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第2节　内环境的稳态
[学习目标]　1.说明内环境稳态及其生理意义。2.尝试解释生物体维持pH稳定的机制;简述稳态的调节机制。3.关注相关健康问题,增强自我保健和关爱他人的意识。
一、内环境的动态变化
1.内环境动态变化的内容和原因
(1)变化的内容:内环境的各种化学成分和理化性质。
(2)变化原因
2.模拟生物体维持pH的稳定
(1)实验目的:通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的。
(2)原理:在溶液中加入酸或碱,缓冲对(如HP/H2P)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。
(3)方法步骤。
①设计实验记录表。
②测自来水pH的变化。
③充分冲洗烧杯,用缓冲液、肝匀浆分别代替自来水,重复②过程,记录结果。
(4)分析实验数据。
根据所得数据,以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出每次实验中pH变化的曲线。
提醒　(1)加入酸或碱时,要一滴一滴加入,并严格控制滴数。
(2)HCl和NaOH均有腐蚀性,避免其与皮肤和眼睛接触,也不要入口。
3.人体内环境的pH维持在一定范围内的机理
人体内环境中有很多缓冲对,其中最重要的是HC/H2CO3,其次还有HP/H2P等。
4.体温变化
5.内环境的稳态
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状态。
二、对稳态调节机制的认识
1.内环境稳态调节的基础
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。直接相关的系统有消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统。
2.对稳态调节机制的探究历程
3.稳态失调
(1)人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
(2)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,危及机体健康。
三、内环境稳态的重要意义
1.实例分析
内环境的成分 或理化性质 意义
渗透压正常 维持细胞正常的形态和功能
体温和pH相对稳定 酶活性正常,正常发挥催化作用
血糖、氧气含量稳定 保证机体正常的能量供应
2.意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
四、稳态概念的发展
判断正误
(1)血浆pH的相对稳定主要靠H2P维持。(　　)
【答案】 ×
【提示】 血浆pH的相对稳定主要靠HC和H2CO3维持。
(2)血浆、组织液、淋巴液的成分稳定时,机体达到稳态。(　　)
【答案】 ×
【提示】 内环境的稳态包括化学成分和理化性质两个方面。
(3)内环境达到稳态时,人不会得病。(　　)
【答案】 ×
【提示】 患有红绿色盲、白化病等遗传病的患者,其内环境也能达到稳态。
(4)酶活性稳态紊乱,细胞代谢速率会发生改变。(　　)
【答案】 √
(5)人吃咸鱼或腌菜会引起细胞外液渗透压发生明显变化。(　　)
【答案】 ×
【提示】 人体具有维持稳态的能力,吃咸鱼或腌菜不会引起细胞外液渗透压发生明显变化。
任务一　分析模拟生物体维持pH的稳态的实验过程
　　为了探究血浆pH维持稳定的机制,设计实验比较向①自来水、②人工配制的缓冲液、③血浆分别滴加0.1 mol/L NaOH和0.1 mol/L HCl后pH变化的情况,如图所示。据图回答问题。
(1)本实验中自变量是实验材料的种类、滴加HCl和NaOH的量,该实验的因变量是每组的pH变化,每组中所加酸或碱的浓度属于无关变量。每次滴加HCl(或NaOH)的量和浓度相同,遵守了实验中的单一变量原则。
(2)人工配制的缓冲液(含有NaH2PO4/Na2HPO4)中加入少量酸或碱后,pH变化不显著,原因是磷酸缓冲液中NaH2PO4呈酸性,加入少量NaOH时,可以中和OH-;Na2HPO4呈碱性,加入少量HCl时,可以中和H+。
(3)血浆中加入酸或碱后pH基本不发生变化,原因是血浆中含有缓冲物质,自来水中加入酸或碱后pH变化明显的原因是自来水中没有缓冲物质。
核心归纳
构建模型理解人体维持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(以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例)。
典型例题
1.为探究生物体pH的调节机制,某同学以某种动物血浆为材料进行的实验如下表所示,1～6号为烧杯编号。下列叙述正确的是(　　)
步骤 1号 2号 3号 4号 5号 6号
① 25 mL 清水 25 mL 动物 血浆 25 mL 清水 25 mL 动物 血浆
② 检测各烧杯中溶液的pH
③ 每隔一段时间滴加5滴0.1 mol·L-1的HCl溶液 每隔一段时间滴加5滴0.1 mol·L-1的NaOH溶液
④ 检测各烧杯中溶液的pH
[A] 步骤①中的2号和5号烧杯各加入25 mL缓冲液
[B] 实验中作为对照的组别是1号和4号,其余为实验组
[C] 步骤③滴加试剂的种类和滴数属于该实验的无关变量
[D] 预计3号与1号烧杯的pH变化相同,6号与4号烧杯的相同
【答案】 A
【解析】 实验遵循对照原则,根据题意可知,步骤①中的2号和5号烧杯各加入25 mL缓冲液,起对照作用;实验中作为对照的组别是1号和4号,2号和5号;步骤③滴加试剂的种类和滴数属于该实验的自变量;动物血浆类似缓冲液,具有减缓pH变化的功能,故预计3号与2号烧杯的pH变化相似,6号与5号烧杯的相似,而1号和4号烧杯中为清水,不能减缓pH的变化。
2.机体对体液酸碱度的调节主要通过体液的缓冲以及肺和肾来维持,如剧烈运动时,肌肉会产生大量的乳酸和H2CO3,通过机体的调节,产生乳酸钠和CO2排出体外,最终维持pH相对稳定。下列叙述错误的是(　　)
[A] 内环境中的缓冲对很多,最重要的是HC/H2CO3
[B] H2CO3分解产生的CO2会通过肺排出,从而缓解pH升高
[C] 乳酸进入血液后,与NaHCO3发生反应,形成的盐可由肾排出
