


高考生物一轮复习讲练 第8单元 第23讲 人体的内环境稳态及实例 (含解析)
展开[考纲要求] 1.稳态的生理意义(Ⅱ)。2.体温调节、水盐调节(Ⅱ)。
1.内环境的组成
(1)区别: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。
(2)转化
2.内环境的理化性质
(1)渗透压:血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,溶质微粒数目越多,渗透压越高。
(2)酸碱度:正常人的血浆近中性,pH为7.35~7.45。血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有HCOeq \\al(-,3)、HPOeq \\al(2-,4)等离子有关。
(3)温度:人体细胞外液的温度一般维持在37 ℃左右。
3.内环境的作用
(1)细胞生存的直接环境。
(2)细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
4.内环境的稳态
(1)概念: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。
(2)实质:内环境中的各种化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。
(3)调节机制:需要各种器官、系统协调一致地正常运行,主要依靠神经—体液—免疫调节网络。
(4)人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
5.稳态的意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
(1)渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素。
(2)适宜的温度和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件。
(3)正常的血糖水平和氧气含量是供给机体所需能量的重要保障。
6.内环境稳态的实例分析
(1)血浆pH调节的过程
(2)渗透压变化引起的组织水肿
教材拾遗 (1)手和脚磨出的“水泡”中的液体主要是组织液。(P3相关信息)
(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。(P4第二段)
(3)稳态遭到破坏的原因:外界环境的变化过于剧烈;人体自身的调节功能出现障碍。(P9第二段)
(4)血浆中水的来自消化道、组织液、淋巴。(P13概念检测)
1.判断关于内环境成分及其相互关系说法的正误
(1)人体内细胞外液构成了人体内环境( √ )
(2)人体内细胞外液主要包括组织液、血液和淋巴( × )
(3)细胞外液存在于细胞外,约占体液的eq \f(1,3)( √ )
(4)血细胞和心肌细胞所需的营养物质都是直接来自血浆( × )
(5)机体组织水肿时血浆和组织液中的水分仍可相互交换( √ )
2.判断关于人体细胞外液理化性质说法的正误
(1)溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目( √ )
(2)组织液中的蛋白质浓度低于血浆中的蛋白质浓度( √ )
(3)机体内环境pH的相对稳定主要靠H2POeq \\al(-,4)/HPOeq \\al(2-,4)维持( × )
(4)人体剧烈运动时无氧呼吸所产生的乳酸使血浆pH明显降低( × )
(5)血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液( √ )
考向一 内环境的成分及相互关系
下图表示人体中部分体液的关系图,据图分析:
(1)图1中的甲、图2中的A和图3中的a分别代表什么?
提示 组织液、血浆、淋巴。
(2)说出根据单双箭头判断内环境成分的技巧。
提示 单方向(箭头)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①淋巴形成:组织液―→淋巴,②淋巴流向:淋巴―→血浆))
双方向(箭头)eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\c1(①组织液血浆,②组织液细胞内液))
(3)细胞外液中溶质含量最多的是蛋白质,为什么细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-?
提示 渗透压大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。蛋白质含量虽高,但蛋白质的相对分子质量较Na+与Cl-大得多,故细胞外液中蛋白质的数目远少于Na+与Cl-。
1.(2019·全国Ⅲ,5)下列关于人体组织液的叙述,错误的是( )
A.血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞
B.肝细胞呼吸代谢产生的CO2可以进入组织液中
C.组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中
D.运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中
答案 D
解析 血浆中的葡萄糖通过毛细血管壁细胞进入组织液,再通过组织液进入全身各处的细胞,包括骨骼肌细胞,A正确;肝细胞生存的内环境是组织液,因此其代谢产生的CO2以自由扩散的方式进入组织液中,B正确;O2通过血红蛋白被输送到全身各处的组织液,再通过自由扩散的方式从组织液进入组织细胞中,C正确;运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程属于无氧呼吸的过程,发生在细胞质基质中而不发生在组织液化学中,D错误。
归纳总结 “四看法”排除不属于内环境的成分
2.如图是人体某组织结构示意图,①②③④分别表示人体内不同部位的液体。据图判断下列说法正确的是( )
A.内环境的稳态就是指①②③中温度、渗透压及pH的相对稳定
B.③中的水都来自②
C.④中的细胞呼吸的产物既可以影响内环境稳态,又可以参与体液调节
D.②中渗透压的大小主要与蛋白质含量有关
答案 C
解析 内环境稳态是指内环境的化学成分和理化性质的相对稳定,A项错误;③中的水来自②和④,B项错误;④中细胞呼吸的产物有二氧化碳,既可以使细胞外液pH改变而影响内环境稳态,又可以通过刺激呼吸中枢参与体液调节,C项正确;②中渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,D项错误。
考向二 内环境稳态及调节机制的分析
(1)生理盐水的浓度是多少?医院里给病人输液时为何必须使用生理盐水或质量分数为5%的葡萄糖注射液?浓度过高、过低有何后果?
