1、专题四生命活动的调节小专题8人体的内环境与稳态,考纲要求:1.稳态的生理意义()2.体温调节、水盐调节和血糖调节(),构建网络,盘点考点,构建网络串联导思 思维串联 纵横联系,结合网络图思考问题1.请举出几例在人体内环境中完成的生理过程?2.外界环境与内环境稳态之间存在什么相互关系?3.试分析,正常人快速饮用1 L生理盐水后排尿量和血浆渗透压如何变化?4.寒冷环境中,人体内抗利尿激素分泌量、尿量如何变化?5.马拉松运动员在比赛中,血糖含量、胰岛素分泌量、胰高血糖素分泌量如何变化?,结合网络图思考问题的提示1.提示:抗原与抗体的特异性结合、激素与靶细胞膜上受体的结合、酸碱缓冲物质调节pH的反应、
2、神经递质与突触后膜上特异性受体的结合。2.提示:外界环境的变化会影响内环境稳态,当外界环境的变化过于剧烈,超出了人体维持稳态的调节能力,内环境的稳态就会遭到破坏,同时内环境的相对稳定也有利于机体适应外界环境的变化。3.提示:生理盐水与人体体液是等渗溶液,饮用1 L生理盐水后,血浆渗透压没有明显变化,由于人体要排出增多的钠盐,排尿量会略有增加。4.提示:寒冷环境中,人体排汗量减少,细胞外液渗透压降低,则抗利尿激素分泌量降低,尿量增加。5.提示:运动过程中,葡萄糖大量氧化分解提供能量,故马拉松运动员体内血糖含量降低,通过自身调节机制,胰高血糖素分泌量增加,而胰岛素分泌量降低。,盘点考点分级突破 精
3、准预测 高效突破,考点一内环境稳态与意义,典例引领,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,C,解析:0.9%NaCl溶液即生理盐水,与机体内环境的渗透压相等,因此注射一定量的0.9%NaCl溶液不影响血浆渗透压;但却会使机体血浆量增加,因此机体通过调节排出相应量的水和NaCl,使血浆量恢复
4、到注射前的水平,并保持血浆渗透压不变。说明:该题涉及的基础知识见于教材必修3第5页第3段,“血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占明显优势的是Na+和Cl-,细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-”。,2.(2017全国卷,31)血浆渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压,其中,由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压,由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。回答下列问题:(1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆胶体渗透压降低,水分由 进入组织液,可引起组织水肿等。,解析:(1)水分子可通过毛细血管壁在血浆与组织液
5、间进行双向交换。当血浆胶体渗透压降低时,水分子通过毛细血管壁进入组织液,导致组织液总量增加,引起组织水肿。答案:(1)血浆,(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,经胃肠吸收进入血浆的水量会,从而使血浆晶体渗透压。(3)在人体中,内环境的作用主要为:细胞生存的直接环境, 。,解析:(2)胃肠腔内的水分子可通过自由扩散的方式进入胃肠上皮细胞从而进入血浆,若胃肠腔内渗透压降低,则水分子由胃肠腔进入血浆的水量增加,因此血浆晶体渗透压降低。(3)内环境是机体内细胞直接生活的环境,同时也是细胞与外界进行物质交换的媒介。答案:(2)增加降低(3)细胞与外界环境进行物质交换的媒介,1.内环境是细胞
