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专题12-内环境与稳态专题12内环境与稳态 内环境及稳态命题剖析考向扫描1以选择题的形式考查内环境的组成及相互关系,考查学生识记能力和知识迁移能力2以选择题的形式考查稳态的概念及意义,考查学生的理解能力和应用能力命题动向本部分的考点主要涉及内环境各组成成分之间的关系、内环境的理化性质、内环境的稳态及其意义,命题将结合具体实例对内环境的成分或稳态及其失调现象进行分析,以选择题为主1.(2012年江苏生物,3,2分)下列关于人体内环境稳态失调的叙述,错误的是()A.淋巴管阻塞引起下肢水肿B.血液中钙盐过多引起肌无力C.再次接触同种过敏原引起过敏反应D.腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失解析:本题考查内环境和稳态。人体内环境是由细胞外液组成的,腹泻可引起体液中水分的大量丢失,但不会导致体液中蛋白质大量丢失。答案:D。2.(2011年江苏卷)下列关于人体内环境的叙述,错误的是()A.抗原与抗体的特异性结合发生在内环境中B.内环境成分中含有CO2、尿素、神经递质等C.组织液渗回血浆和渗入淋巴的量相差较大D.血浆的成分稳定时,机体达到稳态解析:本题考查了人体内环境的组成成分和稳态。稳态是内环境的相对稳定状态,内环境包括血浆、组织液、淋巴等。并不仅仅是血浆成分稳定,机体就达到稳态,故D错误。答案:D。3.(双选题)(2011年广东理综卷)小杨同学将部分生物学知识归纳如下,其中正确的是()解析:本题以流程图为载体,考查内环境组成、血糖调节、激素调节及生态系统的能量流动。肾上腺的分泌调节为分级调节和反馈调节,故B正确。淀粉是植物多糖,肝糖原是动物多糖,两者不能相互转化,故C错误。能量流动具有单向性,分解者的能量不能流向生产者,故D错误。答案:AB。4.(2011年四川理综卷)下列关于人在剧烈运动时生理变化过程的描述,正确的是()A.大量失钠,对细胞外液渗透压的影响大于细胞内液B.大量乳酸进入血液,血浆由弱碱性变为弱酸性C.胰高血糖素分泌量上升,促进肝糖原和肌糖原分解D.血液中O2含量下降,刺激了呼吸中枢促进呼吸运动解析:本题考查生物内环境与稳态。维持细胞外液渗透压的主要是Na+,维持细胞内液渗透压的主要是K+,所以大量失钠,对细胞外液渗透压影响大,故A正确;大量乳酸进入血液,由于人体的调节作用,使血浆pH处于7.357.45之间,仍呈弱碱性,故B错误;胰高血糖素分泌量上升,能促进肝糖原分解成葡萄糖,使血糖浓度升高,不能促进肌糖原分解成葡萄糖,故C错误;在呼吸调节中,刺激呼吸中枢并促进呼吸运动加快的因子是CO2,故D错误。答案:A。5.(2010年安徽理综卷)下列关于内环境的叙述,正确的是()A.内环境的渗透压下降会刺激下丘脑分泌抗利尿激素增加B.内环境是一个主要由H2P/HP构成的缓冲体系C.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所D.内环境的变化会引起机体自动地调节器官和系统的活动解析:内环境渗透压升高,刺激下丘脑分泌抗利尿激素增加,内环境渗透压下降抗利尿激素分泌量会减少;内环境的缓冲体系与H2CO3/HC、H2P/HP有关;内环境即细胞外液是机体内的细胞进行正常生命活动的液体环境,而不是细胞代谢的场所;当内环境的各种成分变化后,在神经体液免疫调节下,使器官、系统进行正常生命活动。答案:D。6.(2010年江苏卷)人体稳态的调节能力是有一定限度的。下列现象属于内环境稳态失调的是()A.寒冷时出现寒颤B.从平原到高原,有的人出现肺水肿症状C.接受抗原刺激后,B淋巴细胞增殖和分化D.