人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)

王守民

一、體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中

例1下圖所示為人體體液的相關(guān)組成及各成分間的關(guān)系，①～⑤的名稱依次是（）

A.細(xì)胞內(nèi)液、血漿、組織液、淋巴、細(xì)胞外液

B.細(xì)胞外液、血漿、淋巴、組織液、細(xì)胞內(nèi)液

C.細(xì)胞外液、組織液、血漿、淋巴、細(xì)胞內(nèi)液

D.細(xì)胞內(nèi)液、血漿、淋巴、組織液、細(xì)胞外液

【解析】因?yàn)檠獫{和組織液之間可以相互轉(zhuǎn)化，組織液和細(xì)胞內(nèi)液之間也可以相互轉(zhuǎn)化，所以②是血漿、④是組織液、⑤是細(xì)胞內(nèi)液；組織液可以轉(zhuǎn)化成淋巴，淋巴可以轉(zhuǎn)化成血漿，所以③是淋巴；細(xì)胞外液主要由組織液、淋巴和血漿組成，所以①是細(xì)胞外液，即圖中①～⑤的名稱依次是細(xì)胞外液、血漿、淋巴、組織液、細(xì)胞內(nèi)液。

【答案】B

【知識(shí)鏈接】體液

1.概念：人和動(dòng)物體內(nèi)含有的大量以水為基礎(chǔ)的液體。

2.組成：體液可分為兩大部分分別為細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液。細(xì)胞內(nèi)液約占體重的2/3，細(xì)胞外液約占體重的1/3，細(xì)胞外液主要包括血漿、組織液和淋巴。

3.體液各部分間的相互關(guān)系，如下圖所示：

血漿和組織液之間可以相互轉(zhuǎn)化，組織液可以轉(zhuǎn)化成淋巴，淋巴回流成血漿。由淋巴、組織液和血漿組成的細(xì)胞外液，與生活在其中的細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)液之間也可以相互轉(zhuǎn)化。

【方法技巧】淋巴循環(huán)是單向的，只存在“組織液→淋巴→血漿”這一方向，不能逆轉(zhuǎn)，這是判斷血漿、組織液和淋巴以及細(xì)胞內(nèi)液相互關(guān)系的突破口；或者也可注意組織液是聯(lián)系細(xì)胞內(nèi)液和血漿的關(guān)鍵，而且都是雙向滲透的，該點(diǎn)也可作為解題的切入點(diǎn)。但后者在涉及血細(xì)胞或淋巴細(xì)胞時(shí)，容易出現(xiàn)差錯(cuò)。

【特別提醒】1.血漿和血液、血清一樣嗎？

血液血漿（包括血清和溶解在血清中

的纖維蛋白原等大分子蛋白質(zhì)）

血細(xì)胞紅細(xì)胞

白細(xì)胞

血小板

2.細(xì)胞內(nèi)液與細(xì)胞液的比較：

細(xì)胞內(nèi)液一般是指存在于動(dòng)物細(xì)胞內(nèi)的液體，而細(xì)胞液則專指植物細(xì)胞液泡內(nèi)的液體。二者都溶解有多種無機(jī)物和有機(jī)物，有一定的物質(zhì)濃度，都與細(xì)胞的吸水和失水有關(guān)。

3.人和動(dòng)物的呼吸道、肺泡腔、消化道等屬于人體與外界相通的外界環(huán)境，因而汗液、尿液、消化液、淚液等液體均不屬于體液。

例2右圖a、b、d分別表示三種內(nèi)環(huán)境的組成成分，①②③④分別表示相應(yīng)通過的具體成分，下列說法正確的有（）

A.肝細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境包括b和d

B.圖中a為淋巴，b為血漿，d為組織液

C.圖中b與d進(jìn)行水的跨膜運(yùn)輸需要消耗細(xì)胞代謝產(chǎn)生的能量

D.小腸黏膜（近腸腔一層）上皮細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境包括b和d

【解析】依據(jù)淋巴只能來源于組織液、流入血漿這一單一方向的流動(dòng)可知，a是淋巴、b是血漿、d是組織液，B項(xiàng)正確；肝細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境是組織液，A項(xiàng)錯(cuò)誤；水的跨膜運(yùn)輸方式是自由擴(kuò)散，不消耗能量，C項(xiàng)錯(cuò)誤；小腸黏膜上皮細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境是組織液，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【答案】B

【知識(shí)鏈接】內(nèi)環(huán)境

1.概念：由細(xì)胞外液構(gòu)成的體內(nèi)細(xì)胞賴以生存的液體環(huán)境，即細(xì)胞外液。

2.不同細(xì)胞直接生活的內(nèi)環(huán)境：

細(xì)胞名稱直接生活的內(nèi)環(huán)境體內(nèi)絕大多數(shù)細(xì)胞組織液血細(xì)胞血漿淋巴管內(nèi)的淋巴細(xì)胞和吞噬細(xì)胞淋巴、血漿、組織液毛細(xì)淋巴管壁細(xì)胞淋巴和組織液毛細(xì)血管壁細(xì)胞血漿和組織液【特別提醒】“內(nèi)環(huán)境”與“細(xì)胞外液”是同一概念，“內(nèi)環(huán)境”是相對于人體的外界環(huán)境提出的，“細(xì)胞外液”是相對于動(dòng)物和人體的細(xì)胞內(nèi)液而言的。