[D] 由于血液中缓冲物质及机体的调节作用,pH通常不会发生很大变化
【答案】 B
【解析】 内环境中的缓冲对很多,最重要的是HC/H2CO3,能使pH维持相对稳定;乳酸和H2CO3的形成有降低内环境pH的作用,H2CO3分解产生的CO2会通过肺排出,有利于缓解pH降低;乳酸进入血液后,与血液中的NaHCO3反应生成乳酸钠和H2CO3,形成的盐可由肾排出;由于血液中HC、HP等缓冲物质及机体的调节作用,pH通常不会发生很大变化。
任务二　理解内环境稳态概念,明确内环境稳态的调节机制
探究1　分析内环境稳态概念,提高理解能力
　　下图为某人的血液生化检验结果报告单的一部分,分析回答有关问题。
(1)由表中数据可推测该检测者可能患有糖尿病、高血脂(高血压)疾病。
(2)血浆中每种成分的参考值都是一个变化范围,这说明什么
【提示】 ①内环境的成分不是恒定不变的,而是在一定范围内波动;②不同个体间存在一定差异。
(3)该男子经治疗后,报告单中数据都相对正常,能否说明此人的内环境一定保持相对稳定 请说明理由。
【提示】 不能,内环境稳态包括组成内环境的各种化学成分和渗透压、酸碱度、温度等理化性质都保持相对稳定的状态,此人报告单中数据都相对正常,并不能说明其他方面都正常。
探究2　分析内环境稳态的调节机制,关注人体健康
　　目前普遍认为,神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。参与调节的系统包括神经系统、内分泌系统和免疫系统,它们的相互关系可以概括如下图:
(1)从图示关系中可以看出,免疫系统对稳态也起重要作用,免疫系统在维持稳态中的作用是发现并清除异物、病原微生物等引起内环境波动的因素。
(2)若图示①体内外刺激是青藏高原缺氧环境,有人会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状,从内环境稳态角度分析,这一现象说明了外部环境会影响内环境的稳态,而人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
(3)在夏季炎热的日光下,人长时间工作,体内热量若不能及时散失,会造成中暑。“中暑”的患者细胞代谢会发生紊乱,试解释其原因。
【提示】 “中暑”的患者热量不能及时散失,导致体温升高,酶活性降低,进而引起细胞代谢紊乱。
核心归纳
内环境稳态失调的实例
(1)内环境中的化学成分失衡。
(2)内环境理化性质失调。
典型例题
3.(多选)以下关于内环境稳态的说法,错误的是(　　)
[A] 稳态就是指内环境的各种成分及理化性质处于绝对稳定的状态
[B] 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
[C] 目前认为,内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络
[D] 即使外界环境发生剧变,人体也一定能保持稳态的平衡
【答案】 AD
【解析】 任何稳态都是相对的,而不是绝对的,是一种动态的平衡,这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的;人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当外界环境发生剧变时,内环境的稳态可能遭到破坏。
4.下列病症或疾病与稳态失调间的对应关系,正确的是(　　)
[A] 感冒发烧,食欲不振——体温过高,酶活性过高
[B] 高原反应——机体散热受阻,致使散热量小于产热量
[C] 中暑——机体丢失大量水和无机盐,导致水盐平衡失调
[D] 尿毒症——尿素等代谢产物在体内积累
【答案】 D
【解析】 感冒发烧,食欲不振的原因是体温过高,超过酶的最适温度,酶活性降低;高原反应是机体缺氧所致;中暑主要是机体散热受阻,致使散热量小于产热量,从而使体温升高;尿毒症是肾脏发生病变,无法排出体内多余的尿素、水、无机盐等代谢产物和有毒物质。
随堂检测反馈
1.关于内环境的动态变化,下列叙述正确的是(　　)
[A] 内环境中含有缓冲对,可在任何状态下维持pH不变
[B] 人体的体温随着外界环境温度的改变而变动
[C] 血浆中某成分的含量如果发生改变,不一定出现疾病
[D] 只要内环境的化学成分和理化性质稳定,人就不会得病
【答案】 C
【解析】 内环境中含有缓冲对,但其对pH的调节能力是有一定限度的;人体的体温一般维持在37 ℃左右,不会随着外界环境温度的改变而变动;饭后血浆中的葡萄糖浓度会升高,不一定出现疾病;内环境的化学成分和理化性质稳定,人未必不得病,如遗传病患者。
2.为了探究血浆pH维持稳定的机制,设计实验比较向①蒸馏水、②人工配制的缓冲液、③血浆中分别滴加0.1 mol/L NaOH和0.1 mol/L HCl后pH变化的情况。下列关于实验设计和分析的叙述,错误的是(　　)
[A] ②和③在加入少量酸或碱后pH没有明显变化
[B] 本实验中①和②属于对照组,③属于实验组
[C] 无论是缓冲液还是血浆中都含有碱性物质和酸性物质
[D] 随意增加NaOH和HCl的浓度不影响实验结果
【答案】 D
【解析】 ③血浆和②缓冲液中都含有缓冲物质,因此在加入少量酸或碱后pH都没有明显变化;本实验中①和②都属于对照组,③属于实验组;缓冲液中含有碱性物质和酸性物质,而血浆能像缓冲液一样减缓pH变化,这是因为血浆中也含有碱性物质和酸性物质;缓冲液和血浆的缓冲能力是有限的,如果NaOH和HCl的浓度太高,则pH可能会发生明显的改变。
3.(2024·深圳联考)下列有关人体内环境稳态的描述,正确的是(　　)
[A] 内环境稳态的主要调节机制:神经—体液调节网络
[B] 内环境稳态的基础:只需消化、呼吸、循环和泌尿系统的参与
[C] 内环境稳态的重要意义:机体进行正常生命活动的必要条件
[D] 内环境稳态的实质:内环境的各种理化性质处于相对稳定状态
【答案】 C
【解析】 内环境稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络;内环境稳态的基础是各器官、系统协调一致地正常运行,消化、呼吸、循环和泌尿系统是主要的四个系统而非全部;内环境稳态的重要意义是机体进行正常生命活动的必要条件;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状态。
