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高二生物必修3 第1章

人体的内环境与稳态总复习

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本章知识点主要有内环境的组成及各组分间的相互关系、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介、内环境的动态变化、对稳态调节机制的认识、内环境稳态的重要意义等。从近几年的高考试题来看，细胞内环境的局部模式图、细胞与外界环境的物质交换图是常用的命题素材，常以选择题的形式出现，主要考查一些和内环境与稳态相关的基础知识。

本章与第2章的内容联系紧密，是理解第2章所阐述的通过神经、体液和免疫调节来维持稳态的基础。所以我们在复习本章时，一定要着眼于知识之间的前后联系，牢固掌握本章的基础知识，为后面的复习打下坚实的基础。

第1节

细胞生活的环境

1 研习考纲重难点

考点1 体液、内环境及其各组分之问的关系

积累

体内细胞生活在细胞外液中

(1)体液的概念和组成

在生物体内含有的大量以水为基础的液体，称为体液。体液中除含有大量的水以外，还含有许多离子和化合物。它包括细胞外液和细胞内液。细胞外液是细胞生活的直接液体环境，是体液的一部分。两者关系如下图：

(2)内环境及其各组分之问的关系

①内环境的概念：由细胞外液构成的液体环境叫做内环境，包括血浆、组织液和淋巴。

②各组分之间的关系

a.各组分之间的形成关系如图：

组织液、血浆和淋巴之间的关系

从图中可以看出：①巾l浆和组织液之间的物质交换是双向的，毛细血管壁有一定的通透性，正常情况下除血细胞和大部分血浆蛋白外，其他物质都可以通过毛细血管壁；②淋巴与组织液之间的物质交换是单向的，毛细淋巴管的功能是回收组织液，组织液中的一些物质一旦进入毛细淋巴管就成为淋巴，经过淋巴循环汇入血浆；③淋巴和血浆之间的物质交换也是单向的，淋巴液在左右锁骨下静

脉处流入血浆。

b.各组分之问的成分关系

①组织液、淋巴、血浆成分相似，实质都是一种盐溶液，类似于海水，在一定程度上反映了生命起源于海洋。

②血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。

③三者共同构成体内细胞生活的环境。

深化

1.人的呼吸道、消化道、泪腺、尿道等由孑L道与外界相连，储存的液体也直接与外界接触，所以这些液体一般不称为体液，而称为外界溶液。

2.不同人体细胞所处的内环境不同

细胞名称

组织细胞

毛细胞血管壁细胞

毛细淋巴管壁细胞

血细胞

淋巴细胞和吞噬细胞

所处内环境

组织液

血浆、组织液

淋巴、组织液

血浆

淋巴、血浆

3.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，是内环境中的成分，而血红蛋白位于红细胞内，它不属于内环境中的成分。

考点2细胞外液的理化性质

积累

1.渗透压

(1)定义：溶液中溶质微粒对水的吸引力。

(2)渗透压的大小取决于溶液中溶质微粒的数目，具体如下表：

(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有

关。细胞外液渗透压的90％以上来源于Na+和Cl-。

2酸碱度

(1)正常人血浆近中性，pH为7.35～7.45。

(2)维持因素：存在缓冲对如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。

深化

1.

影响细胞外液渗透压的因素比较(以血浆为例)

影响因素

无机盐

(Na+、Cl-)

蛋白质

葡萄糖

含量(％)

0.74

作用

主要

原因

含量多，相对分子质量小，微粒数多

6.9

0.08

次要

次要

含量多，相对分子质量大，微粒数少

含量少，微粒数少

知识拓展

1.糖尿病患者，由于血糖浓度比较高，对血浆的渗透压的影响比较大，使得血浆渗透压升高，这是糖尿病患者常常感觉口渴的原因。

2.人剧烈运动后会产生乳酸，但是乳酸对人体pH影响不大，其调节过程如下：

2.维持酸碱平衡的体系：

Na+、K+和HCO3-、HPO42-等构成体液中的缓冲体系，具有一定的缓冲能力，可以维持体液的酸碱平衡。

考点3 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介

积累

内环境与外界环境的物质交换

(1)细胞通过内环境不断从外界环境中获取所需要的物质，同时又不断排出代谢产生的废物，从而维持正常的生命活动，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)直接参与和内环境进行物质交换的系统有四个：消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统。不同的组织细胞生活的内环境不同。