二、細(xì)胞外液（內(nèi)環(huán)境）的成分和生理反應(yīng)

例3下列物質(zhì)中，在正常情況下不應(yīng)該出現(xiàn)在人體內(nèi)環(huán)境中的是（）

A.抗體B.糖原

C.胰島素D.氨基酸

【解析】內(nèi)環(huán)境是存在于體內(nèi)且細(xì)胞外的液體。所以需要與細(xì)胞內(nèi)的液體（如細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等）和體外的液體（如尿液，唾液等）加以區(qū)分?？贵w是由漿細(xì)胞產(chǎn)生的，是既可存在于細(xì)胞內(nèi)，也可存在于內(nèi)環(huán)境中的一種蛋白質(zhì)，A項(xiàng)錯(cuò)誤；糖原存在于細(xì)胞內(nèi)，必須分解為單糖后才可進(jìn)入內(nèi)環(huán)境，而體外的糖原被攝入后也必須被分解為單糖后才能被吸收進(jìn)入內(nèi)環(huán)境，即內(nèi)環(huán)境中無糖原，B項(xiàng)正確；胰島素是由胰島B細(xì)胞分泌的激素，可以存在于細(xì)胞內(nèi)和內(nèi)環(huán)境中，C項(xiàng)錯(cuò)誤；氨基酸主要通過小腸被吸收進(jìn)入血漿（屬于內(nèi)環(huán)境），D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【答案】B

【知識(shí)鏈接】1.血漿的成分：水（約90%）、無機(jī)鹽（約1%）、蛋白質(zhì)（7%～9%）以及血液運(yùn)送的物質(zhì)；

2.營養(yǎng)物質(zhì)：如水、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、維生素、無機(jī)鹽、核苷酸等；

3.代謝廢物：如尿素、尿酸等；

4.氣體：如氧氣、二氧化碳等；

5.各種功能性物質(zhì)：如血漿蛋白、各種激素、淋巴因子、抗體以及神經(jīng)遞質(zhì)等。

【方法技巧】1.內(nèi)環(huán)境的成分必須是存在于體內(nèi)，且在細(xì)胞外的物質(zhì)，而存在于體外以及細(xì)胞內(nèi)的成分，如血紅蛋白、載體蛋白、呼吸酶以及突觸小泡內(nèi)的神經(jīng)遞質(zhì)等均不屬于內(nèi)環(huán)境的成分。

2.內(nèi)環(huán)境的成分是指存在于其中的各種物質(zhì)，并非結(jié)構(gòu)，如紅細(xì)胞不是血漿的成分。

例4下表是人體細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液中部分物質(zhì)含量的測定數(shù)據(jù)。下列相關(guān)說法中，錯(cuò)誤的是（）

成分（相對含量）Na+K+Cl-HCO3-蛋白質(zhì)①142.005.00103.0027.0016.00②147.004.00114.0030.001.00③10.00143.0025.0011.0047.00A.①是血漿，其蛋白質(zhì)含量減少會(huì)導(dǎo)致組織水腫

B.②與③的成分差異與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)和功能有關(guān)

C.③中含有較多的蛋白質(zhì)和K+，可判斷是細(xì)胞內(nèi)液

D.①②的pH能夠保持相對穩(wěn)定是因?yàn)镠CO3-含量較多

【解析】K+在細(xì)胞內(nèi)液中的濃度高于細(xì)胞外液，而Na+在細(xì)胞內(nèi)液中的濃度低于細(xì)胞外液，細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)含量最高，血漿中也含有較多的蛋白質(zhì)，組織液和淋巴中蛋白質(zhì)含量很少，因此③為細(xì)胞內(nèi)液，①為血漿，②為組織液（或淋巴），B、C兩項(xiàng)正確；血漿滲透壓的大小與蛋白質(zhì)和無機(jī)鹽的含量有關(guān)，當(dāng)血漿中蛋白質(zhì)含量減少時(shí)，血漿滲透壓降低，液體滲入組織液而出現(xiàn)組織水腫，A項(xiàng)正確；細(xì)胞外液的pH能夠保持相對穩(wěn)定與HCO3-的含量有關(guān)，但不能理解為其保持相對穩(wěn)定的原因是HCO3-含量較多，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【答案】D

【知識(shí)鏈接】血漿、組織液和淋巴的比較

細(xì)胞

外液不同點(diǎn)存在部位分布的細(xì)胞化學(xué)成分相同點(diǎn)血漿毛細(xì)血管紅細(xì)胞、白細(xì)胞、血小板組織液細(xì)胞間隙組織細(xì)胞淋巴毛細(xì)淋巴管淋巴細(xì)胞、吞噬細(xì)胞血漿中含有較多的蛋白質(zhì)，而組織液和淋巴中蛋白質(zhì)的含量很少都屬于細(xì)胞外液，是細(xì)胞直接生活的內(nèi)環(huán)境，三者的基本成分相近例5關(guān)于正常情況下組織液生成與回流的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.生成與回流的組織液中氧氣的含量相等

