1、第1节人体的代谢与稳态第1课时内环境与稳态水和无机盐的平衡1.生物有机体的细胞外液称为内环境。2.内环境稳态是维持细胞正常生命活动的重要条件。3.反馈调节是机体内环境稳态的重要调节机制。4.与水平衡调节有关的激素是抗利尿激素。5.与无机盐平衡调节有关的激素是醛固酮。内环境与稳态自读教材夯基础1体液是人体内含有的大量以水为基础的液体，由细胞内液(约占2/3)和细胞外液(约占1/3)组成。2内环境(1)概念：细胞外液是细胞生存的直接环境，因处于机体的内部，故称为机体的内环境。(2)组成及关系：3内环境的稳态(1)含义：内环境的温度、pH等理化性质保持相对稳定。(2)意义：细胞进行正常生命活动的必要
2、条件。(3)调节：主要是反馈调节，包括正反馈和负反馈两种方式。1下列液体是否构成内环境？汗液尿液血浆消化液细胞质基质提示：属于内环境，不属于内环境。2分析血浆、淋巴液与组织液中哪两者成分最相近，并说明理由。提示：淋巴液与组织液的成分最相近，因为组织液中的物质进入毛细淋巴管形成淋巴液，血浆含有较多的蛋白质。3下列物质哪些不是内环境的成分？并说明原因。纤维蛋白原尿素呼吸酶消化液血红蛋白胰岛素提示：不是内环境的成分，存在于细胞内，存在于外界环境。4血液常规检查时，参考值为什么有一个范围？提示：这说明：内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的，而是在一定范围内波动，内环境的稳态是一种动态的相对稳定；不
3、同个体存在一定差异。5思考内环境稳态的对象及特点。提示：稳态的对象有渗透压、温度和酸碱度。特点是在一个范围内波动。跟随名师解疑难1血浆、组织液和淋巴液的位置关系(如下图所示)(1)图中为血浆，为组织液，为淋巴液，是组织细胞的细胞内液，为血细胞，共同组成了内环境。(2)由图中可知：组织细胞的生活环境为组织液，血细胞的生活环境为血浆，毛细血管壁细胞的生活环境为血浆、组织液，毛细淋巴管壁细胞的生活环境为淋巴液、组织液。2组织液、血浆和淋巴液的内在联系三者之间的内在联系主要体现在它们之间的物质交换上。(1)由于毛细血管分布于组织间隙，而且毛细血管有一定的通透性，正常情况下除血细胞和大部分血浆蛋白外，其
4、他物质(如水、无机盐、小分子有机物)都可以通过毛细血管壁，因此组织液和血浆之间可进行双向物质交换。(2)毛细淋巴管的功能是回收组织液(包括细胞代谢产物在内的各种物质)，这些物质一旦进入毛细淋巴管就成为淋巴液，经过淋巴循环汇入血浆，因此，淋巴液与组织液之间的物质交换是单向的，淋巴液和血浆之间的物质交换也是单向的。三者之间的内在联系如下：3.细胞外液的理化性质(1)渗透压：渗透压是溶液本身的一种特性，是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒数目多少，常用molL1或mmolL1表示，单位体积中溶质微粒越多，溶液的渗透压越大。血浆渗透压与0.9%的NaCl溶液或5%的