饮水不足时,抗利尿激素释放增加解析:寒冷时出现寒颤属于人体对外界环境变化的调节,是正常的生理反应;肺水肿是肺脏内血管与组织细胞之间液体交换功能紊乱所致,是病理反应,由此判断B项所述是内环境稳态失调的结果;接受抗原刺激后,B淋巴细胞增殖和分化,属于体液免疫的一部分,是正常的生理反应;饮水不足时,抗利尿激素释放增加,属于人体对水平衡的调节,是正常的生理反应。答案:B。本题以人体稳态的调节能力为载体,主要考查运用所学知识,对生物学现象进行解释、推理。正确理解人体内环境的稳态的概念是解决本题的关键。7.(2012年安徽理综卷,30(),12分)机体激素含量的相对稳定对维持稳态有重要作用。(1)内分泌腺没有导管,分泌的激素。因此,临床上可通过抽取血样来检测内分泌系统的疾病。某甲状腺功能障碍患者,检测到体内有一种促甲状腺激素(TSH)受体的抗体。该抗体阻断TSH的效应,则该患者血液中TSH含量比正常值。另一甲状腺功能障碍患者,下丘脑功能正常,血液中TSH和甲状腺激素(TH)含量明显低于正常值,为诊断病因,静脉注射TSH后,TH含量明显升高。表明该患者部位发生了病变。(2)下丘脑的受中枢神经系统活动调节并释放激素,从而调节垂体激素的分泌。TH对垂体的反馈抑制作用与促甲状腺激素释放激素(TRH)的刺激作用、相互影响,共同维持机体TSH含量的稳定。TH能进入垂体TSH分泌细胞内发挥作用,表明该细胞能通过接受信息。解析:本题考查激素调节对内环境的重要作用。(1)内分泌腺没有导管,其分泌的激素直接弥散到体液中,然后随血液流到全身而作用于靶细胞或靶器官。患者体内有促甲状腺激素(TSH)受体的抗体,此抗体就会与促甲状腺激素受体发生结合,使促甲状腺激素不能与甲状腺结合,甲状腺激素分泌量减少,促甲状腺激素分泌增多。另一患者下丘脑功能正常,而血液中TSH和甲状腺激素(TH)含量明显低,注射TSH后,TH含量明显升高,此信息说明促甲状腺激素分泌不足,其腺体腺垂体发生了病变。(2)下丘脑有感受、传导和调节功能,又有分泌功能,能释放激素的是下丘脑的神经分泌细胞,甲状腺激素(TH)通过负反馈调节可抑制垂体分泌促甲状腺激素,而下丘脑分泌促甲状腺激素释放激素能促进垂体分泌促甲状腺激素,因此,甲状腺激素与促甲状腺激素释放激素对垂体的作用是相反的,相互拮抗。激素只有与其特异性受体结合后才发挥作用,TH能进入垂体TSH分泌细胞内发挥作用,这表明TH的受体是细胞内受体。答案:(1)弥散到体液中,随血液流到全身高(腺)垂体(2)神经分泌细胞相互拮抗细胞内受体 激素是由内分泌腺分泌的,激素之间可能是协同关系,也可能是相互拮抗关系。激素与其特异性受体结合后才能发挥作用,不同激素的受体所在的部位不同,有的可以在细胞膜上,有的可以在细胞内。体温调节和血糖调节命题剖析考向扫描1结合曲线、图表等以选择题形式考查体温调节或血糖调节,考查学生的理解能力、分析能力2结合实例考查体温调节或血糖调节,考查学生的知识迁移能力、应用能力。题型以非选择题为主命题动向本部分知识与生活密切相关,发烧、糖尿病等将作为考题背景出现,还可结合曲线、图解等形式命题。题型既有选择题又有非选择题1.(多选题)(2012年江苏生物,25,3分)糖耐量受损(IGT)的人表现为空腹血糖浓度正常、负荷(如饮食)后血糖浓度升高异常。为了探究运动对IGT的干预情况,受试者于餐后进行中等强度持续运动30 min,定时采样测定血糖浓度及胰岛素含量,实验结果如图所示。由此可初步推测()A.餐后60 min时,胰岛素分泌下降导致血糖浓度低于对照组B.餐后适度运动可降低IGT人群餐后血糖峰值和胰岛素升高幅度C.餐后适度运动使IGT人群胰岛素分泌高峰提前,血糖浓度下降D.餐后适度运动可以减轻IGT人群胰岛B细胞的分泌负担解析:本题考查血糖调节的有关知识。由图曲线可知,餐后60 min时,实验组胰岛素分泌下降而对照组胰岛素还继续上升,胰岛素具有降低血糖作用,实验组在胰岛素分泌下降时,而血糖浓度低于对照组是因为餐后适度运动,消耗一部分葡萄糖释放能量。