B.組織液不斷生成與回流，并保持動(dòng)態(tài)平衡

C.血漿中的某些物質(zhì)經(jīng)毛細(xì)血管動(dòng)脈端進(jìn)入組織液

D.組織液中的某些物質(zhì)經(jīng)毛細(xì)血管靜脈端進(jìn)入血液

【解析】一般情況下，富含氧氣的血漿從毛細(xì)血管動(dòng)脈端滲出生成組織液，生活在組織液中的組織細(xì)胞通過有氧呼吸消耗部分氧氣，導(dǎo)致毛細(xì)血管靜脈端回流的組織液中氧氣含量相對較低，A項(xiàng)錯(cuò)誤。

【答案】A

【方法技巧】毛細(xì)淋巴管有盲端，毛細(xì)血管沒有盲端，這是區(qū)分毛細(xì)淋巴管和毛細(xì)血管的方法。

【特別提醒】1.（1）血漿的來源：①從消化道吸收而來；②從組織液中回滲而來；③淋巴在左右鎖骨下靜脈匯入而來；④腎小管和集合管的重吸收；⑤血細(xì)胞和血管壁上皮細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)液滲出而來。

（2）血漿的去路：①經(jīng)毛細(xì)血管壁滲出成為組織液；②滲入血細(xì)胞和血管壁上皮細(xì)胞；③經(jīng)腎小球?yàn)V過成為原尿。

2.（1）組織液的來源：①血漿通過毛細(xì)血管壁滲出形成；②組織細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)液滲出形成。

（2）組織液的去路：①組織液回流進(jìn)入血漿；②滲入毛細(xì)淋巴管成為淋巴；③滲入組織細(xì)胞。

3.（1）淋巴的來源：①組織液滲入毛細(xì)淋巴管形成；②由消化道吸收而來；③某些淋巴細(xì)胞和淋巴管壁上皮細(xì)胞的細(xì)胞內(nèi)液滲出而來。

（2）淋巴的去路：①在左右鎖骨下靜脈匯入血漿；②滲入某些淋巴細(xì)胞。

例6下列關(guān)于人體內(nèi)環(huán)境的敘述，錯(cuò)誤的是（）

A.抗原與抗體的特異性結(jié)合發(fā)生在內(nèi)環(huán)境中

B.內(nèi)環(huán)境的成分中含有CO2、尿素、神經(jīng)遞質(zhì)等

C.組織液滲回血漿和滲入淋巴的量相差較大

D.血漿的成分穩(wěn)定時(shí)，機(jī)體達(dá)到穩(wěn)態(tài)

【解析】抗體由漿細(xì)胞產(chǎn)生后，分泌到細(xì)胞外，在內(nèi)環(huán)境中與抗原發(fā)生特異性結(jié)合，A項(xiàng)正確；CO2存在于血漿中，尿素可以存在于血漿和組織液中，神經(jīng)遞質(zhì)可以存在于組織液中，因此CO2、尿素、神經(jīng)遞質(zhì)等均屬于內(nèi)環(huán)境的成分，B項(xiàng)正確；組織液滲回血漿的量很大，但組織液滲入淋巴的量較少，所以組織液滲回血漿和滲入淋巴的量相差較大，C項(xiàng)正確；內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)不僅僅包括血漿成分的穩(wěn)態(tài)，還包括組織液、淋巴的穩(wěn)態(tài)以及內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的穩(wěn)態(tài)等，因此血漿成分穩(wěn)定時(shí)，機(jī)體不一定達(dá)到穩(wěn)態(tài)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【答案】D

【知識(shí)鏈接】內(nèi)環(huán)境中發(fā)生的生理反應(yīng)

1.調(diào)節(jié)pH的中和反應(yīng)；

2.體液免疫中抗體與相應(yīng)抗原的特異性結(jié)合反應(yīng)；

3.細(xì)胞間傳遞信息的信號(hào)分子與靶細(xì)胞表面受體的結(jié)合反應(yīng)。

【特別提醒】細(xì)胞代謝的主要場所位于細(xì)胞內(nèi)，主要在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中進(jìn)行，有些化學(xué)反應(yīng)也可在內(nèi)環(huán)境中進(jìn)行。

三、內(nèi)環(huán)境的理化特性

例7下列關(guān)于人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)生理變化過程的描述，正確的是（）

A.大量失鈉，對細(xì)胞外液滲透壓的影響大于細(xì)胞內(nèi)液

B.大量乳酸進(jìn)入血液，血漿由弱堿性變?yōu)槿跛嵝?/p>

C.胰高血糖素分泌量上升，促進(jìn)肝糖原和肌糖原的分解

D.血液中O2含量下降，刺激了呼吸中樞促進(jìn)呼吸運(yùn)動(dòng)

【解析】Na+對細(xì)胞外液滲透壓的維持具有重要作用，K+對細(xì)胞內(nèi)液滲透壓的維持具有重要作用，因此大量失鈉對細(xì)胞外液滲透壓的影響大于細(xì)胞內(nèi)液，A項(xiàng)正確；血液中有緩沖對物質(zhì)，因此血漿的pH保持相對穩(wěn)定，B項(xiàng)錯(cuò)誤；胰高血糖素不能促進(jìn)肌糖原的分解，C項(xiàng)錯(cuò)誤；劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，血液中CO2含量上升，刺激了呼吸中樞，導(dǎo)致呼吸運(yùn)動(dòng)加強(qiáng)，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【答案】A

