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第20讲内环境与稳态走进高考第一关:教材关合作梳理知识体系内环境与稳态内环境概念:人体内①________的液体环境,即细胞生活的液体环境组成血浆淋巴组织液体内细胞通过②________和③________、④________、⑤________、⑥________等系统与外界环境进行物质交换稳态概念:正常机体在⑦________和⑧________的调节下,通过各器官系统的协调活动,共同维持⑨________的⑩________状态叫稳态例证:正常人血液pH范围为11________这主要是由于血液中的12________的作用。稳态的意义:是正常机体进行正常生命活动的13________自我校对:①细胞外②内环境③呼吸④消化⑤循环⑥泌尿⑦神经⑧体液⑨内环境⑩相对稳定117.35~7.4512缓冲物质13必要条件解读高考第二关:考点关考点1内环境的组成与各成分之间的关系1.体液细胞内液——细胞内的液体细胞外液=内环境组成组成血浆组织液淋巴关系2.血浆、组织液、淋巴三者之间的比较血浆中含有大量蛋白质约占7%~9%左右,含更多的自由水,含1%左右的无机盐,还含有葡萄糖、各种代谢废物、气体、激素等物质。组织液和淋巴成分最接近,但与血浆相比较含有很少的小分子蛋白质,其他成分基本相当。3.内环境的成分分析(1)内环境的主要成分①水:含量最多,如血浆中含有约90%的水。②气体:以氧气和二氧化碳为主。③各种无机离子:以Na+、Cl-、K+、Ca2+、HCO-3、HPO2-4的量最多,其他无机盐离子含量甚微,但却不可缺少,如Cu2+、Zn2+、Mn2+、Co2+对某些酶的活性是必需的,碘对生成甲状腺激素是必需的,F-对增强牙齿和骨骼硬度很重要。④有机化合物:如蛋白质(血浆中约含7%~9%)、脂质、氨基酸、葡萄糖、核苷酸、维生素等。⑤调节生命活动的各种激素。⑥细胞代谢的废物:除二氧化碳外,还有蛋白质、核酸代谢产生的含氮废物,如氨、尿素等。(2)内环境成分变化与人体健康①血浆蛋白含量降低与组织水肿(见下例析1)。②代谢废物积聚与尿毒症。当代谢废物含量上升时,说明肾功能衰竭,而形成尿毒症。特别提醒:1.人的呼吸道、消化道、泪腺、尿道等可由孔道与外界相通,不能称为体液,而称为外界溶液。2.血液包括血浆和血细胞,血液并不全是体液,而血浆则属于体液中的细胞外液。血浆蛋白一般位于血浆内,是内环境的成分,而血红蛋白位于红细胞内,它不属于内环境的成分。例析1(2010·成都模拟)当人体血浆蛋白低于60%时,就会出现浮肿现象。下列代谢障碍不会引起浮肿的是()A.慢性肾炎患者出现蛋白尿B.发生某些过敏反应时,毛细血管壁的透性增大C.胰岛素分泌不足时,出现糖尿D.某些寄生虫堵塞淋巴管使淋巴回流受阻解析:人体出现浮肿的原因是组织液增多,造成浮肿的原因主要是①血浆蛋白摄入过少,使血浆渗透压降低,血浆中的水分渗透到组织细胞间隙,导致组织液增多;②由于过敏反应等病理原因,使毛细血管壁的通透性增强,血浆蛋白渗出,导致组织液胶体渗透压升高,血浆中的水分渗出到组织液;③淋巴管阻塞,淋巴回流受阻,使组织液不能进入毛细淋巴管导致组织液增多。答案:C点评:(1)血浆不等于血液;二者的区别是血液包括血浆:由水、无机盐、蛋白质、C6H12O6、脂质等物质组成血细胞:由红细胞、白细胞、血小板构成,各负其功能,所以血浆属于内环境的成分,而不能说血液是内环境的成分(2)血浆蛋白不等于血红蛋白:血浆蛋白是血浆的成分,属于内环境,而血红蛋白是红细胞内的结构蛋白,它的主要功能是运输O2和少部分CO2。(3)不同人体细胞所处内环境①组织细胞:组织液。②毛细血管管壁细胞:血浆、组织液。③毛细淋巴管管壁细胞:淋巴、组织液。④血细胞:血浆。⑤淋巴细胞和吞噬细胞:淋巴、血浆。互动探究1下列各组化合物中全是内环境成分的是()A.O2\,CO2\,血红蛋白、H+B.H2O2酶、抗体、激素、H2OC.纤维蛋白原、Ca2+、载体D.Na+\,HPO2-4\,葡萄糖、氨基酸解析:血红蛋白、部分酶、载体这些大分子物质不是内环境成分。