6、与外界环境进行物质交换的媒介,归纳提升,组织液,2.内环境成分的两个“牢记”(1)牢记三类“内环境物质”,分泌蛋白,(2)牢记四类“非内环境物质”,血红蛋白,消化液,3.引起组织水肿的五点原因,考向攻坚,命题聚焦:本考点属于中频考点,在高考中常以选择题或非选择题的形式考查内环境的组成成分及相互关系、内环境的理化性质、稳态的调节及生理意义。考向一考查内环境的理化性质、成分及相互关系1.(2017河北邯郸二模)下列有关渗透压的叙述正确的是( )A.血浆蛋白含量的变化不会影响组织液的渗透压B.血浆和组织液的渗透压升高都容易引起组织水肿C.细胞外液渗透压的改变不会影响组织细胞的渗透压D.细胞外液渗透压
7、的调节有激素和神经递质的参与,D,解析:血浆渗透压的大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关;血浆渗透压增大,血浆会从组织液中吸收水分,组织液减少,不会造成组织水肿;细胞外液渗透压相对稳定是维持细胞形态功能的条件,若细胞外液渗透压过大,细胞会失水,导致组织细胞的渗透压发生变化;细胞外液渗透压的调节过程属于神经体液调节,有激素和神经递质的参与。,2.(2015全国卷,3)某同学给健康实验兔静脉滴注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
8、50%进入细胞内液,50%分布在细胞外液,A,解析:输入动物静脉中的NaCl溶液会从血浆进入组织液,进而进入细胞;由于处于稳态的动物体内Na+的分布是细胞内液中含量少,细胞外液(组织液)中含量多,故Na+只有少部分进入细胞内液,大部分存在于细胞外液中;细胞外液的增加量大于细胞内液的增加量。,考向二考查对内环境稳态的调节3.(2017甘肃河西五市一模)一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀,功能受损。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,解析:一次性过量饮水可
9、导致细胞外液渗透压相对降低,进而导致细胞因吸水过多而肿胀。静脉滴注高浓度的NaCl溶液,Na+主要分布在细胞外液,可有效提高细胞外液的离子浓度,升高细胞外液渗透压,使症状缓解。,A,4.(2017河南新乡二模)下列有关人体内环境稳态的叙述,不正确的是()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.内环境的稳态有利于细胞内酶促反应的进行C.剧烈运动后,机体产生大量的乳酸导致血浆至弱酸性D.内环境中O2浓度下降会刺激呼吸中枢促进呼吸,C,解析:机体通过调节,保持内环境的相对稳定,以适应外界环境的变化;内环境的稳态是生命活动正常进行的必要条件,有利于细胞内酶促反应的进行;正常人的血浆pH
10、为7.357.45,剧烈运动后,由于缓冲物质的作用,机体产生大量的乳酸不会导致血浆至弱酸性;内环境中O2浓度下降会刺激呼吸中枢促进呼吸,增加内环境中O2的浓度。,易错点拨内环境及其稳态的3个易错点(1)内环境是针对多细胞生物而言的。(2)内环境达到稳态时,机体未必不得病(如遗传病)。(3)内环境稳态遭到破坏时,代谢速率未必下降,有可能上升。,考点二血糖调节、水盐调节与体温调节,典例引领,1.(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
11、。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,汗液分泌会,从而起到调节体温的作用。,解析:(1)体温37 的哺乳动物放入41 环境中,炎热环境中动物通过皮肤毛细血管舒张,汗液分泌量增加等方式增强散热,调节体温的稳定。答案:(1)舒张增加,(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。,解析:(2)实验组动物肾上腺髓质分泌的肾上腺素会使动物出现焦虑不安的行为,因此推断该动物体内肾上腺
