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苏教版2019 高中生物 选择性必修一 第二章 人体内环境与稳态 单元检测
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高中生物学苏教版2019选择性必修一单元测试第二章 人体内环境与稳态
一、单选题(每题3分,共60分)
1.(2022高二下·湖北月考)太空环境中,航天器和航天服为航天员们提供了一个类似于地面的环境,以维持机体的稳态。下列关于内环境和稳态的相关叙述正确的是( )
A.CO2是人体细胞产生的代谢废物,不参与维持内环境的稳态
B.在生命系统的各个层次上,普遍存在着稳态的现象
C.内环境稳态的实质就是内环境的渗透压、温度和酸碱度保持相对稳定
D.坎农提出内环境稳态是在神经调节与体液调节和免疫调节的共同作用下实现的
2.(2022高二下·云县月考)以下关于内环境稳态的说法,不正确的是( )
①稳态就是指内环境的各种理化性质处于稳定状态
②人体各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础 ③内环境稳态的调节机制的现代观点是神经—体液—免疫调节机制 ④人体维持稳态的调节能力是很强的,即使外界环境剧变,人体也能保持稳态的平衡
A.①② B.①④ C.②③ D.②④
3.(2021高二上·长春期末)下列属于人体内环境组成成分的是( )
①抗体、血浆蛋白和尿素 ②血红蛋白、O2和葡萄糖
③葡萄糖、CO2和胰岛素 ④肾上腺素、唾液淀粉酶和ATP合成酶
A.①③ B.①③④ C.①②③ D.①②④
4.(2021高二上·长春期末)某同学以清水、缓冲液和血浆分别为实验材料进行“探究血浆是否具有维持pH稳定的功能”的实验,实验结果如图所示。下列相关叙述中,错误的是( )
A.血浆组为实验组,清水组和缓冲液组为对照组
B.图中的结果表明缓冲液组维持pH稳定的能力强于血浆组
C.清水组实验结果异常,可能滴加的是NaOH
D.该实验结果说明血浆组维持pH稳定的能力是有限的
5.(2021高二上·嫩江期末)下列物质,在血浆中都能找到的有( )
A.甲状腺激素、氧气、尿素、血浆蛋白
B.氨基酸、肝糖原、二氧化碳、钠离子
C.胰蛋白酶、钙离子、脂肪、葡萄糖
D.呼吸酶、脂肪酸、载体、胆固醇
6.(2021高二上·嫩江期末)如图是人体某组织的结构示意图,①②③④分别表示人体内不同部位的液体。据图判断下列说法正确的是( )
A.人体的内环境是由①②③④组成的
B.③中可发生丙酮酸和水分解产生CO2和[H]
C.②和③成分的主要区别在于无机盐含量不同
D.血浆中的O2进入组织细胞的途径是②→③→④
7.(2021高二上·嫩江期末)肌肉注射和静脉注射都是将药物直接送入人体液的治疗方法,下列有关叙述错误的是( )
A.肌肉注射是将药物直接送到组织液中
B.静脉注射常使用生理盐水以维持正常渗透压
C.两种方法注射的药物都不会出现在淋巴液中
D.人体内环境主要包括血浆、组织液和淋巴液
8.(2021高二上·白山期末)下列选项的组合中,表示的含义相同的一组是( )
①细胞内液②血浆、组织液、淋巴液等③细胞外液④内环境
A.①③ B.②④ C.①②③ D.②③④
9.(2021高二上·哈尔滨期末)如图为小肠绒毛上皮细胞及小肠绒毛内部结构示意图,下列说法正确的是( )
A.葡萄糖进入1的方式是协助运输
B.3内液体渗透压过高可引起组织水肿
C.由2携带的氧到心肌细胞内被利用,至少需要经过6层生物膜
D.5内液体含有的蛋白质与3内一样多
10.(2021高二上·黄浦期末)下列与人体内环境与稳态的叙述,错误的是( )
A.血浆中的缓冲物质能维持细胞外液pH的相对稳定
B.大量失钠对细胞外液渗透压的影响小于细胞内液
C.严重肾炎患者出现蛋白尿,可导致其发生组织水肿
D.与突触间隙中的液体相比,血浆中蛋白质含量较高
11.(2021高二上·哈尔滨期末)如图为人体局部组织物质交换示意图,其中a、b代表人体内的物质,①②③代表体液。下列说法正确的是( )
A.①渗透压明显偏低时将导致②的量减少
B.①中含有激素、氨基酸、尿素、CO2等物质
C.③内若产生乳酸,则会引起①②内pH的剧烈变化
D.若组织细胞为肌肉细胞,a为CO2,b为O2
12.(2022·大连模拟)人的血细胞有红细胞、白细胞和血小板。下列有关叙述正确的是( )
A.人体脊髓中的造血干细胞不断增殖分化产生各种血细胞
B.缺铁会引起血红蛋白量减少,从而导致血浆渗透压下降
C.红细胞有运输O2的功能,O2通过自由扩散进入组织细胞
D.血液、组织液、淋巴液等共同构成了血细胞的细胞外液
13.(2021高三上·哈尔滨期末)下列关于内环境的叙述错误的是( )
A.组织液不断生成与回流,并保持动态平衡
B.血浆和淋巴液都是免疫细胞生存环境
C.血红蛋要白主要存在于血浆和组织液中
D.内环境从外界得到营养物质要通过消化系统、呼吸系统、循环系统等结构
14.(2021高三上·黑龙江期末)在抗震救灾中,发现有些在废墟下由于肌肉受到挤压导致局部组织坏死但仍保持清醒的幸存者,当移开重物被救出后,却因肌肉大量释放的肌红素、钾等物质迅速进入血液,结果造成人压着没事,救出来后最终因心肾功能衰竭而不幸去世的情况。下列与之有关的叙述,错误的是( )
A.在移开重物前,应先为伤者静脉滴注生理盐水,使血液中的有害物质随尿液排出
B.有些刚被救的伤者,其内环境稳态已经遭到破坏,影响正常的生命活动
C.幸存者体内因严重缺水,体内渗透压升高
D.心肾功能衰竭是由于伤者血浆渗透压过低所致
15.(2022高二上·松原期末)内环境稳态是机体正常进行生命活动的前提条件。下列相关叙述正确的是( )
A.炎热环境下,人体的产热量大于散热量,因此需要增加散热量来维持体温的恒定
B.饥饿条件下,肌糖原分解成葡萄糖,因此血液流经肌肉组织后血液中的葡萄糖会变多
C.失水过多时,下丘脑分泌的抗利尿激素反射弧的效应器是肾小管
D.紧张恐惧时,肾上腺素的分泌会增加,因此生命活动往往同时受神经和体液的调节
16.(2022·新乡模拟)胰岛A细胞和胰岛B细胞分别合成并分泌胰高血糖素和胰岛素。在人体内,胰岛素分泌量增加会抑制胰高血糖素的分泌。下列相关叙述错误的是( )
A.胰岛素和胰高血糖素的分泌受神经和体液的共同调节
B.当血糖浓度升高时,胰高血糖素的合成和分泌会减少
C.当血糖浓度偏低时,胰高血糖素能促进肝糖原水解以补充血糖
D.胰腺导管堵塞时会导致胰岛素不能排出而引起高血糖
