1、第1章人体的内环境与稳态第2节内环境的稳态 基础巩固1.内环境的稳态是一种()A.凝固的状态B.绝对不变的状态C.相对稳定的状态D.随外界环境改变而变化的状态解析:稳态并不是固定不变的,而是一种在一定范围内可变,但又处于相对稳定的状态。内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。答案:C2.某人剧烈运动后,身体内产生了某种物质A,这时参与体内pH调节的物质应是()A.H2CO3/NaHCO3 B.NaH2PO4/Na2HPO4C.NaHCO3/NaH2PO4 D.NaHCO3/Na2HPO4解析:某人剧烈运动后身体内产生了乳酸,乳酸呈酸性,需要血浆中碱性的缓冲物质进行调节,从而保持血浆pH的
2、稳定。H2CO3、NaH2PO4为酸性的缓冲物质,NaHCO3、Na2HPO4为碱性的缓冲物质。答案:D3.下列在维持内环境稳态上,不起作用的是()A.肝根据体内需要增加或减少释放到血液中的葡萄糖量B.肺根据需要按一定速率呼出CO2或吸入O2C.肾将代谢终产物不断排出体外D.红骨髓源源不断地造出新的血细胞解析: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。内环境的稳态与消化、呼吸、循环、泌尿系统有直接的联系。红骨髓造出新的血细胞是细胞的分裂和分化,与内环境稳态的维持无直接关系。答案:D4.下列关于内环境稳态调节机制的经典解释中,分别属于法国生理学家贝尔纳、美国生理学家坎农提出的是
3、()内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节内环境稳态的维持主要依赖于体液调节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、协调统一而实现的内环境稳态的维持依赖于神经体液免疫调节网络A. B.C. D.解析:最初,法国生理学家贝尔纳提出,内环境的稳定是生命能独立和自由存在的首要条件,内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节。后来,美国生理学家坎农提出,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。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。答案:A5.下列属于内环境稳态失调的是()A.环境温度下降
4、,导致甲状腺激素分泌增加B.高原训练,运动员体内红细胞增多C.长时间处于高温环境,出现中暑症状D.饮食过咸,导致细胞外液渗透压升高解析:环境温度下降时,体内甲状腺激素和肾上腺素分泌量增加,提高细胞的代谢水平,从而增加产热,维持体温的相对稳定;高原训练,运动员体内红细胞增多是对缺氧环境的适应,不属于内环境稳态失调;长时间处于高温环境,出现中暑症状,属于内环境稳态失调;饮食过咸,导致细胞外液渗透压升高,机体可通过调节,维持内环境的稳态。答案:C6.当内环境的稳态遭到破坏时,必将引起()A.酶促反应速率的加快 B.渗透压升高C.细胞代谢紊乱 D.甲状腺肿大解析:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要
5、条件,因此,当内环境稳态遭到破坏时,必然会引起细胞代谢紊乱。答案:C7.内环境稳态的生理意义是()A.使体温处于变化之中B.使体液的pH处于变化之中C.使内环境的渗透压处于变化之中D.是机体进行正常生命活动的必要条件解析:内环境的稳态实际是指内环境的pH、温度、渗透压、各种化学物质的含量等都维持在一个相对稳定的状态。细胞代谢是一切生命活动的基础,它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内环境的稳态。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。答案:D8.请据图回答下列问题。(1)某人皮肤烫伤后,出现水泡,该水泡内的液体主要是指(填序号)。(2)人体内环境主要包括(填序号)。在