提示 人体注射用生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液;生理盐水和质量分数为5%的葡萄糖注射液与血浆等细胞外液的渗透压相同;如果输液时使用的浓度过高或过低,则会造成组织细胞失水或吸水,不能维持细胞正常的形态和功能。
(2)为什么长期营养不良会造成身体浮肿?
提示 长期营养不良导致血浆蛋白减少,造成血浆渗透压显著下降,组织液的水量增多并且大量积聚在组织细胞间隙,从而引起组织水肿。
3.人体维持内环境的相对稳定,对细胞的正常生命活动非常重要。下列说法正确的是( )
A.稳态是机体在神经系统的调节下,通过各个器官、系统的协调活动来共同维持的
B.当人血液的成分稳定时,一定不会发生疾病
C.内环境中发生的丙酮酸氧化分解能为细胞提供能量,有利于生命活动的进行
D.人体饥饿时,血液流经肝脏后血糖的含量升高
答案 D
解析 神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要机制,A错误;当稳态遭到破坏时,代谢就会发生紊乱,并导致疾病,但是发生疾病却并不一定是由血液成分不稳定引起的,如遗传病、传染病等,B错误;丙酮酸的氧化分解在细胞内进行,C错误;人体饥饿时,流经肝脏后,肝糖原分解为葡萄糖进入血液,血糖的含量升高,D正确。
4.(2019·山东枣庄模拟)某同学分别以清水、缓冲液和血浆为实验材料进行“探究血浆是否具有维持pH稳定的功能”的实验,实验结果如图所示。下列相关叙述错误的是( )
A.起对照作用的是清水组和缓冲液组
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
答案 D
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正确;加入HCl后,清水组的pH应降低,清水组所得结果不合理,B正确;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,说明血浆组缓冲物质的缓冲能力是有限的,C正确;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错误。
1.体温调节
(1)人体的产热和散热
①人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能,产热的主要器官是肝脏和骨骼肌。
②人体热量的散出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)体温的调节过程
①体温调节方式为神经—体液调节。
②寒冷条件下参与产热的激素有肾上腺素和甲状腺激素,前者的分泌是由下丘脑的传出神经调节的,后者的分泌是由下丘脑和垂体分级调节的,两种激素之间表现为协同作用。
③体温调节的结构
拓展延伸 正确认识“发烧”
(1)“发烧”本身不是疾病,而是一种症状。它是体内抵抗感染的机制之一,甚至可能有它的用途:缩短疾病时间、增强抗生素的效果、使感染不具传染性。
(2)发烧过程中(体温持续升高),体内产热大于散热;退烧过程中(体温持续下降),体内散热大于产热。但只要体温恒定,不论是否发烧,产热都等于散热。
(3)高烧不退的病人不应加盖棉被。因为高烧不退,体温调节功能暂时丧失,加盖棉被不但不会排汗,反而影响热量的散失。
2.水盐平衡的调节
(1)调节中枢:下丘脑。
(2)调节方式:神经—体液调节。
(3)相关激素:在水分调节中起主要作用的激素是抗利尿激素,它是由下丘脑产生,由垂体释放的,作用是促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使排尿量减小。
(4)调节过程
1.判断关于体温调节说法的正误
(1)下丘脑是体温调节中枢,能产生冷觉( × )
(2)寒冷环境中肾上腺素分泌量增加,将引起骨骼肌不自主战栗( × )
(3)在寒冷环境中,人体的产热量大于散热量( × )
(4)炎热环境中,机体可通过减少产热甚至不产热来维持体温( × )
(5)肾上腺髓质的分泌活动受神经纤维的支配( √ )
2.判断关于水盐调节说法的正误
(1)抗利尿激素是由下丘脑细胞分泌、垂体释放的( √ )
(2)体内血浆渗透压降低,抗利尿激素释放减少( √ )
(3)血浆渗透压降低时引起口渴( × )
(4)剧烈运动过程中,汗液的大量分泌是为了保持体温和渗透压的相对稳定( × )
考向一 体温调节和水盐调节过程的分析
下图表示体温调节和水盐调节的过程,据图分析:
(1)图中字母表示的分别是什么激素?