5、葡萄糖溶液的渗透压大致相等。故0.9%的NaCl溶液或5%的葡萄糖溶液为血浆的等渗溶液，前者叫生理盐水。凡是高于0.9%的NaCl溶液称为高渗溶液，低于0.9%时则称为低渗溶液。(2)酸碱度：正常人血浆的pH在7.357.45之间波动，机体在代谢过程中虽然经常有各种酸性或碱性物质进入血浆，但血浆的pH却能保持相对稳定。过酸或过碱可引起机体的酸中毒或碱中毒。(3)温度：细胞外液的温度，一般维持在37左右。4内环境稳态重要性归纳水的平衡及调节自读教材夯基础1水的平衡(1)来源：饮水、食物中的水，代谢过程产生的水。(2)排出途径：肾脏排尿、汗液分泌、呼气、消化液的分泌。(3)尿的形成：血液原尿终尿。
6、2水平衡的调节(以细胞外液渗透压升高为例)1人每天为什么必须保证水的摄入量，以维持一定的尿量？提示：人体代谢废物需要随尿液排出，尿量太少，代谢废物不能及时随尿液排出体外，会引起中毒。2若人体内水和无机盐都减少，但细胞外液渗透压不变，机体能进行水平衡的调节吗？试说明理由。提示：不能，机体是靠感受细胞外液渗透压的变化进行调节的，而不是直接感受水分含量的变化。3抗利尿激素的产生部位、释放部位和发挥作用的部位有何不同？提示：产生部位是下丘脑，释放部位是垂体，发挥作用的部位是肾小管和集合管。跟随名师解疑难1水平衡调节图解2下丘脑在水平衡调节中的作用(1)感受刺激：含渗透压感受器。(2)分泌功能：合成分泌
7、抗利尿激素。(3)神经中枢：调节水盐平衡。(4)传导兴奋：能够将兴奋传到大脑皮层。无机盐的平衡及调节自读教材夯基础1无机盐的平衡(1)来源：主要是食物。(2)排出途径：主要是肾脏排尿；少量随汗液和粪便排出。2无机盐平衡的调节(1)主要激素：醛固酮。(2)过程：1剧烈运动后宜喝纯净水还是淡盐水？为什么？提示：淡盐水，因为剧烈运动时会排出大量的汗液，从而排出一定量的无机盐，喝淡盐水可以维持人体无机盐的平衡。2抗利尿激素与醛固酮产生部位与发挥作用的部分是否相同？提示：产生部位不同，发挥作用的部位相同。跟随名师解疑难1Na和K排出器官及其排出特点Na和K主要是通过肾脏排出的。Na表现为多吃多排，少吃少
8、排，不吃不排。K表现为多吃多排，少吃少排，不吃也排。2与水平衡和无机盐平衡有关的激素名称抗利尿激素醛固酮成分多肽类物质固醇类分泌部位由下丘脑神经细胞分泌，经垂体后叶释放入血液肾上腺皮质作用促进肾小管和集合管对水分的重吸收，减少尿的排出，保留体内水分，使细胞外液的渗透压恢复正常(降低)促进肾小管和集合管对Na的重吸收和K的分泌，维持血钾和血钠含量的平衡内环境的概念及成分例1(海南高考)下列物质中，在正常情况下不应该出现在人体内环境中的是()A抗体B糖原C胰岛素 D氨基酸解析本题考查人体内环境的组成成分。内环境是身体内，细胞外的液体。抗体是由浆细胞产生的，既可存在于细胞内，也可以存在于细胞外；糖原
9、存在于细胞内，须分解为单糖才可进入内环境；而身体外的糖原被摄入后须被分解为单糖才能被吸收进入内环境，故内环境中无糖原；胰岛素是由胰岛B 细胞分泌的激素，可以存在于细胞内和内环境中；氨基酸可以通过消化道被吸收进入血浆(内环境)。答案B1下列哪项不是由人体内环境成分发生明显变化而引起的病症()A浮肿 B手足抽搐C贫血 D尿毒症解析：内环境的成分包括水、无机盐、蛋白质、其他各种营养物质、代谢废物、气体、激素等，各种成分在体内维持各自的相对含量，当其含量发生变化时，会引起一些病症。如组织液中水过多，会引起组织水肿；Ca2含量太低，易发生抽搐；尿素、氨等代谢废物不能及时排出会导致尿毒症，但血红蛋白含量太