答案:BCD。2.(2012年四川理综卷,5,6分)给实验鼠静脉注射不同剂量的胰岛素,测得血糖的补充速率和消耗速率如图所示。下列相关分析正确的是()A.随着曲线a的下降,非糖物质向葡萄糖转化的速率加快B.曲线b的上升是胰岛素作用于肝脏、肌肉等细胞的结果C.当胰岛素浓度为40 U/mL时,在较长时间内血糖浓度会维持相对稳定D.高浓度胰岛素条件下,下丘脑中控制胰岛A细胞分泌的神经中枢处于抑制状态解析:本题考查血糖调节知识与获取信息能力。胰岛素的作用体现在三个方面:加速血糖合成糖原。加速组织细胞摄取葡萄糖,加速组织细胞内葡萄糖的氧化分解(消耗增加,故B正确)。抑制非糖物质转化为葡萄糖(故A错误)。胰岛素的作用结果是降低血糖含量。结合胰岛素的作用和图示判断:a为血糖补充速率,b为血糖消耗速率。当血糖浓度下降,通过反馈调节,一方面直接刺激胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加,另一方面,下丘脑有关中枢兴奋,通过神经调节使胰岛A细胞分泌胰高血糖素增加。因而在胰岛素为40 U/mL时,血糖消耗速率大于血糖补充速率,所以血糖不会在较长时间内维持相对稳定。故C、D错误。答案:B。3.(2012年山东理综卷,24,9分)哺乳动物肝细胞内糖代谢的部分过程如图所示。(1)图中X物质为。在有氧条件下,该物质和水彻底分解成二氧化碳和H,该过程在中进行。(2)血糖浓度升高时,葡萄糖进入肝细胞后可合成,多余的葡萄糖还可转化成以储存能量。(3)胰腺中分泌的胰高血糖素,与肝细胞膜上的受体结合后调节糖代谢过程,这反映了细胞膜具有的功能。(4)用14C标记的葡萄糖研究肝细胞内糖代谢的过程中,发现血浆中的白蛋白亦出现放射性。在白蛋白合成和分泌过程中,依次出现放射性的细胞器是。解析:(1)图示为有氧呼吸的过程简图,在细胞质基质中葡萄糖分解成丙酮酸和H,丙酮酸可以进入线粒体基质中与水彻底分解成二氧化碳和H,是有氧呼吸的第二步。(2)血糖浓度升高,胰岛素分泌增多,促进葡萄糖氧化分解成二氧化碳和水,促进葡萄糖合成肝糖原和肌糖原,促进葡萄糖转化为脂肪等非糖物质。(3)胰高血糖素由胰岛A细胞分泌,激素与靶细胞上的受体特异性结合,反映了细胞膜进行细胞间信息交流的功能。(4)分泌蛋白的合成与分泌过程中依次经过的细胞器是核糖体、内质网和高尔基体,另外还有线粒体与这一过程密切相关,但是放射性物质不经过线粒体。答案:(1)丙酮酸线粒体基质(2)肝糖原(或肝糖元)脂肪(3)胰岛A细胞细胞间信息交流(或细胞间信息传递)(4)核糖体、内质网、高尔基体4.(2010年广东理综卷)血糖平衡对机体生命活动具有重要作用。如图是血糖调控模式图,据图回答:(1)当机体处于低血糖状态时,如果机体通过途径使血糖水平恢复正常,其主要机理是分泌增多,促进了分解成葡萄糖,使血糖水平升高。(2)如果机体长期处于高血糖状态,可能的原因是胰岛细胞受损,导致体内分泌减少。(3)胰腺中调控血糖水平的主要激素的化学本质是蛋白质或多肽,它们的合成和加工过程需要、和等细胞器直接参与。激素合成时所需的能量,主要由细胞呼吸产生的直接提供。解析:考查血糖平衡调节。(1)当血糖浓度较低时,刺激胰岛A细胞产生胰高血糖素,促进肝糖原分解以补充血糖。(2)长期处于高血糖状态是糖尿病的主要症状,其病因是胰岛B细胞受损,胰岛素分泌不足。(3)胰岛素属于分泌蛋白,其合成部位是核糖体,加工和运输需内质网、高尔基体参与,并需线粒体提供能量,直接供能物质是ATP。答案:(1)胰高血糖素肝糖原(2)B胰岛素(3)核糖体内质网高尔基体ATP本题主要考查血糖平衡与机体生命活动的关系。解决本题的关键是理解以下问题:(1)分析“”过程,再思考使血糖升高的是什么激素?使血糖升高的途径有哪些?(2)与降血糖有关的激素以及产生该激素的是什么细胞?(3)参与分泌蛋白有关的细胞器有哪些?