4.(多选)人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的,下列现象属于内环境稳态失调的是(　　)
[A] 夏天长期待在空调房间容易引起“空调病”
[B] 患急性肠胃炎腹泻、呕吐后,四肢无力
[C] 人屏息一段时间后,呼吸运动会明显加强
[D] 人长期处于高温环境中可能会引起中暑
【答案】 ABD
【解析】 “空调病”是人体调节能力降低,内环境稳态失调引起的;腹泻、呕吐后,人体丢失大量水分和无机盐,内环境稳态受到破坏;人屏息一段时间后,呼吸运动明显加强是机体调节维持内环境稳态的结果;中暑是高温引起机体体温调节功能紊乱造成的。
5.(多选)进入高原环境,人体可能会产生高原反应,如呼吸困难、发热和尿量减少等。某个体从初抵高原时的不适到完全适应期间,血液中乳酸浓度变化趋势如图所示。重返低海拔后,部分个体可能会出现低原反应,俗称“醉氧”,表现为疲倦、无力、嗜睡等症状。下列分析正确的是(　　)
[A] 高原反应引起的发热是内环境温度稳态失衡的表现
[B] 乳酸能被内环境中的缓冲物质中和,从而维持内环境pH的稳定
[C] “醉氧”的原因是内环境中血红蛋白增多,导致运输氧气能力过强
[D] “醉氧”症状的出现说明人体维持稳态的能力是有限的
【答案】 ABD
【解析】 高原反应是人不适应高海拔环境而产生的自然生理反应,高原反应引起的发热是内环境温度稳态失衡的表现;在产生高原反应过程中,无氧呼吸产生的部分乳酸可能被血浆中的缓冲物质(如NaHCO3)中和,从而维持内环境pH的稳定;血红蛋白存在于红细胞内,不属于内环境的成分;“醉氧”是人体适应高原地区的低氧环境后,重新进入氧气含量相对高的地区而发生的不适应,“醉氧”症状的出现说明人体维持稳态的能力是有限的。
　　长时间处于高温、高湿且无风环境可能会导致人体出现热射病,主要病因是环境温度过高、产热量大于散热量,导致体温调节中枢功能障碍等;主要症状表现为体温可能超过40 ℃、体内水盐平衡失调,泌尿系统还可能出现急性肾功能不全而出现少尿甚至无尿等症状。回答下列问题。
(1)我们处于高温环境下内环境仍能维持稳定状态,其中神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
(2)高温天气,室内场馆成为人们运动首选,在运动过程中肌肉细胞产生的乳酸增多,但不会导致机体血浆pH大幅降低的主要原因是血浆中含有缓冲对,使内环境pH能维持在一定范围内。一位同学在运动时,被蚊虫叮咬,皮肤迅速出现红肿,从内环境的理化性质分析,原因是组织液渗透压上升,从而引起水肿。
(3)健康人体温接近37℃,若一位同学出现中暑症状(体温升高、大汗口渴、头痛头晕)后并未停止运动,最终可能使内环境稳态被打破,甚至出现热射病,这说明机体维持内环境稳态的调节能力是有限的。
(4)若出现中暑现象,应及时采取哪些措施 迅速转移到阴凉通风处;利用温湿毛巾擦拭进行降温;补充淡盐水(答出两点即可)。
课时作业
(时间:30分钟　分值:51分)
第1～7题每题3分,第8～10题每题6分,共计39分。
基础对点练
知识点1　内环境的动态变化
1.抽取血液进行化验是医生对患者病情进行诊断的重要依据。下列相关叙述正确的是(　　)
[A] 血红蛋白渗出导致血浆渗透压上升引起肺水肿
[B] 若患者出现病理性溶血,血浆中的血红蛋白含量会偏低
[C] 年龄、性别等个体差异不会导致血浆中物质的含量存在差异
[D] 若化验结果显示血浆中各成分含量正常,则该人也可能会患病
【答案】 D
【解析】 血浆渗透压下降会引起肺水肿;病理性溶血是红细胞破裂后,导致血红蛋白进入血浆中,血浆中的血红蛋白含量会偏高;年龄、性别等个体差异会导致血浆中物质的含量存在差异;若化验结果显示血浆中各成分含量正常,人也可能会患病,如可能会患有遗传病等。
2.(2025·成都期中)为探究血浆是否有缓冲能力,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溶液和0.1 mol/L 的NaOH溶液,同时用蒸馏水作为对照,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] 沉淀物是血细胞和某些淋巴细胞生存的内环境
[C] 图2实验中HCl、NaOH的浓度和滴数为自变量
[D] 用2～5倍水稀释的鸡蛋清或马铃薯匀浆代替血浆进行实验,结果与图2类似
【答案】 D
【解析】 双缩脲试剂能用于鉴定蛋白质,不能区分蛋白质种类,取适量上清液加入双缩脲试剂,若出现紫色则说明含蛋白质(血浆蛋白),血红蛋白应存在于沉淀物的红细胞中;血细胞生活的内环境是血浆,应该是上清液;图2实验中,HCl、NaOH的浓度和滴数分别为无关变量和自变量;鸡蛋清或马铃薯匀浆都属于生物材料,都含有缓冲物质,代替血浆进行实验,结果与图2类似。
3.某兴趣小组用清水、缓冲液、血浆、0.1 mol·L-1的NaOH溶液等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。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] 自变量是滴加NaOH的量和实验材料的类型
[B] 从pH变化曲线来看,血浆维持pH稳定的能力更强
[C] 若将NaOH溶液换为HCl溶液,清水组的pH先下降,后稳定
[D] 实验结果说明H2CO3/NaHCO3是维持血浆pH稳定的缓冲物质
【答案】 D
【解析】 该实验的自变量是滴加NaOH的量和实验材料的类型,因变量是pH的变化情况;从pH变化曲线来看,血浆组在滴加更多的NaOH后,pH才开始上升,故其维持pH稳定的能力更强;该实验结果不能说明H2CO3/NaHCO3是维持血浆pH稳定的缓冲物质,只能说明血浆中有能维持pH稳定的物质。
知识点2　对稳态调节机制的认识及意义
4.下图是一张生物概念图,有关分析错误的是(　　)
[A] a、b是体液调节和免疫调节,c、d可以是体温和渗透压
[B] 酸碱度的相对稳定主要依靠血液中的缓冲物质
[C] 内环境保持稳态,说明外界环境没有发生变化
[D] 内环境的各项指标是在一定范围内动态波动的
【答案】 C
【解析】 人体有一定的维持内环境稳态的调节能力,使内环境不完全随着外界环境的变化而变化。
5.下列关于稳态概念的理解,错误的是(　　)
[A] 在分子水平上,存在基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态