【知識(shí)鏈接】（一）滲透壓

1.概念：溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力；

2.影響因素：取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目。溶質(zhì)微粒越多，即溶液的濃度越高，對水的吸引力越大，溶液的滲透壓越高，反之亦然；

3.血漿滲透壓的大小主要與無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)的含量有關(guān)。細(xì)胞外液滲透壓的90%以上來源于Na+和Cl-；

4.正常值：在37 ℃時(shí)，人的血漿滲透壓約為770 kPa，相當(dāng)于細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓；

5.意義：維持細(xì)胞的正常形態(tài)、結(jié)構(gòu)和生理功能。

（二）酸堿度（pH）

1.正常值：7.35～7.45；

2.維持：與血漿中含有HCO3-、HPO42-等離子有關(guān)；

3.作用：為酶提供適宜的pH。

（三）溫度

1.正常值：一般維持在37 ℃左右；

2.體溫的日變化規(guī)律：

（1）同一個(gè)人的體溫隨晝夜變化而變化；

（2）不同年齡的人的體溫有所差異，一般年輕人高于老年人；

（3）不同性別的人的體溫有所差異，一般女性高于男性；

（4）健康人的體溫處于動(dòng)態(tài)平衡中（晝夜變化范圍一般不會(huì)超過1 ℃）；

3.作用：為酶提供適宜的溫度。

【方法技巧】1.滲透壓的概念是個(gè)難點(diǎn)，較難理解，因此可簡單地理解為溶液的物質(zhì)的量濃度越大，溶液的滲透壓就越高；

2.K+主要存在于細(xì)胞內(nèi)液中，維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓，因此K+外流是順濃度梯度的協(xié)助擴(kuò)散，K+內(nèi)流則是逆濃度梯度的主動(dòng)運(yùn)輸；而Na+主要存在于細(xì)胞外液中，維持細(xì)胞外液的滲透壓，因此Na+內(nèi)流是順濃度梯度的協(xié)助擴(kuò)散，Na+外流則是逆濃度梯度的主動(dòng)運(yùn)輸。

【特別提醒】1.滲透壓的大小取決于溶液的物質(zhì)的量濃度，而非其他濃度，如質(zhì)量濃度等；

2.注意質(zhì)量濃度（單位：g/L）與物質(zhì)的量濃度（單位：mol/L）之間的換算，質(zhì)量濃度除以溶質(zhì)的摩爾質(zhì)量即為物質(zhì)的量濃度。

四、內(nèi)環(huán)境的功能

例8下圖表示人體細(xì)胞與外界環(huán)境之間進(jìn)行物質(zhì)交換的過程，據(jù)圖分析，下列說法正確的是（）

A.圖中④過程需要消化、呼吸、泌尿等系統(tǒng)的參與才能完成

B.血漿滲透壓的大小主要與無機(jī)鹽離子有關(guān)，與蛋白質(zhì)的含量無關(guān)

C.內(nèi)環(huán)境主要是由血液、組織液和淋巴組成的

D.外界空氣中的O2最終進(jìn)入肝細(xì)胞被利用需穿過9層膜

【解析】內(nèi)環(huán)境排出代謝廢物主要需要循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和皮膚等的參與，A項(xiàng)正確；血漿滲透壓的大小主要與蛋白質(zhì)和無機(jī)鹽的含量有關(guān)，B項(xiàng)錯(cuò)誤；內(nèi)環(huán)境主要由血漿、組織液和淋巴組成，C項(xiàng)錯(cuò)誤；外界空氣中的O2最終進(jìn)入肝細(xì)胞被利用需要穿過11層膜，即首先要通過肺泡細(xì)胞（一進(jìn)一出2層），其次進(jìn)入毛細(xì)血管，穿過毛細(xì)血管壁細(xì)胞（一進(jìn)一出2層），由紅細(xì)胞（一進(jìn)一出2層）攜帶運(yùn)送到肝臟附近，再次穿過管壁細(xì)胞（一進(jìn)一出2層），進(jìn)入肝細(xì)胞（1層）中的線粒體（2層），共穿過11層膜，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【答案】A

【知識(shí)鏈接】（一）細(xì)胞可以直接與內(nèi)環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換

細(xì)胞不斷從內(nèi)環(huán)境中獲取進(jìn)行生命活動(dòng)所需的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣，同時(shí)不斷排出代謝廢物和二氧化碳，從而維持細(xì)胞正常的生命活動(dòng)。

（二）內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換

內(nèi)環(huán)境通過消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)以及皮膚等與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換。

1.消化系統(tǒng)：消化食物，吸收營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)入內(nèi)環(huán)境，排出少量水、鹽；

2.呼吸系統(tǒng)：吸收O2進(jìn)入內(nèi)環(huán)境，排出內(nèi)環(huán)境中CO2的唯一途徑，也排出少量水；

3.循環(huán)系統(tǒng)：運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)、O2和代謝廢物、CO2以及激素、抗體等；