17.(2022·郑州模拟)胰岛素浓度升高时,葡萄糖转运载体从靶细胞内的囊泡膜转移到细胞膜上;胰岛素浓度降低时,葡萄糖转运载体通过靶细胞膜内陷重新回到囊泡。关于血糖调节的叙述错误的是( )
A.胰岛B细胞分泌的胰岛素能加速靶细胞摄取利用储存葡萄糖
B.靶细胞通过胞吞、胞吐调节细胞膜上葡萄糖转运载体数量的变化
C.空腹时,血糖的来源是肝糖原和肌糖原的分解及非糖类物质的转化
D.进食后,胰岛素分泌增加引起靶细胞膜上葡萄糖转运载体数量增加
18.(2021高三上·丹东月考)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。下列叙述正确的是( )
A.细胞外液渗透压主要取决于Na+含量,Na+越多,细胞外液渗透压越高
B.细胞外液渗透压回归与主动饮水、抗利尿激素分泌减少有关
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
19.(2021高二上·辉南月考)假如正常人处于0 ℃环境中,产热为a1,散热为b1,处于30 ℃的环境中,产热为a2,散热为b2。下列关于体温调节的叙述错误的是( )
A.体温调节中枢在下丘脑,但冷的感觉是在大脑皮层形成的
B.同30 ℃环境相比,人处于0 ℃环境中要通过增加产热,减少散热以维持体温稳定,因此a1>a2,b1< b2
C.从30 ℃的环境进入0 ℃的环境,人体抗利尿激素分泌减少,尿量增加
D.从30 ℃的环境进入0 ℃的环境,皮肤会起鸡皮疙瘩,这属于非条件反射
20.(2021高二上·鹤岗月考)英国冒险家贝尔•格里尔斯主持写实电视节目《荒野求生》,模拟探险家在极为恶劣的环境下为脱离险境,设法寻找回到文明社会的路径,在前进的道路上他沿绳滑落深谷、甚至徒手攀爬峭壁等,下列有关人体变化的叙述不正确的是( )
A.人在恐惧紧张时,在内脏神经的支配下,肾上腺素增多,作用于心脏,使心率加快
B.人长时间不吃饭、不喝水、不休息,其体内抗利尿激素和胰高血糖素增多
C.人体内分泌腺产生的激素通过特异性受体运输给相应的靶器官、靶细胞
D.人在寒冷环境下可通过骨骼肌战栗,使产热量增加
二、综合题(共3题,共24分)
21.(2022·平罗模拟)生酮饮食是一种低碳水化合物、高脂肪、适量蛋白质及其他营养物质的配方饮食。生酮饮食通过模拟饥饿状态,改变人体的代谢途径,诱导酮体(酮体是脂肪酸氧化的中间产物,包括β-羟丁酸、乙酰乙酸和丙酮,呈酸性)的大量产生。目前,生酮饮食除应用于减肥外,在治疗癫痫、癌症等方面取得了一定的进展。请回答下列问题:
(1)在人体健康的前提下,与普通饮食相比,长期生酮饮食者体内 (填“胰岛A细胞”或“胰岛B细胞”)分泌活动较强,其分泌的激素能 ,有利于人体脂肪含量下降。
(2)癫痫病是大脑神经元因突发性异常放电而导致短暂的大脑功能障碍的一种慢性疾病。γ-氨基丁酸(GABA)是哺乳动物大脑中的一种神经递质。生酮饮食能有效控制GABA拮抗剂诱导的癫痫发作。GABA通过 (方式)释放到突触间隙,作用于突触后膜,可使后膜神经元 (填“兴奋”或“抑制”)。
(3)有研究表明,生酮饮食能抑制癌细胞的生长,这与癌细胞对酮体和糖类的利用有关,请推测正常细胞和癌细胞对酮体和糖类利用方面的差异: 。
(4)盲目进行生酮饮食也可能会对人体产生不利影响,试举两例: 。
22.(2022·惠州模拟)慢性肾病是困扰人类的一种重要疾病,在中国40岁以上群体中其发病率高达10%,而发现率只有5%。回答下列问题:
(1)血浆渗透压是指血浆中溶质微粒对 的吸引力,由血浆蛋白引起的叫血浆胶体渗透压。当营养不良时,血浆胶体渗透压会 从而造成组织水肿。正常人原尿中所有的葡萄糖会被肾小管全部重吸收,尝试解释为什么糖尿病患者尿液中会含有葡萄糖 。
(2)肾小球滤过率(GFR)是监测肾功能的一项重要指标,即每分钟肾脏产生的原尿的量。主要由肾血流量和有效滤过压决定,如图所示。请用一个仅包含“+、-、=、A,B,C,D”的简单的公式表达有效滤过压(a)和毛细血管血压(b)、囊内压(c)、血浆胶体渗透压(d)之间的关系 。肾血流量和有效滤过压通过影响原尿的生成量改变尿量,请举例说明一个影响尿量的其他机制? 。
(3)菊粉(一种植物多糖)的肾脏清除率是医学上测量GFR的“金标准”,原理是:给患者静脉注射菊粉后测量尿液中菊粉含量。请推测菊粉能作为测量GFR的标记物应该具有的一些特性。(提示:从菊粉在体内代谢方式、排出方式、肾小管是否主动分泌/排出、安全性等角度中挑选两个角度作答。) 。
23.(2021高二上·长白月考)如图为某人在饥饿时参加冰桶挑战,其体内的一些生理变化过程示意图(图中①~④为激素,A、B、C表示器官、组织或细胞)。请据图回答下列问题:
(1)参加冰桶挑战的人在被冰水浇湿后,人的体温调节中枢会兴奋,体温调节中枢位于 。产生冷觉的A表示 。
(2)全身被冰水浇湿后,下丘脑会分泌①,①促使B分泌②,②促使甲状腺分泌③,该过程中①表示 ,B表示 ,该过程体现了激素调节中的 调节;当③增加到一定程度后可以抑制下丘脑和B分泌①和②,该过程体现了激素调节中的 调节。
(3)饥寒交迫时,图中④ 分泌增加,④主要的生理功能是 。
(4)冰桶挑战最初旨在让人们了解肌肉萎缩性侧索硬化症,即运动神经元病,俗称渐冻症,临床表现为运动功能越来越退化,最后发展为全身无力、长期卧床,无法自主呼吸,但患者的智力、记忆、感觉不受影响。著名物理学家霍金即罹患该病。“渐冻人”肌肉萎缩,肌肉属于反射弧中 的一部分,效应器是指 。
三、实验探究题(共2题,共16分)
24.(2022·济南模拟)2022年2月4日冬奥会在北京隆重举行。运动员在完成高难度动作的同时,心跳加快,血压升高,这与体内交感神经和副交感神经对心率和动脉血压的快速调节有关。回答下列问题。
(1)运动员始终穿着保暖的运动服,以维持机体内环境的稳态。人体中内环境的作用是 ,内环境稳态是指内环境的 保持相对稳定的状态。
(2)寒冷条件下,运动员尿量增加,其原因可能是位于 的渗透压感受器受到刺激后,引起抗利尿激素分泌 (填“增加”或“减少”),进而使尿量增加。
(3)交感神经和副交感神经均属于 (填“传入”或“传出”)神经,两者往往作用于同一器官,这样的意义是 。
(4)为验证神经系统控制心脏活动时,在副交感神经元和心肌细胞之间传递的是化学信息。某研究小组进行了如下实验:
①取保留副交感神经的两个蛙心脏,编号A、B,置于相同的培养液中;
②刺激支配A蛙心的副交感神经,心脏跳动速率将 ;
③ ;
④根据实验现象得出实验结论。
25.(2022·湛江模拟)血糖浓度稳定是内环境稳态的重要指标。胰岛素分泌增多会使血糖浓度降低,甚至会引起不安、呼吸急促、痉挛、休克等低血糖症状,肾上腺素可使血糖浓度升高。为验证上述结论,某实验小组采用大鼠、胰岛素浴液、肾上腺素溶液、葡萄糖溶液、生理盐水等材料,进行了相关实验。回答下列问题:
(1)血糖平衡调节过程中,影响胰岛素分泌的信息分子有 (答出2点)。胰岛素能降低血糖的机理是 。
(2)该实验小组将生长状况相同的健康大鼠均分为4组进行了如下表所示实验,请补充完善实验步骤:
实验组
步骤一
观察大鼠的状态
步骤二
观察大鼠的状态
甲
先注射生理盐水
正常
再注射生理盐水
正常
乙
先注射胰岛素溶液
出现低血糖症状
①
低血糖症状
丙
先注射胰岛素溶液
出现低血糖症状
②
丁
先注射胰岛素溶液
出现低血糖症状
③
④
(3)乙组大鼠实验后不予以喂食,一段时间后会出现神志不清、记忆力下降的症状,原因是 。
答案解析部分
1.【答案】B
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、CO2参与维持内环境的稳态,可以调节人的呼吸频率,维持内环境中气体的相对稳定,A错误;
B、在生命系统的各个层次上都普遍存在着稳态的现象,如个体的内环境稳态、种群数量处于相对稳定状态、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,B正确;
C、内环境稳态的实质就是内环境的理化性质和化学成分保持相对稳定,其中渗透压、温度和酸碱度属于理化性质,C错误;
D、坎农提出内环境稳态是在神经调节与体液调节的共同作用下实现的,D错误。
故答案为:B。
【分析】(1)内环境的概念:由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。血浆 、组织液和淋巴通过动态的有机联系,共同构成机体内细胞生活的直接环境。
(2) 内环境的理化性质——三个主要方面:渗透压 、酸碱度和温度 。
(3)内环境的稳态含义: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。
2.【答案】B
【知识点】内环境的理化特性
【解析】【解答】①稳态是指内环境的各种化学成分和理化性质处于相对稳定的状态,①错误;
②人各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础,②正确;
③内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网,③正确;
④人维持稳态的条件能力是有一定限度,当环境变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现障碍,内环境的稳态就会遭到破坏,引起细胞代谢紊乱,④错误。
综上错误的选项有①④,B正确,ACD错误。
故答案为:B。
【分析】内环境稳态(1)实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性和化学成分呈现动态平衡的过程;(2)定义:在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态;(3)调节机制:神经-体液-免疫调节网络;(4)层面:水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节;(5)意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
3.【答案】A
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】①抗体、血浆蛋白和尿素存在于血浆中,属于人体内环境组成成分;②血红蛋白位于红细胞内不属于人体内环境组成成分;③葡萄糖、CO2和胰岛素存在于血浆中;④唾液淀粉酶属于体内外界环境中额物质,ATP合成酶属于细胞内物质,这两者均不属于内环境的组成成分。所以属于人体内环境组成成分的是①和③,A符合题意。
故答案为:A
【分析】1.人体内环境的组成成分
2.不存在于内环境的物质有:
①只存在于细胞内液及细胞膜的成分:血红蛋白、呼吸氧化酶、解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、载体蛋白等。
②存在于体内的外界环境液体的成分。消化液、尿液、泪液、汗液、体腔液等中的成分。
4.【答案】B
【知识点】内环境的理化特性
【解析】【解答】A.该实验的目的是“探究血浆是否具有维持pH稳定的功能”,所以血浆组为实验组,则清水组和缓冲液组为对照组,A不符合题意;
B.图中结果表明血浆组维持pH稳定的能力强于缓冲液组,B符合题意;
C.清水组溶液pH上升,说明加入的是碱性物质,可能滴加的是NaOH,C不符合题意;
D.根据实验结果,当加入的稀盐酸量增加到一定程度,血浆组的pH也不能保持相对恒定,说明血浆维持pH稳定的能力是有限的,D不符合题意。
故答案为:B
【分析】细胞外液的理化性质
1.渗透压:是溶液本身的一种特性,指溶液中的溶质微粒对水的吸引力。细胞外液中的溶质微粒的数目决定细胞外液渗透压的大小,溶质微粒数目越多,渗透压越大,反之,越小。
2.酸碱度
(1)正常人血浆近中性,pH为7.35~7.45。与HCO3-、HPO42-等离子有关。
(2)缓冲物质:血液中含有许多对,对酸碱性物质起缓冲作用的物质,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等。
3. 温度
人体细胞外液的温度一般维持在 37℃ 左右。人体内酶的最适温度也是 37℃ 左右。温度过高或过低都会影响酶的活性,从而影响人体的新陈代谢。
5.【答案】A
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、甲状腺激素、氧气、尿素、血浆蛋白在血浆中均含有,属于内环境成分,A正确;
B、肝糖原在肝细胞内,在血浆中不可能找到,B错误;
C、蛋白酶分布在消化道或细胞内,血浆中没有,C错误;
D、呼吸酶分布在细胞内,血浆中没有,细胞膜上的载体也不属于内环境组分,D错误。
故答案为: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、淋巴等,也称为内环境。内环境(血浆、淋巴、组织液)中物质:①小肠吸收的物质在血浆、淋巴中运输:水、盐、糖、氨基酸、维生素、血浆蛋白、甘油、脂肪酸等。②细胞分泌物:抗体、淋巴因子、神经递质、激素等。③细胞代谢产物:CO2、水分、尿素等。不属于内环境的成分:(1)细胞内的物质:如载体蛋白、呼吸酶、血红蛋白等;(2)细胞膜上的物质:如运输载体等;(3)与外界相通的结构中的液体:如尿液、泪液、汗液、消化液等;(4)体腔液、关节液在体内但不在细胞间,不为组织细胞提供物质交换,不属于内环境。
