1、第22讲人体的代谢与稳态考纲、考情知考向核心素养提考能最新考纲1.稳态的生理意义()2.体温调节、水盐调节()生命观念稳态与平衡观内环境的组成成分间通过物质交换实现稳态。体温、水盐经调节实现稳态全国卷考情2018全国卷(31)、2017全国卷(31)、2017全国卷(4)、2017全国卷(3)、2016全国卷(3)、2015全国卷(3)、2014全国卷(31)科学思维分析与综合结合内环境的成分与理化性质稳定的实例得出结论;归纳演绎水盐平衡及体温稳态调节关系社会责任关注稳态维持,养成良好生活习惯考点一内环境及其稳态1.内环境的组成与功能(1)体液与内环境(2)内环境的功能:是细胞生活的直接环境。
2、(3)内环境三种成分的转化关系2.内环境的成分和理化性质(1)填写血浆主要成分示意图:(2)细胞外液本质上是一种盐溶液,类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。(3)组织液、淋巴、血浆最主要的差别在于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。(4)内环境的理化性质3.内环境稳态的意义及其调节(1)(2)稳态失衡:人体维持稳态的能力是有一定限度的。原因4.稳态的意义机体进行正常生命活动的必要条件:下图甲、乙表示人体中部分体液的关系图,图丙为稳态调节网络,据图分析:(1)图甲中AD依次代表什么?图中a、b、c分别为B与C、A与B及B与D间间隔的“屏障”,则a、b、c依次是何种
3、结构?(2)图乙中AD依次是什么?判断图甲、图乙的切点在于“单双箭头”,请你作具体分析。(3)图丙是内环境稳态调节机制图,内环境稳态的调节机制是什么?请依次指出图中A、B、C相应的调节类别并列举B类调节的信息分子。提示(1)A血浆B组织液C细胞内液D淋巴a细胞膜b毛细血管壁c毛细淋巴管壁(2)A组织液B血浆C淋巴D细胞内液单双箭头分析如下:(3)神经体液免疫调节网络;A免疫调节,B体液调节,C神经调节,B类调节的信息分子如激素、CO2等。巧借内环境组成及功能考查结构与功能观1.(2018海南卷,9)下列属于内环境的是()A.淋巴管内的液体 B.输尿管内的液体C.汗腺导管内的液体 D.消化管内的
4、液体解析细胞外液是人体细胞直接生存的环境,又叫内环境,内环境主要由组织液、血浆、淋巴组成,是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。消化道、呼吸道、生殖道等都是直接与外界相通的,不属于内环境。淋巴管内的液体为淋巴,属于内环境,A正确;输尿管内的液体、汗腺导管内的液体、消化管内的液体等,与外界相通,不属于内环境,B、C、D错误。答案A2.(2019河北衡水调研)根据体内细胞与外界环境进行物质交换模型来判断下列相关说法中正确的是()A.在图中处应当用双箭头表示的有B.血浆蛋白、葡萄糖和呼吸酶均属于内环境成分C.神经系统与内分泌系统不参与图中所示的物质交换过程D.组织液、淋巴和血浆在含量及成分上完全相同解
5、析呼吸酶位于细胞内,不属于内环境成分,B错误;神经体液调节可参与图中所示的物质交换过程,C错误;与组织液和淋巴相比,血浆中含有较多的蛋白质,D错误。答案A内环境及其组成中的3个“认清”(1)认清3类非内环境物质(2)认清4类内环境物质(3)认清发生于内环境中的4类反应酸碱缓冲对参与的对碱或酸的缓冲反应。神经递质与突触后膜结合的反应。抗原抗体特异性结合反应。激素与靶细胞膜外侧特异性受体的结合。结合内环境稳态及其意义考查稳态与平衡观3.(2014全国卷,3)内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件,下列叙述错误的是()A.内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化B.内环境稳态有利于新陈代谢
6、过程中酶促反应的正常进行C.维持内环境中Na、K浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性D.内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量,有利于生命活动的进行解析丙酮酸的氧化分解发生在细胞内的线粒体中,而不是内环境中,D错误。答案D4.(2018河南漯河高中三模)白蛋白是健康人血浆中含量最多的蛋白质,白蛋白在肝细胞内合成后,分泌进入血液循环从而分布到全身各处。下列有关白蛋白的叙述中,正确的是()A.白蛋白越多,血浆渗透压越低B.白蛋白增多,会引起组织水肿C.白蛋白的含量会影响血浆的稳态D.白蛋白减少,会使尿液减少解析白蛋白增多,血浆的渗透压升高,不会引起组织水肿,A、B错误;血浆渗透压大小主
7、要与无机盐和蛋白质含量有关,白蛋白的含量会影响血浆的稳态,C正确;白蛋白减少,血浆渗透压下降,抗利尿激素分泌减少,尿液增多,D错误。答案C内环境稳态失调分析(1)理化性质失调pH失调酸中毒、碱中毒;渗透压失调细胞形态、功能异常,发生呕吐等现象;体温失调发热、中暑等。(2)内环境化学成分失调血浆中蛋白质含量降低,可导致组织水肿;血浆中含氮废物过多,可导致尿毒症;血浆中Ca2过低,可出现抽搐现象;血糖失调,可导致低血糖、糖尿病等。 (3)组织水肿成因分析组织间隙中积聚的组织液过多将导致组织水肿,其引发原因:考点二体温调节和水盐调节1.体温调节的结构与机制(1)人体的产热和散热人体热量的来源主要是细
8、胞中有机物的氧化放能,产热的主要器官是肝脏和骨骼肌。人体的散热主要是通过汗液的蒸发、皮肤内毛细血管的散热,其次还有呼气、排尿和排便等,散热的主要器官是皮肤。(2)体温调节的结构基础(3)体温调节的机制:神经体液调节寒冷时炎热时2.水盐平衡调节机制(1)调节机制:神经体液调节机制。(2)调节过程(3)调节图解(2018海南卷,8)当人突然遇到寒冷环境时,下列哪种现象不会发生?为什么?体温仍然能够保持相对恒定蜷缩身体,减少体表与外界接触面积下丘脑感受到温度下降肾上腺素分泌减少,心率减慢提示突然遇到寒冷刺激时肾上腺素分泌增多,心率加快。围绕水盐平衡、体温稳态及调节考查生命观念1.(2016全国卷,3