6、下面方框中写出内环境各组成成分的名称。(3)人体的组成细胞,其主要的生活环境是和。和相比,中含量明显较少的成分主要是_。(4)中有等离子,它们对于维持pH的稳定有重要意义。(5)中,O2浓度最低的是,CO2浓度最高的是。(均填序号)(6)心肌细胞生活的环境是_。(7)内环境渗透压稳态的意义是。(8)目前普遍认为，_调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。解析:(1)某人皮肤烫伤后,出现了水泡,该水泡内的液体主要是组织液,即图中的。(2)内环境又叫细胞外液,由血浆、组织液和淋巴液组成,即图中的。其中血浆和组织液之间的物质交换是双向的,组织液中的物质可以进入淋巴液,淋巴液中的物质可以进入血浆,因此,
7、方框中内环境各组成成分的名称为。(3)是毛细淋巴管壁,毛细淋巴管壁细胞的生活环境是淋巴液和组织液。与血浆相比,组织液中蛋白质的含量明显较少。(4)血浆中含有HCO3-/H2CO3、HPO42-/H2PO4-等缓冲对,对于维持pH的稳定有重要意义。(5)O2从体外进入组织细胞的过程为体外呼吸系统血浆红细胞血浆组织液组织细胞,这个过程通过扩散的方式进行,因此中,中的O2浓度最低。CO2由体内排到体外的过程为组织细胞组织液血浆呼吸系统体外环境,这个过程通过扩散的方式进行,因此中,中的CO2浓度最高。(6)心肌细胞生活的环境是组织液。(7)内环境渗透压的相对稳定是机体细胞维持正常形态和功能的必要条件。
8、(8)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。答案:(1)(2)(3)淋巴液组织液蛋白质(4)HCO3-、HPO42-(其他答案正确即可)(5)(6)组织液(7)维持细胞正常的形态和功能(8)神经体液免疫 拓展提高9.下列不属于内环境稳态实例的是()A.HCO3-与HPO42-等离子共同作用,使血浆pH维持在7.357.45B.人体内的吞噬细胞清除衰老、破损和异常的细胞C.进行高强度的体育锻炼一星期,肌细胞内肌蛋白的含量基本不变D.剧烈运动出很多汗后,排尿量会比平时少解析:HCO3-与HPO42-等离子共同作用,使血浆pH维持在7.357.45,属于机体对内环境酸碱度的
9、调节;人体内的吞噬细胞清除衰老、破损和异常的细胞,属于免疫调节;肌细胞内肌蛋白不属于内环境的成分,其含量变化不属于内环境稳态的实例;剧烈运动出很多汗后,排尿量会比平时少,属于内环境稳态的实例。答案:C10.日常生活中,很多因素会引起内环境发生变化,下列相关叙述正确的是 ()A.剧烈运动中,产生过多的乳酸,内环境的pH明显下降B.组织水肿都是由血浆蛋白含量下降引起的C.侏儒症是孕妇缺碘,引起胎儿发育过程中内环境稳态失衡的结果D.中暑是由于体内热量集聚过多,说明人体内环境稳态的调节有一定限度解析:剧烈运动时,部分肌细胞进行无氧呼吸,产生大量乳酸,会使得内环境的pH有下降的趋势,但由于血浆中存在很多
10、缓冲对,会与乳酸发生中和反应,从而维持了内环境pH的相对稳定,A项错误;组织水肿的原因涉及多个方面,如过敏反应、毛细淋巴管阻塞、长期营养不良、肾小球通透性增大等都可引起组织水肿,B项错误;侏儒症是幼年时期生长激素分泌过少造成的,C项错误;中暑是由于体内热量集聚过多,但是机体对内环境温度的调节是有一定限度的,导致中暑患者体温升高,D项正确。答案:D11.有人到青藏高原后会出现头痛、乏力、心跳加速甚至血压升高等症状。下列对此现象的分析,错误的是()A.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的B.当外界环境剧烈变化时,内环境的稳态可能遭到破坏C.人体稳态不会随外界环境的变化而变化D.人到高原后细胞代谢可
11、能会出现紊乱解析:人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,超过这个限度,内环境稳态会遭到破坏,A项正确;当外界环境剧烈变化,且这种变化超过人体维持稳态的调节能力时,内环境的稳态会遭到破坏,B项正确;人体稳态随外界环境的变化而保持相对稳定,C项错误;由于高原环境严重缺氧,人到高原后细胞代谢可能会出现紊乱,D项正确。答案:C12.缺氧诱导因子(HIF)是哺乳动物在缺氧状态下的调节因子,可以帮助缓解缺氧症状。下列相关叙述正确的是()A.剧烈运动时HIF合成减少B.HIF合成导致乳酸的产生增加C.HIF有助于维持内环境稳态D.降低HIF的活性可治疗缺氧性疾病解析:缺氧诱导因子(HIF)是哺乳动物在缺氧状