6.【答案】D
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】分析图示可知:①为淋巴,②为血浆,③为组织液,④为细胞内液,内环境是指细胞外液,主要包括血浆、组织液和淋巴,即由①②③组成,A错误;丙酮酸和水分解产生CO2和[H],发生在线粒体基质中,B错误;②(血浆)和③(组织液)成分的主要区别是蛋白质含量不同,C错误;O2是以自由扩散的方式跨膜运输的,血浆中的O2进入组织细胞的途径是[②]血浆→[③]组织液→[④]细胞内液,D正确。
【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、淋巴等,也称为内环境。内环境(血浆、淋巴、组织液)中物质:①小肠吸收的物质在血浆、淋巴中运输:水、盐、糖、氨基酸、维生素、血浆蛋白、甘油、脂肪酸等。②细胞分泌物:抗体、淋巴因子、神经递质、激素等。③细胞代谢产物:CO2、水分、尿素等。不属于内环境的成分:(1)细胞内的物质:如载体蛋白、呼吸酶、血红蛋白等;(2)细胞膜上的物质:如运输载体等;(3)与外界相通的结构中的液体:如尿液、泪液、汗液、消化液等;(4)体腔液、关节液在体内但不在细胞间,不为组织细胞提供物质交换,不属于内环境。
7.【答案】C
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】A、肌肉注射是将药物直接送到组织液中,A正确;
B、临床上给病人输液时通常使用生理盐水是为了维持机体渗透压的稳态,进而使内环境维持稳态,B正确;
C、静脉注射药物直接进入血浆,肌肉注射药物直接进入组织液,血浆和组织液相互渗透,组织液通过淋巴循环可以进入淋巴,因此两种方法注射的药物都可能会出现在淋巴液中,C错误。
D、人体内环境主要包括血浆、组织液和淋巴液,D正确;
故答案为:C。
【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、淋巴等,也称为内环境。血浆、淋巴和组织液的联系:血浆和组织液之间可以穿过毛细血管壁相互渗透,组织液可以穿过毛细淋巴管壁进入淋巴,淋巴通过淋巴循环进入血浆。
8.【答案】D
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】体液包括细胞内液和细胞外液,其中细胞外液又叫内环境,主要由组织液、血浆、淋巴组成,②③④含义相同,D正确,ABC错误。
故答案为:D。
【分析】内环境组成的几组易混概念
(1)血液≠体液,血浆≠内环境
体液包括细胞外液(内环境)和细胞内液,细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴,而血液包括血浆和血细胞。所以血液并不全是体液,血浆只是内环境的一部分。
(2)体内液体≠内环境
一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、子宫等)及与外界相通的液体(如尿液、泪液、汗液、消化液等),不属于内环境。
(3)细胞内的成分≠内环境的成分
一切只能存在于细胞内的物质,如血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白、胞内酶(如呼吸氧化酶)等,不属于内环境的成分。
9.【答案】C
【知识点】物质进出细胞的方式的综合;内环境的理化特性
【解析】【解答】小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖是方式是主动运输,A错误;血浆渗透压过低可以引起组织水肿,B错误;由红细胞携带的氧气到组织细胞内被利用,至少需要经过红细胞膜、毛细血管壁(2层膜)、组织细胞膜,线粒体膜(2层膜)共6层生物膜,C正确;与淋巴相比,血浆中含有较多的蛋白质,D错误。
【分析】1、内环境是指人体细胞赖以生存的细胞外液体环境,主要包括血浆、淋巴和组织液。人体内环境的稳态是正常机体在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动共同维持内环境的相对稳定状态,即内环境成分及其理化性质处于动态稳定状态。细胞呼吸利用的氧气由外界环境进入肺泡,通过肺泡壁细胞进入组织液,通过毛细血管壁细胞进入血浆,进入红细胞与血红蛋白结合运输到作用部位,然后出红细胞,通过毛细血管壁细胞从血浆进入组织液,通过细胞膜进入组织细胞,然后进入线粒体被利用。
2、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式
运输方向
是否需要载体
是否消耗能量
示例
自由扩散
高浓度到低浓度
否
否
小部分水、气体、脂类(因为细胞膜的主要成分是脂质,如甘油)
协助扩散
高浓度到低浓度
是
否
葡萄糖进入红细胞,大部分水分子
主动运输
低浓度到高浓度
是
是
几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
大分子物质一般通过胞吞和胞吐的方式进行运输,它们均需要消耗能量,依赖于细胞膜的流动性。
10.【答案】B
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、血浆中存在缓冲物质,使人体细胞外液的pH能维持相对稳定,A正确;
B、钠离子主要存在于细胞外液,因此人体大量失钠时,对细胞内液渗透压的影响小于细胞外液,B错误;
C、严重肾炎患者肾小球通透性增加,导致蛋白质随尿液排出,血浆蛋白含量减少,血浆渗透压降低,而导致组织水肿,C正确;
D、突触间隙中的液体是组织液,故与突触间隙中的液体相比,血浆中蛋白质的含量较高,D正确。
故答案为:B。
【分析】1、人体内的内环境主要由组织液、血浆、淋巴组成,是细胞与外界环境进行物质交
换的媒介。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的状态,调节机制是神经-体液-免疫调节网络。
2、内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压:
(1)人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右;
(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45;
(3)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-。