9、)下列有关动物水盐平衡调节的叙述,错误的是()A.细胞外液渗透压的改变可影响垂体释放抗利尿激素的量B.肾小管通过主动运输吸收水的过程受抗利尿激素的调节C.摄盐过多后饮水量的增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定D.饮水增加导致尿生成增加有利于维持细胞外液渗透压相对恒定解析肾小管通过自由扩散(或渗透作用)吸收水分。答案B2.(2018经典高考)正常人体感染病毒会引起发热,发热过程分为体温上升期、高温持续期和体温下降期。如图为体温上升期机体体温调节过程示意图,其中体温调定点是为调节体温于恒定状态,下丘脑体温调节中枢预设的一个温度值,正常生理状态下为37 。请回答下列问题:(1)图中激素甲的名称是_,
10、激素乙通过_的途径作用于甲状腺。(2)体温上升期,人体骨骼肌不随意的节律性收缩,即出现“寒战”,有助于体温_。综合图解分析,体温上升期人体进行体温调节的方式有_。(3)高温持续期,人体产热量_(在“大于”、“小于”或“等于”中选择)散热量。此阶段人体有时会出现脱水现象,垂体释放抗利尿激素增加,肾小管和集合管_,从而减少尿量。(4)体温下降期,机体增加散热的途径有_。(5)体温上升期,人体会出现心率加快、血压轻度升高等症状,易引发慢性心血管疾病急性发作。请解释血压升高的可能原因: _。解析(1)由题图可知,激素甲由下丘脑产生后作用于垂体,促进垂体产生激素乙,激素乙作用于甲状腺,促进甲状腺产生甲状
11、腺激素,所以激素甲为促甲状腺激素释放激素,激素乙为促甲状腺激素。激素乙通过体液运输作用于甲状腺。(2)人体骨骼肌不随意的节律性收缩可增加产热,有助于体温上升到已上调的38.5 体温调定点。综合图解分析可知,体温上升期人体的体温调节既可以通过靶腺分泌相应激素进行激素调节,也可以通过神经控制某些骨骼肌收缩,有体液调节和神经调节两种途径。(3)高温持续期体温恒定,人体产热量等于散热量。此阶段人体出现脱水现象时,垂体释放抗利尿激素增加,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而减少尿量。(4)体温下降期,皮肤毛细血管舒张,汗腺分泌增加,以增加散热,使体温下降。(5)体温上升期,人体会出现心率加快、血压轻度
12、升高等症状,可能是因为心脏血液输出量增加,外周血管收缩,最终血压轻度升高。答案(1)促甲状腺激素释放激素体液运输(2)上升到已上调的体温调定点(上升到38.5 )神经调节,体液调节(3)等于重吸收水的能力增强(重吸收水量增加)(4)汗腺分泌增加,皮肤血管舒张(5)心脏血液输出量增加,外周血管收缩围绕水平衡及体温调节考查科学思维与科学探究能力3.(2018全国卷,31)为探究不同因素对尿量的影响,某同学用麻醉后的实验兔进行不同的实验,实验内容如下:a.记录实验兔的尿量(单位:滴/分钟)。b.耳缘静脉注射垂体提取液0.5 mL,记录尿量。c.待尿量恢复后,耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL,记
13、录尿量。取尿液做尿糖定性实验。回答下列问题:(1)该同学发现,与a相比,b处理后实验兔尿量减少,其主要原因是_。(2)c处理后,肾小管腔内液体的渗透压会升高,实验兔的尿量会_。取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色,说明尿液中含有_。(3)若某实验兔出现腹泻、尿量减少现象,导致尿量减少的主要原因是血浆渗透压升高,刺激了存在于_的渗透压感受器,从而引起尿量减少。解析(1)垂体可以释放抗利尿激素,抗利尿激素作用于肾小管和集合管,促进二者重吸收水,从而使尿量减少。(2)用20%葡萄糖溶液处理后,实验兔的肾小管腔内液体的渗透压会升高,肾小管对水的重吸收减少,实验兔的尿量会增加。斐林试剂可以用来检测
14、葡萄糖的存在,若尿液中加入斐林试剂出现砖红色沉淀,说明尿液中含有葡萄糖。(3)血浆渗透压升高,会刺激存在于下丘脑的渗透压感受器,经过一系列的调节活动,最终使尿量减少。答案(1)垂体提取液中含有抗利尿激素,促进了肾小管和集合管重吸收水(2)增加葡萄糖(3)下丘脑4.(2017全国卷,30)将室温(25 )饲养的某种体温为37 的哺乳动物(动物甲)随机分为两组,一组放入41 环境中1 h(实验组),另一组仍置于室温环境中(对照组)期间连续观察并记录这两组动物的相关行为,如果:实验初期,实验组动物的静卧行为明显减少,焦虑不安行为明显增加,回答下列问题:(1)实验中,实验组动物皮肤的毛细血管会_,汗液
15、分泌会_,从而起到调节体温的作用。(2)实验组动物出现焦虑不安行为时,其肾上腺髓质分泌的激素会_。(3)本实验中设置对照组的目的是_。(4)若将室温饲养的动物甲置于0 的环境中,该动物会冷得发抖,耗氧量会_,分解代谢会_。答案(1)舒张增多(2)增多(3)排除41 以外因素对实验结果的影响,以保证本实验的结果是由41 引起的(4)增加增强(1)快速判定细胞外液渗透压变化与抗利尿激素及尿量的变化关系解题时,可采用如下方法简洁记忆5项指标的变化(记两头联中间,即两头一致中间相反)(2)强化体温调节中的“三、二、一”考点三血糖平衡的调节及模拟尿糖的检测1.血糖平衡及调节(1)血糖平衡(2)血糖调节过
16、程(3)参与血糖调节的三种激素及内在关系 (4)影响胰岛素和胰高血糖素分泌的三大因素2.糖尿病发育机理及治疗3.模拟尿糖的检测(1)实验原理(2)实验流程将样本瓶分别标记为A和B,A瓶中加入水,B瓶中加入葡萄糖溶液。分别用滴管从样本瓶中吸取溶液,滴在葡萄糖试纸上,观察试纸的颜色变化,并将结果记录在表格中。深化拓展反馈调节两种方式(1)负反馈调节图解实例:大多数激素的调节、体温调节等。(2)正反馈调节图解实例:排尿反射、血液凝固、分娩过程等。教材高考1.真题重组判断正误(1)进食后,胰岛素水平升高,其既可加速糖原合成,也可作为细胞结构组成(2018全国卷,3C)()(2)将含有胰岛素的提取液注射
17、到小鼠体内,导致小鼠血糖浓度降低,很快发生呼吸困难等症状(2017全国卷,4A)()(3)人体皮下注射胰岛素可起到降低血糖的作用(2017全国卷,5A)()(4)血液中胰岛素增加可促进胰岛B细胞分泌胰高血糖素(2016全国卷,3D)()提示(1)进食后,胰岛素分泌量增多,加速糖原的合成,从而使血糖浓度下降,但胰岛素不属于细胞的结构成分。(2)血糖浓度降低,会出现昏厥、休克等症状,不会呼吸困难。(3)(4)胰岛素增加抑制胰岛A细胞分泌胰高血糖素。2.教材拓展下图是相关激素在调节血糖代谢中的相互关系图。请分析作答:(1)图中激素 、分别是什么?其靶细胞分别是什么?除此之外还有哪种激素参与血糖调节?