答案:D考点2内环境的理化性质1.渗透压(1)溶液渗透压是溶液本身的一种特性,是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。单位体积溶液中溶质微粒越多,溶液的渗透压就越大。(2)血浆的渗透压与0.9%的NaCl溶液渗透压大致相等,故0.9%的NaCl溶液为血浆的等渗溶液,又叫生理盐水。在37℃时,人的血浆渗透压约为770kPa,相当于细胞内液的渗透压。2.酸碱度正常人血浆的pH在7.35~7.45之间变动。机体在代谢过程中虽然经常有各种酸性或碱性物质进入血浆,但血浆的pH却能保持相对稳定,过酸或过碱都可引起机体的酸中毒或碱中毒。血浆中的缓冲物质对血浆pH的调节如下:血浆中存在着缓冲物质:主要有NaHCO3/H2CO3(其比值为201)、Na2HPO4/NaH2PO4等。(1)剧烈运动使大量乳酸进入血液时,会发生以下变化:C2H4OHCOOH+NaHCO3C2H4OHCOONa(乳酸钠)+H2CO3H2CO3H2O+CO2↑CO2可由肺排出体外,缓冲了体内产生的过多的酸。(2)碱性物质(如Na2CO3)进入血液时,会发生以下变化:Na2CO3+H2CO32NaHCO3过多的NaHCO3可由肾脏排出,从而缓冲了体内过多的碱。3.温度人体内环境的温度一般维持在37℃,过高或过低会影响酶的活性,从而引起新陈代谢的紊乱。例析2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、NaHCO3解析:本题考查人无氧呼吸的产物及人体中的酸碱缓冲物质。在长时间运动或进入高原等缺氧条件下,人体部分细胞会通过无氧呼吸产生酸性物质——乳酸,乳酸进入血液后会引起血液pH的略微下降,起缓冲作用的物质主要是血浆中的NaHCO3。答案:B点评:无机盐在细胞外液中的作用a.维持细胞外液的渗透压。Na+、Cl-是维持细胞外液渗透压的主要离子。b.维持细胞外液的酸碱平衡。Na+、K+和HCO-3、HPO2-4、有机酸及蛋白质构成细胞外液中的缓冲体系,具一定的缓冲能力,以维持细胞外液的酸碱平衡。互动探究2如图所示,表示人运动前后血液中乳酸浓度的变化曲线,请分析一下BC段变化的原因()A.乳酸与NaH2PO4反应生成H3PO4B.乳酸与血液中的O2发生氧化反应C.乳酸与Na2CO3反应掉了D.乳酸与NaHCO3反应生成CO2解析:在人的血浆中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的缓冲物质,如H2CO3/NaHCO3等。机体剧烈运动后,肌肉中产生大量的乳酸,乳酸进入血浆后,与血浆中的NaHCO3发生作用,生成乳酸钠和H2CO3,H2CO3分解成H2O和CO2,CO2排出体外。答案:D考点3内环境稳态的调节过程各器官系统与内环境的关系如图:由上图说明:1.内环境与呼吸系统、循环系统协同完成气体的交换(1)氧气从外界进入组织细胞需要多种器官、系统的参与。首先氧气借助呼吸系统进入肺泡,然后扩散进入肺泡周围的毛细血管,借助血液循环到达组织细胞处,接着从组织细胞周围的毛细血管扩散出来,经组织液进入组织细胞,参与物质的氧化分解。(2)二氧化碳的排出过程与氧气的进入过程刚好相反。2.内环境协同消化系统、循环系统、泌尿系统、皮肤等完成物质交换各种营养物质必须经消化系统的消化、吸收才能进入循环系统,然后经循环系统的运输才能到达组织细胞周围的组织液,接着进入组织细胞。组织细胞代谢产生的废物,也必须先进入组织液,才能通过循环系统的运输后,借助呼吸系统或泌尿系统、皮肤排出体外。特别提醒:(1)内环境是多细胞动物赖以生存的直接环境,单细胞生物无所谓内环境。(2)人的呼吸道、消化道、肺泡腔、尿道等与外界相通应为外界环境。(3)内环境的“内”与“外”是相对的,从细胞角度看就是细胞外液;对人体的外界环境而言,细胞外液就是内环境,因此,内环境是联系细胞与外界环境的桥梁。例析3下图为高等动物的体内细胞与外界环境的物质交换示意图,下列叙述正确的是()A.①、③都必须通过消化系统才能完成B.人体内的体液包括内环境和细胞外液C.