

A　解析：运动中产生大量乳酸，但由于血浆中缓冲物质的存在，血浆pH不会明显降低，A正确；肌糖原不能分解形成葡萄糖进行供能，B错误；运动中细胞代谢加强使产热量增加，由于机体大量出汗而增加了散热，故机体体温不会明显升高，由于水分散失，导致血浆渗透压升高，C错误；呼吸中枢位于脑干，D错误。

考点二　(探究·实践)模拟生物体维持pH的稳定

1．实验原理

在溶液中加入酸或碱，缓冲对(如NaH2PO4/Na2HPO4)能使溶液pH的变化减弱；与自来水相比，生物组织匀浆更类似于缓冲液。

2．实验材料：自来水、缓冲液、肝匀浆等。

3．实验方法

(1)模拟酸性物质：每次滴加1滴0.1 mol/L的HCl溶液，加5滴再测一次pH，重复这一步骤直到加入了30滴为止。

(2)模拟碱性物质：每次滴加1滴0.1 mol/L的NaOH溶液，加5滴再测一次pH，重复这一步骤直到加入了30滴为止。

4．实验结果

缓冲液加入少量酸或碱后，pH变化不明显，原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4, 其中NaH2PO4呈酸性，当加入少量NaOH时，可以中和OH－；Na2HPO4呈碱性，当加入少量HCl时，可以中和H＋。自来水则不同，加入酸或碱后，pH变化明显。

5．实验结论：生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水，说明生物材料内含缓冲物质，能够维持pH的相对稳定。

1．血浆的成分稳定时，机体达到稳态。 (　×　)

2．某人饮用一瓶苏打水后，其内环境的pH会大幅上升。 (　×　)

3．根据所得实验数据画pH变化曲线时，一般以pH为横轴，以酸或碱的量为纵轴。(　×　)

4．每种实验材料测定完成后，都必须将烧杯充分洗净，方可倒入等量的实验材料。              (　√　)

1．本实验采用对比实验的方法

通过向自来水、缓冲液、生物材料中加入酸或碱溶液引起pH的不同变化，定性说明人体内液体环境与缓冲液相似，而不同于自来水，从而说明生物体pH相对稳定的机制。

2．实验结果的直观表示

3．人体维持pH稳定的机制

(1)维持的因素：血浆中存在缓冲物质，如NaHCO3/H2CO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。

(2)维持机制：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。

1．某实验小组将加入抗凝剂和生理盐水的新鲜绵羊血液进行离心，结果如图1；接着取上清液，分别向其中滴加0.1 mol/L的HCl和0.1 mol/L的NaOH，同时用蒸馏水做对照，结果如图2。下列说法正确的是(　　)

A．取适量上清液加入双缩脲试剂，若出现紫色则说明含血红蛋白

B．若要提取相关抗体用于免疫治疗，最佳材料应是沉淀物

C．图2实验中HCl、NaOH的浓度和滴数为自变量

D．图2实验结果表明：血浆有一定的缓冲能力

D　解析：依题意可知，上清液的成分为血浆，取适量上清液加入双缩脲试剂，若出现紫色则说明含血浆蛋白，而血红蛋白存在于红细胞中，A错误；抗体主要分布在血清中，而血清属于血浆的范畴，因此若要提取相关抗体用于免疫治疗，最佳材料应是上清液，B错误；图2实验中，蒸馏水和上清液为自变量，HCl、NaOH的浓度和滴数分别为无关变量和自变量，C错误；由图2可知，分别滴加0.1 mol/L的HCl和0.1 mol/L的NaOH溶液后，上清液的pH变化幅度比蒸馏水的pH变化幅度小，说明血浆有一定的缓冲能力，D正确。

2．某生物学小组通过实验的方法来研究生物组织材料维持pH稳定的机理。该小组以等量的肝匀浆、自来水和pH为7的磷酸盐缓冲液为实验材料，向三组溶液中加入酸或碱后，测定溶液pH的变化。下列叙述正确的是(　　)

A．向肝匀浆中加入酸或碱后，调节pH的缓冲物质有所不同

B．向各种溶液中一次性加入足量的酸或碱来确定其调节pH的能力

C．在一定的范围内，三组溶液中，自来水的pH变化可能最小

D．即使加入的酸或碱过多，肝匀浆的pH依然能保持稳定

A　解析：在肝匀浆中，存在能调节酸碱度的缓冲对，如加入的酸可与NaHCO3反应，加入的碱可与H2CO3反应，A正确；向一种溶液中分别加入不同滴数的酸或碱，不同溶液中加入的酸或碱应等量，并测定各实验材料的pH，以确定其调节pH的能力，B错误；由于肝匀浆、磷酸盐缓冲液中都含有缓冲物质，在一定范围内，这两组的pH变化都较小，而自来水组的pH变化最大，C错误；缓冲物质调节pH的能力是有限的，加入的酸或碱过多，肝匀浆的pH就不能保持稳定，D错误。

【命题动态】内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，内环境稳态失调会危及人体健康。健康生活是当今社会的热点话题，也是高考命题的切入点之一，综合运用所学知识解释或解决与生物学相关的学习、生活中的问题，考查体现基础性、综合性和应用性。一般以客观题形式出现，难度较低。

1．(2020·山东卷改编)某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少，检查发现其肺部出现感染，肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分，被确诊为高原性肺水肿。下列说法错误的是(　　)