18、(2)研究发现,胰岛素必须与细胞膜上的胰岛素受体结合,才能调节血糖平衡。如果人体组织细胞膜缺乏该受体,则可能出现什么结果?胰岛A细胞上是否有胰岛素受体?提示(1)为胰高血糖素,其主要的靶细胞为肝脏细胞;为胰岛素,其靶细胞为几乎所有细胞(尤其是肝脏、骨骼肌细胞),除此之外,调节血糖的激素还有肾上腺素。(2)若胰岛素受体缺乏,则胰岛素不能与之结合而发挥作用,此时血糖浓度将升高;胰岛素可作用于胰岛A细胞,与其受体结合从而抑制胰高血糖素分泌。结合血糖平衡的调节,考查分析推理能力(2019广东模拟)糖尿病属于中医“消渴病”的范畴,在素问奇病论中就有论述:“此人必数食甘美而多肥也,肥者令人内热,甘者令人中
19、满,故其气上溢,转为消渴。”请回答下列相关问题:(1)从古籍论述中可看出,_的饮食习惯是导致糖尿病的重要因素之一。人们发现这类糖尿病患者体内胰岛素的含量比正常人偏高,但肝脏细胞对血糖的利用率不高。从肝细胞结构角度分析造成这一现象的原因是_。(2)现有甲、乙两人,甲的胰岛B细胞被自身免疫反应破坏,乙的胰岛B细胞功能正常,但体内含有抗胰岛素受体的抗体。这两人中,血糖浓度超出正常范围的是_,胰岛素含量较高的是_。(3)通过注射胰岛素治疗(1)题所述类型的糖尿病,从发病机理看,治疗效果_(填“好”或“不好”),理由是_。(4)科研人员给生长状状等其他条件相同的两组小鼠分别饲喂等量的正常饮食和高脂饮食,
20、六周后的测量结果如下表:组别6周后体重/g空腹血糖/(mmolL1)胰岛素/(mvL1)正常饲养组2714.818.7高脂饲养组3485.336该实验体现出实验设计的基本原则是_。实验结果表明,高脂饮食会使小鼠的空腹血糖浓度_(填“升高”或“降低”)。高脂饲养组小鼠体重偏大的原因是_。高脂饲养组的小鼠空腹时胰岛素含量明显升高,而血糖也处于较高水平,可能的原因是_。解析(1)糖尿病的病因之一是高糖高脂饮食;糖尿病患者体内胰岛素的含量比正常人偏高,而血糖浓度不能降下来,说明胰岛素不能发挥作用,进而说明肝细胞膜上胰岛素受体减少(或部分胰岛素受体被破坏、或部分胰岛素受体结构异常)。(2)根据题意分析,
21、甲的胰岛B细胞被自身免疫反应所破坏,这会导致胰岛素分泌不足,进而导致血糖浓度升高;乙体内含有抗胰岛素受体的抗体,胰岛素的含量较高,但是不能与其受体正常结合,进而导致血糖浓度升高。(3)根据以上分析可知,(1)题所述类型的糖尿病患者的胰岛素含量比正常人偏高,并不是胰岛素分泌不足引起的,因此通过注射胰岛素不能达到预期的治疗的效果。(4)该实验中设置了“正常饲养组”与“高脂饲养组”进行对照,且单一变量为“正常”与“高脂”,分析相关实验结果可得出相应结论。答案(1)高糖高脂肝细胞膜上的胰岛素受体减少(或部分胰岛素受体被破坏、或部分胰岛素受体结构异常)(2)甲和乙乙(3)不好注射胰岛素对胰岛素缺乏引起的
22、糖尿病有疗效,而题中所述类型的糖尿病不是由胰岛素缺乏引起的(4)对照、单一变量 升高过剩的脂肪在体内储存高脂饮食影响了胰岛素与受体的识别、结合,使细胞对胰岛素的敏感性降低澄清易错易混强化科学思维易错易混易错点1混淆血液、血浆及血红蛋白、血浆蛋白点拨血液血细胞(非内环境成分)血浆(内环境成分)易错点2输入“等渗溶液”尿量不变还是增加?点拨在临床上通常采用质量分数为5%的葡萄糖溶液或质量分数为0.9%的NaCl溶液(均为等渗溶液)为患者进行输液,而输液后患者均有尿量增加的现象,其原因如下:(1)若注射的是质量分数为5%的葡萄糖溶液,葡萄糖会被细胞利用,细胞外液渗透压会降低,而多余的水分则可通过泌尿
23、系统排出体外,即“尿量增加”。(2)若注射的是质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水),由于生理盐水为血浆的等渗溶液,因此,输入生理盐水后血浆的渗透压不变,但输入生理盐水会使人体血浆的总量增加,此时,可通过泌尿系统排出多余的水和钠盐。易错点3内环境稳态应澄清的两个误区点拨(1)内环境达到稳态时,人未必不得病(如遗传病患者、植物人等)。(2)内环境稳态遭破坏时,代谢“紊乱”但此时代谢速率未必下降(如有可能导致代谢速率上升)。易错点4误认为冬季“产热散热”或体温持续维持较高水平时“产热散热”,并认为炎热环境中体温只有“神经调节”点拨只要体温稳定,无论冬季还是夏季,无论体温37 ,还是甲亢病人的
24、偏高体温(如一直维持在39 )均应维持产热与散热的动态平衡;若产热散热则体温升高,反之则体温降低。人在冬季散热增多,产热也增多,在炎热环境中散热减少,产热也减少,故无论冬季还是夏季,产热与散热都维持动态平衡。此外无论寒冷还是炎热环境,体温调节均既存在神经调节也存在体液调节。易错点5尿中含糖是否就是糖尿病?糖尿病病人是否均缺乏胰岛素或注射胰岛素治疗?点拨(1)尿糖糖尿病持续性尿糖不一定是糖尿病,如肾小管重吸收障碍患者也会出现持续性尿糖,但患者血糖水平正常。(2)糖尿病未必缺乏胰岛素型糖尿病:胰岛B细胞受到破坏或免疫损伤导致的胰岛素绝对缺乏此可通过注射胰岛素治疗;型糖尿病:机体组织细胞对胰岛素敏感