细胞与内环境交换的④为养料和氧气D.⑥可表述为:体内细胞可与外界环境直接地进行物质交换解析:(1)直接与物质交换有关的系统为:呼吸系统、消化系统、循环系统、泌尿系统,图中①、②、③依次需通过消化系统、呼吸系统和泌尿系统。在物质交换过程中起调节作用的系统有:神经系统和内分泌系统。(2)人体的体液包括细胞外液和细胞内液,由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。(3)细胞与内环境直接交换的④为养料和氧气,⑤为CO2及H2O、无机盐、尿素等废物。(4)⑥可用简明短语表述为:体内细胞通过内环境与外界环境间接地进行物质交换。答案:C互动探究3用某种药物饲喂动物,一段时间后测得实验组比对照组动物血浆中血红蛋白含量明显增高。该药物的作用可能是()A.增强血红蛋白的合成能力B.提高血浆蛋白的含量C.增加红细胞的生成数量D.对红细胞有破坏作用解析:血红蛋白存在于红细胞中,正常情况下,不会出现在血浆中,服用某种药物后,血浆中血红蛋白含量明显增高,说明该药物对红细胞有破坏作用,使红细胞破裂,释放出了血红蛋白。答案:D考点4内环境稳态及意义1.稳态的调节机制最初推测: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。现代观点:内环境稳态的调节是一种反馈调节,神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。2.稳态的实质稳态是指内环境中的化学成分和理化性质处于一种相对稳定的状态,内环境保持动态平衡。3.人体维持稳态的调节能力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。4.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。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)失调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(如呕吐等)——细胞形态、功能异常;④体温失调——发热、中暑等。特别提醒:内环境稳态重要性的理解正常情况下,人体的内环境总是处于稳定状态的。内环境的稳态一旦失衡,就会导致细胞代谢的紊乱和某些生理活动出现障碍,严重时会危及生命。如:(1)当患肠胃炎时,我们常常感到四肢无力,其原因是体内丢失了大量的无机盐,使无机盐的平衡遭到破坏。由于肠胃炎导致消化道对无机盐的吸收能力减弱,因此,需要输液来补充无机盐,维持无机盐的平衡。(2)当我们因较长时间没有进食而饥饿时,或当我们由蹲位突然站立时,常感到四肢无力、头晕眼花,这是由于低血糖引起的。较长时间没有进食,血糖来源缺乏,血糖浓度降低。由蹲位突然站立大脑供血量减少,葡萄糖供应不足,大脑得不到足够的能量而引起头晕。(3)当我们感冒发烧时,会出现食欲不振、四肢无力等症状。这是由于体温升高,影响了消化酶等各类酶的催化功能,导致消化不良和其他代谢活动的紊乱。例析4稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,当稳态遭到破坏,必将引起()A.酶促反应速率的加快B.儿童患佝偻病C.细胞代谢紊乱D.成年人患肌无力病解析:当稳态遭到破坏时,就会引起细胞的新陈代谢紊乱,并导致疾病。但是,稳态遭到破坏不一定只是引起酶促反应速率的加快。儿童患佝偻病是体内缺钙引起的,成年人患肌无力病是由于体内血液中钙浓度过高引起的,这些都不是稳态遭到破坏的必然结果。常见的错误是选A项。机体的新陈代谢是由细胞内很多复杂的酶促反应组成的,而酶促反应的进行需要温和的外界条件,如温度和pH等都必须保持在适宜的范围内,酶促反应才能正常进行,当稳态遭到破坏时,并不是所有的酶促反应速率都加快,有的会减慢、甚至停止。答案:C互动探究4下列关于内环境稳态的叙述,错误的是()
本文标题:第20讲内环境与稳态
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