哪些直接参与?哪些间接参与?5.(2010年全国卷)请回答:(1)葡萄糖由肠腔进入小肠上皮细胞需要蛋白的协助并消耗能量,小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收属于的过程。(2)小肠上皮细胞中的葡萄糖浓度比血液中的高,葡萄糖由上皮细胞进入血液,驱动该转运过程的动力来自于(葡萄糖浓度差、ATP的分解)。(3)正常人体的血糖含量为80120 mg/dL,机体长时间运动时,血糖不断被消耗,此时胰岛细胞分泌的增加,该分泌物可促进机体内的分解,使血糖含量维持在正常水平。(4)当血糖浓度高于180 mg/dL时,部分葡萄糖随尿液排出体外。该过程影响肾脏对水的重吸收从而导致增多,此时收集尿液并加入班氏试剂,经加热后尿液颜色呈。(5)当体内血糖浓度降至50 mg/dL时,人会感觉头昏,其原因是。解析:本题主要考查血糖的平衡及调节。(1)小肠上皮细胞对葡萄糖的吸收需要载体蛋白和代谢产生的能量,所以吸收方式为主动运输;(2)小肠上皮细胞中的葡萄糖浓度高于血液中的葡萄糖浓度时,物质的跨膜运输方式是顺浓度梯度的协助扩散过程,即此时,葡萄糖由小肠上皮细胞进入血液不需要消耗细胞代谢释放的能量,其动力来自葡萄糖的浓度差;(3)胰高血糖素具有升高血糖浓度的作用,当机体血糖浓度降低时,通过机体的调节作用,胰高血糖素的分泌量会增加,以促进肝糖原的分解和非糖物质的转化来升高血糖浓度,从而维持血糖含量的相对稳定。(4)肾脏对原尿中葡萄糖的重吸收能力是有限的,当血糖浓度过高时,肾脏很难将原尿中的葡萄糖全部重吸收,导致尿中含有葡萄糖,而葡萄糖的排出要带走一部分水,因此尿量增加;(5)糖类是生物体主要的能源物质,脑组织活动所需能量主要也是来自糖类的分解,较低的血糖浓度不能满足脑组织对能量的需求。答案:(1)载体主动运输(2)葡萄糖浓度差(3)胰高血糖素肝糖原(4)尿量砖红色(5)脑组织活动所需的能量主要来自血液中葡萄糖的氧化分解,较低的血糖浓度不能满足脑组织活动对能量的需要(其他合理答案也可)水盐平衡及调节命题剖析考向扫描1结合具体实例考查水盐平衡及调节,考查学生的理解能力、分析能力,题型既有选择题又有非选择题2以曲线图等形式考查水盐的平衡及调节,多结合饮水与尿量关系进行分析,考查学生识图能力、应用能力,选择题和非选择题均是常考题型命题动向本考点将结合剧烈运动状态或大量饮水等情况下分析水盐平衡的调节,会涉及抗利尿激素的分泌,题型既有选择题又有非选择题1.(2012年课标全国卷,3,6分)哺乳动物因长时间未饮水导致机体脱水时,会发生的生理现象是()A.血浆渗透压降低B.抗利尿激素分泌增加C.下丘脑渗透压感受器受到的刺激减弱D.肾小管和集合管对水的重吸收作用减弱解析:本题考查动物生命活动的调节等知识。动物长时间缺水会导致血浆渗透压升高,故下丘脑渗透压感受器兴奋,下丘脑神经分泌细胞合成、垂体后叶释放抗利尿激素增多,故肾小管和集合管对水分重吸收能力增强。答案:B。2.(2011年北京理综卷)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:本题考查水盐平衡调节的相关知识。一次性过量饮水,会导致细胞外液渗透压降低,细胞会吸水肿胀。想缓解这种状况,只能是升高细胞外液渗透压,将多余水排出细胞外,静脉滴注高浓度盐水能使细胞外液渗透压升高,此时抗利尿激素分泌减少。答案:A。3.(2011年安徽理综卷)人体内环境的稳态受神经和体液因素调节。请据图回答:(1)某人一次性饮1 000 mL清水,1 h内尿量显著增加,这是由于降低,对相关感受器刺激减弱,导致下丘脑神经内分泌细胞产生的神经冲动减少,其轴突末梢释放的,降低了肾小管和集合管对水的,使水重吸收减少,饮水1 h后,通过图中a所示的调节机制,尿量逐渐恢复正常。