[B] 在细胞水平上,存在细胞的分裂和分化的稳态
[C] 在器官水平上,存在心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态
[D] 目前普遍认为神经—激素—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制
【答案】 D
【解析】 神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
6.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。基于以上事实,下列说法正确的是(　　)
[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
[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
【答案】 B
【解析】 内环境中各种理化性质和化学成分是相对稳定的,存在稳态;由题意可知,细胞膜通透性增高或细胞破裂会导致血浆中转氨酶含量升高,以此可判断机体发生了病变,这说明内环境的生化指标能反映机体的健康状况;稳态的动态变化将有利于机体的正常代谢;细胞代谢时需要从内环境获取营养物质,并将代谢废物等释放到内环境中,故内环境的稳态受细胞代谢过程的影响。
7.醉氧即低原反应,指长期在高海拔地区工作的人,重返平原居住后会发生不适应,从而出现疲倦、嗜睡、头昏、腹泻等症状。下列叙述错误的是(　　)
[A] 患者发生严重腹泻后,补充水分的同时要注意补充无机盐
[B] 与胰岛素、血红蛋白一样,氧气也是内环境的组成成分
[C] 醉氧症状的出现是外界环境的变化导致内环境稳态暂时失衡的结果
[D] 醉氧症状的出现说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
【答案】 B
【解析】 严重腹泻会丢失大量水分和无机盐,因此需要补充水分和无机盐,以保持渗透压的稳定;血红蛋白是存在于红细胞内的蛋白质,不属于内环境的组成成分。
综合提升练
8.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发生变化。下列血浆的生化指标变化与结果对应不相符的是(　　)
[A] 血钠浓度急剧升高——血浆渗透压迅速上升,人体启动保水机制
[B] 血液中甲状腺激素含量升高——神经系统兴奋性增强,人易情绪激动
[C] 血浆蛋白含量降低——血浆渗透压降低,组织液增多,出现组织水肿
[D] 血液中钙离子的含量过高——出现抽搐等症状
【答案】 D
【解析】 血钠浓度急剧升高会导致血浆渗透压迅速上升,人体要通过调节维持血浆渗透压的稳定,故启动保水机制(例如增加肾小管和集合管对水的重吸收),使渗透压恢复;甲状腺激素能提高神经系统兴奋性,所以血液中甲状腺激素含量升高会导致神经系统兴奋性增强,使人容易情绪激动;血浆蛋白含量降低会导致血浆渗透压降低,组织液渗透压高于血浆,组织液吸水增多,出现组织水肿;血液中钙离子的含量过低,会出现抽搐等症状。
9.(多选)下图为血液流经组织细胞时CO2的运输过程,图中Hb为血红蛋白,①②为细胞外液。据图分析,下列说法正确的是(　　)
[A] 图中①和②分别表示组织液和血浆
[B] Hb能维持红细胞内pH的相对稳定
[C] 随着CO2的进入,红细胞可能会出现轻微失水现象
[D] HC运出红细胞的同时Cl-进入红细胞,可维持离子平衡
【答案】 ABD
【解析】 组织细胞的生存环境①为组织液,红细胞的生存环境②为血浆;由题图可知,Hb能和CO2、H+结合,进而维持红细胞内pH的相对稳定;随着CO2的进入,细胞内溶质增加,渗透压增大,红细胞可能会出现轻微吸水现象;HC运出红细胞的同时Cl-进入红细胞,保证离子的进出相对稳定,可维持离子平衡。
10.(多选)(2025·辽宁联考)癌细胞的糖酵解作用通常会增强,导致细胞内乳酸和H+的产生增多,通过图示过程可使癌细胞内部保持碱性,而细胞外部环境呈酸性。这种现象会促进癌细胞的侵袭和转移。下列叙述正确的是(　　)
[A] 癌细胞外部环境的酸化可导致其摆脱内环境稳态的调控,从而无限制地增殖
[B] 特异性地抑制癌细胞膜上H+和乳酸载体活性可能抑制癌细胞的转移
[C] 患者内环境中乳酸含量偏高,可以据此确诊为癌症患者
[D] 癌症的发生说明人体稳态的调节能力是有限的
【答案】 BD
【解析】 癌细胞虽然能够通过酸化外部环境来促进自身的生长和扩散,但癌细胞仍生活在内环境中,这种酸化并不能使其完全摆脱内环境稳态的调控;特异性地抑制癌细胞膜上H+和乳酸载体活性,能够减弱癌细胞外部环境的酸化,从而抑制癌细胞的转移;癌症患者内环境中乳酸可能偏高,但导致乳酸含量偏高的原因有多种(如剧烈运动、脑缺血等),不能将其作为确诊癌症的依据;正常细胞发生癌变说明原癌基因与抑癌基因的表达之间的稳态失调,即人体稳态的调节能力是有限的。
11.(12分)(2025·东莞联考)长期生活在平原地区的人进入高原低氧地区后会出现头痛、乏力、心跳加快等高原反应症状。回答下列问题。
(1)外界环境的O2可以通过血浆和组织液进入人体组织细胞,而人体组织细胞产生的CO2又可以通过组织液和血浆排出体外,这体现了内环境的主要作用是 　。
血浆渗透压的大小主要取决于　　　　　　　　　　　　的含量。
(2)人出现高原反应时,机体的内环境稳态　 　　(填“已”或“未”)失调。长期生活在平原地区的人,进入黄土高原后一般不会产生高原反应,原因是在海拔升高程度较小的情况下,　　　　　　　　　　　　　　,但进入海拔更高的青藏高原后却很容易产生高原反应,这说明　 　。
(3)研究表明,人体缺氧时体内的脯氨酸羟化酶无法发挥作用,会使低氧诱导因子(HIF)不能被降解,HIF能促进缺氧相关基因的表达,从而使细胞适应缺氧环境。据此研制的加快人体适应高原环境的药物的作用机理可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2种)。
【答案】 (每空2分)
(1)细胞通过内环境与外界环境进行物质交换　蛋白质和无机盐
(2)已　人体可通过调节维持稳态　人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
(3)抑制脯氨酸羟化酶的活性、抑制低氧诱导因子的降解、促进缺氧相关基因的表达等
