1、人体的稳态【本章知识框架】【疑难精讲】1内环境高等动物是由多细胞构成的,其新陈代谢的基本单位是细胞。体内的细胞与外界环境不直接接触,与组织细胞直接接触的液体环境,叫内环境。对内环境这一概念的理解与运用是掌握本部分知识的一个关键。对于细胞与内环境之间的物质交换我们可以归纳成如下关系:在这三者中,血浆和组织液的成分最相近,淋巴的形成是靠组织液渗透入毛细淋巴管中形成的。其作用是调节血浆与组织细胞间的液体平衡,并运走一部分代谢产物;另一方面,把少量由毛细血管渗出的蛋白质再运回血液。2稳态稳态并不意味着固定、不变动,而是一种在一定范围内可变,但又是相对稳定的状态。内环境的稳定是细胞进行正常生命活动的必要
2、条件,因为新陈代谢中许多复杂的酶促反应要求的理化条件是比较严格的,即:温度、酸碱度(pH)和某些离子的浓度都必须保持在较为窄小的范围内,才能 保证酶促反应的正常进行;内环境的稳定也是保持细胞兴奋性的必要条件。由于体内有稳定的内环境,体内细胞可能少受甚至不受外界环境变化的干扰,而保持其正常的生理活动,机体就能更好地适应变化很大的外界环境。如果稳态机制发生变化,如组织液中水分过多,会出现组织水肿,尿素、无机盐等废物过多,会出现尿毒症等。在个体发育过程中,稳态并不是突然形成的,新生儿要经若干时日之后,稳态机制才能健全完善起来。3机体大量失水的问题机体大量失水的问题与生活结合十分紧密,应用性很强,在学
3、习中应予以关注。失水原因:出汗、发高烧、严重呕吐、腹泻、大出血等。失水的结果:细胞外液渗透压升高;失水的比例大于失盐的比例,结果是口渴、尿少。细胞外液渗透压降低:失盐的比例大于失水的比例,结果是尿多。细胞外液渗透压无变化:失盐失水的比例差不多,结果是尿常量。失水时,渗透压究竟怎样变化。应该以口渴和尿量为判断标准。4与血糖有关的三种激素的联系与区别激素名称分泌器官作用器官胰岛素胰岛B细胞肝、肌肉等组织器官胰高血糖素胰岛A细胞肝肾上腺素肾上腺肝(1)肾上腺素与胰高血糖素协同作用使肝糖元分解;(2)胰岛素和胰高血糖素的拮抗作用使血糖维持相对稳定;(3)胰高血糖素可使非糖物质转化为葡萄糖;(4)胰高血
4、糖素促进胰岛素的分泌,胰岛素抑制胰高血糖素的分泌;(5)血糖平衡是多种激素共同作用的结果,但以胰岛素和胰高血糖素作用为主。5要对机体体温的调节和机体的实际情况加以区别比如,在外环境温度降低的情况下,机体要减少散热,从而引起皮肤毛细血管收缩。收缩后,比血管舒张时(指同一环境温度下)散热少。但这时外环境温度低,通过皮肤直接散热要容易的多,这时人感觉到冷就是散热速度快,散热多的表现。在高温条件下,虽然皮肤毛细血管舒张,但随外环境温度的升高,由血管直接散失的热会愈来愈少这时机体要增加散热。体温的相对恒定是机体产热和散热动态平衡的结果,要对这种平衡加以分析。可以这样说,产的热多,散的热多;产的热少、散的
5、热少。外环境温度低时,机体产热多,散热也多;外环境温度高时,机体产热减少,散热也减少。产热多于散热则体温升高,产热少于散热,则体温降低。【学法指导】本部分建议复习12课时,第1课时复习有关基础知识,第2课时做练习题。人体的稳态包括内环境与稳态,水和无机盐的平衡和调节,血糖的调节以及人的体温调节,可用4课时进行复习。水和无机盐的平衡及调节要结合必修本第三章第七节内环境与稳态:注意分析调节反射弧中的感受器、神经中枢和效应器的位置;同时要明确体液调节中什么激素在调节,它作用的器官是什么;对机体大量失水的问题应予以关注,失水原因如出汗、发高烧、呕吐、腹泻、大出血等与生活结合紧密,失水结果导致渗透压如何