11.【答案】B
【知识点】内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、①是血浆,②是组织液,③是细胞内液,血浆渗透压明显偏低时将导致水分进入组织液增加,组织液的量增多,形成组织水肿,A错误;
B、血液中可运输激素、氨基酸、尿素、CO2等物质,因此①中含有激素、氨基酸、尿素、CO2等物质,B正确;
C、正常机体可通过缓冲物质的调节保持内环境pH的稳态,故③内产生的乳酸不会引起①②内pH的剧烈变化,C错误;
D、肌肉细胞吸收O2释放CO2,因此a为O2,b为CO2,D错误。
故答案为:B。
【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、题图为人体局部组织物质交换示意图,其中①是血浆,②是组织液,③是细胞内液,a表示O2、营养物质,b表示CO2、代谢废物。据此答题。
12.【答案】C
【知识点】三种跨膜运输方式的比较;内环境的组成;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、人体骨髓中的造血干细胞不断增殖分化产生各种血细胞,A错误;
B、血红蛋白在红细胞内,不会影响血浆渗透压大小,B错误;
C、红细胞有运输O2的功能,O2通过自由扩散进入组织细胞,C正确;
D、血细胞的细胞外液是血浆,D错误。
故答案为: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、血浆渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,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%与Na+和Cl-有关。
3、物质跨膜运输的方式 (小分子物质)
运输方式
运输方向
是否需要载体
是否消耗能量
示例
自由扩散
高浓度到低浓度
否
否
水、气体、脂类(如甘油,因为细胞膜的主要成分是脂质)
协助扩散
高浓度到低浓度
是
否
葡萄糖进入红细胞
主动运输
低浓度到高浓度
是
是
几乎所有离子、氨基酸、葡萄糖等
13.【答案】C
【知识点】内环境的组成
【解析】【解答】 A、 血浆可以形成组织液,组织液可以进入毛细淋巴管形成淋巴,也可以回渗进入血浆,淋巴通过淋巴循环回流到血浆,因此组织液处于不断生成与回流之中,并保持着动态平衡,A正确;
B、免疫细胞包括淋巴细胞和吞噬细胞,其中淋巴细胞分布在血浆和淋巴中,吞噬细胞主要分布在血浆中,此时在组织液中也有少量分布,B正确;
C、血红蛋白存在红细胞中,不属于内环境的成分,C错误;
D、外界的营养物质经过消化系统的消化和吸收,然后进入人体的循环系统,最后经血液循环运输到组织细胞,D正确。
故答案为:C。
【分析】内环境是指人体细胞赖以生存的细胞外液体环境,主要包括血浆、淋巴和组织液。血浆、淋巴和组织液的联系:血浆和组织液之间可以穿过毛细血管壁相互渗透,组织液可以穿过毛细淋巴管壁进入淋巴,淋巴通过淋巴循环进入血浆。内环境与外界环境的物质交换过程,需要体内各个系统的参与。消化系统将营养物质摄入体内,呼吸系统吸入O2、排出CO2,泌尿系统把代谢废物、水和无机盐排出体外,循环系统把各种物质运输到机体的相应部位。机体的各个部分正常运行和协调一致,共同保证内环境与外界环境之间物质交换的顺利进行。细胞和内环境之间也是相互影响、相互作用的。细胞下仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持。
14.【答案】D
【知识点】稳态的生理意义;内环境的理化特性
【解析】【解答】A、在移开重物前,应先为伤者静脉滴注生理盐水,使血液中的有害物质随尿液排出,A正确;
B、有些刚被救的伤者,其内环境稳态已经遭到破坏,影响正常的生命活动,B正确;
C、幸存者体内因严重缺水,体内浓度上升,渗透压升高,C正确;
D、根据题干信息“肌肉大量释放的肌红素、钾等物质迅速进入血液”可知,心肾功能衰竭是由于伤者血浆渗透压过高所致,D错误。
故答案为:D。
【分析】内环境稳态的实质是内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中,理化性质包括渗透压、酸碱度和温度:(1)人体细胞内环境的温度一般维持在37℃左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45之间,血浆的pH值能够稳定与含有各种缓冲物质有关,如HCO3-、HPO42-等离子;(3)血浆渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,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%与Na+和Cl-有关。
15.【答案】D
【知识点】反射弧各部分组成及功能;稳态的生理意义;体温平衡调节;水盐平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、不管炎热环境还是寒冷环境,人体的产热量等于散热量,A错误;
B、肌糖原不能分解成葡萄糖,补充血糖浓度,B错误;
C、下丘脑分泌的抗利尿激素通过体液运输的方式作用于靶器官,属于体液调节,不通过反射弧,C错误;
D、紧张恐惧时,肾上腺素的分泌会增加,因此生命活动往往同时受神经和体液的调节,D正确。
故答案为:D。
【分析】1、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升,属于神经-体液调节。
2、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。
3、人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小:(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。
4、当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。
16.【答案】D
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛素和胰高血糖素的分泌受神经和体液的共同调节,因此血糖平衡受神经和体液共同调节,A正确;
B、当血糖浓度升高时,根据血糖平衡调节,胰高血糖素的合成和分泌会减少,B正确;