12、素的分泌量增加。(3)设置对照组的目的是与实验组作对比,更好地说明实验组的科学性和排除其他因素的干扰。(4)将室温(25 )饲养的动物转移到0 的环境中,寒冷环境中动物分泌的甲状腺激素增加,从而促进物质的氧化分解速率加快。答案: (2)增加(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,说明:该题涉及的基础知识见于人教版教材必修3第32页“体温调节图解”。,2.(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
13、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。,解析:(1)胰岛素具有降血糖效应,B、C、D三组注射胰岛素后血糖浓度降低,出现反应迟钝、嗜睡等低血糖症状。答案:(1)血糖低于正常水平,(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:(2)(3)胰高血糖素具有升血糖效应,能促进糖原的分解和非糖物质转化成葡萄糖,因此出现低血糖症状的
14、实验鼠注射胰高血糖素后可以缓解症状;也可直接注射葡萄糖,使体内血糖浓度升高。答案:(2)胰高血糖素葡萄糖(3)C组:胰高血糖素能促进糖原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,说明:该题涉及的基础知识见于人教版教材必修3第26页,“胰岛素能促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低;胰高血糖素能促进糖原分解,并促进一些非糖物质转化为葡萄糖,从而使血糖水平升高”。,归纳提升,下丘脑在血糖调节、水盐调节和体温调节中的作用(1)图解,抗利尿激素,肾上腺素,(2)解读下丘脑的四大功能感受:下丘脑中存在 以及温度感受器,可感受细胞外液渗透压及体温变化。
15、分泌:下丘脑可分泌抗利尿激素,调节水盐平衡。传导:下丘脑可将渗透压感受器产生的兴奋传至大脑皮层,产生渴觉。调节:调节 的活动,调节体温以及水平衡。,渗透压感受器,内分泌系统,易错点拨(1)激素调节体液调节:在体液调节中,激素调节起主要作用,但不是唯一的,如CO2、H+等对生命活动的调节也属于体液调节。(2)尿糖糖尿病:出现尿糖不一定就是糖尿病,因为如果正常人一次性吃糖过多或肾小管病变,也会出现尿糖。(3)渴觉中枢水盐平衡调节中枢,水盐平衡调节的中枢是下丘脑,但产生渴觉的中枢是大脑皮层。(4)具有协同作用的激素:在升高血糖方面具有协同作用的激素是胰高血糖素和肾上腺素;在调节体温方面具有协同作用的
16、激素是肾上腺素和甲状腺激素。,考向攻坚,命题聚焦:本考点属于高频考点,在高考中常以选择题或非选择题的形式考查血糖平衡、水盐平衡和体温平衡的调节过程及机制。考向一考查血糖平衡及其调节1.(2017山东临沂二模)葡萄糖糖耐量(指机体对血糖浓度的调节能力)受损(IGT)患者已成为最主要的潜在糖尿病高危人群。临床上用口服葡萄糖进行糖耐量检测的过程如下:检测前一天晚餐后即不再进食;检测当日空腹抽取静脉血2 mL,立即送检;抽血5 min后口服葡萄糖75 g(溶于200300 mL水中),时间记为0;服糖后每隔30 min各抽取静脉血2 mL,立即送检。将检测数据绘制成曲线如下。请回答:,解析:(1)因为
17、糖耐量检测的指标是血糖浓度,若检测前一天晚餐后进食,血糖会升高,从而影响检测结果。(2)正常人的血糖浓度在口服葡萄糖30 min后迅速下降,主要原因是胰岛素促进了血糖合成糖原(肝糖原和肌糖原),因此胰岛素作用的靶器官主要有肝脏和骨骼肌。血糖升高可直接刺激胰岛分泌胰岛素,血糖升高会刺激下丘脑的血糖感受器,兴奋传至下丘脑血糖平衡调节中枢,通过神经调节作用于胰岛。,(1)检测前一天晚餐后即不再进食的原因是 。(2)正常人的血糖浓度在口服葡萄糖30 min后迅速下降,在此过程中胰岛素作用的靶器官主要有 ,调节其分泌的途径有 。,答案:(1)防止进食后血糖浓度升高而影响检测结果(2)肝脏和骨骼肌血糖浓度