12、态下的调节因子,因此剧烈运动时HIF合成增多,A项错误;HIF合成不会导致乳酸的产生,细胞进行无氧呼吸产生乳酸,B项错误;HIF有助于维持内环境稳态,C项正确;HIF是哺乳动物在缺氧状态下的调节因子,因此提高HIF的活性可治疗缺氧性疾病,D项错误。答案:C13.(不定项)内环境稳态的维持与人体健康有密切的关系。下图是人体内环境稳态概念图,下列叙述错误的是()A.图中分别代表内环境和组织液B.与外界环境进行物质交换时,不仅有的作用,还需要多个器官、系统的协调配合C.内环境的温度可以通过影响中酶的活性来发挥作用D.目前普遍认为,神经体液调节网络是机体维持稳态的主要调节机制解析:据图分析可知,是组织
13、液,是细胞内液,是内环境,细胞内液通过内环境与外界环境进行物质交换,需要多个器官、系统的协调配合才能实现,A项错误、B项正确;酶的活性受温度影响,内环境的温度可以通过影响(细胞内液)中酶的活性来发挥作用,C项正确;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,D项错误。答案:AD14.(不定项)某运动员在参加马拉松比赛过程中补充了一些盐水和葡萄糖溶液。下列关于此运动员生理变化的叙述,正确的是()A.补充盐水的目的是维持细胞外液渗透压的相对稳定B.摄入体内的Na+将有50%分布到细胞内液,50%分布到细胞外液C.跑步过程中骨骼肌产生的乳酸进入血浆后并不会引起pH明显降低D.消化
14、道内的葡萄糖经吸收进入肌细胞的过程中需经过血浆而不经过组织液解析:运动员在马拉松比赛过程中会大量出汗,使得盐分随汗水排出体外,导致细胞外液渗透压发生改变,补充盐水可以维持细胞外液渗透压相对稳定,A项正确;由于细胞外Na+浓度高于细胞内,故摄入的Na+大部分留在细胞外液,少部分进入细胞内液,B项错误;跑步过程中骨骼肌产生乳酸,但血浆中存在很多缓冲对,不会引起pH明显降低,C项正确;消化道内的葡萄糖经吸收进入肌细胞的过程中需要经过血浆和组织液,D项错误。答案:AC 挑战创新15.在航天飞机的飞行过程中,地面指挥中心对宇航员的生理状况进行了实时监测。下列图表所示内容是实际测得的三项生理指标,请分析回
15、答下列问题。液体胃液唾液血液肠液胰液pH0.91.56.87.47.78.0(1)上述三项生理指标正常的是_;属于内环境指标的是。(2)某病人胃口不好,医生常用葡萄糖氯化钠注射液对其进行静脉滴注,该注射液配制过程中,必须严格控制葡萄糖质量浓度为80120 mg/dL,氯化钠质量分数为,氯化钠质量分数不能过高或过低的原因是_。(3)由图乙可得出的结论是_。(4)从表中内容可以看出,不同消化液的pH存在明显差异,这反映了什么问题?_。解析:(1)正常人的血糖质量浓度为80120 mg/dL,体温在37 左右,胃液正常pH为0.91.5,唾液正常pH为6.67.1,血液正常pH为7.357.45,肠
16、液正常pH为7.8左右,胰液正常pH为7.88.4,故上述指标中正常的是血糖、体温、pH。由于表中所列液体中的成分基本不是内环境的成分,所以属于内环境指标的是血糖、体温。(2)葡萄糖氯化钠注射液中氯化钠质量分数为0.9%。为防止内环境渗透压改变使细胞吸水或失水而变形,乃至影响其正常的生理功能,氯化钠质量分数不能过高或过低。(3)据图乙分析可知,正常人的体温在一日中的不同时刻存在差异,但不超过1 。(4)不同消化酶的最适pH不同,故不同消化液的pH存在明显差异。答案: (1)血糖、体温、pH血糖、体温(2)0.9%防止因内环境渗透压改变使细胞失水或吸水而变形,乃至影响其正常的生理功能(3)正常人
17、体温在一日中的不同时刻存在差异,但不超过1 (4)不同消化酶的最适pH不同探究实践课:模拟生物体维持pH的稳定一、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。二、材料用具1.实验用具:防护手套、护目镜、50 mL烧杯、50 mL量筒、pH计或pH试纸、镊子等。2.实验材料:自来水、物质的量浓度为0.1 mol/L的HCl(盛于滴瓶中)、物质的量浓度为0.1 mol/L的NaOH(盛于滴瓶中)、pH为7的磷酸盐缓冲液、肝匀浆等。三、实验原理在溶液中加入酸或碱,缓冲对(如HPO42-/H2PO4-)能使溶液pH的变化减弱;与自来水相比,生物组织匀