【解析】 (2)出现高原反应时,人体有头痛、乏力等症状,说明机体的内环境稳态已失调。黄土高原与平原地区相比海拔升高程度较小、空气含氧量变化不大,人体可通过调节维持稳态,故没有出现高原反应;但这种调节能力是有限的,当外界环境变化超过人体维持稳态的调节能力时,就会出现内环境稳态失调,故进入海拔更高的青藏高原后很容易产生高原反应。
(3)根据题意,由于脯氨酸羟化酶活性被抑制导致HIF不能被降解,而HIF的存在能促进缺氧相关基因的表达,从而使细胞适应缺氧环境,故加快人体适应高原环境的药物作用机理可能是抑制脯氨酸羟化酶的活性、抑制低氧诱导因子的降解、促进缺氧相关基因的表达等。(共50张PPT)
第2节　
内环境的稳态
1.说明内环境稳态及其生理意义。2.尝试解释生物体维持pH稳定的机制;简述稳态的调节机制。3.关注相关健康问题,增强自我保健和关爱他人的意识。
[学习目标]
预习案·自主学习
一、内环境的动态变化
1.内环境动态变化的内容和原因
(1)变化的内容:内环境的 。
各种化学成分和理化性质
2.模拟生物体维持pH的稳定
(1)实验目的:通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的。
环境
细胞代谢
(3)方法步骤。
①设计实验记录表。
缓冲对
缓冲液
②测自来水pH的变化。
5
30
③充分冲洗烧杯,用 分别代替自来水,重复②过程,记录结果。
(4)分析实验数据。
根据所得数据,以 为横坐标,以 为纵坐标,画出每次实验中pH变化的曲线。
提醒　(1)加入酸或碱时,要一滴一滴加入,并严格控制滴数。
(2)HCl和NaOH均有腐蚀性,避免其与皮肤和眼睛接触,也不要入口。
缓冲液、肝匀浆
酸或碱的滴数
pH
3.人体内环境的pH维持在一定范围内的机理
人体内环境中有很多缓冲对,其中最重要的是 其次还有
等。
年龄、性别
4.体温变化
5.内环境的稳态
正常机体通过 作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的 状态。
二、对稳态调节机制的认识
1.内环境稳态调节的基础
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。直接相关的系统有 。
调节
相对稳定
消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统
2.对稳态调节机制的探究历程
神经系统
神经调节
体液调节
神经—体液—免疫
3.稳态失调
(1)人体维持稳态的调节能力是 的。
(2)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,
就会遭到破坏,危及机体健康。
有一定限度
内环境的稳态
三、内环境稳态的重要意义
1.实例分析
2.意义:机体进行 的必要条件。
正常生命活动
内环境的成分 或理化性质 意义
渗透压正常 维持细胞正常的形态和功能
体温和pH相对稳定 酶活性正常,正常发挥催化作用
血糖、氧气含量稳定 保证机体正常的能量供应
四、稳态概念的发展
细胞分裂和分化
基因表达
酶活性
判断正误
(2)血浆、组织液、淋巴液的成分稳定时,机体达到稳态。(　　)
【提示】 内环境的稳态包括化学成分和理化性质两个方面。
【提示】 患有红绿色盲、白化病等遗传病的患者,其内环境也能达到稳态。
×
×
(3)内环境达到稳态时,人不会得病。(　　)
×
(4)酶活性稳态紊乱,细胞代谢速率会发生改变。(　　)
(5)人吃咸鱼或腌菜会引起细胞外液渗透压发生明显变化。(　　)
√
×
【提示】 人体具有维持稳态的能力,吃咸鱼或腌菜不会引起细胞外液渗透压发生明显变化。
探究案·互动探究
任务一　分析模拟生物体维持pH的稳态的实验过程
为了探究血浆pH维持稳定的机制,设计实验比较向①自来水、②人工配制的缓冲液、③血浆分别滴加0.1 mol/L NaOH和0.1 mol/L HCl后pH变化的情况,如图所示。据图回答问题。
(1)本实验中自变量是 ,该实验的因变量是 ,每组中所加酸或碱的浓度属于 变量。每次滴加HCl(或NaOH)的量和浓度相同,遵守了实验中的 原则。
(2)人工配制的缓冲液(含有NaH2PO4/Na2HPO4)中加入少量酸或碱后,pH变化不显著,原因是
。
(3)血浆中加入酸或碱后pH基本不发生变化,原因是 ,自来水中加入酸或碱后pH变化明显的原因是 。
实验材料的种类、滴加HCl和NaOH的量
每组的pH变化
无关
单一变量
磷酸缓冲液中NaH2PO4呈酸性,加入少量NaOH时,可以中
和OH-;Na2HPO4呈碱性,加入少量HCl时,可以中和H+
血浆中含有缓冲物质
自来水中没有缓冲物质
「核心归纳」
构建模型理解人体维持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(以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例)。
「典型例题」
1.为探究生物体pH的调节机制,某同学以某种动物血浆为材料进行的实验如下表所示,
1～6号为烧杯编号。
步骤 1号 2号 3号 4号 5号 6号
① 25 mL 清水 25 mL 动物血浆 25 mL 清水 25 mL
动物血浆
② 检测各烧杯中溶液的pH
③ 每隔一段时间滴加5滴0.1 mol·L-1的HCl溶液 每隔一段时间滴加5滴0.1 mol·L-1的NaOH溶液
④ 检测各烧杯中溶液的pH
下列叙述正确的是(　　)
[A] 步骤①中的2号和5号烧杯各加入25 mL缓冲液
[B] 实验中作为对照的组别是1号和4号,其余为实验组
[C] 步骤③滴加试剂的种类和滴数属于该实验的无关变量
[D] 预计3号与1号烧杯的pH变化相同,6号与4号烧杯的相同
A
【解析】 实验遵循对照原则,根据题意可知,步骤①中的2号和5号烧杯各加入25 mL缓冲液,起对照作用;实验中作为对照的组别是1号和4号,2号和5号;步骤③滴加试剂的种类和滴数属于该实验的自变量;动物血浆类似缓冲液,具有减缓pH变化的功能,故预计3号与2号烧杯的pH变化相似,6号与5号烧杯的相似,而1号和4号烧杯中为清水,不能减缓pH的变化。
2.机体对体液酸碱度的调节主要通过体液的缓冲以及肺和肾来维持,如剧烈运动时,肌肉会产生大量的乳酸和H2CO3,通过机体的调节,产生乳酸钠和CO2排出体外,最终维持pH相对稳定。下列叙述错误的是(　　)
B