特别提醒

1.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。

2.由上图示和分析可知内环境与外界环境的物质交换过程，需要体内各个器官系统的参与，同时细胞和内环境之间也是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖于内环境，也参与内环境的形成和维持。

2 探究解题新思路

题型1 细胞外液的成分与理化性质

1.下列关于人体细胞外液的叙述，不正确的是

A.人体的细胞外液即内环境

B.细胞外液的化学成分中有葡萄糖、无机盐、激素、尿素等物质

C.细胞外液主要成分之间的关系可表示为：血浆←→组织液→淋巴→血浆

D.小肠壁的肌细胞可以不通过细胞外液从肠道直接吸收葡萄糖

研析

人体内环境即细胞外液，主要包括血浆、组织液、淋巴等。它们在物质组成上相似，都含水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、尿素以及激素等，因此选项A、B正确。内环境中各成分之间的物质交换中血浆和组织液间是双向的，组织液和淋巴间以及淋巴和血浆间的交换是单向的，因此选项C正确。体内的细胞只有通过内环境，才能与外界环境进行物质交换，小肠壁的肌细胞不能从消化道中直接吸收葡萄糖，只能从组织液中直接吸收。

答案 D 联想发散

血浆是血液的一部分，是血细胞直接生活的液体环境，属于机体内环境的组成成分。

变式·拓展

1.(2008·临沂模拟)下列属于人体内环境组成成分的是①纤维蛋白原、血清白蛋白和胰岛索

②血红蛋白、O2和葡萄糖③血浆、组织液和淋巴④性激素、递质小泡和氨基酸

A.①③ B.③④ C.①②D.②④

题型2 内环境与外界环境的判断

2.(2007·汕头模拟)下列各项中，能看作是进入内环境的是

A.精子进入输卵管与卵细胞结合 B.氧气进入肺泡

C.肌肉注射胰岛素D.牛奶被喝进胃中

研析

内环境是细胞间隙的液体环境，包括血浆、组织液和淋巴，细胞通过它间接地与外界环境进行物质交换；人体内的一些管、腔、囊(如气管、尿道、肾小管、膀胱、子宫、消化道等)中的空间，是直接与外界相通的，是人体内的外界环境；故A、B、D项排除，胰岛素注射进肌肉后首先存在于组织液，由于分子量较大，最可能通过淋巴循环后进入血液循环到全身。

答案 C 联想发散

内环境就是细胞外液，属于体液的一部分。细胞外液和外界环境中的溶液是不同的，凡是能够与外界直接相通的都认为是外界溶液。

题型3 内环境与人体健康

3.下图示为人体皮下的组织，A、B、C表示细胞外液。下面诸多因素中，可能引起病人组织

水肿的是

①周围的管壁破损 ②长期蛋白质营养不足 ③淋巴管阻塞④花粉等过敏源引起毛细血管的通透性增加 ⑤肾炎导致血浆蛋白丢失

A.只有①②③ 8.只有②③④

C.只有①③⑤ D.①②③④⑤

研析

正常人组织间液体的量相对恒定.依赖于细胞内外液体交换和血管内外液体交换的平衡。水肿的本质是组织间液体过多，即以上5种平衡失调。

答案 D 发散类比

造成组织水肿的可能原因有：

1.花粉等导致过敏反应时，组织细胞释放组织胺，使毛细血管壁通透性增加，血浆蛋白减少，组织间隙蛋白质增多，组织间隙水滞留。

2.严重营养不良引起血浆蛋白减少，渗透压下降。血浆渗透压受血浆白蛋白含量影响较大，任何使血浆白蛋白减少的因素都会引起血浆渗透压下降，组织液回流力量减弱，组织内液体增加。

3.在某些病理条件下，淋巴管道堵塞，淋巴回流受阻，引起淋巴性水肿。

4.肾脏病变引起细胞内外液体交换失衡。急性肾小球肾炎(肾小球滤过膜通透性降低)、慢性肾小球肾炎(大量肾单位破坏，肾小球滤过面积减少)等均导致肾小球滤过率下降，引起水滞留。

3 展望命题新动向

动向 pH对内环境影响的相关实验探究

新课标高考对实验考查的力度在逐年加大，而探究性实验是考查探究性学习成果的一个很好的途径。pH是影响内环境稳态的重要因素，相关实验探究可能会成为命题的突破口。

样题

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组试管

1号

?