提示 a是促甲状腺激素释放激素,b是促甲状腺激素,c是甲状腺激素,d是抗利尿激素。
(2)在寒冷环境中,皮肤会发生怎样的变化?
提示 汗腺分泌减少、毛细血管收缩、立毛肌收缩等。
(3)以小鼠为实验材料,验证下丘脑是水盐调节的中枢。写出实验思路。
提示 将小鼠分为实验组与对照组两组,实验组破坏下丘脑,对照组不做处理,两组供给相同的水量,测量各组小鼠的尿量。
5.(2020·黑龙江哈尔滨模拟)如图为人体内体温调节示意图,下列叙述不正确的是( )
A.体温的调节机制实际上是一种反馈调节
B.温度感受器只分布在皮肤表面,其他部位没有
C.体温调节是通过神经—体液的作用实现的
D.通过体温调节,改变了机体产热与散热的能力,结果使体温维持在相对稳定的水平
答案 B
解析 外界温度变化时,人体会通过神经—体液调节,改变机体产热与散热的能力,使机体保持体温的相对稳定,体温调节过程中包含负反馈调节,A、C、D正确;温度感受器分布在人体的皮肤、黏膜和内脏器官中,B错误。
6.饮水不足导致血浆渗透压升高时,抗利尿激素(ADH)分泌增加,调节肾小管和集合管细胞对水分的重吸收,机理如下图所示。则下列叙述正确的是( )
A.ADH由垂体合成并释放到血液,运输至靶细胞
B.结合ADH的受体促进①ATP水解过程,为M蛋白供能
C.H2O通过③自由扩散进入肾小管和集合管腔内(B侧)
D.M蛋白促进②过程,增加膜上水通道蛋白数量
答案 D
解析 抗利尿激素(ADH)是由下丘脑合成与分泌的,垂体释放的,A错误;结合ADH的受体促进①ATP水解过程,为M蛋白提供原料,B错误;H2O通过③协助扩散进入肾小管和集合管腔内(B侧),C错误;分析可知,M蛋白促进②胞吐过程,增加膜上水通道蛋白数量,D正确。
考向二 体温和水盐调节的实验探究题
7.(2018·全国Ⅰ,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。
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
解析 (1)b中实验兔用垂体提取液处理,垂体提取液中的抗利尿激素能够促进肾小管和集合管对水的重吸收,使实验兔的尿量减少。(2)c处理后,肾小管腔内液体的渗透压升高,会导致肾小管对水的重吸收作用受阻,实验兔的尿量增加。葡萄糖等还原糖用斐林试剂检测能够产生砖红色沉淀,根据实验兔注射了高浓度的葡萄糖溶液,且尿液加入斐林试剂后出现砖红色,可判断尿液中含有葡萄糖。(3)在水盐平衡的调节中,血浆渗透压升高,刺激下丘脑中的渗透压感受器,引起垂体释放抗利尿激素增加,促进肾小管、集合管重吸收水,从而引起尿量减少。
8.(2017·全国Ⅱ,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。结果: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。
(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 增加 (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
解析 (1)实验动物处于41 ℃的高温环境中,此时主要通过增加散热来维持体温相对稳定,而增加散热的主要途径有皮肤的毛细血管舒张,血流量增加;汗液分泌增加。(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增加。(3)室温是动物甲正常的温度环境,相当于不做温度处理,室温下动物与41 ℃环境中动物进行对照。(4)若将室温饲养的动物甲置于0 ℃的环境中,甲状腺激素和肾上腺素分泌增加,促进新陈代谢,加速物质分解过程,因此耗氧量会增加,分解代谢会增强。
1.体液包括细胞内液和细胞外液,细胞外液又包括血浆、组织液和淋巴等,三种细胞外液组成内环境。
2.血浆与组织液和淋巴相比含有更多的蛋白质。
3.内环境的理化性质主要包括温度、酸碱度和渗透压。