25、性降低此类病人并不缺乏胰岛素,不可通过注射胰岛素治疗,其病因可包括以下两类:a.靶细胞膜上的胰岛素受体缺乏。b.自身免疫病:此类病人产生了针对葡萄糖载体或胰岛素受体的抗体。深度纠错1.下列不属于血浆蛋白功能的是()A.参与氧气运输 B.参与免疫C.参与生命活动调节 D.维持渗透压解析血浆蛋白位于内环境中,维持着渗透压,血浆中还有抗体参与了免疫,还有一些蛋白质类的激素参与生命活动的调节,而参与氧气运输的为红细胞中的血红蛋白而不是血浆蛋白。答案A2.如图表示正常人分别快速饮用1 L清水、1 L生理盐水后排尿量和血浆渗透压的变化情况。下列相关叙述正确的是()A.曲线c表示饮用1 L生理盐水后排尿量的
26、变化B.饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加C.曲线d表示饮用1 L生理盐水后血浆渗透压的变化D.饮用大量清水后垂体合成和分泌的抗利尿激素减少解析正常人快速饮用1 L清水后排尿量先增加再减少,血浆渗透压先降低再恢复正常,分别对应曲线a和c;正常人快速饮用1 L生理盐水后,血浆渗透压基本不变,排尿量稍微增加,分别对应曲线b和d,A、C错误;由于生理盐水和血浆的渗透压近似相等,饮用大量生理盐水后循环血量出现暂时性增加,B正确;抗利尿激素由下丘脑合成分泌、垂体释放,D错误。答案B3.人是恒温动物,在一定范围内能够随外界温度变化来调整自身的产热和散热,从而维持体温的相对稳定。假如正常个体处于0 环
27、境中时,产热为a1,散热为b1;处于30 的环境中时,产热为a2,散热为b2。下列关于体温调节的叙述错误的是()A.同30 环境相比,人处于0 环境中时要通过增加产热,减少散热以维持体温稳定,因此a1a2,b1a2,b1b2,A错误。答案A探索高考命题的奥秘(四)教材原型1必修3 P14“知识迁移”为什么医院中给病人输用的是生理盐水(0.9%的氯化钠溶液)而不是蒸馏水?提示人的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液,这样的溶液所提供的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同,所以是血浆的等渗溶液。如果输液时使用的NaCl溶液的质量分数低于或高于质量分数为0.9%,则会造成组织细胞吸水或失水,从而
28、不能维持正常形态和功能。转换视角转换视角1结合水盐稳态考查Na、Cl浓度变化对细胞外液渗透压的影响1.(2017全国卷,4)若给人静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液,则一段时间内会发生的生理现象是()A.机体血浆渗透压降低,排出相应量的水后恢复到注射前水平B.机体血浆量增加,排出相应量的水后渗透压恢复到注射前水平C.机体血浆量增加,排出相应量的NaCl和水后恢复到注射前水平D.机体血浆渗透压上升,排出相应量的NaCl后恢复到注射前水平解析0.9%NaCl溶液的渗透压与机体血浆渗透压相等,所以给人静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液,血浆渗透压大小基本不变,但正常情况下,水盐代谢要平衡,进多少
29、出多少,所以一段时间内会发生的生理现象是机体血浆量增加,排出相应量的NaCl和水后恢复到注射前水平。答案C转换视角2结合动物生理实验分析注射生理盐水后,水盐去向及Na、Cl分布状况2.(2015全国卷,3)某同学给健康实验兔静脉滴注质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)20 mL后,会出现的现象是()A.输入的溶液会从血浆进入组织液B.细胞内液和细胞外液分别增加10 mLC.细胞内液Na的增加远大于细胞外液Na的增加D.输入的Na中50%进入细胞内液,50%分布在细胞外液解析正常机体可以通过调节维持稳态,静脉滴注生理盐水,机体可以通过泌尿系统把一部分水和无机盐排出体外,B错误;在细胞外液
30、的各种无机盐离子中,含量占有明显优势的是钠离子和氯离子,因此静脉滴注生理盐水中的钠离子主要留在细胞外液中,C、D错误。答案A转换视角3将细胞等渗溶液质量分数为“0.9%生理盐水”换成“5%葡萄糖溶液”注射后相关生理变化3.(2014全国卷,31)已知5%葡萄糖溶液的渗透压与动物血浆渗透压基本相同。现给正常小鼠静脉输入一定量的该葡萄糖溶液,葡萄糖溶液的输入对小鼠会有一定影响。回答下列问题。(1)输入的葡萄糖进入细胞,经过氧化分解,其终产物中的气体可进入细胞外液,并通过循环系统运输到_系统被排出体外。若该气体的排出出现障碍,则会引起细胞外液的pH_。(2)血浆中的葡萄糖不断进入细胞被利用,细胞外液
31、渗透压_,尿量_,从而使渗透压恢复到原来的水平。(3)当细胞外液渗透压发生变化时,细胞内液的渗透压_(填“会”或“不会”)发生变化。答案(1)呼吸下降(2)降低增加(3)会转换视角4命题新角度结合水盐调节生理变化或曲线模型考查逆向思维能力4.(2020创新预测)如图表示正常人快速饮入500 mL某种液体后,其血浆渗透压的变化曲线。以下分析不合理的是()A.若饮入的是清水或0.9%NaCl溶液,则体内血浆渗透压变化的曲线依次是c、bB.当正常人的血浆渗透压出现曲线a的变化时,体内抗利尿激素的分泌将会减少C.当饮入0.9%NaCl溶液时,细胞外液Na的增加远大于细胞内液Na的增加D.当血浆渗透压出