10、低导致的镰刀型细胞贫血症是由遗传决定的，与细胞外液成分改变无直接关系。答案：C内环境稳态及其意义例2下列有关内环境稳态的叙述，错误的是()A内环境稳态不是恒定的，可在一定范围内波动B内环境的稳态只包括内环境的理化性质相对恒定C新陈代谢的各种反应需要内环境稳态的相对恒定D机体内环境稳态的维持主要依赖反馈调节精讲精析内环境稳态是指各种成分和理化性质保持相对恒定的状态，是细胞进行生命活动的必要条件，主要依靠反馈调节维持。答案B2某同学参加学校组织的夏季越野赛后，感觉浑身酸痛，并伴随着大量出汗等。下列有关说法正确的是()A参加剧烈的运动的人，体内会产生大量的乳酸，致使血浆pH显著下降B应该及时补充盐水
11、，并注意适当散热，维持水盐与体温平衡C由于能量大量消耗，需要进食较多蛋白质类食品D当人体内环境pH失衡时，会出现酶促反应加快，细胞代谢紊乱解析：人在剧烈运动后体内产生的乳酸多数被中和，血浆pH不会显著下降。当人体剧烈运动时，会失去许多无机盐和水，故应及时补充无机盐和水。另外，代谢产生大量的热量，由于夏季体内外温差小，因此应注意适当散热，以维持体温平衡。人体内的主要能源物质是糖类，剧烈运动后，体内糖类物质减少，为尽快恢复应进食含糖较多的食品。酶的催化作用需要适宜的pH，因此，当人体内环境pH失衡时，酶促反应会减慢。答案：B水的平衡及调节例3(北京高考)一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀，功能受损。
12、可用静脉滴注高浓度盐水(1.8%NaCl溶液)对患者进行治疗。其原理是()A升高细胞外液的离子浓度B促进抗利尿激素的分泌C降低细胞内液的离子浓度D减少细胞外液液体总量精讲精析饮水过量使细胞外液渗透压降低，细胞吸水肿胀。静脉滴注高浓度盐水，可升高细胞外液的离子浓度，从而使细胞外液渗透压升高。答案A3下图为水盐平衡调节机理，请据图判断A、B、C依次是()A抗利尿激素渴觉中枢肾小管、集合管B渴觉中枢抗利尿激素肾小管、集合管C抗利尿激素肾小管、集合管渴觉中枢D渴觉中枢肾小管、集合管抗利尿激素解析：图中A为抗利尿激素，作用于B肾小管、集合管，促进肾小管、集合管重吸收水分，使血浆渗透压下降。C为渴觉中枢，
13、引起渴觉，主动饮水。答案：C无机盐的平衡及调节例4下列关于人体内水和无机盐平衡的叙述，不正确的是()AK对维持细胞外液渗透压起着决定性作用B长期不能进食的病人应当补充钾盐C对于钾盐和钠盐来讲，正常人容易缺乏的是钠盐D肾脏排尿的主要意义是维持内环境稳态精讲精析由“内K外Na”这一事实，可说明K对维持细胞内液渗透压起着决定性作用，而Na对维持细胞外液渗透压起着决定性作用。答案A 本题如果只从钠和钾的排出特点，即钠盐多吃多排，少吃少排，不吃不排，钾盐不吃也排来考虑，容易误认为机体易缺钾盐，造成思维障碍，实际上还要考虑平衡调节的特点。人体易缺的盐一般有两种：一种是需求量大的，一种是容易丢失的。从需求量
14、来看，人体对钠盐的需求多，所以每天要补充食盐；而钾盐的需求相对少，从食物中就可以获得补充。从丢失来看，钠盐在细胞中相对容易丢失，而钾盐是不吃也排，也易丢失。但从盐平衡的调节来看，在血钠降低或血钾升高时，肾上腺分泌醛固酮，从而促进肾小管和集合管对钠的重吸收或对钾的分泌。由此可见，人体易缺钠，正是因为钠易缺，人体才有保钠的机制，相对而言，钾盐不但不容易缺乏，还容易过量，因此肾小管才有分泌钾的功能。1探究血浆中的无机盐浓度对红细胞形态的影响。2探究哺乳动物的生理盐水浓度。3探究水盐平衡的中枢。典例剖析某研究小组进行一个有关兔水盐代谢调节的实验，以下为实验报告，请予以完善。实验名称：兔的水盐代谢调节(