C、当血糖浓度偏低时,根据血糖平衡调节,胰高血糖素能促进肝糖原水解以补充血糖,C正确;
D、胰岛素产生后直接通过体液运输,与胰腺导管无关,因此胰腺导管堵塞时不会影响胰岛素的排出,D错误。
故答案为:D。
【分析】血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖浓度会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖浓度下降时,血糖浓度会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化,从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升。
17.【答案】C
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】A、胰岛B细胞分泌的胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低,A正确;
B、由题干信息可知,血糖浓度高时,葡萄糖转运载体通过胞吐从靶细胞内的囊泡膜转移到细胞膜上,利于葡萄糖的吸收;血糖浓度低时,葡萄糖转运载体通过靶细胞膜内陷—胞吞,重新回到囊泡,减少运输葡萄糖,故靶细胞通过胞吞、胞吐调节细胞膜上葡萄糖转运载体数量的变化,B正确;
C、空腹时,血糖浓度降低,胰高血糖素能促进肝糖原分解及非糖类物质转化,从而使血糖水平升高,肌糖原分解不能形成血糖,C错误;
D、进食后,血糖浓度升高,胰岛素分泌增加,引起靶细胞膜上葡萄糖转运载体数量增加,促进葡萄糖的摄取,D正确。
故选C。
【分析】1、血糖的来源与去路:(1)来源:食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化;(2)去向:血糖的氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原 (肌糖原只能合成不能水解)、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。
2、血糖含量高时,胰岛B细胞分泌胰岛素增多,胰岛素能促进血糖进入组织细胞进行氧化分解、合成肝糖原、肌糖原、转化成脂肪和某些氨基酸等,抑制肝糖原分解和非糖物质转化成血糖;当血糖含量低时,胰岛A细胞分泌胰高血糖素增多,胰高血糖素能促进肝糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高。
18.【答案】D
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】A、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-,A错误;
B、根据以上分析可知,细胞外液渗透压回归与主动饮水和抗利尿激素分泌增加促进肾小管和集合管加强重吸收水分有关,B错误;
C、细胞外液渗透压的改变会引起细胞内液渗透压的改变,因此细胞内液渗透压参与细胞外液渗透压的调节,C错误;
D、细胞外液渗透压回归但机体处于正钠平衡时,总Na+摄入多于排泄,而Na+主要分布在细胞外液中,所以细胞外液会聚集更多的水分,因此细胞外液总量和体液总量均增多,D正确。
故答案为:D。
【分析】人体每天都要从饮食中获得水和各种无机盐,同时又要通过多种途径排除一定的水和无机盐,以维持内环境的稳态。
人体水盐平衡的调节:当人体内失水过多或食物过咸时:细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(饮水),使细胞外液渗透压下降,维持正常。当人体内水分过多时:细胞外液渗透压降低→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素少→肾小管、集合管重吸收减少→尿量增加,使细胞外液渗透压升高,维持正常。
19.【答案】B
【知识点】体温平衡调节
【解析】【解答】A、体温调节中枢在下丘脑,大脑皮层的躯体感觉中枢产生冷觉,A正确;
B、同30℃环境相比,人处于0℃环境中要通过增加产热,减少散热以维持体温稳定,因此a1>a2,而使体温维持稳定,必须产热=散热,故b1>b2,B错误;
C、从30℃的环境进入0℃的环境中,汗液分泌减少,抗利尿激素分泌减少,尿量增加,C正确;
D、当皮肤受到冷刺激时,皮肤里的冷觉感受器就会产生兴奋并将兴奋传入下丘脑的体温调节中枢,经过下丘脑的调节作用使立毛肌收缩,皮肤会起鸡皮疙瘩,这个过程为非条件反射,D正确。
故答案为:B。
【分析】体温调节模型:
20.【答案】C
【知识点】激素调节的特点;体温平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】A、人在恐惧紧张时,在内脏神经的支配下,肾上腺髓质释放的肾上腺素增多,该激素可用于心脏,使心率加快,A正确;
B、根据题意分析,因长时间不吃饭,所以血糖浓度下降,胰高血糖素分泌增加,促进肝糖原的分解和非糖类物质的转化,以维持正常的血糖浓度;因不喝水,所以导致细胞外液渗透压升高,所以抗利尿激素分泌增加,B正确;
C、人体内分泌腺产生的激素通过体液运输到全身各处,作用于相应的靶器官、靶细胞,C错误;
D、正常人处于寒冷环境时,肾上腺素和甲状腺激素分泌量都会增加,使代谢活动增强,从而增加产热量,也会通过骨骼肌战栗,使产热量增加,D正确。
故答案为:C。
【分析】1、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。
2、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升,属于神经-体液调节。
3、激素调节的特点:(1)微量和高效:激素在血液中含量很低,但能产生显著的生理效应,这是由于激素的作用被逐级放大的结果。(2)通过体液运输:分泌腺产生的激素扩散到体液中,由血液来运输,临床上常通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。(3)作用于靶器官、靶细胞:激素与靶细胞上的特异性受体结合,引发细胞内的代谢速率发生改变,从而起调节作用。(4)作为信使传递信息:激素将信息从内分泌细胞传递给靶细胞,靶细胞发生一系列的代谢变化,激素一经靶细胞接受并起作用后就失活,因此体内要不断产生激素,从而维持激素含量的动态平衡。
21.【答案】(1)胰岛A细胞;促进(肝糖原分解和)脂肪等非糖物质转化为葡萄糖
(2)胞吐;抑制