任务二　理解内环境稳态概念,明确内环境稳态的调节机制
探究1　分析内环境稳态概念,提高理解能力
下图为某人的血液生化检验结果报告单
的一部分,分析回答有关问题。
(1)由表中数据可推测该检测者可能患有 疾病。
糖尿病、高血脂(高血压)
(2)血浆中每种成分的参考值都是一个变化范围,这说明什么
【提示】 ①内环境的成分不是恒定不变的,而是在一定范围内波动;②不同个体间存在一定差异。
(3)该男子经治疗后,报告单中数据都相对正常,能否说明此人的内环境一定保持相对稳定 请说明理由。
【提示】 不能,内环境稳态包括组成内环境的各种化学成分和渗透压、酸碱度、温度等理化性质都保持相对稳定的状态,此人报告单中数据都相对正常,并不能说明其他方面都正常。
探究2　分析内环境稳态的调节机制,关注人体健康
目前普遍认为,神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。参与调节的系统包括神经系统、内分泌系统和免疫系统,它们的相互关系可以概括如下图:
(1)从图示关系中可以看出,免疫系统对稳态也起重要作用,免疫系统在维持稳态中的作用是 。
(2)若图示①体内外刺激是青藏高原缺氧环境,有人会出现头痛、乏力、心跳加快甚至血压升高等症状,从内环境稳态角度分析,这一现象说明了
。
发现并清除异物、病原微生物等引起内环境波动的因素
外部环
境会影响内环境的稳态,而人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
(3)在夏季炎热的日光下,人长时间工作,体内热量若不能及时散失,会造成中暑。“中暑”的患者细胞代谢会发生紊乱,试解释其原因。
【提示】 “中暑”的患者热量不能及时散失,导致体温升高,酶活性降低,进而引起细胞代谢紊乱。
「核心归纳」
内环境稳态失调的实例
(1)内环境中的化学成分失衡。
(2)内环境理化性质失调。
「典型例题」
3.(多选)以下关于内环境稳态的说法,错误的是(　 　)
[A] 稳态就是指内环境的各种成分及理化性质处于绝对稳定的状态
[B] 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
[C] 目前认为,内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络
[D] 即使外界环境发生剧变,人体也一定能保持稳态的平衡
AD
【解析】 任何稳态都是相对的,而不是绝对的,是一种动态的平衡,这种动态平衡是通过机体的调节作用实现的;人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当外界环境发生剧变时,内环境的稳态可能遭到破坏。
4.下列病症或疾病与稳态失调间的对应关系,正确的是(　　)
[A] 感冒发烧,食欲不振——体温过高,酶活性过高
[B] 高原反应——机体散热受阻,致使散热量小于产热量
[C] 中暑——机体丢失大量水和无机盐,导致水盐平衡失调
[D] 尿毒症——尿素等代谢产物在体内积累
D
【解析】 感冒发烧,食欲不振的原因是体温过高,超过酶的最适温度,酶活性降低;高原反应是机体缺氧所致;中暑主要是机体散热受阻,致使散热量小于产热量,从而使体温升高;尿毒症是肾脏发生病变,无法排出体内多余的尿素、水、无机盐等代谢产物和有毒物质。
思维导图
随堂检测反馈
1.关于内环境的动态变化,下列叙述正确的是(　　)
[A] 内环境中含有缓冲对,可在任何状态下维持pH不变
[B] 人体的体温随着外界环境温度的改变而变动
[C] 血浆中某成分的含量如果发生改变,不一定出现疾病
[D] 只要内环境的化学成分和理化性质稳定,人就不会得病
C
【解析】 内环境中含有缓冲对,但其对pH的调节能力是有一定限度的;人体的体温一般维持在37 ℃左右,不会随着外界环境温度的改变而变动;饭后血浆中的葡萄糖浓度会升高,不一定出现疾病;内环境的化学成分和理化性质稳定,人未必不得病,如遗传病患者。
2.为了探究血浆pH维持稳定的机制,设计实验比较向①蒸馏水、②人工配制的缓冲液、③血浆中分别滴加0.1 mol/L NaOH和0.1 mol/L HCl后pH变化的情况。下列关于实验设计和分析的叙述,错误的是(　　)
[A] ②和③在加入少量酸或碱后pH没有明显变化
[B] 本实验中①和②属于对照组,③属于实验组
[C] 无论是缓冲液还是血浆中都含有碱性物质和酸性物质
[D] 随意增加NaOH和HCl的浓度不影响实验结果
D
【解析】 ③血浆和②缓冲液中都含有缓冲物质,因此在加入少量酸或碱后pH都没有明显变化;本实验中①和②都属于对照组,③属于实验组;缓冲液中含有碱性物质和酸性物质,而血浆能像缓冲液一样减缓pH变化,这是因为血浆中也含有碱性物质和酸性物质;缓冲液和血浆的缓冲能力是有限的,如果NaOH和HCl的浓度太高,则pH可能会发生明显的改变。
3.(2024·深圳联考)下列有关人体内环境稳态的描述,正确的是(　　)
[A] 内环境稳态的主要调节机制:神经—体液调节网络
[B] 内环境稳态的基础:只需消化、呼吸、循环和泌尿系统的参与
[C] 内环境稳态的重要意义:机体进行正常生命活动的必要条件
[D] 内环境稳态的实质:内环境的各种理化性质处于相对稳定状态
C
【解析】 内环境稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络;内环境稳态的基础是各器官、系统协调一致地正常运行,消化、呼吸、循环和泌尿系统是主要的四个系统而非全部;内环境稳态的重要意义是机体进行正常生命活动的必要条件;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状态。
4.(多选)人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的,下列现象属于内环境稳态失调的是( 　　)
[A] 夏天长期待在空调房间容易引起“空调病”
[B] 患急性肠胃炎腹泻、呕吐后,四肢无力
[C] 人屏息一段时间后,呼吸运动会明显加强
[D] 人长期处于高温环境中可能会引起中暑
ABD
【解析】 “空调病”是人体调节能力降低,内环境稳态失调引起的;腹泻、呕吐后,人体丢失大量水分和无机盐,内环境稳态受到破坏;人屏息一段时间后,呼吸运动明显加强是机体调节维持内环境稳态的结果;中暑是高温引起机体体温调节功能紊乱造成的。