15、一)材料与方法：(1)家兔12只，2.5 kg/只，随机分为3组(甲、乙及丙组)，每组4只。(2)对甲组兔静脉滴注1.5% NaCl溶液，乙组滴注0.9% NaCl溶液，丙组滴注蒸馏水，滴注量均为200 mL，滴定0.5 h。(3)从滴注开始收集测定2 h内免的尿液量。(二)结果与分析：(1)甲、乙、丙三组兔平均尿量比较：_。(2)原因：_。(三)讨论：(1)实验设计时每组兔能否只有1只？为什么？_。(2)有人认为需要增加1组兔才能使本实验设计更为完善。你认为对该组兔最有必要作何实验处理？为什么？_。解析考查验证生物学事实的能力。要求能对实验结果进行预测，应用水盐代谢相关知识分析、解释所预测的
16、实验结果；对实验方案作出恰当的评价，并对后续实验进行科学的预设。注射较高浓度的NaCl溶液，会增加血浆渗透压，使尿量减少；注射等渗NaCl溶液，不会改变血浆渗透压，使尿量较甲组多；注射蒸馏水使血浆渗透压降低，使尿量增加。答案(二)(1)甲乙丙(2)甲组血浆渗透压升高，抗利尿激素分泌增加，尿量减少；乙组抗利尿激素分泌不变，尿量较甲组多，丙组抗利尿激素分泌减少，尿量增多(三)(1)不能。只用一只兔不能排除因个体差异造成的结果不准确(2)用这组兔做空白对照，不滴注任何液体。可以使甲、乙、丙三组兔的尿量有更好的比较基准随堂基础巩固1在高等多细胞动物体内，细胞与内环境之间的物质交换的正确关系是()解析：
17、涉及淋巴液的运输是单向的，指向淋巴液的是组织液，淋巴液的指向是血浆。答案：A2下列哪项是对内环境稳态实质的描述()A是在神经和体液共同调节下实现的B温度、pH等理化性质呈现动态平衡C是各个器官、系统协调活动的结果D是体内细胞生活不可缺少的条件解析：生理学家把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，称为内环境的稳态。内环境稳态的实质是内环境的成分和温度、pH等理化性质处于稳态之中，呈现动态平衡。不要认为各个器官、系统的协调活动是内环境稳态的实质。答案：B3高温环境中劳动，出大力流大汗，口渴难耐时，内环境渗透压会如何变化？应对措施是什么()A渗透压升高；补充淡
18、盐水B渗透压升高；大量补充清水C渗透压降低；补充生理盐水D渗透压不变；补充葡萄糖溶液恢复体力解析：高温环境大量出汗，并带走部分盐，渗透压升高，应及时补充淡盐水。答案：A4当人体饮水不足、体内失水过多或吃的食物过咸时，都会引起细胞外液的渗透压升高(浓度升高)，下丘脑感受到这种刺激后()A在下丘脑部位产生渴觉，进而调节对水的摄入量B垂体后叶分泌并释放的抗利尿激素增加C下丘脑分泌，并由垂体后叶释放的抗利尿激素增加D在下丘脑的调节下，肾上腺分泌的醛固酮量增加解析：当细胞外液的渗透压升高时，下丘脑的渗透压感受器受到刺激，渗透压感受器一方面产生兴奋，传至大脑皮层，通过产生渴觉来直接调节水的摄入量。另一方面