(3)正常细胞能利用酮体供能,癌细胞不能利用酮体,只能利用糖类供能(答案合理即可给分)
(4)出现低血糖症、酮体酸中毒、高血脂等(答案合理即可给分)
【知识点】突触的结构;血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)生酮饮食的低碳水化合物摄入,模拟饥饿状态,此状态下,血糖水平较正常值低,胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增多。胰高血糖素具有促进脂肪等非糖物质转化为葡萄糖的作用,因此有利于人体脂肪含量下降。
(2)γ-氨基丁酸(GABA)是哺乳动物大脑中的一种神经递质。神经递质的释放方式为胞吐。生酮饮食能有效控制GABA拮抗剂诱导的癫痫发作,说明GABA拮抗剂可促进大脑神经元的兴奋,GABA可抑制大脑神经的兴奋,即GABA为抑制性神经递质,作用于突触后膜,可使突触后膜神经元产生抑制。
(3)据题可知,生酮饮食的高脂肪会产生大量酮体,同时体内的血糖浓度下降,据此推测,癌细胞可能不能有效利用酮体供能,只能利用糖类供能,因此当糖类供应减少时,癌细胞生长受到抑制。
(4)由于生酮饮食的高脂肪、低碳水化合物的特点,盲目进行生酮饮食可能会出现低血糖症状,甚至昏厥;也可能导致高血脂、酮体酸中毒等。
【分析】1、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升,属于神经-体液调节。
胰岛素的作用:①促进各组织、细胞对血糖的吸收;②促进葡萄糖的氧化分解;③促进肝脏、肌肉组织合成糖原;④促进葡萄糖转化为非糖物质;⑤抑制肝糖原的分解;④抑制非糖物质转化为葡萄糖;胰高血糖素的作用:①促进肝糖原分解;②促进非糖物质转化为葡萄糖。胰岛素可以降低血糖,胰岛素含量升高抑制胰高血糖素的分泌,胰高血糖素可以升高血糖,胰高血糖素含量升高可以促进胰岛素的分泌。
2、兴奋在神经元之间需要通过突触结构进行传递,突触包括突触前膜、突触间隙、突触后膜,突触小体含有突触小泡,内含神经递质,神经递质有兴奋性和抑制性两种,其具体的传递过程为:兴奋以电流的形式传导到轴突末梢时,突触小泡(胞吐)释放递质(化学信号),递质作用于突触后膜,引起突触后膜产生膜电位(电信号),从而将兴奋传递到下一个神经元。由于递质只能由突触前膜释放,作用于突触后膜,因此神经元之间兴奋的传递只能是单方向的。神经递质是一种化学信号,神经递质通过胞吐的方式由突触前膜释放到突触间隙,作用于突触后膜。可作为神经递质的物质包括乙酰胆碱、单胺类物质,分为兴奋性递质和抑制性递质。神经递质与受体结合后,神经递质会与受体分开并迅速被降解或回收进细胞,以免持续发挥作用。
22.【答案】(1)水;降(过)低;糖尿病人(原尿中)葡萄糖浓度过高,转运载体饱和,故原尿中的葡萄糖不能被全部吸收
(2)a=b-c-d;抗利尿激素通过影响肾小管和集合管对水分的重吸收量而改变尿量
(3)菊粉仅仅通过肾脏排出、不被其他方式代谢、不与血浆蛋白结合、不被肾小管主动分泌排出或重吸收、对人体无毒/无害
【知识点】水盐平衡调节
【解析】【解答】(1)血浆渗透压是指血浆中溶质微粒对水的吸引力,血浆渗透压主要取决于蛋白质和无机盐的含量,其中由血浆蛋白引起的叫血浆胶体渗透压,当营养不良时,血浆蛋白含量减少,则血浆胶体渗透压会降(过)低,水分由血浆进入组织液,从而造成组织水肿。糖尿病人(原尿中)葡萄糖浓度过高,转运载体饱和,故原尿中的葡萄糖不能被全部吸收,会随着尿液排出来,出现尿糖现象。
(2)在尿液生成过程中, 动力包括肾小球毛细血管静水压和肾小囊内超滤液胶体渗透压,阻力包括肾小球毛细血管内的血浆胶体渗透压和肾小囊内的静水压,即肾小球有效滤过压=(肾小球毛细血管静水压+囊内液胶体渗透压)-(血浆胶体渗透压+肾小囊内压),因肾小囊内超滤液中蛋白质浓度极低,故在正常生理下,囊内液胶体渗透压可忽略不计,也可直接表达为:有效滤过压=(肾小球毛细血管压)-(血浆胶体渗透压+肾小囊内压),即a=b-c-d。下丘脑分泌且由垂体释放的抗利尿激素可作用于肾小管和集合管,促进其对水的重吸收,从而减少尿量。
(3)菊粉是一种植物多糖,作为外源性植物多糖,人和动物体内没有分解菊粉的物质等,即菊粉在体内不会被分解代谢,也不与血浆蛋白结合,能自由通过肾小球,全部经肾小球滤过,不被肾小管主动分泌排出或重吸收,且菊粉对人体应该无毒或无害,综合以上特征,菊粉能作为测量GFR的标记物。
【分析】人体内水盐平衡的调节过程是∶下丘脑是水盐平衡调节的中枢,水盐平衡的调节是神经调节和激素调节共同作用完成的。内环境中的无机盐含量决定了机体渗透压的大小:(1)当人体失水过多、饮水不足或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素增多→肾小管、集合管对水分的重吸收增加→尿量减少,同时大脑皮层产生渴觉(主动饮水)。(2)体内水过多时→细胞外液渗透压降低→下丘脑渗透压感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素减少→肾小管、集合管对水分的重吸收减少→尿量增加。当血钾含量上升或血钠含量下降时,醛固酮的分泌量会增加,以促进肾小管和集合管吸钠泌钾。
23.【答案】(1)下丘脑;大脑皮层
(2)促甲状腺激素释放激素(TRH);垂体;分级;反馈
(3)胰高血糖素;促进肝糖原分解和非糖物质转变成葡萄糖
(4)效应器;传出神经末梢和它所支配的肌肉或腺体
【知识点】反射弧各部分组成及功能;体温平衡调节;血糖平衡调节
【解析】【解答】分析图示可知,A为大脑皮层,B为垂体,C为胰岛A细胞,D为胰高血糖素的靶器官或靶细胞,主要为肝脏细胞。①为促甲状腺激素释放激素,②为促甲状腺激素,③为甲状腺激素,④为胰高血糖素。
(1)人体的体温调节中枢位于下丘脑。大脑皮层中的感觉中枢能够产生感觉,因此产生冷觉的A表示大脑皮层。
(2)当身体的温度感受器受到寒冷等刺激时,相应的神经冲动传到下丘脑,下丘脑就会分泌①促甲状腺激素释放激素,运输到垂体,促使B垂体分泌②促甲状腺激素,②促甲状腺激素作用于甲状腺,促使甲状腺分泌③甲状腺激素,该过程体现了激素调节中的分级调节;但③甲状腺激素过量时,以抑制下丘脑和垂体分泌相应的激素,维持激素含量的相对稳定,属于负反馈调节。
(3)图中激素④为胰高血糖素,该激素能够促进肝糖原的分解和非糖物质的转化,从而升高血糖。
(4)效应器包括传出神经末梢及其所支配的肌肉和腺体,因此肌肉属于效应器,所以肌肉属于反射弧中效应器的一部分。
【分析】1、血糖的来源:食物中的糖类的消化吸收、肝糖原的分解、脂肪等非糖物质的转化;去向:血糖氧化分解为CO2、H2O和能量、合成肝糖原、肌糖原(肌糖原不能水解为葡萄糖)、血糖转化为脂肪、某些氨基酸。