6、变化应以是否口渴和尿量多少为判断标准;钠盐主要影响细胞外液渗透压而钾盐主要维持细胞内液渗透压,盐的排出要依赖水的排出,盐的重吸收要影响水的重吸收,抗利尿激素和醛固酮在水的重吸收中有相同的作用,但却发生在不同条件下。对于血糖的调节,要全面总结胰岛素的作用,总结血糖升高和降低时的调节过程,要对照比较与血糖有关的三种激素的作用:肾上腺素和胰高血糖素协同使之分解为血糖;胰岛素和胰高血糖素的拮抗作用使之维持相对稳定;胰高血糖素还促进非糖物质转化为葡萄糖;胰岛素抑制胰高血糖素的分泌,胰高血糖素却促进胰岛素分泌。要正确理解体温与酶的关系才能理解体温恒定的意义。要对机体体温的调节与机体的实际情况加以区别:比如
7、在外界温度低时,机体要减少散热,皮肤毛细血管收缩,收缩后比血管舒张时(指同一温度下)散热少,但这时环境温度低,通过皮肤直接散热要容易得多,这时人感觉到冷就是散热快、多的表现。对机体产热和散热动态平衡可这样分析:产的热多,散的热多;产的热少,散的热少;外界温度低时,机体产热高,散热也多;当外界温度高时,机体产热少,散热也少。产热多于散热,则体温升高,产热少于散热,则体温降低。【典型例题精讲】例1较大剂量注射某种激素后,小白鼠渐渐反应迟钝、活动减少以至昏睡休克,该激素是A甲状腺激素 B雄性激素C肾上腺素D胰岛素【解析】 脑的代谢活动所需能源物质直接靠血糖随时供应,一旦脑血糖供应不足,就会导致心慌、
8、头晕甚至休克。胰岛素是惟一能直接快速降低血糖的激素,大剂量注射使血糖浓度降低会引起小白鼠昏睡,解除小白鼠昏睡最有效的办法是注射一定量的葡萄糖溶液。A和B项虽有加速组织细胞物质氧化分解的作用,但并不直接降低血糖浓度;而肾上腺素有提高血糖浓度的作用。【答案】 D例2在皮肤的下列结构中,与散热有直接关系的是脂肪层 立毛肌 汗腺 毛细血管 温度感受器ABCD【解析】 热量从机体内部散发到周围环境,除随尿、粪散失的5%外,都是由皮肤经对流、传导、辐射和蒸发(有一部分由呼吸道蒸发)而散失的,这四个过程属于物理过程,但涉及皮肤的作用就是生理散热,皮肤通过血管运动和汗腺活动在散热机制中起重要作用。身体表面有良
9、好的隔热保温作用,其中脂肪层在这方面作用较突出。当体内温度过高时,皮肤小血管舒张,血流量增加,可达最低量的100倍,血液使皮肤温度升高,从而增加体表向周围的散热量。外部温度变化作用于皮肤的温度感受器而引起反射活动:因寒冷而皮肤温度下降时产生血管收缩反应,因高温而皮肤温度上升时出现血管舒张反应。出汗是高温下体温调节的重要手段:低温时,人不出汗,皮肤、呼吸道有水分渗出,而蒸发与汗腺活动无关,当环境温度升高到30,开始出汗,通过汗液蒸发可散发大量体热,35以上时,物理散热几乎“无能为力”,出汗成了惟一的散热方式。本题应抓住“散热”和“直接”二词。【答案】 A例3关于胰岛素作用的认识,正确的是A没有胰