2号

缓冲

溶液

②

③

滴加等量的Na2CO3溶液

记录结果

?

记录结果

3号

血浆

B组试管

1号

?

2号

缓冲

溶液

3号

血浆

①

预测

结果

结论

?

?

?

?

(1)步骤①中向1号试管加入＿＿＿＿＿＿。

(2)步骤②中向B组3支试管中加入＿＿＿＿＿＿。

(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＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

研析

本题是一个实验设计题，在实验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)蒸馏水(2)乳酸(3)试管1pH变化明显，pH明显上升；2、3号试管pH变化不明显试管1 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

前瞻·预测

1.稳态是机体进行正常新陈代谢等生命活动的必要条件，稳态的维持需要调节。请利用活鸡血完成下列与稳态调节有关的问题。

(1)为了验证血浆中的无机盐含量对红细胞形态的影响，现提供加入柠檬酸钠溶液的活鸡血，生理盐水，10％NaCl溶液，蒸馏水，试管，滴管，显微操作器材等，请设计实验，并预期结果。

方法步骤：

①＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

②＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

③＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿；

④＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

预期结果：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

(2)为了研究血浆能否维持pH稳定，某同学将血浆等量分装到2支洁净的试管甲、乙中，分别测定pH并记录，再向甲管中滴1滴5％的盐酸溶液，乙管中滴1滴1％的氢氧化钠溶液，振荡1 min，再分别测定pH并记录，观察各管颜色变化。

①试评价并完善此方案：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②有同学猜想血浆通过缓冲作用来维持pH的相对稳定，他需要的实验证据是：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

第2节 内环境稳态的重要性

1 研习考纲重难点

考点1 内环境的稳态与意义

积累

1.内环境的动态变化

(1)原因：随着外界环境因素的变化和体内细胞代谢活动的进行，内环境的各种化学成分和理化性质在不断的发生变化。

(2)事实：一般情况下，正常人体内血浆pH为7.35～7.45，体内温度接近37℃，血糖浓度正常范围为0.80～1.20 9/L等，可见内环境稳态是一种动态的稳态，而不是恒定的状态。

2.稳态的概念

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叫做稳态。

3.稳态的调节机制

(1)维持内环境稳态的基础

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。

(2)内环境稳态与消化、呼吸、循环、排泄系统的功能联系

①内环境与四大系统在气体交换中的作用

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。二氧化碳的排出过程与氧气的进入过程刚好相反。

②内环境与四大系统在营养物质交换中的作用

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，接着被吸收进入组织细胞。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。

(3)维持稳态的调节机制

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。

经典解释：内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。

现代观点：内环境稳态的调节是一种反馈调节，神经一体液一免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。

4.内环境稳态的重要意义

内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，因为新陈代谢过程发生许多复杂的酶促反应，而酶促反应要求的理化条件是比较严格的。

(1)适宜的温度、酸碱度和某些离子浓度是酶正常发挥催化作用的基本条件。

(2)渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素。

(3)正常的m糖浓度和血氧含量是供给机体所需能量的重要保障。

所以只有体内有一个相对稳定的内环境，才能使细胞少受甚至不受外环境变化的干扰而保持其正常的生理活动，进而更好地适应变化较大的外环境。

深化

1.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，内环境保持动态的平衡。

2.人体维持稳态的调节能力

人体维持内环境稳态是有一定限度的，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，内环境稳态就会遭到破坏。

3.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，食欲不振，进而引起四肢无力等症状。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。

考点2实验：生物体维持pH稳定的机制

原理

通过向自来水、缓冲液、生物材料中加入酸或碱溶液引起的pH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，从而说明生物体维持pH相对稳定的机制。