2、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升,属于神经-体液调节。
3、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。
4、神经调节的基本方式是反射,它是指在中枢神经系统参与下,动物或人体对内外环境变化作出的规律性应答;完成反射的结构基础是反射弧。反射弧是反射活动的结构基础,包括五个部位︰感受器(感觉神经组织末梢的特殊结构)、传入神经(感觉神经元)、神经中枢(调节某一特定的生理功能的神经元素)、传出神经(运动神经元)、效应器(传出的神经末梢和它所支配的肌肉或腺体等)。
24.【答案】(1)是细胞与外界进行物质交换的媒介,是细胞生活的直接环境;化学成分和理化性质
(2)下丘脑;减少
(3)传出;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
(4)减慢;从A蛙心培养液中取适量液体注入B蛙心的培养液中,测定B心脏的心率
【知识点】稳态的调节机制;神经系统的分级调节;体温平衡调节
【解析】【解答】(1)内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介,是细胞生活的直接环境。内环境具有渗透压、酸碱度和温度三大理化性质,内环境稳态是指内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。
(2)寒冷条件下,机体通过汗液蒸发排出的水分减少,导致机体的内环境渗透压下降,下丘脑渗透压感受器知此变化后,下丘脑合成和分泌抗利尿激素减少,进而促进肾小管和集合管对水分的重吸收减弱,使尿量增加。
(3)交感神经和副交感神经均属于传出神经,两者往往作用于同一器官,这样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。
(4)刺激心脏A的副交感神经会产生神经递质,使心肌收缩减弱,心率减慢。神经递质要从突触前膜通过胞吐作用释放到细胞外,所以心脏A的培养液中含有神经递质,因此将其注入心脏B后也会导致心脏B心率变减慢。依据此原理进行实验:
实验步骤如下:
①取保留副交感神经的两个蛙心脏,编号A、B,置于相同的培养液中;
②刺激支配A蛙心的副交感神经,心脏跳动速率将下降;
③从A蛙心培养液中取适量液体注入B蛙心的培养液中,测定B心脏的心率;
④根据实验现象得出实验结论。
【分析】1、内环境稳态(1)实质:体内渗透压、温度、pH等理化特性和化学成分呈现动态平衡的过程;(2)定义:在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态;(3)调节机制:神经-体液-免疫调节网络;(4)层面:水、无机盐、血糖、体温等的平衡与调节;(5)意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
2、体温调节过程:在寒冷环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管收缩,血流量减少,骨骼肌和立毛肌收缩,增加产热量,甲状腺分泌甲状腺激素增多,肾上腺分泌肾上腺素增多,增强细胞代谢等过程维持体温恒定;在炎热环境下,下丘脑体温调节中枢兴奋,机体通过皮肤血管舒张、增加血流量和汗腺分泌增强,来增加散热,维持体温恒定,属于神经-体液调节。
3、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。交感神经和剧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。
25.【答案】(1)神经递质,胰高血糖素、葡萄糖;胰岛素能促进组织细胞加速摄取,利用和储存葡萄糖
(2)再注射生理盐水;再注射葡萄糖溶液;再注射肾上腺素溶液;恢复正常
(3)脑组织活动所需要的能量主要来自血糖的氧化分解,较低的血糖含量不能满足脑组织活动对能量的需求
【知识点】血糖平衡调节
【解析】【解答】(1)胰岛B细胞可以直接接受神经系统的调节,因此神经递质可以影响胰岛素的分泌,胰高血糖素可以促进胰岛素的分泌,葡萄糖(高血糖)也可以促进胰岛素的分泌;胰岛素能促进组织细胞加速摄取,利用和储存葡萄糖,从而达到降低血糖的目的。
(2)结合题干可知,要验证题干结论,甲组作为空白对照,为正常大鼠,乙组先注射胰岛素,再注射生理盐水,出现低血糖症状,可说明胰岛素分泌增多会引起不安、呼吸急促、痉挛、休克等低血糖症状;丙组先注射胰岛素,出现低血糖症状,再注射葡萄糖,可说明胰岛素分泌增多会使血糖浓度降低;丁组先注射胰岛素出现低血糖症状,再注射肾上腺素溶液,恢复正常,说明肾上腺素可使血糖浓度升高。
(3)脑组织活动所需要的能量主要来自血糖的氧化分解,较低的血糖含量不能满足脑组织活动对能量的需求,因此乙组大鼠实验后不予以喂食,一段时间后会出现神志不清、记忆力下降的症状。
【分析】1、血糖平衡调节过程如下:当血糖浓度升高时,血糖会直接刺激胰岛B细胞引起胰岛素的合成并释放,同时也会引起下丘脑的某区域的兴奋发出神经支配胰岛B细胞的活动,使胰岛B细胞合成并释放胰岛素,胰岛素促进组织细胞对葡萄糖的摄取、利用和贮存,从而使血糖下降;当血糖下降时,血糖会直接刺激胰岛A细胞引起胰高血糖素的合成和释放,同时也会引起下丘脑的另一区域的兴奋发出神经支配胰岛A细胞的活动,使胰高血糖素合成并分泌,胰高血糖素通过促进肝糖原的分解和非糖物质的转化从而使血糖上升,并且下丘脑在这种情况下也会发出神经支配肾上腺的活动,使肾上腺素分泌增强,肾上腺素也能促进血糖上升,属于神经-体液调节。
2、胰岛素的作用: 促进组织细胞加速摄取,利用和储存葡萄糖 ,①促进各组织、细胞对血糖的吸收;②促进葡萄糖的氧化分解;③促进肝脏、肌肉组织合成糖原;④促进葡萄糖转化为非糖物质;⑤抑制肝糖原的分解;④抑制非糖物质转化为葡萄糖;胰高血糖素的作用:①促进肝糖原分解;②促进非糖物质转化为葡萄糖。
3、激素功能的研究方法:
(1)根据激素的化学本质,选择不同的实验方法。多肽类和蛋白质类激素易被消化酶水解,因此一般采用注射法,不宜采用饲喂法;固醇类、氨基酸衍生物类激素可以饲喂,也可以注射。
(2)实际操作过程中,可能要综合运用多种方法。如摘除某种内分泌腺(如公鸡的睾丸),一段时间后再注射该内分泌腺分泌的激素(如睾酮),或重新植入该内分泌腺。
(3)对于幼小的动物一般不用摘除法或注射法,例如研究甲状腺激素对蝌蚪发育的影响就应该采用饲喂法。