4.泌尿系統(tǒng)：通過排尿?qū)⒏鞣N代謝廢物排出體外，是排出水、鹽、尿素等的主要途徑；

5.皮膚（器官）：通過排汗排出多種代謝廢物，同時(shí)排出少量水、鹽、尿素等。

【方法技巧】1.以循環(huán)系統(tǒng)為參照，雙向進(jìn)出——呼吸系統(tǒng)；單向進(jìn)入——消化系統(tǒng)；單向輸出——皮膚；輸出后又可存在重吸收箭頭——泌尿系統(tǒng)。

2.注意審題，找到物質(zhì)運(yùn)輸?shù)钠瘘c(diǎn)和終點(diǎn)，起點(diǎn)和終點(diǎn)不同，穿膜層數(shù)不同。

3.營養(yǎng)物質(zhì)吸收進(jìn)入的內(nèi)環(huán)境不同，除少量甘油和脂肪酸等進(jìn)入毛細(xì)淋巴管外，其余物質(zhì)都進(jìn)入毛細(xì)血管。

【特別提醒】

物質(zhì)

類別轉(zhuǎn)移途徑相關(guān)系統(tǒng)穿膜層數(shù)營養(yǎng)物質(zhì)（如葡萄糖）消化（外環(huán)境）→吸收（進(jìn)入內(nèi)環(huán)境）→血液循環(huán)→組織液→組織細(xì)胞消化系統(tǒng)、

循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)出上皮細(xì)胞（2）+進(jìn)出毛細(xì)血管壁細(xì)胞（4）+進(jìn)入組織細(xì)胞（1）=7層代謝廢物（如尿素）組織細(xì)胞→組織液（內(nèi)環(huán)境）→血液循環(huán)→泌尿系統(tǒng)→體外循環(huán)系統(tǒng)、

泌尿系統(tǒng)出組織細(xì)胞（1）+進(jìn)出毛細(xì)血管壁細(xì)胞（4）+進(jìn)出腎小管壁細(xì)胞（2）=7層O2肺泡→肺毛細(xì)血管→血液循環(huán)→毛細(xì)血管→組織液→組織細(xì)胞呼吸系統(tǒng)、

循環(huán)系統(tǒng)進(jìn)出肺泡壁細(xì)胞（2）+進(jìn)出毛細(xì)血管壁細(xì)胞（4）+進(jìn)出紅細(xì)胞（2）+進(jìn)入組織細(xì)胞（1）=9層；若被利用+進(jìn)入線粒體（2）=11層CO2與O2的轉(zhuǎn)移途徑相反循環(huán)系統(tǒng)、

呼吸系統(tǒng)CO2的運(yùn)輸與O2相比，不經(jīng)過紅細(xì)胞，所以相應(yīng)減少2層膜，即9層五、內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)及其意義

例9下列屬于內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)重要組成部分的是（）

①酸堿度平衡②Na+、K+平衡③血糖平衡④產(chǎn)熱與散熱的平衡⑤水分和蛋白質(zhì)的平衡⑥CO2-O2平衡

A.②③⑤⑥B.②④⑥

C.①③④⑤D.①②③④⑤⑥

【解析】該題考查內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的概念。內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)是指內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定及內(nèi)環(huán)境中各種組成成分及其含量的相對穩(wěn)定，其理化性質(zhì)主要包括溫度、酸堿度、滲透壓等。①可維持內(nèi)環(huán)境pH的穩(wěn)定；④可維持體溫穩(wěn)定；②③⑤⑥都屬于內(nèi)環(huán)境中的成分，其平衡狀態(tài)都是維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的重要組成部分。

【答案】D

【知識(shí)鏈接】1.穩(wěn)態(tài)的含義：正常機(jī)體通過調(diào)節(jié)作用，使各個(gè)器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動(dòng)，共同維持內(nèi)環(huán)境中化學(xué)成分和理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定的狀態(tài)。

2.穩(wěn)態(tài)的實(shí)例：血糖——80～120 mg/dL；pH——7.35～7.45；體溫——37 ℃左右；細(xì)胞外液濃度——0.9%；滲透壓——37 ℃時(shí)約為770 Kpa。

【特別提醒】內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)不僅包括理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定，也包括化學(xué)成分及其含量的相對穩(wěn)定。

例10下圖是一張生物概念圖，有關(guān)分析不正確的是（）

A.a、b是體液調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié)，c、d可以是體溫和滲透壓

B.內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)只要有三種調(diào)節(jié)方式即可，不需要其他器官或系統(tǒng)的參與

C.酸堿度的相對穩(wěn)定主要依靠血液中的緩沖對物質(zhì)，與其他器官或系統(tǒng)也有關(guān)系

D.內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)和生態(tài)系統(tǒng)的平衡一樣，其維持自身穩(wěn)定的能力是有限的

【解析】內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)主要包括酸堿度、溫度和滲透壓等，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持是在神經(jīng)調(diào)節(jié)、體液調(diào)節(jié)和免疫調(diào)節(jié)的共同作用下，通過各種器官、系統(tǒng)的分工合作和協(xié)調(diào)統(tǒng)一來實(shí)現(xiàn)的。