19、由下丘脑神经细胞分泌，并由垂体后叶释放的抗利尿激素增加，促进肾小管、集合管对水的重吸收，减少尿的排出。答案：C课时跟踪检测(满分50分时间25分钟)一、选择题(每小题3分，共30分)1下列属于人体内环境的组成成分是()血浆、组织液和淋巴液血红蛋白、O2和葡萄糖葡萄糖、CO2和胰岛素激素、消化酶和氨基酸A BC D解析：人体的细胞外液(血浆、淋巴液、组织液)构成了人体的内环境。在题目给出的选项中，血红蛋白存在于红细胞内，消化酶存在于细胞内或消化道中，不属于内环境的成分。答案：A2人体中内环境稳态所包含的内容不包括()A线粒体基质中pH的相对稳定B血浆中各种化学成分的相对稳定C组织液的温度相对稳定
20、D血浆渗透压的相对稳定解析：内环境是体内细胞所处的液体环境，即细胞外液，而线粒体基质位于细胞内，不是内环境。答案：A3下列有关人体内环境稳态的叙述中，不正确的是()A泌尿、呼吸、消化、循环等生理系统参与了内环境稳态的维持B人体内环境稳态的失调与外界环境无关C人体维持内环境稳态的调节能力是有限的D稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常解析：引起人体内环境稳态失调的因素可能来自于自身的代谢异常，也可能来自于外界环境。答案：B4(海南高考)关于淋巴液的叙述，错误的是()A淋巴液属于细胞外液B淋巴液和血浆中都有淋巴细胞C淋巴液最终汇入血浆参与血液循环D淋巴液中的蛋白质含量高于血浆中的解析：淋巴液是内环
21、境的组成成分，血浆在与组织液进行物质交换时，血浆形成组织液的量稍多，较多组织液进入淋巴管，形成淋巴液，最终在左右锁骨下静脉汇入血浆中，进入心脏，参与全身的血液循环，保证了内环境的正常循环。血浆、组织液和淋巴液的组成成分和含量相近，但又不完全相同，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴液中的蛋白质含量较少，故D错。答案：D5水和无机盐的平衡对内环境稳态具有重要意义，下列关于人体内水盐平衡调节的叙述，正确的是()ANa来自饮食，主要通过汗腺排出BK排出特点是多吃多排，少吃少排，不吃不排C调节水盐平衡的主要激素是抗利尿激素和醛固酮D寒冷环境的人体内多余的水分只从肾、肺和消化道排出解析
22、：Na、K的排出途径主要是肾脏，排出是有一定规律的，其中K的排出规律是：多吃多排，少吃少排，不吃也排。水分的排出途径有四条，除由肾、肺和消化道排出外，还有少量由皮肤排出。答案：C6组织液生成增多，大量积累在组织细胞间隙就会导致组织水肿。下列各项中不能引起组织水肿的是()A营养不良，血浆蛋白含量减少B花粉过敏，使毛细血管通透性增大C饮食过咸，导致血浆渗透压过高D淋巴结发炎，淋巴液回流受阻解析：组织液的增多有可能为自身渗透压增加而吸收水分，也有可能是与之有关的血浆、淋巴液等渗透压的降低而引起。答案：C7下图中曲线表示某健康成年人分别饮1升清水及饮1升生理盐水后的尿生成速率。错误的叙述是()A饮清水
23、后约1 h，尿生成速率达到峰值B饮清水后0.5 h，血液中的抗利尿素浓度降低C在3 h内，饮清水较饮生理盐水产生的尿量多D3 h后两条曲线将不再交叉或重叠解析：饮1升清水后，细胞外液渗透压下降，抗利尿激素分泌减少，尿量增多。饮1升生理盐水后，细胞外液渗透压基本不变，抗利尿激素的分泌(和尿量)基本没什么变化。随着排尿量的增多，饮用清水3 h后，细胞外液渗透压逐渐升高，抗利尿激素分泌增多，尿量逐渐恢复至正常水平，可与饮生理盐水的曲线发生交叉或重叠。答案：D8下列有关人体水盐调节的叙述正确的是()A醛固酮具有“保钠排钾”的作用，其分泌对血钠含量降低更为敏感B渴觉中枢兴奋，则抗利尿激素分泌减少C抗利尿