18、直接刺激胰岛B细胞;下丘脑通过神经调节作用于胰岛B细胞,(3)IGT患者血糖浓度变化与正常人相比具有的特点是 。若造成这种变化的原因是体内胰岛素作用效率低,则IGT患者的胰岛素水平.(填“高于”或“低于”)正常水平。(4)某糖尿病患者因效应T细胞攻击胰岛B细胞,导致胰岛B细胞数量比正常人的明显偏低。该种糖尿病从免疫学角度分析属于 。,解析:(3)分析图示中IGT患者与正常人的血糖浓度变化曲线可知,IGT患者的血糖浓度高,下降速度慢。由于IGT患者体内胰岛素作用效率低,由此推测,IGT患者的胰岛素水平应高于正常水平。(4)某糖尿病患者的效应T细胞把自身的胰岛B细胞当作抗原攻击,导致胰岛B细胞受损
19、,该种糖尿病从免疫学角度分析属于自身免疫病。答案:(3)血糖浓度高,下降速度慢高于(4)自身免疫病,2.科研人员用不同浓度的葡萄糖培养液培养大鼠离体胰岛组织,实验组加入适量的药物A(一种咪唑啉类药物,作用于胰岛),对照组加入等量生理盐水。一段时间后,测定上清液中胰岛素含量,结果如表。回答下列问题:,(1)胰岛素是由胰岛组织中的 细胞分泌的。在机体血糖平衡的调节过程中,胰岛素的生理功能是 ,从而降低血糖浓度。(2)该实验研究的问题是: 。,解析:(1)胰岛素是由胰岛B细胞分泌的。胰岛素促进血糖进入组织细胞,并在细胞中氧化分解、合成糖原和转化为非糖物质,即促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从
20、而降低血糖浓度。(2)本实验是科研人员用不同浓度的葡萄糖培养液培养大鼠离体胰岛组织,实验组加入适量的药物A(一种咪唑啉类药物,作用于胰岛),对照组加入等量生理盐水。一段时间后,测定上清液中胰岛素含量,可推测该实验研究的问题是在不同葡萄糖浓度条件下,药物A对胰岛素分泌的影响。答案:(1)胰岛B促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖(2)在不同葡萄糖浓度条件下,药物A对胰岛素分泌的影响,(3)根据实验结果能够得出的初步结论是: 。,解析:(3)药物A是一种咪唑啉类药物,作用于胰岛。根据表格中的数据,在相同的血糖浓度下,实验组中胰岛素含量比对照组多,且一定范围内,随着葡萄糖浓度增加,胰岛素的含量逐渐
21、增加。可推测:药物A对大鼠分泌胰岛素有促进作用;一定范围内,随着葡萄糖浓度增加,促进作用增强。答案:(3)药物A对大鼠分泌胰岛素有促进作用;一定范围内,随着葡萄糖浓度增加,促进作用增强,考向二考查体温平衡的调节3.(2017湖北武汉调研)人在饥饿时遇到寒冷刺激,会表现出不自主颤抖、面色苍白。下列说法不正确的是( )A.不自主颤抖是受大脑皮层调控的结果B.面色苍白与皮肤的毛细血管收缩有关C.该过程血液中促甲状腺激素含量会增加D.该过程血液中胰高血糖素的含量会增加,A,解析:不自主颤抖属于非条件反射,不需要大脑皮层的参与;面色苍白是为了减少散热,是皮肤的毛细血管收缩导致的;遇到寒冷刺激,机体为增加
22、产热,血液中促甲状腺激素含量会增加,从而促进甲状腺激素的分泌,使代谢加快;人在饥饿时,血糖浓度降低,则血液中胰高血糖素的含量会增加,从而促使血糖浓度升高。,4.(2017青海西宁二模)图中三条曲线分别表示当环境温度从25 降到3 时,小白鼠体内甲状腺激素含量、抗利尿激素、耗氧量及酶活性的变化情况,分别对应正确的序号为( )A. B.C. D.,D,解析:小白鼠为恒温动物,外界温度降低时,小白鼠为了维持正常的体温,代谢速率增加,所以甲状腺激素含量增加,对应曲线;温度降低,则汗腺分泌变少,内环境渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,尿量增加,对应曲线;环境温度下降,甲状腺激素的含量增多,细胞耗氧量增加,