【答案】B

【知識(shí)鏈接】穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)機(jī)制

1.直接參與的系統(tǒng)和器官：消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)和皮膚。

2.調(diào)節(jié)系統(tǒng)：神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)。

3.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)是一種反饋調(diào)節(jié)，神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制。

【特別提醒】1.神經(jīng)系統(tǒng)參與神經(jīng)調(diào)節(jié)，內(nèi)分泌系統(tǒng)參與激素調(diào)節(jié)，免疫系統(tǒng)參與免疫調(diào)節(jié)。

2.內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)不是只在神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)的調(diào)節(jié)下就能完成的，而是在多種器官和系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動(dòng)下共同維持的。

例11人體穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有一定限度的。下列現(xiàn)象屬于內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的是（）

A.寒冷時(shí)出現(xiàn)寒戰(zhàn)

B.從平原到高原，有的人出現(xiàn)肺水腫癥狀

C.接受抗原刺激后，B淋巴細(xì)胞增殖和分化

D.飲水不足時(shí)，抗利尿激素釋放增加

【解析】內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是使內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)保持相對穩(wěn)定的能力。寒冷時(shí)出現(xiàn)寒戰(zhàn)是通過骨骼肌不自主戰(zhàn)栗產(chǎn)生熱量來維持體溫的恒定，A項(xiàng)錯(cuò)誤；出現(xiàn)肺水腫癥狀說明組織液的滲透壓升高，從而導(dǎo)致組織細(xì)胞液含量增多，故說明內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭到破壞，B項(xiàng)正確；接受抗原刺激后，B淋巴細(xì)胞增殖分化形成漿細(xì)胞產(chǎn)生抗體，進(jìn)而清除抗原，C項(xiàng)錯(cuò)誤；飲水不足，內(nèi)環(huán)境滲透壓升高，抗利尿激素分泌增多，以維持滲透壓平衡，D項(xiàng)錯(cuò)誤。

【答案】B

【知識(shí)鏈接】內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的意義

1.意義：內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。

（1）血糖含量正?！ＷC機(jī)體正常的能量供應(yīng)；

（2）溫度、pH相對穩(wěn)定——維持酶活性正常發(fā)揮，保證細(xì)胞代謝正常進(jìn)行；

（3）滲透壓相對穩(wěn)定——細(xì)胞維持正常的形態(tài)和功能。

2.幾種失調(diào)情況：內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭到破壞，細(xì)胞代謝紊亂，甚至導(dǎo)致疾病。

（1）血糖平衡失調(diào)——低血糖、糖尿病等；

（2）pH失調(diào)——酸中毒、堿中毒等；

（3）滲透壓失調(diào)——細(xì)胞形態(tài)、功能異常；

（4）體溫失調(diào)——發(fā)熱、中暑等。

3.特點(diǎn)：

（1）內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)不是絕對的穩(wěn)定而是動(dòng)態(tài)的相對穩(wěn)定。

（2）內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)是有一定限度的，超過這個(gè)限度穩(wěn)態(tài)就會(huì)遭到破壞。

【特別提醒】1.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件——穩(wěn)態(tài)失衡將引起代謝紊亂，但應(yīng)避免以下兩種誤區(qū)：

（1）內(nèi)環(huán)境達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)，人未必不得?。ㄈ邕z傳病患者、植物人等）；

（2）內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)遭到破壞時(shí)，代謝速率未必下降（如內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)可能導(dǎo)致代謝速率上升等）。

2.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)調(diào)節(jié)中涉及三種信息分子，其來源及靶細(xì)胞或作用部位不同：

調(diào)節(jié)方式信息分子來源靶細(xì)胞或作用部位神經(jīng)調(diào)節(jié)神經(jīng)遞質(zhì)突觸前膜釋放突觸后膜體液調(diào)節(jié)激素內(nèi)分泌細(xì)胞相應(yīng)靶細(xì)胞免疫調(diào)節(jié)抗體漿細(xì)胞相應(yīng)抗原淋巴因子T細(xì)胞B細(xì)胞等六、組織水腫及其成因

例12由于胎兒要從母體獲得大量的蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)，往往會(huì)造成孕婦身體水腫。下列水腫與孕婦身體水腫原理不一樣的是（）

A.過敏反應(yīng)引起毛細(xì)血管通透性增強(qiáng)導(dǎo)致的組織水腫

B.長期營養(yǎng)不良引起的組織水腫

C.有蛋白尿的腎炎患者的組織水腫

D.局部代謝旺盛導(dǎo)致的組織水腫

【解析】A、B、C三項(xiàng)都是由于血漿蛋白含量降低導(dǎo)致血漿滲透壓下降而引起的組織水腫，與題中的水腫原理相同；而D項(xiàng)是因組織液中代謝廢物的積累導(dǎo)致滲透壓上升而引起的組織水腫。

【答案】D

【知識(shí)鏈接】（一）組織水腫

組織水腫是在不同條件下，組織液濃度升高或血漿、細(xì)胞內(nèi)液濃度下降，引起水分移動(dòng)，使血漿、細(xì)胞內(nèi)液中的水滲透到組織液中從而引起水腫的現(xiàn)象。