4.内环境的稳态指的是各种理化性质和化学成分保持相对稳定的状态,内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节网络。
5.体温调节、血糖调节和水盐调节都是通过神经—体液调节实现的。
6.参与体温调节的激素主要有甲状腺激素和肾上腺素,参与水盐调节的激素是抗利尿激素。参与血糖调节的激素主要是胰岛素、胰高血糖素和肾上腺素。
1.(2019·全国Ⅲ,3)下列不利于人体散热的是( )
A.骨骼肌不自主战栗 B.皮肤血管舒张
C.汗腺分泌汗液增加 D.用酒精擦拭皮肤
答案 A
解析 骨骼肌不自主战栗是增加产热的一种途径,A符合题意;皮肤血管舒张,血液量增加,利于散热,B不符合题意;汗腺分泌汗液增加,利于蒸发散热,C不符合题意;用酒精擦拭皮肤可以带走身体的大量热量,D不符合题意。
2.(2018·海南,11)向实验狗的颈动脉内灌注高渗盐水后,会出现的现象是( )
A.血浆渗透压迅速升高,尿量增加
B.血浆渗透压迅速升高,尿量减少
C.血浆渗透压迅速降低,尿量增加
D.血浆渗透压迅速降低,尿量减少
答案 B
解析 向实验狗的颈动脉内灌注高渗盐水后,会导致实验狗的血浆渗透压迅速升高,垂体释放的抗利尿激素增加,尿量减少,B项正确。
3.(2017·全国Ⅲ,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
答案 C
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。
4.(2015·海南,14)关于人体体温调节的叙述,错误的是( )
A.呼气是人体的主要散热途径
B.骨骼肌和肝脏是人体的主要产热器官
C.有机物的氧化分解是人体产热的重要途径
D.下丘脑有体温调节中枢,也有感受体温变化的功能
答案 A
解析 体温的恒定对于人体正常的生命活动至关重要,人体热量的来源主要是细胞中有机物的氧化放能(尤以骨骼肌和肝脏产热为多),热量的散出主要通过汗液的蒸发、皮肤内毛细血管的散热,其次是呼气、排尿、排便等,A错误,B、C正确;下丘脑有体温调节中枢,也能感受到体温高于或低于正常体温的变化,D正确。
5.(2017·全国Ⅰ,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。
(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:①细胞生存的直接环境;② 。
答案 (1)血浆 (2)增加 降低 (3)细胞与外界环境进行物质交换的媒介
解析 (1)血浆胶体渗透压降低时,相对而言组织液的渗透压较高,因此水分由血浆进入组织液,可引起组织水肿等。
(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,相对而言血浆渗透压升高,则经胃肠吸收进入血浆的水量会增加,从而使血浆晶体渗透压降低。
(3)在人体中,内环境的作用主要为:①细胞生存的直接环境;②细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
一、选择题
1.为研究不同温度条件对皮肤及口腔温度的影响,某人在能迅速改变温度的房间内做了相关实验,测量结果如图所示。下列分析错误的是( )
A.从图中可以看出,口腔温度基本不变,能保证酶催化所需的适宜温度
B.在50~100分钟,体内甲状腺激素含量增加
C.第100分钟时,为了减少热量散失,所以皮肤不再散热
D.整个体温调节过程属于神经—体液调节
答案 C
解析 由坐标曲线可以看出:口腔温度能保持相对稳定,从而保证酶催化所需的适宜温度,A项正确;当室温降低时(50~100分钟),体内甲状腺激素含量增加,产热增加,B项正确;第100分钟时,由于皮肤温度仍高于外界室温,所以皮肤仍散热,C项错误;整个体温调节过程属于神经—体液调节,D项正确。
2.如图为人体内环境甲、乙、丙三大成分之间的转化模式图。下列叙述正确的是( )