10、岛素,葡萄糖将不能进入细胞B胰岛素不足,葡萄糖进入细胞障碍,但氧化分解正常C胰岛素不足,糖元合成减少,细胞供能正常D胰岛素不足,细胞供能障碍,非糖物质转化葡萄糖增多【解析】 胰岛素的作用是多方面的。它既可以增加糖的去路,又可以抑制糖的来源,在增加去路一面,先是促进葡萄糖进入细胞;在抑制来源方面,是抑制肝糖元的分解和非糖物质转化为葡萄糖,这样的话,若胰岛素不足时,葡萄糖进入细胞发生障碍,同样葡萄糖的氧化分解也发生障碍,而同时抑制肝糖元分解的能力减弱造成糖元分解加强,抑制非糖物质转化为葡萄糖的能力减弱造成葡萄糖增多。【答案】 D例4让一健康人和一糖尿病患者于空腹时同时口服葡萄糖,服用量按每人每1千
11、克体重1克计算。随后每隔一段时间,测定各人的血糖浓度和血液中的胰岛素浓度。(1)两人血糖浓度变化如图所示,其中表示糖尿病患者的曲线是_。(2)下列甲丁4种曲线图中能正确反映2人血液中胰岛素浓度变化的是_。(3)从上述分析中可知糖尿病患者的胰岛素分泌时往往_,而血糖浓度_。(4)下列有关胰岛素生理功能的叙述中正确的是_。A提高组织细胞摄取和利用血液中葡萄糖的能力B促进肝糖元的分解C促进糖元的合成,抑制脂肪等物质转变成糖类D抑制葡萄糖转变成脂肪(5)健康人当血糖浓度偏低时,可通过胰岛分泌的_和肾上腺髓质分泌的_,使血糖浓度升高。【解析】 血糖平衡及调节是内环境稳态的重要内容,它既与神经体液调节有关
12、,又与糖代谢密切相联。(1)从上图可见,A血糖浓度最低值80mgdL1,B血糖浓度最低值160mgdL1。根据正常人血糖浓度最低值80mgdL1,糖尿病人血糖浓度最低值160mgdL1的数据判断,A为正常人,B为糖尿病人。(2)正常人体内胰岛素分泌情况:血糖高时,胰岛素分泌增加,随血糖浓度降低,胰岛素分泌逐渐减少,糖尿病人因胰岛B细胞受损,胰岛素分泌减少,因此总体上血中含量比正常人低,且调节能力十分有限,即使血糖浓度升高,胰岛素的量增加也很少。据此判断,丙图符合题意。甲图中B的含量高于A错误;乙图中B因1h,6h时,胰岛素含量为0,错误;丁图中2h后,B胰岛素含量高于A,错误。(3)由(2)的
13、分析可知,糖尿病人胰岛素分泌量往往不足,难以满足体内降低血糖的需求,从(1)的分析可知其血糖浓度往往很高,经久不降。(4)从胰岛素的功能可知,它对血糖的调节主要包括减少血糖来源,增加血糖去路两个方面。A项中提高组织细胞摄取和利用血糖的能力为增加血糖去路。C项中促进糖元合成为增加血糖去路;抑制脂肪等物质转变成糖类为减少血糖来源。因此,A、C两项都与胰岛素功能相吻合。B项中促进肝糖元的分解,使之成为血糖,属于增加血糖来源,D项中抑制葡萄糖转变成脂肪为减少血糖去路,都与胰岛素功能不符,故错误。(5)在血糖调节中,我们学到的升高血糖的激素有两种,一是胰高血糖素,一是肾上腺素。胰高血糖素直接参与血糖调节
14、,肾上腺素受神经支配,但使其分泌的根本原因是血糖浓度偏低。【答案】 (1)B (2)丙 (3)不足 不高,经久不降 (4)AC (5)胰高血糖素 肾上腺素例5在寒冷环境中,人体会发生骨骼肌不自觉战栗,这时A温度感受器兴奋B下丘脑的分泌功能增强C躯体运动中枢兴奋D皮肤血流是增加【解析】在寒冷环境中,机体通过调节维持正常体温,这时产热增加,散热减少,散热减少是神经调节,下丘脑使皮肤血管收缩,减少了散热;产热增加,包括骨胳肌战栗,代谢加强等,骨骼肌战粟与躯体运动中枢无关而与下丘脑有关,代谢加强是两种激素甲状腺激素和肾上腺素的作用。【答案】 B【达标训练】一、选择题1下列关于内环境稳态调节的描述正确的