（二）組織水腫的原因

1.過敏反應(yīng)中組織胺的釋放引起毛細(xì)血管壁通透性增強(qiáng)，血漿蛋白進(jìn)入組織液使其濃度升高，吸水造成水腫。

2.毛細(xì)淋巴管受阻，組織液中大分子蛋白質(zhì)不能回流至血漿導(dǎo)致組織液濃度升高。

3.組織細(xì)胞代謝旺盛，代謝產(chǎn)物增加，導(dǎo)致組織液濃度升高。

4.營養(yǎng)不良時(shí)，血漿蛋白或胞內(nèi)蛋白含量減少，使血漿濃度降低或細(xì)胞內(nèi)液濃度下降，水分進(jìn)入組織液。

5.腎小球腎炎，導(dǎo)致血漿蛋白透出而流失。

【方法技巧】1.組織水腫的根本原因是組織液增多，因而所有導(dǎo)致組織液滲透壓升高或者血漿滲透壓降低的因素都可能導(dǎo)致組織液增多。

2.理解組織水腫的原因主要從組織液、血漿和淋巴三者之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系以及組織液的形成途徑入手。

七、實(shí)驗(yàn)——生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制

例13請根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)材料和用具，回答相關(guān)問題：

（一）實(shí)驗(yàn)材料和用具：

家兔的血漿適量、蒸餾水、預(yù)先配制的緩沖液、量筒、試管若干支、Na2CO3溶液、乳酸、pH試紙。

（二）實(shí)驗(yàn)流程：

步驟A組B組①1號(hào)

試管2號(hào)

試管3號(hào)

試管1號(hào)

試管2號(hào)

試管3號(hào)

試管？等量緩

沖溶液等量

血漿？等量緩

沖溶液等量

血漿②滴加等量的Na2CO3溶液？③記錄結(jié)果記錄結(jié)果預(yù)測

結(jié)果？？結(jié)論？？（1）步驟①中向A組和B組的1號(hào)試管中加入。

（2）步驟②中向B組3支試管中滴加。

（3）預(yù)測結(jié)果：

A組：。

B組：。

（4）由以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，可以得出的結(jié)論是。

【解析】在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題中，除了自變量要進(jìn)行對照處理外，無關(guān)變量必須保持一致且適宜。在實(shí)驗(yàn)過程中要遵循對照原則、單一變量原則和等量原則。對結(jié)果進(jìn)行的對照分析一定要到位，把現(xiàn)象與結(jié)論一起總結(jié)出來。

【答案】（1）等量蒸餾水（2）等量的乳酸（3）A組：1號(hào)試管pH變化明顯，pH明顯上升；2、3號(hào)試管pH變化不明顯B組：1號(hào)試管pH變化明顯，pH明顯下降；2、3號(hào)試管pH變化不明顯（4）蒸餾水不具有緩沖作用，為對照組；人工配制的緩沖溶液具有緩沖作用；動(dòng)物血漿與緩沖溶液一樣具有緩沖作用，說明其成分中含有緩沖物質(zhì)

【知識(shí)鏈接】1.實(shí)驗(yàn)原理：通過比較蒸餾水、緩沖液、生物材料在加入酸或堿后pH的變化，說明人體內(nèi)液體環(huán)境與緩沖液相似均不同于蒸餾水，從而說明生物體維持pH相對穩(wěn)定的機(jī)制。

2.實(shí)驗(yàn)結(jié)果的預(yù)測和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的分析，如下圖所示：

（1）對蒸餾水的處理：

結(jié)論：滴加鹽酸后，蒸餾水pH逐漸減小，如圖中③；滴加NaOH溶液后，蒸餾水pH逐漸增大，如圖中①。

（2）對緩沖液的處理：

結(jié)論：無論是滴加鹽酸還是NaOH溶液，緩沖液的pH均保持相對穩(wěn)定，如圖中②。

（3）對生物材料的處理：

結(jié)論：無論是滴加鹽酸還是NaOH溶液，生物材料的pH均保持相對穩(wěn)定，如圖中②。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：生物材料的性質(zhì)類似于緩沖液而不同于蒸餾水，說明生物材料內(nèi)含有酸堿緩沖對物質(zhì)，從而能維持pH相對穩(wěn)定。生物體內(nèi)環(huán)境對酸堿的緩沖作用是維持pH穩(wěn)定的機(jī)制。

【方法技巧】1.對于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要注意區(qū)分自變量、因變量和無關(guān)變量，其中在研究酸或堿對生物材料pH的影響時(shí)，酸或堿性物質(zhì)是自變量，生物材料的pH變化是因變量；在研究酸或堿對不同液體pH的影響時(shí)，不同液體是自變量，酸或堿性物質(zhì)是無關(guān)變量。

2.表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的方法是多樣的，可用語言描述，可用表格記錄，也可用曲線呈現(xiàn)。

【同步訓(xùn)練】

1.下圖中的a、b、c分別表示人體內(nèi)的三種細(xì)胞外液，細(xì)胞1、2、3分別表示處于該細(xì)胞外液中的多種細(xì)胞，箭頭表示這三種液體之間的相互關(guān)系。下列有關(guān)敘述中正確的是（）