(2)在剧烈运动状态下,体内会启动一系列调节机制,其中支配肾上腺髓质的内脏神经兴奋增强,其末梢内释放的神经递质与肾上腺髓质细胞膜上的结合,导致肾上腺素分泌增多,从而促进分解,抑制分泌,引起血糖浓度升高,以满足运动时能量需要。解析:本题以生理过程图为载体,考查人体的血糖和水盐调节的过程。(1)一次性饮入大量清水后,导致细胞外液渗透压降低,下丘脑分泌的抗利尿激素减少,降低了肾小管和集合管对水的通透性,使水的重吸收量减少,因而尿量增加。据图可知,a过程表示血浆渗透压的变化对下丘脑的影响,属于负反馈调节。(2)剧烈运动使葡萄糖的氧化分解加快,导致血糖浓度降低,相关反射弧活动增强,传出神经末梢内突触小泡中的神经递质释放至突触间隙后与突触后膜(肾上腺髓质细胞膜)上的特异性受体结合,肾上腺素分泌增多,促进肝糖原分解,同时抑制胰岛素分泌,即升血糖效应增强而降血糖效应减弱,因而血糖浓度升高。答案:(1)细胞外液渗透压抗利尿激素减少通透性负反馈(2)突触小泡特异性受体肝糖原胰岛素4.(2011年海南卷)原尿中葡萄糖、氨基酸等物质的浓度与血浆中的基本相同。原尿经肾小管上皮细胞的选择性重吸收和分泌作用后形成尿液。正常情况下尿液中不含葡萄糖。肾小管上皮细胞中的葡萄糖通过被动运输的方式进入组织液。下图为肾小管壁及相关结构示意图。回答问题:(1)肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度(高于、低于、等于)组织液中的。(2)原尿中的葡萄糖进入肾小管上皮细胞的运输方式是,需要的参与。(3)肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是。原尿中葡萄糖未能被完全重吸收从而导致尿量增加的原因是。解析:本题考查水平衡调节的相关知识。肾小管上皮细胞从肾小管中以主动运输方式吸收葡萄糖,再以被动运输方式快速将葡萄糖释放入组织液中,以利于葡萄糖返回到血浆中。故肾小管上皮细胞中的葡萄糖浓度高于组织液中的。(2)原尿中葡萄糖进入肾小管上皮细胞方式为主动运输,需要载体蛋白协助,并消耗能量。(3)肾小管上皮细胞重吸收水分的原理是渗透吸水。原尿中渗透压与肾小管上皮细胞内渗透压差值减小,重吸收水分减少,进而导致尿量增加。答案:(1)高于(2)主动运输载体蛋白、能量(3)渗透吸水原尿中渗透压与肾小管上皮细胞内渗透压差值减小,重吸收水分减少,进而导致尿量增加5.(2010年上海卷)如图为人体细胞外液渗透压平衡的部分调节机制示意图。据图回答问题。(1)写出图中A、B的名称:A、B。当健康人体处于环境温度38 时,内环境仍能维持相对稳定的温度和渗透压。(2)此时,体内温度调节的主要反射弧是。(3)写出此时人体渗透压的神经体液调节机制:。(4)细胞外液渗透压下降对A的调节效应是A的活动,此种调节方式在人体内环境平衡的调节中广泛存在,其意义在于。解析:(1)根据图解可以判断,C是抗利尿激素,是由下丘脑(A)分泌、垂体(B)释放的。(2)体温调节中既有神经调节也有体液调节,神经调节的形式是反射,书写反射弧时,感受器、神经中枢和效应器要写出具体的结构。(3)题中涉及人体的体温调节和渗透压调节,所以在书写神经体液调节机制时,要具体到体温和渗透压调节这两个方面。(4)当渗透压下降后,抑制了下丘脑分泌抗利尿激素,进而使肾小管和集合管对水的重吸收减弱,尿量增加,使渗透压升高,这种调节方式属于反馈调节,能准确、迅速地调节激素的含量,维持内环境的相对稳定。答案:(1)下丘脑垂体(2)皮肤温觉感受器传入神经下丘脑体温调节中枢传出神经汗腺(3)此时血流量增加,出汗增加,细胞外液渗透压升高,刺激下丘脑,促使抗利尿激素分泌增加,经垂体释放,作用于肾小管,重吸收增强,尿量减少;同时,下丘脑渴觉中枢兴奋,引起口渴,主动饮水,增加机体含水量(4)抑制(负反馈)维持激素水平的相对稳定(维持内环境/系统/机体的相对稳定)