24、激素分泌减少，则尿量增加D细胞外液浓度降低，则尿量减少解析：与血钠含量降低相比较，醛固酮分泌对血钾含量升高更为敏感。抗利尿激素的作用是促进肾小管、集合管对水分的重吸收，抗利尿激素分泌减少则尿量增加。答案：C9甲型H1N1流感病毒可能导致患者出现低烧、肌肉酸痛等现象，适当的体温升高有利于机体健康的恢复。下列有关说法错误的是()A发热到体温恢复正常的过程中，人体的神经、免疫系统参与了调节，最终实现稳态B出现低烧说明内环境稳态已经失调C感染病毒后出现低烧，免疫细胞的免疫能力增强D供氧不足，肌肉组织中乳酸含量增高，病人会感觉肌肉酸痛解析：发热到体温恢复正常需要神经系统和免疫系统的共同调节。低烧时免疫细
25、胞的免疫能力增强，抑制病原体的发育。低烧本身就是机体调节稳态的一种途径，所以此时机体内环境稳态并没有失调。供氧不足，肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸，乳酸积累会刺激感觉神经末梢，病人会感觉肌肉酸痛。答案：B10饮食较咸，人体细胞外液渗透压升高，在神经和激素的作用下，主要通过对肾脏重吸收作用调节细胞外液渗透压趋于正常。在这个过程中，血液中抗利尿激素的含量变化曲线是()解析：水和无机盐平衡调节过程中抗利尿激素的调节属于反馈调节。答案：A二、非选择题(共20分)11(12分)生命活动的调节是一个复杂的过程。下图为人进食过咸的食物后，血浆渗透压的调节示意图，据图回答： (1)进食过咸的食物后，引起激素A分
26、泌的神经反射为_(条件反射，非条件反射)，其神经中枢位于_。(2)由图可见，血浆渗透压的稳定是通过_的调节来实现的。(3)写出下列结构的名称：a_，b_。(4)激素A的作用是_。解析：进食过咸的食物引起激素分泌，这种反射生来就有，属于非条件反射，其神经中枢位于下丘脑；血浆渗透压是通过神经和体液的共同调节实现的，抗利尿激素作用于肾小管和集合管细胞，促进肾小管和集合管对水的重吸收。答案：(1)非条件反射下丘脑(2)神经和体液(或神经与激素)(3)肾小管和集合管(或肾脏)大脑皮层(4)促进肾小管和集合管对水的重吸收12(8分)正常情况下，人体内血液、组织液和细胞内液中K的含量能够维持相对稳定。(1)
27、尝试构建人体内K的动态平衡模型(在图形框中用箭头表示；不考虑血细胞、血管壁细胞等特殊细胞)。(2)消化道中K进入小肠绒毛上皮细胞的方式是_。(3)K主要经肾脏随尿液排出，其排出特点是_，所以长期不能进食的病人，应注意适当补充钾盐。解析：(1)食物中的钾在消化道内被吸收进入血液成为血钾，血液中的钾可以和组织液中的钾相互渗透，组织液中的钾又可以和细胞内液中的钾相互渗透，血液中的钾可以经肾脏由尿排出体外。(2)无机盐离子在消化道内都是经主动运输方式进入细胞的。(3)K的排出特点与钠不同，钠是多吃多排，少吃少排，不吃不排，而钾还有一个特点就是不吃也排，生病住院的人，如果长期不能进食，除了要补充营养物质外，还要注意补充钾。答案：(1)(2)主动运输(3)多吃多排，少吃少排，不吃也排