23、对应曲线;小白鼠为恒温动物,当环境温度变化时体内温度基本不变,因此体内酶活性基本不变,对应曲线。,考向三考查水盐平衡的调节及下丘脑的作用5.排尿对于人体正常生命活动具有重要意义,请回答下列相关问题:(1)人在大量饮水后,细胞外液渗透压,垂体释放的减少,改变 对水的通透性,导致尿量增多。,解析:(1)人在大量饮水后,细胞外液渗透压降低,刺激下丘脑渗透压感受器,导致由垂体释放的抗利尿激素减少,使肾小管和集合管对水的通透性降低,导致尿量增多。答案:(1)降低抗利尿激素肾小管和集合管,(2)当膀胱充盈到一定程度时,一般成年人可以有意识地“憋尿”,该现象说明了神经系统的 调节。(3)某同学上学时,为了减
24、少上厕所的次数而很少喝水,这种做法对身体健康不利,原因是 。,解析:(2)当膀胱充盈到一定程度时,一般成年人可以有意识地“憋尿”,在适宜的环境下才完成排尿,而在医院尿检时,在没有尿意的情况下也能排出尿液,这些现象说明低级中枢(脊髓)受相应高级中枢(大脑皮层)的调控,体现了分级调节特点。(3)某同学上学时,为了减少上厕所的次数而很少喝水,这种做法对身体健康不利,原因是代谢废物无法正常排出,造成内环境紊乱。答案:(2)分级(3)代谢废物无法正常排出,造成内环境紊乱,6.下丘脑是人体内环境调节中的重要组成部分,如图所示为下丘脑参与的人体体温、血糖、水平衡的调节过程,大写字母表示结构,小写字母表示物质
25、,序号表示生理过程。请据图回答下列问题:,(1)正常人的血糖浓度为0.81.2 g/L,当血糖浓度过高时,胰岛素能够促进组织细胞 ,从而使血糖水平降低。,解析:由图可知,A为下丘脑、B为胰岛、C为肾上腺、D为垂体、E为甲状腺,a为胰岛素、b为胰高血糖素、c为肾上腺素、d为促甲状腺激素释放激素、e为促甲状腺激素、f为抗利尿激素,代表抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收。(1)正常人的血糖浓度为0.81.2 g/L,当血糖浓度降低时,胰高血糖素能够促进肝糖原分解和非糖物质转变为葡萄糖,使血糖升高;当血糖浓度过高时,胰岛素能够促进组织细胞加速摄取、利用和储存葡萄糖,从而使血糖水平降低。答案:(1
26、)加速摄取、利用和储存葡萄糖,(2)饮水不足、机体失水过多或吃的食物过咸会导致细胞外液渗透压,渗透压感受器位于(器官),f表示的激素是,表示的生理作用是,从而使尿量减少,以维持血浆渗透压稳定。,解析:(2)饮水不足、机体失水过多或吃的食物过咸会导致细胞外液渗透压升高,进而刺激下丘脑渗透压感受器,一方面通过神经调节使大脑皮层产生渴觉,使机体主动饮水补充水分,另一方面促进下丘脑分泌抗利尿激素,促进肾小管和集合管对水的重吸收,减少尿量,以维持血浆渗透压稳定。答案: (2)升高下丘脑 抗利尿激素促进肾小管和集合管对水的重吸收,(3)寒冷刺激时,下丘脑既可作为神经中枢又可释放激素d .,因此下丘脑是神经
27、系统和内分泌系统的 。甲状腺激素对D的反馈抑制作用与d对D的刺激作用 、相互影响,共同维持激素e含量的稳定。研究发现甲状腺激素能进入垂体细胞内发挥作用,表明该细胞能通过 接受信息。,解析:(3)下丘脑既能传导神经冲动,又能分泌激素,是神经系统和内分泌系统的枢纽。d(促甲状腺激素释放激素)可促进e(促甲状腺激素)释放,甲状腺激素可抑制促甲状腺激素释放,所以甲状腺激素对D(垂体)的反馈抑制作用与d对D的刺激作用相互拮抗共同调节e的分泌。甲状腺激素能进入垂体细胞内发挥作用,表明激素受体在细胞内。答案:(3)促甲状腺激素释放激素枢纽相互拮抗胞内受体,易错点拨体温调节和水盐调节中的四大误区误区1:误以为寒冷环境中产热大于散热,或炎热环境中散热大于产热。其实,无论是在寒冷还是在炎热环境中,机体产热与散热都保持平衡,如果两者没有保持平衡,体温就会升高或降低。误区2:误以为温度感受器和体温调节中枢都在下丘脑中。体温调节中枢在下丘脑中,但温度感受器在皮肤、黏膜和内脏中。误区3:误以为抗利尿激素的来源是垂体。抗利尿激素是由下丘脑合成、分泌,由垂体释放的。误区4:误以为渴感在下丘脑的水盐调节中枢中产生。渴感和其他感受一样,都在大脑皮层中产生。,