深化

实验结论：生物体pH稳定的机制为生物材料中含有H2CO3/NaHCO3，

NaH2PO4/Na2HPO4等缓冲对，它们能够对酸碱度的变化起到缓冲作用。

特别提醒

盐酸有腐蚀性，应避免它与皮肤和眼睛接触，也不要入口。若有酸洒落或溅出，要立即用水冲洗15 min，氢氧化钠也有腐蚀性，注意事项同盐酸。

2 探究解题新思路

题型1 内环境稳态的概念与意义

1.人体中内环境稳态所包含的内容不包括

A.线粒体基质中pH的相对稳定

B.血浆中各种化学成分的相对稳定

C.组织液的温度的相对稳定

D.血浆渗透压的相对稳定

研析 内环境稳态包括血浆、组织液和淋巴中的温度、渗透压和pH的相对稳定，而A为线粒体基质中的pH的相对稳定，不属于内环境中的稳态。

答案A 变式·拓展

1.(2008·福州模拟)下列叙述与内环境稳态的实现，关系最不密切的是

A.肾脏不时的排出内环境中多余的尿素、无机盐等

B.细胞不断地进行有氧呼吸

C.血液中的缓冲物质可以调节血浆的pH D.肝脏储存的肝糖原在血糖浓度下降时水解为葡萄糖释放到血液中

题型2生物体维持pH稳定的机制

2.(2007·海淀模拟)科学家通过研究发现，人的血液pH通常在7.35～7.45之间，变化不大的原因是

①H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等多对缓冲物质对血液酸碱度起缓冲作用

②通过呼吸系统可不断排出CO2 ③血浆中过多的碳酸氢盐可以由肾脏随尿排出体外 ④神经系统对呼吸运动强度的调节有利于维持血液pH的相对稳定

⑤食物中的碱性物质与新陈代谢产生的酸性物质所构成的缓冲对调节了血液pH A.① 8.①②③ C.①②③④ D.①②③⑤

研析 血液中含有H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等多对能够起缓冲作用的物质。血液中的CO2浓度高时，会刺激控制呼吸活动的神经中枢，促进呼吸运动增强，增加通气量，从而将CO2排出体外，使血浆pH变化不大。当碳酸钠进入

血液后，就与血液中的碳酸发生作用，形成碳酸氢盐.而过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出，使血浆酸碱度不会发生很大的变化。

答案 C 启发引申

血液对稳态的维持具有重要作用：

(1)机体细胞直接与组织液进行物质交换，但由于组织液的流动范围有限，因此必须依靠血液在组织液与各内脏器官之间运输各种物质，然后才能通过各内脏器官的活动来维持稳态。

(2)血液对内环境理化性质的变化具有一定的“缓冲”作用，如缓冲对可减轻代谢引起的pH的变化；血液比热大，可以吸收大量的热而不使温度升得过高。

(3)血液可以反映内环境理化性质的微小变化，这些变化可以直接刺激血管壁中的有关感受器(如颈动脉化学感受器)，或者间接刺激中枢神经系统内的感受器(如下丘脑中感受温度、渗透压改变的细胞器)，为维持稳态的调节系统提供必要的信息。

3 展望命题新动向

动向 内环境稳态的重要性

随着新课程改革的推进，生物科学中一些与人们的日常生活、医疗保健、环境保护等方面密切相关的问题成为高考考查的热点。内环境稳态是人体进行正常生命活动的,z-4}条件.离开了内环境的稳态，我们的机体就不能正常工作，从而引起一些健康问题。有关这方面的内容很容易进入命题人的视野。

样题

正常情况下，转氨酶主要分布在各种组织细胞内，以心脏和肝脏含量最高，在血浆中含量很低。当某种原因使细胞膜通透性增高或因组织坏死细胞破裂后，可有大量转氨酶进入血浆。这项事实可作为下列哪项结论的证据

A.内环境是不稳定的，其稳态是不存在的

B.内环境的生化指标能反映机体的健康状况，可作为诊断疾病的依据

C.稳态的动态变化将不利于机体的正常代谢

D.内环境的稳态不受细胞代谢过程的影响

研析 内环境中各种理化性质和成分是相对稳定的.当内环境中的成分出现变化时，表明机体的组织或细胞可能出现了问题。本题中转氨酶在血浆中的含量是一定的，当转氨酶的量增多时，可作为肝炎的一个诊断依据，所以B项正确。细胞代谢所产生的一些物质进入内环境，会引起内环境的轻微变动，内环境中存在一些缓冲物质，可以使内环境保持动态平衡。

答案 B 前瞻·预测

1.下列关于人体代谢和调节的叙述正确的是

A.当人体摄入食物过咸时会有渴觉，产生渴觉的感受器和神经中枢都位于下丘脑

B.糖尿病病人体内部分葡萄糖随尿液排出体外，造成血糖不足导致细胞供能障碍

C.人受到某种强烈刺激情绪激动、精神紧张时，呼吸心跳加快，耗氧量增加

D.当机体稳态失衡时，会引起酶促反应的速率加快，细胞代谢紊乱