5.(多选)进入高原环境,人体可能会产生高原反应,如呼吸困难、发热和尿量减少等。某个体从初抵高原时的不适到完全适应期间,血液中乳酸浓度变化趋势如图所示。重返低海拔后,部分个体可能会出现低原反应,俗称“醉氧”,表现为疲倦、无力、嗜睡等症状。下列分析正确的是(　 　)
[A] 高原反应引起的发热是内环境温度稳态失衡的表现
[B] 乳酸能被内环境中的缓冲物质中和,从而维持内环境pH的稳定
[C] “醉氧”的原因是内环境中血红蛋白增多,导致运输氧气能力过强
[D] “醉氧”症状的出现说明人体维持稳态的能力是有限的
ABD
【解析】 高原反应是人不适应高海拔环境而产生的自然生理反应,高原反应引起的发热是内环境温度稳态失衡的表现;在产生高原反应过程中,无氧呼吸产生的部分乳酸可能被血浆中的缓冲物质(如NaHCO3)中和,从而维持内环境pH的稳定;血红蛋白存在于红细胞内,不属于内环境的成分;“醉氧”是人体适应高原地区的低氧环境后,重新进入氧气含量相对高的地区而发生的不适应,“醉氧”症状的出现说明人体维持稳态的能力是有限的。
联系实际 迁移应用
长时间处于高温、高湿且无风环境可能会导致人体出现热射病,主要病因是环境温度过高、产热量大于散热量,导致体温调节中枢功能障碍等;主要症状表现为体温可能超过40 ℃、体内水盐平衡失调,泌尿系统还可能出现急性肾功能不全而出现少尿甚至无尿等症状。回答下列问题。
(1)我们处于高温环境下内环境仍能维持稳定状态,其中
网络是机体维持稳态的主要调节机制。
神经—体液—
免疫调节
(2)高温天气,室内场馆成为人们运动首选,在运动过程中肌肉细胞产生的乳酸增多,但不会导致机体血浆pH大幅降低的主要原因是
。一位同学在运动时,被蚊虫叮咬,皮肤迅速出现红肿,从内环境的理化性质分析,原因是
。
血浆中含有缓
冲对,使内环境pH能维持在一定范围内
组织液渗透压
上升,从而引起水肿
(3)健康人体温接近 ℃,若一位同学出现中暑症状(体温升高、大汗口渴、头痛头晕)后并未停止运动,最终可能使内环境稳态被打破,甚至出现热射病,这说明 。
(4)若出现中暑现象,应及时采取哪些措施
(答出两点即可)。
37
机体维持内环境稳态的调节能力是有限的
迅速转移到阴凉通风处;利用温
湿毛巾擦拭进行降温;补充淡盐水第2节　内环境的稳态
课时作业
(时间:30分钟　分值:51分)
第1～7题每题3分,第8～10题每题6分,共计39分。
基础对点练
知识点1　内环境的动态变化
1.抽取血液进行化验是医生对患者病情进行诊断的重要依据。下列相关叙述正确的是(　　)
[A] 血红蛋白渗出导致血浆渗透压上升引起肺水肿
[B] 若患者出现病理性溶血,血浆中的血红蛋白含量会偏低
[C] 年龄、性别等个体差异不会导致血浆中物质的含量存在差异
[D] 若化验结果显示血浆中各成分含量正常,则该人也可能会患病
【答案】 D
【解析】 血浆渗透压下降会引起肺水肿;病理性溶血是红细胞破裂后,导致血红蛋白进入血浆中,血浆中的血红蛋白含量会偏高;年龄、性别等个体差异会导致血浆中物质的含量存在差异;若化验结果显示血浆中各成分含量正常,人也可能会患病,如可能会患有遗传病等。
2.(2025·成都期中)为探究血浆是否有缓冲能力,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溶液和0.1 mol/L 的NaOH溶液,同时用蒸馏水作为对照,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] 沉淀物是血细胞和某些淋巴细胞生存的内环境
[C] 图2实验中HCl、NaOH的浓度和滴数为自变量
[D] 用2～5倍水稀释的鸡蛋清或马铃薯匀浆代替血浆进行实验,结果与图2类似
【答案】 D
【解析】 双缩脲试剂能用于鉴定蛋白质,不能区分蛋白质种类,取适量上清液加入双缩脲试剂,若出现紫色则说明含蛋白质(血浆蛋白),血红蛋白应存在于沉淀物的红细胞中;血细胞生活的内环境是血浆,应该是上清液;图2实验中,HCl、NaOH的浓度和滴数分别为无关变量和自变量;鸡蛋清或马铃薯匀浆都属于生物材料,都含有缓冲物质,代替血浆进行实验,结果与图2类似。
3.某兴趣小组用清水、缓冲液、血浆、0.1 mol·L-1的NaOH溶液等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。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] 自变量是滴加NaOH的量和实验材料的类型
[B] 从pH变化曲线来看,血浆维持pH稳定的能力更强
[C] 若将NaOH溶液换为HCl溶液,清水组的pH先下降,后稳定
[D] 实验结果说明H2CO3/NaHCO3是维持血浆pH稳定的缓冲物质
【答案】 D
【解析】 该实验的自变量是滴加NaOH的量和实验材料的类型,因变量是pH的变化情况;从pH变化曲线来看,血浆组在滴加更多的NaOH后,pH才开始上升,故其维持pH稳定的能力更强;该实验结果不能说明H2CO3/NaHCO3是维持血浆pH稳定的缓冲物质,只能说明血浆中有能维持pH稳定的物质。
知识点2　对稳态调节机制的认识及意义
4.下图是一张生物概念图,有关分析错误的是(　　)
[A] a、b是体液调节和免疫调节,c、d可以是体温和渗透压
[B] 酸碱度的相对稳定主要依靠血液中的缓冲物质
[C] 内环境保持稳态,说明外界环境没有发生变化
[D] 内环境的各项指标是在一定范围内动态波动的
【答案】 C
【解析】 人体有一定的维持内环境稳态的调节能力,使内环境不完全随着外界环境的变化而变化。
5.下列关于稳态概念的理解,错误的是(　　)
[A] 在分子水平上,存在基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态
[B] 在细胞水平上,存在细胞的分裂和分化的稳态
[C] 在器官水平上,存在心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态
[D] 目前普遍认为神经—激素—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制
【答案】 D
【解析】 神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
6.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。基于以上事实,下列说法正确的是(　　)