32、现曲线c的变化时,内环境稳态的调节有激素和神经递质的参与解析正常人在快速饮入500 mL清水后,细胞外液渗透压将降低,c代表饮清水后血浆渗透压变化;当快速饮入500 mL等渗盐水(0.9%NaCl)后,细胞外液渗透压不变,b代表饮入等渗盐水后血浆渗透压变化的曲线,A正确;当正常人的血浆渗透压出现曲线a的变化时,即细胞外液渗透压升高,则抗利尿激素分泌增多,进而促进肾小管和集合管对水的重吸收,B错误;钠离子主要存在于细胞外液,所以当饮入0.9%NaCl溶液时,细胞外液Na的增加远大于细胞内液Na的增加,C正确;当血浆渗透压出现曲线c的变化时,即细胞外液渗透压降低,此时内环境稳态的调节有激素和神经递
33、质的参与,D正确。答案B教材原型2(教材热点问题)(1)当血糖水平升高时,胰岛是怎样反应的?反应的结果怎样?当血糖水平降低时呢?(2)当身体不能产生足够的胰岛素时,将会发生什么情况?提示(1)当血糖水平升高时,胰岛B细胞分泌的胰岛素增加,同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素减少;反应的结果将使体内血糖水平下降到正常水平。当血糖水平降低时,胰岛B细胞分泌的胰岛素减少,同时胰岛A细胞分泌的胰高血糖素增加,从而使体内血糖水平上升到正常水平。(2)当身体不能产生足够的胰岛素时,体内血糖水平将会上升,多余的血糖将会从尿中排出,出现糖尿病。转换视角转换视角1直接考查血糖调节相关激素功能及作用途径1.(2016全
34、国卷,30)回答下列问题:(1)正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下,与其在进食后的情况相比,血液中胰高血糖素与胰岛素含量的比值_,其原因是_。(2)在饥饿条件下,一段时间内人体血浆中葡萄糖和酮体浓度变化的趋势如图所示。酮体是脂肪酸分解代谢的中间产物,其酸性较强。人在某些情况下不能进食时,需要注射葡萄糖溶液,据图分析,注射葡萄糖溶液除了可以满足能量需求外,还可以_。解析(1)正常人在饥饿时,由于血糖浓度较低,会导致胰高血糖素分泌增加,胰岛素分泌减少,而刚进食后正好相反,所以正常人在饥饿且无外源能源物质摄入的情况下,与其在进食后的情况相比,血液中胰高血糖素与胰岛素含量的比值会升高。(2)据图
35、分析可知,随着饥饿时间的延长,葡萄糖浓度有所降低,而血浆中酮体的浓度显著升高,且酮体的酸性较强,所以注射葡萄糖溶液除了可以满足能量需求外,还可以降低血浆中酮体的浓度,有利于维持血浆正常的酸碱度。答案(1)高正常人在饥饿时,由于血糖浓度降低,会导致胰高血糖素分泌量增加,胰岛素分泌量减少,在进食后则相反(2)避免因酮体浓度升高而引起的内环境pH下降转换视角2结合相关信息或案例考查胰岛素、胰高血糖素的拮抗调节作用2.(2013课标,30)胰岛素可使骨骼肌细胞和脂肪细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加,已知这些细胞膜上的载体转运葡萄糖的过程不消耗ATP。回答下列问题:(1)胰岛素从胰岛B细胞释放到细胞外的
36、运输方式是_,葡萄糖进入骨骼肌细胞内的运输方式是_。(2)当血糖浓度上升时,胰岛素分泌_,引起骨骼肌细胞膜上葡萄糖转运载体的数量增加,其意义是_。(3)脂肪细胞_(填“是”或“不是”)胰岛素作用的靶细胞。(4)健康人进餐后,血糖浓度有小幅度增加。然后恢复到餐前水平。在此过程中,血液中胰岛素浓度的相应变化是_。答案(1)胞吐协助扩散(2)增加促进葡萄糖进入骨骼肌细胞和被利用,降低血糖浓度(3)是(4)先升高,后降低转换视角3围绕胰岛素、胰高血糖素调节功能考查科学探究能力3.(2017全国卷,31)为研究胰岛素的生理作用,某同学将禁食一段时间的实验小鼠随机分为A、B、C、D四组,A组腹腔注射生理盐
37、水;B、C、D三组均腹腔注射等量胰岛素溶液,一段时间后,B、C、D三组出现反应迟钝、嗜睡等症状,而A组未出现这些症状。回答下列问题:(1)B、C、D三组出现上述症状的原因是_。(2)B、C、D三组出现上述症状后进行第二次注射,给B组腹腔注射生理盐水;为尽快缓解上述症状给C组注射某种激素、给D组注射某种营养物质。那么C组注射的激素是_,D组注射的营养物质是_。(3)第二次注射后,C、D两组的症状得到缓解,缓解的机理分别是_。解析(1)由于胰岛素是降血糖激素,能使血糖浓度降低,所以B、C、D三组小鼠在腹腔注射等量胰岛素溶液一段时间后,体内血糖浓度明显降低,从而出现反应迟钝、嗜睡等症状。(2)(3)
38、由于胰高血糖素能促进非糖物质转化为糖类、促进肝糖原的分解,使血糖浓度升高,所以C组注射的激素是胰高血糖素;D组注射的营养物质是葡萄糖,直接补充血糖,使体内血糖浓度升高。答案(1)血糖低于正常水平(2)胰高血糖素葡萄糖(3)C组:胰高血糖素能促进肝糖原的分解和非糖物质转化为葡萄糖,使血糖水平升高;D组:葡萄糖直接使血糖水平升高课后分层训练(时间:35分钟)1.(2019南宁联考)下列有关渗透压的说法,正确的是()A.通常情况下,细胞外液渗透压与细胞内液渗透压相等B.食物中缺乏蛋白质将会导致血浆渗透压升高C.血浆中渗透压大小主要由Na和K维持D.大量排汗时血浆渗透压升高,抗利尿激素分泌减少解析通常