①a的蛋白質(zhì)含量最高②細(xì)胞2中有的種類不消耗O2③c可能含有激素和消化酶

④細(xì)胞3的種類最多

A.②③B.③④

C.①②D.②④

2.下圖為人體體液中物質(zhì)交換示意圖，下列分析不正確的是（）

A.毛細(xì)血管壁細(xì)胞的細(xì)胞外液是①和②

B.乙酰膽堿可以存在于②中

C.①與②和④相比含有較多的蛋白質(zhì)

D.①②③④共同構(gòu)成人體的內(nèi)環(huán)境

3.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是維持機(jī)體正常生命活動(dòng)的必要條件，下列敘述錯(cuò)誤的是（）

A.內(nèi)環(huán)境保持相對穩(wěn)定有利于機(jī)體適應(yīng)外界環(huán)境的變化

B.內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)有利于新陳代謝過程中酶促反應(yīng)的正常進(jìn)行

C.維持內(nèi)環(huán)境中Na+、K+濃度的相對穩(wěn)定有利于維持神經(jīng)細(xì)胞的正常興奮性

D.內(nèi)環(huán)境中發(fā)生的丙酮酸氧化分解給細(xì)胞提供能量，有利于生命活動(dòng)的進(jìn)行

4.穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件，當(dāng)穩(wěn)態(tài)遭到破壞時(shí)，必將引起（）

A.酶促反應(yīng)速率加快

B.兒童患佝僂病

C.細(xì)胞代謝紊亂

D.成年人患肌無力病

5.影星陳寶國做的“水宜生”廣告中提到“喝水喝出健康來”，宣稱能將水變?yōu)槿鯄A性，長期飲用這種“健康活水”可以改變酸性體質(zhì)。人在劇烈運(yùn)動(dòng)后，積累的酸性物質(zhì)和調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境pH恢復(fù)正常的主要物質(zhì)分別是（）

A.乳酸、Na2HPO4/NaH2PO4

B.乳酸、NaHCO3/H2CO3

C.丙酮酸、Na2HPO4/NaH2PO4

D.丙酮酸、NaHCO3/H2CO3

6.根據(jù)內(nèi)環(huán)境及其穩(wěn)態(tài)的知識(shí)，回答下列問題：

（1）某奶牛場為提高產(chǎn)奶量，給奶牛飼喂了大量的某種精飼料后，奶牛瘤胃發(fā)酵產(chǎn)酸過多，引起機(jī)體血液pH低于正常值，且難以恢復(fù)到正常水平。產(chǎn)酸過多使pH難以恢復(fù)的原因是。pH低于正常值會(huì)引起酸中毒，為了避免這一問題，可以在飼料中添加起作用的物質(zhì)，以利于奶牛內(nèi)環(huán)境的pH維持在正常水平。機(jī)體的內(nèi)環(huán)境是指，主要包括血漿、、。

（2）環(huán)境的劇烈變化或驚嚇會(huì)導(dǎo)致奶牛機(jī)體內(nèi)某些激素水平的變化，從而使產(chǎn)奶量下降，在這個(gè)過程中機(jī)體的調(diào)節(jié)方式包括調(diào)節(jié)。

7.下圖是內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與各系統(tǒng)的功能聯(lián)系示意圖，請回答相關(guān)問題：

（1）a表示系統(tǒng)，b表示系統(tǒng)，c表示系統(tǒng)，參與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)維持的還有圖中的系統(tǒng)。

（2）CO2不從組織液進(jìn)入組織細(xì)胞的原因是。

（3）病人因呼吸受阻，肌細(xì)胞會(huì)因無氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸，乳酸進(jìn)入血液后，會(huì)使血液pH，但乳酸可以與血液中的發(fā)生反應(yīng)，使血液的pH維持相對穩(wěn)定。

（4）內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定，除了圖中所示的器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動(dòng)外，還必須在調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)的調(diào)節(jié)下進(jìn)行。

（5）外界中的O2進(jìn)入紅細(xì)胞內(nèi)至少需穿過層生物膜。

8.人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持，依賴于各個(gè)器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動(dòng)，而信息分子是它們之間的“語言”。請據(jù)下圖回答下列問題：

（1）圖中①表示系統(tǒng)；甲表示B細(xì)胞增殖、分化產(chǎn)生的漿細(xì)胞和細(xì)胞。

（2）乙是由分泌的，調(diào)控其分泌的結(jié)構(gòu)是，該結(jié)構(gòu)在神經(jīng)系統(tǒng)和內(nèi)分泌系統(tǒng)之間架起了“橋梁”。

（3）當(dāng)人緊張時(shí)，體內(nèi)腎上腺素分泌增加。直接作用于腎上腺細(xì)胞的信息分子“丙”是來自神經(jīng)元分泌的。

（4）由上圖可知，機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制是。

【參考答案】

1.D2.D3.D4.C5.B

6.（1）pH過低，導(dǎo)致相關(guān)酶的空間結(jié)構(gòu)遭到破壞，使酶失活中和由細(xì)胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境組織液淋巴（2）神經(jīng)調(diào)節(jié)和激素

7.（1）呼吸消化泌尿循環(huán)（2）組織細(xì)胞內(nèi)的CO2濃度高于組織液（3）降低NaHCO3（4）神經(jīng)—體液—免疫（5）5

8.（1）免疫記憶（2）垂體下丘腦（3）神經(jīng)遞質(zhì)（4）神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)