15、是A所有调节都有反射弧的参与B所有的稳态都是相对的C所有稳态的形成都有许多系统参与D所有稳态的调节中枢都在大脑【解析】 本题考查内环境稳态的调节,稳态并不意味着固定不变,是神经调节和体液调节共同作用的结果。【答案】 B2排水和排盐的关系是A排水伴随着排盐,排盐伴随着排水B排水伴随着排盐,排盐不一定伴随着排水C排水不一定伴随着排盐,排盐拌随着排水D排水不一定伴随着排盐,排盐不一定伴随着排水【解析】 呼吸排出的水蒸汽不含盐,但盐必须溶解在水中才能排出。【答案】 C3钠盐的排出特点是多吃多排,少吃少排,不吃不排,所以A不吃钠盐也能保持钠盐的平衡B不吃钠盐细胞外液的渗透压不变C多吃少吃尿量是变化的D多
16、吃或少吃渗透压都是正常的【解析】 在排出钠盐的同时,排出大量的水分。【答案】 C4若一个人剧烈运动,但是却不感到口渴,这时A丢失的水的质量比盐的质量大B丢失的盐的质量比水的质量大C丢失的水的比例比盐的比例大D丢失的盐的比例比水的比例大【解析】 丢失盐的比例大于丢失水的比例,细胞渗透压变小,不感到口渴。【答案】 D5可以使尿量增加的原因是A高血糖 B血糖过高C血钾含量降低D血钠含量升高【解析】 在排出大量糖的同时,也排出了大量水分。【答案】 B6(2003年上海高考题)“绿色食品”是指A绿颜色的营养食品B有叶绿素的食品C营养价值高的食品D安全、无公害的食品【解析】 绿色食品是指按照特定的生产方式
17、生产,经过专门机构认定和许可后,使用绿色食品标志的无污染、安全、优质的营养食品。【答案】 D7因低血糖造成的惊厥和昏迷的直接原因是 A胰岛素分泌过多B脑细胞供能不足C骨骼肌供能不足D胰高血糖素分泌不足【解析】 低血糖症状由脑细胞供能不足引起的。【答案】 B8下列有关血糖调节的叙述中,正确的是A下丘脑既可以使血糖升高,又可以使血糖降低B血糖升高是神经调节,血糖降低是体液调节C血糖升高是体液调节,血糖降低是神经调节D下丘脑可以使血糖升高,垂体使血糖降低【解析】 下丘脑是血糖调节的中枢,能使血糖升高,也能使血糖降低。【答案】 A9胰岛A细胞受损A在血糖升高时,胰岛素分泌将不能增加B在血糖低于80mg
18、/dL时,将不能恢复正常C在血糖浓度为140mg/dL时,将形成糖尿D下丘脑仍可使血糖保持相对稳定【解析】 血糖平衡是多种激素共同作用的结果,但以胰岛素和胰岛血糖素作用为主。【答案】 B10在胰岛B细胞受损时A糖的来源增加,去路也增加B糖的来源增加,去路减少C糖的来源减少,去路增加D糖的来源和去路都减少【解析】 胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足,血糖来源增加,去路减少。【答案】 B11糖尿病的一些治疗措施中正确的是A口服胰岛素,降低血糖B降血糖药物必须注射C不要吃含有糖类的食物D多吃含膳食纤维多的食物【解析】 降糖药物不一定口服。【答案】 D12下列叙述与糖尿病有关的是A尿液中加入班氏试剂后显蓝