39、情况下,细胞外液渗透压与细胞内液渗透压相等,以便维持细胞形态,A正确;食物中缺乏蛋白质,会导致血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,B错误;血浆渗透压的大小主要与蛋白质和无机盐(主要为Na和Cl)的含量有关,C错误;大量出汗会导致血浆渗透压升高,下丘脑渗透压感受器兴奋,抗利尿激素的分泌量增加,D错误。答案A2.(2018河南天一大联考)下列有关机体内环境与稳态的叙述,正确的是()A.与组织液相比,血浆含较多的白蛋白、球蛋白等多种血浆蛋白B.安静状态时,寒冷环境中机体通过多种途径减少散热,使散热量低于炎热环境中的C.体内细胞的正常生活依赖于内环境,但不参与内环境的形成和维持D.机体患病则内环境稳态遭到破
40、坏,必然引起细胞代谢紊乱解析由于血浆蛋白不能透过毛细血管进入组织液,所以与组织液相比,血浆中含有较多的蛋白质,A正确;寒冷环境下,散热量增加,为维持体温的相对稳定,产热量也增加,故寒冷环境中产热量及散热量都高于炎热环境中的产热量及散热量,B错误;体内细胞依赖于内环境进行正常的生命活动,同时自身的代谢产物也要分泌到内环境中,所以体内细胞与内环境的形成和维持有关,C错误;内环境稳态遭到破坏时,机体可能会患病,而机体患病时,内环境稳态不一定遭到破坏,D错误。答案A3.(2019安徽安庆第二次联考)下列关于水盐平衡调节的叙述中,错误的是()A.当人失水过多后,会在大脑皮层中的相关区域产生渴觉B.当给一
41、内环境渗透压正常的人静脉注射抗利尿激素后,尿液明显减少C.渗透压感受器和水盐平衡调节中枢都在下丘脑中D.水盐平衡是神经体液免疫调节共同作用的结果解析当人失水过多时,细胞外液渗透压升高,下丘脑渗透压感受器受到刺激,并将刺激传至大脑皮层,大脑皮层产生渴觉,A正确;当给一内环境渗透压正常的人静脉注射抗利尿激素后,肾小管和集合管对水分重吸收增加,尿量明显减少,B正确;下丘脑是体温、血糖和水盐平衡调节中枢,另外下丘脑中还有渗透压感受器,C正确;水盐平衡的调节方式是神经体液调节,D错误。答案D4.(2019湖南株州模拟)一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀,功能受损。在医学上,可用静脉滴注高浓度盐水(1.8%
42、NaCl溶液)的方法对患者进行治疗。其生物学原理是()A.促进垂体释放抗利尿激素B.提高细胞外液的离子浓度C.用于消毒、杀菌,增强免疫能力D.提高Na浓度,促进神经细胞的兴奋性解析钠离子主要存在于细胞外,静脉滴注高浓度盐水(1.8%NaCl溶液),导致细胞外液渗透压升高,促使细胞内的水分渗透出来,达到治疗的效果,B正确。答案B5.(2019江西赣中南五校第一次联考)如图为人体体液物质交换示意图,下列叙述正确的是()A.体液含有激素、尿素、氨基酸、CO2等物质B.渗透压下降会刺激下丘脑,抗利尿激素分泌增加C.若产生乳酸会引起内pH剧烈变化D.是机体进行细胞代谢的主要场所解析图中分别表示血浆、组织
43、液、细胞内液和淋巴。激素、尿素、氨基酸、CO2等物质都可存在于血浆中,A正确;组织液渗透压升高,会使抗利尿激素分泌增加,B错误;正常情况下,血浆、组织液和淋巴的化学成分和理化性质保持动态平衡,细胞外液中存在缓冲物质,细胞无氧呼吸产生乳酸不会引起内环境pH发生剧烈变化,C错误;细胞代谢的主要场所是细胞质基质,D错误。答案A6.下列有关胰岛素的叙述,正确的是()A.肝细胞和肌细胞中不具有控制胰岛素合成的基因B.胰岛素的分泌过程既存在神经调节也存在体液调节C.缺乏胰岛素受体的病人血浆葡萄糖浓度偏低D.胰岛素分泌不足的病人可通过口服胰岛素控制病情解析同一个体的不同体细胞是由受精卵分裂分化形成的,遗传物
44、质不变, 所以肝细胞和肌细胞中具有控制胰岛素合成的基因,但由于基因的选择性表达未能合成胰岛素;在胰岛素分泌的调节过程中胰岛B细胞接受血液中葡萄糖升高的直接刺激,分泌胰岛素,使血糖浓度降低,属于体液调节,血糖升高引起下丘脑通过相关的神经刺激胰岛B细胞,使胰岛B细胞分泌胰岛素,从而引起血糖的降低,属于神经体液调节;胰岛B细胞分泌的胰岛素通过与细胞膜上的受体结合,促进细胞对葡萄糖的摄取、利用、储存,使血糖浓度降低,而缺乏胰岛素受体的病人,胰岛素无法发挥作用,血浆葡萄糖浓度偏高;胰岛素的化学本质为蛋白质,口服进入消化道后会在酶的催化作用下水解而失效。答案B7.(2018山西太原二模)如图为组织细胞与毛
45、细淋巴管示意图。请回答:(1)组织液是_进行物质交换的媒介。绝大部分组织液呈凝胶状态,不能自由流动,因此_(填“会”或“不会”)因重力作用流到身体的低垂部位。(2)用箭头和文字画出淋巴、组织液、组织细胞之间的关系。_。(3)图中的黑点及其尾部化学成分为蛋白质,合称锚固细丝。请据图判断,其作用是_。答案(1)血浆与组织细胞不会(2)淋巴组织液组织细胞(3)将互相重叠的内皮细胞边缘拉开(使内细胞之间出现较大的缝隙),使组织液中的分子可以自由地进入毛细淋巴管(或只让组织液流入而不能向外逆流)8.如图所示为人体体温调节示意图,根据图示过程判断下列叙述错误的是()A.当机体受到炎热刺激时,机体主要依靠D