18、浆更类似于缓冲液。四、实验步骤1.画记录表:设计一个表格来记录实验结果。2.测自来水pH的变化。(1)测酸对自来水pH的影响。将25 mL自来水倒入 50 mL烧杯中,测试并记录起始的pH。加入酸并测定pH:一次加一滴0.1 mol/L的HCl,然后轻轻摇动。每加5滴测1次pH,直到加入30滴为止,将pH测定结果记入表中。(2)测碱对自来水pH的影响。充分冲洗烧杯并向其中加入 25 mL自来水,测定并记录起始的pH。如步骤(1)中,一滴一滴地加入0.1 mol/L的NaOH溶液,测定并记录pH。3.充分冲洗烧杯,分别用缓冲液、肝匀浆代替自来水,重复2中步骤,记录结果。4.根据所得数据,以酸或碱
19、的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出各次实验中pH变化的曲线。五、实验操作1.操作提醒。(1)肝匀浆等生物材料要现用现配,不可使用在冰箱中冷藏的提前配制的材料。(2)HCl和NaOH有腐蚀性,应避免它们与皮肤和眼睛接触,也不要入口。若有酸或碱溅到皮肤上,要立即用水冲洗15 min,并尽快告诉老师。(3)实验过程中液体不能洒出来,酸或碱不能多滴加,否则这一组实验要重新做。(4)肝匀浆为深粉色的悬浊液,可能对pH试纸的读数有影响,可以用吸水纸吸除多余的样液再快速读数。鸡蛋清在混匀时容易产生大量泡沫,可以将pH试纸上的泡沫用吸水纸轻轻擦掉后再读数。2.实验报告。实验时间某年某月某日。实验地点实验1室
20、。实验环境常温、常压,温度20 等。实验结果(1)实验记录。材料加入不同数量的HCl液滴后的pH加入不同数量的NaOH液滴后的pH051015202530051015202530自来水76.45.24.43.532.677.38.19.210.21111.2缓冲液7776.96.96.86.877777.17.17.2肝匀浆7.47.47.47.47.37.37.37.47.47.47.47.437.427.43(2)绘制曲线。请以酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出pH变化的曲线。实验结论肝匀浆对酸、碱的反应类似于缓冲液而不同于自来水,说明生物材料内含有酸、碱缓冲物质,从而维持pH的相
21、对稳定。实验反思成功之处滴加酸或碱时,逐滴加入;记录的结果是多次重复结果的平均值。不足之处在第一次测定肝匀浆的pH时,未按照老师的提醒,直接将pH试纸插入肝匀浆中测定,结果肝匀浆的颜色对pH试纸的读数产生了影响。3.实验拓展。如果用25倍水稀释的鸡蛋清代替肝匀浆进行实验,实验结果与肝匀浆的实验结果类似吗?试猜想或用实验体验一下吧。提示:类似。实验精炼模拟实验(1) 适用范围:适用于不宜以真实生物作为研究对象的实验。例如,探究生物体维持pH的稳定,不方便用活体生物进行操作,就利用缓冲液、肝匀浆进行模拟,也能有效获得较为科学的结果。(2) 优缺点:简单、易于操作且花费少;但由于模拟的实体或环境条件
22、限制,难以完全表现真实情境。实验评价1.下列有关正常人体血浆pH的说法,错误的是()A.血浆近中性,pH为7.357.45B.血浆pH能够保持绝对稳定C.血浆pH稳定的维持与无机盐离子有关D.肌肉无氧呼吸产生的乳酸对血浆pH影响不大解析:血浆近中性,pH为7.357.45,A项正确;血浆pH能够保持动态平衡,B项错误;血浆pH稳定的维持与无机盐离子有关,C项正确;肌肉无氧呼吸产生的乳酸对血浆pH影响不大,D项正确。答案:B2.关于“模拟生物体维持pH的稳定”的实验,下列说法正确的是()A.根据实验数据画pH变化曲线时,一般以pH为横坐标,以加入的酸或碱的量为纵坐标B.每一组实验都进行了自身前后
23、对照C.生物材料的缓冲作用都要通过神经体液免疫调节D.血浆中含量最多的缓冲对是HPO42-/H2PO4-解析:画pH变化曲线时,一般以加入的酸或碱的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,A项错误;每一组实验都进行了自身前后对照,B项正确;生物材料的缓冲作用只需要通过体液调节,C项错误;血浆中含量最多的缓冲对是HCO3-/H2CO3,D项错误。答案:B3.根据“模拟生物体维持pH的稳定”的实验结果,得出的有关判断错误的是 ()A.生物材料中加入酸或碱后pH的变化更像缓冲液B.生物材料可以通过对生理活动的调节来维持pH的相对稳定C.若只用缓冲液和生物材料对照,不能充分说明生物材料具有缓冲作用D.若只用自来