A.内环境中含有多种酶,是细胞代谢的主要场所
B.镰刀型细胞贫血症是因为甲中的血红蛋白异常
C.丙中蛋白质和氧气含量均低于甲
D.胰腺组织细胞分泌的消化酶、胰岛素等通过甲运输到作用部位
答案 C
解析 细胞质基质是细胞代谢的主要场所,A项错误;镰刀型细胞贫血症是基因突变造成红细胞中的血红蛋白异常引起的,而甲表示血浆,其中没有血红蛋白,B项错误;丙和乙中蛋白质含量均低于血浆(甲),氧气是从血浆中通过自由扩散进入组织液的,所以组织液中氧气含量也低于血浆,C项正确;胰腺分泌的消化酶随胰液由导管直接运输到小肠,不会通过甲运输到作用部位,D项错误。
3.(2019·江西五市八校一模)组织液可对细胞产生缓冲和保护作用。下列有关组织液的叙述,错误的是( )
A.生成与回流的组织液中氧气的含量相等
B.组织液可以是免疫细胞的生存环境
C.淋巴回流受阻会导致组织液增加引起组织水肿
D.组织液中的蛋白质浓度低于血浆中的蛋白质浓度
答案 A
解析 氧气以自由扩散的方式依次经过血浆→组织液→组织细胞参与有氧呼吸,生成的组织液中氧气含量高于回流的组织液中氧气含量,A错误;吞噬细胞可以存在于组织液中,B正确;淋巴回流受阻会导致组织液不能通过淋巴回到血浆,引起组织水肿,C正确;血浆中的蛋白质含量高于组织液,D正确。
4.(2020·吉林长春实验中学开学考)下列关于人体内环境的叙述,错误的是( )
A.静脉注射后,血管中的药物需经组织液进入肌细胞
B.血浆蛋白大量进入组织液会引起组织肿胀
C.内环境的成分中有尿素
D.心肌细胞内的CO2浓度低于其生活的内环境中的CO2浓度
答案 D
解析 血管中的药物可以从血浆进入组织液,再从组织液进入组织细胞,A正确;血浆蛋白大量进入组织液,组织液的渗透压升高,使组织液中的水分增多,引起组织肿胀,B正确;尿素是蛋白质的代谢产物,会从细胞内排到细胞外,属于内环境成分,C正确;人体的心肌细胞进行旺盛的有氧呼吸,消耗O2,产生CO2,因此心肌细胞内的CO2浓度高于其生活的内环境中的CO2浓度,D错误。
5.一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(质量分数为1.8%的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
答案 A
解析 一次性过量饮水会使细胞外液的离子浓度降低,导致组织水肿,从而使细胞肿胀,功能受损。治疗时可静脉滴注高浓度的NaCl溶液,升高细胞外液的离子浓度,使离子浓度恢复正常。
6.(2019·湖南永州一模)正常人体处于0 ℃和30 ℃的环境中均能维持体温相对稳定。处于0 ℃的环境中时,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.a1=b1,a2=b2
B.a1>a2,b1<b2
C.从30 ℃进入0 ℃的环境中,人体皮肤内毛细血管收缩,使机体散热减少
D.从30 ℃进入0 ℃的环境中,人体中甲状腺激素分泌增加,使机体产热增加
答案 B
解析 体温相对稳定的原理是机体的产热量与散热量相等,故a1=b1,a2=b2,A正确;同30 ℃的环境相比,人处于0 ℃环境中是通过增加产热、减少散热来维持体温相对稳定的,因此a1 >a2,b1>b2,B错误;外界环境温度降低时,人体中甲状腺激素分泌增加,使机体产热增加,同时皮肤内毛细血管收缩,血流量减少,机体散热减少,C、D正确。
7.下图是健康人从温暖环境进入寒冷环境时的体温调节模型,有关叙述不正确的是( )
A.体温调节中枢位于下丘脑
B.图中①→③→④→⑤过程属于神经—体液调节
C.“X”代表的主要生理变化是细胞呼吸增强
D.最初的一段时间内,人体产热速率明显大于散热速率
答案 D
解析 体温调节中枢位于下丘脑,A项正确;图中①→③→④→⑤过程需要神经调节和相关激素的参与,属于神经—体液调节,B项正确;甲状腺激素能提高细胞的代谢水平,增加产热量,因此“X”代表的主要生理变化是细胞呼吸增强,C项正确;当人从温暖环境突然进入寒冷环境的初期,人体会迅速产热,而由于体温调节特别是体液调节过程需要一段时间,所以进入寒冷环境初期,人体的产热速率小于散热速率,若人体的产热速率明显大于散热速率,该个体的体温会上升甚至发热,D项错误。