19、色B尿液中加入斐林试剂后显砖红色C肾功能障碍D血糖高却总感觉到饥饿【解析】 尿中有糖不一定是糖尿病,但血糖高于160 mg/dL,一定是尿糖。【答案】 D13下列关于体温的叙述中正确的是A体温是指身体内环境的温度B体温升高酶活性降低C体温升高或降低都将使酶失去活性D体温异常将使组织器官的功能紊乱【解析】 体温是人体内部的温度,酶的活性与温度变化有关。【答案】 D14“春捂秋冻”的意思是A秋冻身体健康B捂是要适应冷的环境C帮助机体适应环境温度的变化D增加机体的产热抗冻能力【解析】 对温度变化的适应。【答案】 C15体温调节中枢和体温感觉中枢分别在A大脑皮层,下丘脑B下丘脑,大脑皮层C下丘脑,下丘
20、脑D大脑皮层,大脑皮层【答案】 C16下列有关体温调节的叙述正确的是A在高温环境中,机体可使产热减少,散热增加B在低温环境中,机体可使产热增加,散热减少C出汗时毛细血管舒张,毛细血管舒张时出汗D立毛肌舒张时才会出汗,立毛肌收缩时肯定不出汗【解析】 低温下,产热增加,散热减少,温度升高。【答案】 AB17关于寒冷时体温稳定的有关叙述中,正确的是A寒冷时,酶活性自然增强,因而代谢加快B寒冷时经过皮肤所散的热少于高温环境C经皮肤所散之热都是对生命活动没有意义的热D寒冷时,代谢增强与多种激素相关【解析】 机体对温度的调节是有意义的。【答案】 D18关于产热和散热的有关叙述中正确的是A和产热有关的激素只
21、有甲状腺激素的一种B和产热有关的激素是使有机物的氧化速度加快C产热与散热都与激素有关D产热与激素有关而与神经无关【解析】 血管、肌肉的收缩和舒张与神经有关。【答案】 B19(2003年新课程理综高考题)下列都属于免疫系统效应T细胞所产生的淋巴因子的是A干扰素、胸腺素B组织胺、白细胞介素C组织胺、胸腺素D干扰素、白细胞介素【解析】 免疫系统效应T细胞是机体进行细胞免疫的淋巴细胞,在细胞免疫过程中,T细胞接受抗原刺激后,经过一系列的分裂和分化,形成效应T细胞,效应T细胞与被抗原入侵的宿主细胞(靶细胞)密切接触,激活靶细胞内部的溶酶体酶,使靶细胞的通透性发生变化,最终导致靶细胞裂解死亡,细胞内的抗原
22、也因失去藏身之所而为抗体消灭。与此同时,效应T细胞还能释放出可溶性的活性物质淋巴因子,如白细胞介素、干扰素等,通过加强各种有关细胞的作用来发挥免疫效应。【答案】 D20下图是某患者血糖含量的变化曲线,试判断注射的药品最可能是A胰岛素B胰高血糖素C盐皮质激素D甲状腺激素【解析】 从进食葡萄糖后,血糖变化分析,胰岛素,胰岛血糖素正常,注射后血糖迅速升高,说明是胰高血糖素。【答案】 B21某一种病有如下特征:“多饮而渴不止,多食而饥不止,多溲(尿)而膏浊不止。”此病与下列什么腺体异常有关A甲状腺B胃腺C胰腺D胰岛【解析】 糖尿病症状。【答案】 C22酷暑季节,室外作业的工人应多喝A盐汽水B核酸型饮料
23、C蛋白型饮料D纯净水【解析】 酷暑,温度高,排出大量汗同时,也带走大量水分和盐。【答案】 A23血钾与组织液和细胞内液中钾的关系正确的是【答案】 C24下列曲线能正确反映蛙的代谢与环境温度关系的是【解析】 蛙是变温动物,温度低时,酶活性弱,耗氧量少,温度高时酶活性强,耗氧量增多。【答案】 B25下表表示人的几种组织、器官的产热百分比,从表中数据,不能推出的结论是器官、组织产热量(%)安静状态劳动或运动脑161内脏568骨骼肌1890其他101A安静状态下,骨骼肌产生的能量几乎全部散失掉了B安静状态下,脑易进入高效的工作状态C安静状态下,内脏是主要的产热器官D劳动或运动时,骨骼肌是主要的产热器官