46、、E和F散热B.当机体受到寒冷刺激时,机体可通过BCG完成调节C.D途径主要是依靠骨骼肌的细胞呼吸完成的D.人体体温调节的过程属于神经体液调节解析当机体受到寒冷刺激时,机体主要依靠E(皮肤血管收缩)和F(汗液分泌量减少)散热,A错误;当机体受到寒冷刺激时,机体可通过BCG完成调节,肾上腺素分泌增加,促进代谢,增加产热,B正确;D途径主要是依靠骨骼肌的细胞呼吸完成的,C正确;人体体温调节的过程属于神经体液调节,D正确。答案A9.(2018宜宾二诊)寒冷地带生活的布氏田鼠是一种小型非冬眠哺乳动物。下图为持续寒冷刺激下机体调节BAT细胞的产热过程图,已知UCP1增加会导致ATP合成减少。以下分析错误
47、的是()A.甲状腺激素进入靶细胞后,可通过调节基因的表达来调节产热活动B.去甲肾上腺激素与膜受体结合后可影响胞内cAMP,以促进脂肪分解C.持续寒冷使BAT细胞中UCP1、cAMP、线粒体增加,进而增加ATP量D.持续寒冷环境中的布氏田鼠是通过神经体液调节来增加产热、抵御寒冷解析据图分析可知,甲状腺激素进入BAT细胞后,通过调节细胞核中的UCP1基因的表达,进而促进产热,A正确;图中显示,去甲肾上腺激素与BAT细胞表面的受体结合,导致cAMP增加,促进了脂肪水解产生甘油和脂肪酸,B正确;持续寒冷使BAT细胞中UCP1、cAMP增加,促进线粒体产热,C错误;持续寒冷环境中的布氏田鼠增加产热量的过
48、程,既有神经调节,也有体液调节,D正确。 答案C10.如图为肾上腺素引起肌肉中糖原水解的信号转导途径,有关叙述错误的是()A.结构位于细胞膜上,为肾上腺素的受体B.肾上腺素没有进入肌肉细胞,但肌肉细胞发生了响应,响应之一就是糖原发生水解C.肾上腺素没有直接参与细胞内的代谢D.在升血糖过程中,肾上腺素与胰高血糖素有协同作用,故结构也可与胰高血糖素结合,进而起到升血糖作用解析由图可知,结构位于细胞膜上,并且可与肾上腺素特异性结合,因此是肾上腺素的受体,A正确;肾上腺素并未进入肌肉细胞,只是将信号传递到细胞内,引起肌肉细胞发生响应,将糖原水解,B正确;激素并不直接参与细胞内的代谢,而是向细胞传递信号
49、,起调节作用,C正确;激素不同,与之结合的受体也不相同,D错误。答案D11.(科学探究)在寒冷环境中,人的体温调节机理如图所示。请据图回答下列问题:(1)图中激素b指的是_。在图中“”内画上“”或“”,其中“”表示促进,“”表示抑制。(2)当血液中激素c的含量增加到一定程度时,机体会通过相应的调节,使该激素的含量不至于过高。请在图中用虚线箭头及“”或“”表示相应的调节。(3)为验证小白鼠体温调节中枢是器官A而不是脊髓,某同学用生理状况相同的小白鼠若干,均分为甲、乙、丙三组,并测量三组小白鼠的体温,请帮他完善实验思路并预测实验结果。解析(1)由图可知,器官A为下丘脑、器官B为垂体,激素a为促甲状
50、腺激素释放激素、激素b为促甲状腺激素、激素c为甲状腺激素。(2)机体通过负反馈调节的方式来维持机体内激素的相对稳定。具体见答案。(3)甲组为空白对照,即不做处理,乙、丙两组分别破坏下丘脑与脊髓。三组小白鼠应置于相同的寒冷环境中,比较体温的变化情况。下丘脑是体温调节中枢,所以甲组和丙组小白鼠体温应不变化,而乙组小白鼠体温应发生变化。答案(1)促甲状腺激素、(2)(3)实验思路:甲组不做处理,乙组破坏器官A(下丘脑),丙组破坏脊髓;将三组小白鼠放在相同的寒冷环境中,一段时间后,测量三组小白鼠的体温并比较体温是否变化预测实验结果:甲组小白鼠体温不变化,乙组小白鼠体温变化,丙组小白鼠体温不变化12.(
51、科学探究)胰腺分为外分泌部和内分泌部两部分。外分泌部由腺泡和胰管组成,腺泡分泌胰液,胰管是胰液排出的通道。内分泌部由大小不同的细胞团胰岛所组成,胰岛主要由4种细胞组成:A细胞、B细胞、D细胞、PP细胞。下图甲表示胰腺及其周围结构局部示意图。图乙表示胰岛素调节细胞转运葡萄糖过程示意图。(1)当食物进入胃后,胃体扩张,通过反射作用于胰腺,刺激胰腺的外分泌部分泌胰液,该反射的效应器是_。当神经冲动传到突触小体时,引发突触前膜释放神经递质,作用于突触后膜上的受体,该过程体现了细胞膜的_功能。(2)胰液的分泌除受神经调节外,还受到小肠黏膜分泌的_的调节。(3)有人患上了胰腺癌,这与免疫系统的_功能下降有
52、关。(4)结合图乙分析,下列因素中可能会引发糖尿病的有_(填下列字母)。A.体内产生蛋白M抗体B.体内产生胰岛素抗体C.信号转导蛋白缺失D.胰高血糖素与其受体结合发生障碍(5)据图乙分析,当胰岛素与蛋白M结合之后,经过细胞内信号转导,引起细胞膜上_(物质)增加,从而提高了细胞对葡萄糖的转运能力。答案(1)传出神经末梢及其支配的胰腺外分泌部信息交流(2)促胰液素(3)监控和清除(4)ABC (5)葡萄糖转运蛋白(或葡萄糖载体)亮剑高考14血糖调节(时间:15分钟)规律方法构建血糖的调节模型(1)在胰岛素、胰高血糖素的调节下,血糖相对值在正常范围内波动;与此相应的是胰岛素、胰高血糖素的相对值也在一