A．该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高

B．体温维持在38 ℃时，该患者的产热量大于散热量

C．患者肺部组织液的渗透压升高，肺部组织液增加

D．若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收，可使患者尿量增加

[思维培养]

B　解析：该患者呼吸困难导致CO2不能及时排出体外，使体内CO2含量偏高，A正确；体温维持在38 ℃时，患者的产热量等于散热量，B错误；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，使得肺部组织液渗透压升高，对水的吸引力增大，肺部组织液增加，C正确；使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收，原尿中的水重吸收减少，导致患者尿量增加，D正确。

2．(2021·山东卷)氨基酸脱氨基产生的氨经肝脏代谢转变为尿素，此过程发生障碍时，大量进入脑组织的氨与谷氨酸反应生成谷氨酰胺，谷氨酰胺含量增加可引起脑组织水肿、代谢障碍，患者会出现昏迷、膝跳反射明显增强等现象。下列说法错误的是(　　)

A．兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短

B．患者膝跳反射增强的原因是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱

C．静脉输入抗利尿激素类药物，可有效减轻脑组织水肿

D．患者能进食后，应减少蛋白类食品摄入

[思维培养]

C　解析：膝跳反射和缩手反射都属于非条件反射，其中膝跳反射由2个神经元参与，缩手反射由3个神经元参与，膝跳反射的突触数目少，因此兴奋经过膝跳反射神经中枢的时间比经过缩手反射神经中枢的时间短，A正确；患者由于谷氨酰胺增多，引起脑组织水肿、代谢障碍，所以应是高级神经中枢对低级神经中枢的控制减弱，B正确；抗利尿激素能提高肾小管和集合管对水的通透性，促进水的重吸收，使血浆渗透压降低，不能有效减轻脑组织水肿，C错误；患者能进食后，应减少蛋白类食品的摄入，减少氨基酸代谢，D正确。

1．(生活、学习和实践情境)“酸碱体质理论”有两种错误观点：其一，人的体质有酸性与碱性之分，酸性体质是“万病之源”，纠正偏酸的体质就能维持健康；其二，人若要想健康，应多摄入碱性食物。下列关于人体酸碱平衡的叙述错误的是(　　)

A．人体内环境的pH大致相同，不会因食物的酸碱性而剧烈变化

B．正常人血浆pH的维持与它含有HCO、H2PO等离子有关

C．丙酮酸在组织液中转化成乳酸会导致人体血浆的pH略有降低

D．人体各器官、系统协调一致地正常运行是内环境酸碱平衡的基础

C　解析：细胞外液中有缓冲对，能将人体的pH维持在7.35～7.45，不会因食物的酸碱性而发生剧烈变化，A正确；正常人血浆pH的维持与它含有HCO/H2CO3、HPO/H2PO等离子有关，B正确；丙酮酸在细胞质基质中转化成乳酸，C错误；人体各器官、系统协调一致地正常运行，是内环境酸碱平衡的基础，D正确。

2．(生活、学习和实践情境)科学家研究发现，节食减肥的中学生出现了明显的记忆力减退、反应迟钝、计算能力下降。过度节食还能诱发骨质疏松、贫血、低血钾、内分泌失调、情绪低落等多种症状。下列叙述错误的是(　　)

A．过度节食可能使磷脂和蛋白质摄入不足，对膜面积较大的神经细胞的更新影响较大

B．钾是人体正常生长发育所需的大量元素，血钾过低会影响神经、肌肉的兴奋性

C．Na＋、Cl－等离子的摄入量减少可使内环境的渗透压降低，引起抗利尿激素释放量增加，尿量增多

D．情绪低落可能会影响神经递质的释放，进而使免疫细胞功能下降

C　解析：过度节食可能使磷脂和蛋白质摄入不足，磷脂是构成生物膜的主要成分，对膜面积较大的神经细胞的增殖和更新影响较大，A正确；钾是人体不可缺少的大量元素，其作用主要是维持神经、肌肉的正常功能，血钾低影响神经、肌肉的兴奋性，B正确；Na＋、Cl－等离子摄入量减少可使内环境渗透压降低，引起抗利尿激素释放量减少，尿量增多，C错误；情绪低落会使作用于免疫细胞的神经递质释放量减少，导致免疫力下降，D正确。

3．(生活、学习和实践情境)新冠肺炎诊疗方案指出患者常规治疗时需要注意水、电解质平衡，维持内环境稳态，并定时监测肝酶、血氧饱和度等指标。下列相关叙述错误的是(　　)

A．组织液与血浆中的蛋白质、电解质的含量基本相同

B．肺炎患者细胞内液和血浆蛋白外渗导致出现肺水肿现象

C．肝酶含量高于正常值说明肝细胞受到一定程度的损伤

D．血氧饱和度正常的生理意义是保证细胞正常氧化分解有机物

A　解析：血浆中的电解质和组织液基本相同，血浆中的蛋白质的含量较组织液中的蛋白质的含量高，A错误；细胞内液外渗和血浆蛋白外渗进入组织液，导致组织液含量增加而引起肺部组织水肿，B正确；正常情况下，肝酶主要存在于肝细胞内，当肝细胞受到损害时，这些酶就会从肝细胞中释放出来，进入血液，使血液里的肝酶含量高于正常值，C正确；血氧饱和度正常可以保证细胞有机物正常的氧化分解，为生命活动的正常进行提供能量，D正确。