24、【解析】 考查从表中获取信息。【答案】 A二、非选择题26下图是血糖升高后,体内发生的调节过程示意图,请据此回答:(1)血糖浓度升高是指血糖高于_mg/dL。(2)中,体液起作用的是_,由神经起作用的是_。(3)胰岛素作用于_等组织细胞,首先使血糖_,然后再发生其他变化,如合成糖元等。(4)胰岛素分泌增加时,胰高血糖素分泌_。(5)胰岛素分泌减少时,血糖浓度不能下降,这时细胞可利用的糖_。【解析】 本题考查了高血糖的定义,胰岛素的作用以及糖尿病的相关知识,高血糖指空腹时血糖含量超过130 mg/dL,其中属于体液调节,而与下丘脑有关的是神经调节。胰岛素分泌增加会抑制胰高血糖素分泌,胰高血糖素分
25、泌增加会促进胰岛素的分泌。胰岛B细胞受损,胰岛素分泌减少。血糖浓度升高但血糖的氧化分解减弱,因此糖的利用减少。【答案】 (1)130 (2) (3)肝、脂肪、肌肉 进入细胞 (4)减少 (5)减少27下图为正常人血糖含量变化曲线,请据图回答问题:(1)AB段血糖含量剧增是由于_。(2)BC段血糖含量下降的调节途径有几条?_。(3)CD段趋于相对稳定是由于_。【解析】 此题综合考查了血糖平衡的调节过程以及血糖含量变化的原因。(1)正常人血糖含量迅速增加,原因是食物淀粉经消化成葡萄糖后,大量吸收进入血液,使血糖浓度增加。(2)BC段血糖含量降至100mg/dL左右的调节途径有2条:一是高浓度血糖直
26、接引起胰岛B细胞对胰岛素的分泌增加,胰岛素通过促进血糖进入肝脏、肌肉、脂肪等组织细胞合成糖元,氧化分解或转变成脂肪;通过抑制肝糖元分解和非糖物质转化为葡萄糖,从而降低血糖,该途径为主要途径。二是当血糖含量升高时,可引起下丘脑兴奋,通过副交感神经,使胰岛B细胞分泌胰岛素增加,从而促使血糖含量降低。(3)CD段血糖含量维持在100mg/dL左右的原因是:胰岛B细胞分泌的胰岛素与胰岛A细胞分泌的胰高血糖素,以及肾上腺髓质分泌的肾上腺素的作用,使血糖含量维持在相对稳定的水平。【答案】 (1)食物淀粉消化,形成葡萄糖,葡萄糖被大量吸收进入血液,使血糖含量升高 (2)2条。一是血糖升高,直接引起胰岛B细胞
27、分泌胰岛素增加;二是血糖升高,引起下丘脑兴奋,通过副交感神经,使胰岛B细胞分泌胰岛素增加 (3)胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素的作用所致28请根据下图回答问题:(1)该图是皮肤对环境反应的示意图。判断的主要依据是_,_。(2)上图反应的神经中枢位于_,称为_中枢,通过中枢调节,使皮肤_,皮肤的_增加,也使_,结果_增加,使体温保持相对恒定。(3)若人处在剧烈运动状态,结构的变化是_,结构的变化是_。这两种变化,都能使机体增加散热。(4)若人并没有剧烈运动,结构的活动却很强烈,原因是_。活动的结果,维持了机体的_平衡。(5)在图示情况下,与体温变化有关的激素的分泌量将_。【解析】 本题综合考查了体温调节的内容炎热环境中的体温调节【答案】 (1)炎热立毛肌舒张大量排汗 (2)下丘脑 体温调节 血管舒张 血流量 汗液的分泌量增多 散热 (3)舒张 分泌汗液 (4)外环境温度高 产热散热 (5)减少