8.(2019·山东青岛期初调研)中暑是指在高温和热辐射的长时间作用下,机体体温调节障碍,水、电解质代谢紊乱及神经系统功能损害症状的总称。下列相关叙述错误的是( )
A.中暑后,下丘脑的调控能力将会下降
B.中暑与人体体液调节和神经调节紊乱有关
C.中暑和剧烈运动均可导致肌肉酸痛,二者都是人体内环境稳态遭到破坏所致
D.中暑导致神经系统功能受损可能与离子的跨膜运输有关
答案 C
解析 体温调节中枢在下丘脑,中暑后下丘脑的调控能力将会下降,A正确;机体体温调节障碍,出现水、电解质代谢紊乱及神经系统功能损害症状,这说明中暑与人体体液调节和神经调节紊乱有关,B正确;中暑导致肌肉酸痛是人体内环境稳态遭到破坏所致,而剧烈运动时,肌肉细胞进行无氧呼吸产生乳酸,乳酸积累导致肌肉酸痛,此过程发生在细胞内,没有破坏人体内环境稳态,C错误;神经系统的功能与钠离子内流、钾离子外流等有关,因此中暑导致神经系统功能受损可能与离子的跨膜运输有关,D正确。
9.(2020·江苏泰州质量检测)诺如病毒会引起胃肠道感染,主要症状为恶心、呕吐、发热、腹痛和腹泻,下列说法错误的是( )
A.患者抗利尿激素的分泌减少
B.患者体内代谢增强,产热量增加
C.为防止脱水需要及时补充生理盐水
D.患者内环境中理化性质和化学成分发生变化
答案 A
解析 严重的呕吐、腹泻会导致水分大量流失,进而导致细胞外液渗透压升高,导致患者抗利尿激素的分泌增加,患者需及时补充生理盐水,A项错误、C项正确;患者出现了发热症状,说明其体内代谢增强,产热量增加,B项正确;患者内环境稳态失调,其内环境中理化性质和化学成分会发生变化,D项正确。
10.如图中三条曲线表示当环境温度从25 ℃降到3 ℃时,小白鼠体内甲状腺激素含量、尿量及酶活性的变化情况,依次为( )
A.①③② B.①③③
C.③①② D.①①②
答案 D
解析 小白鼠为恒温动物,外界温度降低时,小白鼠为维持体温恒定,需要加快代谢速率,所以甲状腺激素含量增加;温度降低,则出汗减少,内环境渗透压降低,抗利尿激素分泌减少,尿量增加;在外界环境温度变化时,恒温动物酶的活性基本不变,D符合题意。
二、非选择题
11.如图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。A、B、C、D表示四种体液,①②表示有关的物质。请据图回答下列问题:
(1)A~D中不属于内环境成分的是[ ] ;[ ] 是体内绝大多数细胞直接生活的环境。
(2)B体液是 ,经过循环它由 汇入C中。B、C的成分相近,两者最主要的差别是 。
(3)C的渗透压大小主要与 的含量有关;其酸碱度保持相对稳定,与它含有的 、HPOeq \\al(2-,4)等离子有关。
(4)如果②代表O2,由体外进入到组织细胞需要 (系统)协助完成;机体维持稳态的主要调节机制是 。
答案 (1)D 细胞内液 A 组织液 (2)淋巴 左右锁骨下静脉 C中含有较多的蛋白质(或B中蛋白质含量很少) (3)无机盐、蛋白质 HCOeq \\al(-,3) (4)呼吸系统、循环系统 神经—体液—免疫调节网络
解析 (1)体液分为细胞内液和细胞外液,细胞外液构成内环境,图中不属于内环境成分的是D细胞内液;绝大多数细胞周围的液体是A组织液,故组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。(2)B体液是单方向流动的,故为淋巴,经过淋巴循环它由左右锁骨下静脉汇入C血浆中。血浆和淋巴的成分相近,两者最主要的差别是血浆中含有较多的蛋白质。(3)C血浆的渗透压大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关;血浆pH的调节依赖于血浆中的缓冲物质,故其酸碱度保持相对稳定,与它含有的缓冲物质HCOeq \\al(-,3)、HPOeq \\al(2-,4)等离子有关。(4)如果②代表O2,由体外进入到组织细胞需要呼吸系统、循环系统协助完成;机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络。