[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
[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
【答案】 B
【解析】 内环境中各种理化性质和化学成分是相对稳定的,存在稳态;由题意可知,细胞膜通透性增高或细胞破裂会导致血浆中转氨酶含量升高,以此可判断机体发生了病变,这说明内环境的生化指标能反映机体的健康状况;稳态的动态变化将有利于机体的正常代谢;细胞代谢时需要从内环境获取营养物质,并将代谢废物等释放到内环境中,故内环境的稳态受细胞代谢过程的影响。
7.醉氧即低原反应,指长期在高海拔地区工作的人,重返平原居住后会发生不适应,从而出现疲倦、嗜睡、头昏、腹泻等症状。下列叙述错误的是(　　)
[A] 患者发生严重腹泻后,补充水分的同时要注意补充无机盐
[B] 与胰岛素、血红蛋白一样,氧气也是内环境的组成成分
[C] 醉氧症状的出现是外界环境的变化导致内环境稳态暂时失衡的结果
[D] 醉氧症状的出现说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
【答案】 B
【解析】 严重腹泻会丢失大量水分和无机盐,因此需要补充水分和无机盐,以保持渗透压的稳定;血红蛋白是存在于红细胞内的蛋白质,不属于内环境的组成成分。
综合提升练
8.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发生变化。下列血浆的生化指标变化与结果对应不相符的是(　　)
[A] 血钠浓度急剧升高——血浆渗透压迅速上升,人体启动保水机制
[B] 血液中甲状腺激素含量升高——神经系统兴奋性增强,人易情绪激动
[C] 血浆蛋白含量降低——血浆渗透压降低,组织液增多,出现组织水肿
[D] 血液中钙离子的含量过高——出现抽搐等症状
【答案】 D
【解析】 血钠浓度急剧升高会导致血浆渗透压迅速上升,人体要通过调节维持血浆渗透压的稳定,故启动保水机制(例如增加肾小管和集合管对水的重吸收),使渗透压恢复;甲状腺激素能提高神经系统兴奋性,所以血液中甲状腺激素含量升高会导致神经系统兴奋性增强,使人容易情绪激动;血浆蛋白含量降低会导致血浆渗透压降低,组织液渗透压高于血浆,组织液吸水增多,出现组织水肿;血液中钙离子的含量过低,会出现抽搐等症状。
9.(多选)下图为血液流经组织细胞时CO2的运输过程,图中Hb为血红蛋白,①②为细胞外液。据图分析,下列说法正确的是(　　)
[A] 图中①和②分别表示组织液和血浆
[B] Hb能维持红细胞内pH的相对稳定
[C] 随着CO2的进入,红细胞可能会出现轻微失水现象
[D] HC运出红细胞的同时Cl-进入红细胞,可维持离子平衡
【答案】 ABD
【解析】 组织细胞的生存环境①为组织液,红细胞的生存环境②为血浆;由题图可知,Hb能和CO2、H+结合,进而维持红细胞内pH的相对稳定;随着CO2的进入,细胞内溶质增加,渗透压增大,红细胞可能会出现轻微吸水现象;HC运出红细胞的同时Cl-进入红细胞,保证离子的进出相对稳定,可维持离子平衡。
10.(多选)(2025·辽宁联考)癌细胞的糖酵解作用通常会增强,导致细胞内乳酸和H+的产生增多,通过图示过程可使癌细胞内部保持碱性,而细胞外部环境呈酸性。这种现象会促进癌细胞的侵袭和转移。下列叙述正确的是(　　)
[A] 癌细胞外部环境的酸化可导致其摆脱内环境稳态的调控,从而无限制地增殖
[B] 特异性地抑制癌细胞膜上H+和乳酸载体活性可能抑制癌细胞的转移
[C] 患者内环境中乳酸含量偏高,可以据此确诊为癌症患者
[D] 癌症的发生说明人体稳态的调节能力是有限的
【答案】 BD
【解析】 癌细胞虽然能够通过酸化外部环境来促进自身的生长和扩散,但癌细胞仍生活在内环境中,这种酸化并不能使其完全摆脱内环境稳态的调控;特异性地抑制癌细胞膜上H+和乳酸载体活性,能够减弱癌细胞外部环境的酸化,从而抑制癌细胞的转移;癌症患者内环境中乳酸可能偏高,但导致乳酸含量偏高的原因有多种(如剧烈运动、脑缺血等),不能将其作为确诊癌症的依据;正常细胞发生癌变说明原癌基因与抑癌基因的表达之间的稳态失调,即人体稳态的调节能力是有限的。
11.(12分)(2025·东莞联考)长期生活在平原地区的人进入高原低氧地区后会出现头痛、乏力、心跳加快等高原反应症状。回答下列问题。
(1)外界环境的O2可以通过血浆和组织液进入人体组织细胞,而人体组织细胞产生的CO2又可以通过组织液和血浆排出体外,这体现了内环境的主要作用是 　。
血浆渗透压的大小主要取决于　　　　　　　　　　　　的含量。
(2)人出现高原反应时,机体的内环境稳态　 　　(填“已”或“未”)失调。长期生活在平原地区的人,进入黄土高原后一般不会产生高原反应,原因是在海拔升高程度较小的情况下,　　　　　　　　　　　　　　,但进入海拔更高的青藏高原后却很容易产生高原反应,这说明　 　。
(3)研究表明,人体缺氧时体内的脯氨酸羟化酶无法发挥作用,会使低氧诱导因子(HIF)不能被降解,HIF能促进缺氧相关基因的表达,从而使细胞适应缺氧环境。据此研制的加快人体适应高原环境的药物的作用机理可能是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(答出2种)。
【答案】 (每空2分)
(1)细胞通过内环境与外界环境进行物质交换　蛋白质和无机盐
(2)已　人体可通过调节维持稳态　人体维持稳态的调节能力是有一定限度的
(3)抑制脯氨酸羟化酶的活性、抑制低氧诱导因子的降解、促进缺氧相关基因的表达等
【解析】 (2)出现高原反应时,人体有头痛、乏力等症状,说明机体的内环境稳态已失调。黄土高原与平原地区相比海拔升高程度较小、空气含氧量变化不大,人体可通过调节维持稳态,故没有出现高原反应;但这种调节能力是有限的,当外界环境变化超过人体维持稳态的调节能力时,就会出现内环境稳态失调,故进入海拔更高的青藏高原后很容易产生高原反应。
(3)根据题意,由于脯氨酸羟化酶活性被抑制导致HIF不能被降解,而HIF的存在能促进缺氧相关基因的表达,从而使细胞适应缺氧环境,故加快人体适应高原环境的药物作用机理可能是抑制脯氨酸羟化酶的活性、抑制低氧诱导因子的降解、促进缺氧相关基因的表达等。

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