24、水和生物材料做对照,不能充分说明生物材料中有类似缓冲液中的缓冲物质解析:由该实验的结果可知,生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明生物材料内含缓冲物质,能够维持pH的相对稳定,A项正确;离体的生物实验材料不能通过对生理活动进行调节来维持pH的相对稳定,B项错误;若只用缓冲液和生物材料对照,不能充分说明生物材料具有缓冲作用,C项正确;若只用自来水和生物材料作对照,不能充分说明生物材料中有类似缓冲液中的缓冲物质,D项正确。答案:B4.某同学以清水、缓冲液和血浆为实验材料进行实验,探究“血浆是否具有维持pH稳定的功能”,实验结果如下图所示。下列相关叙述错误的是( ) A.起对照作用的是清水组
25、和缓冲液组B.所得结果不合理的是清水组C.该实验结果说明血浆组中缓冲物质的缓冲能力是有限的D.图中的结果表明缓冲液组维持pH稳定的能力强于血浆组解析:本实验探究的是“血浆是否具有维持pH稳定的功能”,所以血浆组为实验组,清水组和缓冲液组为对照组,A项正确;加入HCl后,清水组的pH应降低,B项正确;从图中可以看出,当加入的HCl达到一定量后,血浆组不能继续维持pH的相对稳定,说明血浆组中缓冲物质的缓冲能力是有限的,C项正确;从图中可以看出,缓冲液组的曲线较血浆组先下降,说明缓冲液组维持pH稳定的能力低于血浆组,D项错误。答案:D5.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
26、图甲所示;接着取上清液,分别向其中滴加物质的量浓度为0.1 mol/L的HCl和物质的量浓度为0.1 mol/L的NaOH,同时用蒸馏水进行对照,结果如图乙所示。下列说法正确的是() 甲 乙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.若要提取相关抗体用于免疫治疗,最佳材料应是沉淀物C.图乙中HCl、NaOH的浓度和滴数为自变量D.图乙所示结果表明,血浆有一定的缓冲能力解析:依题意可知,上清液的成分为血浆,取适量上清液加入双缩脲试剂,若出现紫色则说明含血浆蛋白,而血红蛋白存在于红细胞中,A项错误;抗体主要分布在血浆中,因此若要提取相关抗体用于免疫治疗,最佳材料应是上清液,B项错
27、误;图乙中,蒸馏水和上清液的pH为因变量,HCl、NaOH的浓度和滴数分别为无关变量和自变量,C项错误;图乙显示,分别滴加物质的量浓度为0.1 mol/L的HCl和物质的量浓度为0.1 mol/L的NaOH后,上清液的pH变化幅度比蒸馏水的pH变化幅度小,说明血浆有一定的缓冲能力,D项正确。答案:D6.请根据提供的实验材料和用具,回答相关问题。.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、乳酸、pH计。.实验流程。步骤A组B组1号试管2号试管3号试管1号试管2号试管3号试管?缓冲液血浆?缓冲液血浆滴加等量的Na2CO3?记录结果记录结果预测结果?结
28、论?(1)步骤中向1号试管中加入_。(2)步骤中向B组3支试管中加入_。(3)预测最可能的实验结果。A组:_。B组:_。(4)分析以上实验结果,可以得出的结论是_。解析:(1)由题意可知,该实验中要使用蒸馏水作为空白对照,用家兔的血浆与缓冲液进行实验,以证明血浆维持pH的稳定是类似于缓冲液的。因此,向1号试管中加入的是蒸馏水。(2)分析可知,实验中需滴加对pH有影响的物质,如Na2CO3或乳酸。(3)若血浆中存在缓冲物质,则缓冲液和血浆均能维持pH的相对稳定,因此A组和B组的实验现象应该均为1号试管pH变化明显,2、3号试管pH变化不明显,区别在于A组1号试管pH升高,B组1号试管pH降低。(4)本实验中蒸馏水不具有缓冲作用;人工配制的缓冲液具有缓冲作用;动物血浆与缓冲液一样具有缓冲作用,说明其成分中含有缓冲物质。答案:(1)蒸馏水(2)等量乳酸(3)1号试管pH明显升高,2、3号试管pH变化不明显1号试管pH明显降低,2、3号试管pH变化不明显(4)蒸馏水不具有缓冲作用;人工配制的缓冲液具有缓冲作用;动物血浆与缓冲液一样具有缓冲作用,说明其成分中含有缓冲物质