12.如图所示,正常人一次饮用1 000 mL清水和0.9% NaCl等渗溶液的尿量变化。
(1)曲线 (填“A”或“B”)代表的是喝清水的尿量变化。
(2)大量喝清水后血浆渗透压 , 激素分泌减少,肾脏对水的重吸收 ,尿量增加。
(3)血量过多时,左心房被扩张,刺激了容量感受器,产生冲动经迷走神经传入中枢,抑制了下丘脑—神经垂体系统释放抗利尿激素,尿量增加。综合以上情况说明尿量的调节属于 调节。
(4)如曲线图所示,人体能维持排尿率的基本稳定,说明它的调节机制为 。
答案 (1)A (2)下降 抗利尿 减少 (3)神经—体液
(4)负反馈调节
解析 (1)大量饮用清水后细胞外液渗透压会下降,为了使渗透压恢复到正常范围,机体排尿量会增加,分析图形应是曲线A。
(2)大量喝清水后血浆渗透压下降,此时抗利尿激素分泌减少,肾脏对水的重吸收减少,使尿量增加。
(3)冲动经迷走神经传入中枢作用于下丘脑—神经垂体系统释放抗利尿激素,在抗利尿激素作用下最终使尿量增加,这说明了尿量的调节既有神经调节也有体液调节。
(4)排尿量增加时会通过机体的调节使血浆渗透压下降,这是因为渗透压下降后,刺激作用于下丘脑渗透压感受器,然后通过调节最终使渗透压恢复到正常,排尿量也恢复到正常,所以是一种负反馈调节。
13.某科研小组将一组小鼠依次置于25 ℃、0 ℃、25 ℃环境中,在每一种环境中均生活15 min,从开始到结束,每隔5 min测一次皮肤血流量、血液中促甲状腺激素(TSH)、促甲状腺激素释放激素(TRH)含量,共测了9次。假设测量过程不影响这些激素的分泌,测量结果(相对值)如下表。请回答下列问题:
(1)小鼠由25 ℃环境进入到0 ℃环境时,机体通过调节皮肤血流量,以 (填“增加”或“减少”)散热量来应对寒冷环境。据表分析,指标 (填“A”“B”或“C”)代表皮肤血流量。
(2)据实验中第3次~第5次的测量结果可以推断指标 (填“A”“B”或“C”)是TSH,原因是 。
(3)为进一步确定下丘脑在体温调节中的作用,刺激下丘脑的前部,小鼠有出汗现象;刺激下丘脑的后部,出现寒战现象。这说明小鼠产热中枢是在下丘脑的 (填“前部”或“后部”)。
答案 (1)减少 C (2)B TSH的含量变化受TRH的调控,小鼠由高温环境进入低温环境时,TRH先上升,TSH后上升 (3)后部
解析 (1)小鼠由25 ℃环境进入到0 ℃环境时,机体通过调节皮肤血流量,以减少散热量来应对寒冷环境;机体在0 ℃环境时的皮肤血流量应小于25 ℃环境时的血流量,所以据表分析,指标C代表皮肤血流量。(2)表中第3次~第5次表示小鼠由25 ℃环境到0℃环境时的指标变化情况,由于TSH的含量变化受TRH的调控,小鼠由高温环境进入低温环境时,TRH先上升,TSH后上升,所以可以推断指标B是TSH。(3)机体在寒冷环境中时,可通过骨骼肌不自主战栗(寒战)来增加产热量,在炎热环境中时,机体可通过排汗来增加散热量。因此,小鼠产热中枢是在下丘脑的后部。名称
位置
体温调节中枢
下丘脑
体温感觉中枢
大脑皮层
温度感受器
皮肤、黏膜和内脏器官
次数
指标
1
(25℃)
2
(25℃)
3
(25℃)
4
(0℃)
5
(0℃)
6
(0℃)
7
(25℃)
8
(25℃)
9
(25℃)
A
0.45
0.44
0.45
0.55
0.55
0.52
0.50
0.46
0.45
B
0.31
0.31
0.30
0.30
0.60
0.62
0.38
0.33
0.32
C
0.23
0.23
0.23
0.18
0.17
0.16
0.22
0.23
0.23
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