53、定范围内波动(如图甲)。(2)胰岛素、胰高血糖素相对值的变化趋势基本相反,二者在调节血糖相对值变化方面表现为拮抗作用(如图甲)。体验方法1.(2019河南名校联盟联考)妊娠期糖尿病对母亲和胎儿的巨大危害已引起人们的高度重视,其预防、诊断及治疗已成为当今研究的热点。请分析以下材料并回答问题。材料一:“性激素结合球蛋白”(SHBG)是由肝脏合成并分泌的一种糖蛋白,能特异性结合并转运性激素。材料二:胰岛素抵抗是指胰岛素含量正常而靶器官对其敏感性低于正常的一种状态,这是妊娠期一种正常的生理性抵抗。此现象随孕周增加而加重,为代偿下降的胰岛素敏感性,胰岛素分泌量也相应增加(用“”表示)。尽管所有孕妇在妊娠
54、期都有上述调节过程,但少数人却发生胰岛B细胞分泌功能衰竭而使血糖升高,导致妊娠期糖尿病发生。(1)细胞中合成性激素的细胞器是_;图示中涉及的器官甲分泌的激素是_。(2)雌激素水平升高可使胰岛素靶器官对胰岛素敏感性下降,表现为组织细胞吸收利用葡萄糖的量_(填“增加”或“减少”)。(3)肝细胞合成SHBG过程中参与的具膜细胞器是_,“器官甲胰腺血糖”过程的调节方式为_。(4)SHBG的分泌过程中,雌激素与胰岛素表现出的作用和胰高血糖素与胰岛素表现出的作用关系_(填“相同”或“不同”)。解析(1)性激素的化学本质是脂质,其合成场所是内质网。分析题图,器官甲应为下丘脑,图中涉及的它分泌的激素为促性腺激
55、素释放激素。(2)由于胰岛素靶器官对胰岛素敏感性下降,所以表现为组织细胞吸收利用葡萄糖的量减少,最终血糖浓度升高。(3)SHBG本质是蛋白质,肝细胞合成SHBG过程中参与的具膜细胞器是内质网、高尔基体、线粒体。“器官甲胰腺血糖”过程涉及神经系统和内分泌系统,所以调节方式为神经体液调节。(4)读图可知SHBG的分泌过程中,雌激素与胰岛素表现出的作用和胰高血糖素与胰岛素表现出的作用关系相同。答案(1)内质网促性腺激素释放激素(2)减少(3)内质网、高尔基体、线粒体神经体液调节(4)相同2.(2019辽宁鞍山一中调研)利用建立的诱导体系能够高效地诱导胚胎干细胞向胰岛B细胞的分化。据此回答有关该工作的
56、问题:(1)将胚胎干细胞进行动物细胞培养,向培养液中加入诱导物,两周后镜检发现培养的细胞呈胰岛样细胞的变化,这一过程称为_。(2)进行胰岛素释放实验,检测上述细胞是否具有胰岛B细胞的生理功能:控制培养液中葡萄糖的浓度,检测细胞分泌的胰岛素的量,图甲表示所得实验结果。据此分析干细胞诱导成功,得到此结论的依据是_。(3)体内移植实验:将细胞移植到患糖尿病的小鼠体内,测小鼠血糖。结果如图乙所示。该实验是否支持胰岛素释放实验的结论?_。在细胞移植时,需用同一品系的小鼠进行移植,其目的是_。(4)在胰岛组织中,胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛A细胞分泌胰高血糖素.这两种激素对血糖浓度的调节具有_,从而共同维持
57、机体血糖浓度的稳态。(5)指出本研究在实践方面的一个意义: _。答案(1)细胞分化(2)调节血糖浓度,在糖浓度高时,胰岛素分泌多,在糖浓度低时,胰岛素分泌少(3)支持防止出现免疫排斥(4)拮抗作用(5)诱导胚胎干细胞向胰岛B细胞分化,为糖尿病的细胞治疗提供了一条可能的新途径3.(2019福州市质检)研究发现,血糖浓度的升降可直接改变胰岛细胞的代谢活动,而胰岛细胞分泌活动的变化又会使血糖浓度保持相对稳定。下图为胰岛B细胞的某些代谢活动,请回答下列问题:(1)血浆中血糖浓度保持相对稳定,这种现象称作_;血糖浓度和胰岛细胞的分泌活动相互影响,这种调节机制称作_。(2)图示中,葡萄糖以_的方式进入胰岛
58、B细胞并参与细胞呼吸;ATP水解产生的磷酸(Pi)能导致K外流受阻,随后使膜电位由_变为_而引起Ca2内流。胰岛B细胞内Ca2具有的作用是_。(3)实验发现,血糖浓度的升高也会刺激感受器,经一系列变化后由神经递质作用于胰岛B细胞,进而改变血糖浓度。神经递质释放时发生的信号变化是_,神经递质作用使胰岛B细胞内Ca2的浓度_(填“升高”“保持不变”或“降低”)。解析本题考查血糖调节的相关知识,主要考查理解能力和获取信息的能力。(1)机体处于稳态时,内环境中的组成成分和理化性质都处于动态平衡中。在血糖调节的过程中,血糖浓度影响胰岛细胞的分泌活动,胰岛细胞的分泌活动通过影响血糖浓度会反过来影响胰岛细胞
59、的分泌活动,这种调节机制称作反馈调节。(2)据图可知,葡萄糖进入胰岛B细胞时,需要载体蛋白,不消耗能量,该种方式称作协助扩散。从图中信息可知,ATP水解产生的磷酸能导致K外流受阻,使膜电位由外正内负变为外负内正而引起的Ca2内流。胰岛B细胞内Ca2具有促进含有胰岛素的囊泡释放的作用,进而体现出血糖浓度高时可直接促进胰岛B细胞分泌胰岛素释放的调节作用。(3)血糖浓度升高时也会刺激感受器,通过神经调节使胰岛B细胞释放胰岛素增多。神经递质作用于胰岛B细胞时,通过升高Ca2的浓度促进胰岛素的释放。答案(1)(内环境)稳态(负)反馈调节(2)协助扩散外正内负(或:静息电位)外负内正(动作电位)促进胰岛素的释放(3)电信号变为化学信号升高