人體的內環境與穩態

胡四新

一、近三年高考回眸

二、考點要求和目標

穩態的生理意義（Ⅱ）

注：“Ⅱ”表示2017年考綱中對知識內容要求掌握的程度即理解所列知識和其他相關知識之間的聯系和區別，并能在較復雜的情境中綜合運用其進行分析、判斷、推理和評價。

三、知識結構圖

四、易錯點歸納

（一）對內環境概念的認識

【例1】下列人和動物體內的生理活動，發生在內環境中的是（ ）

A.丙酮酸氧化分解形成二氧化碳

B.基因表達過程中的轉錄和翻譯

C.抗體與抗原的特異性結合

D.分泌蛋白的合成和分泌

【錯因】對內環境包括組織液、血漿和淋巴這一知識點掌握不牢，或者混淆細胞外液和細胞內液；不清楚細胞代謝發生的場所。

【解析】丙酮酸氧化分解形成二氧化碳發生在線粒體中，A項錯誤；基因表達過程中的轉錄和翻譯發生在細胞內，B項錯誤；抗體主要分布在血漿中，因此，抗體與抗原的特異性結合發生在細胞外液中，細胞外液即內環境，C項正確；分泌蛋白的合成和分泌發生在細胞內，D項錯誤。

【答案】C

【特別提示】（1）內環境指的是細胞“外”液，但容易被誤認為細胞“內”液就是“內”環境。（2）區別內環境和外（界）環境：內環境是針對細胞來說的，是指體內細胞生活的液體環境；外（界）環境是針對個體來說的。

（二）對內環境化學成分的認識

【例2】下表為人體組織液和血漿中物質組成及其含量的測定數據。相關敘述不正確的 是（ ）

A.①屬于血漿，因為含有較多的蛋白質

B.②屬于組織液，①中蛋白質含量減少將導致②的含量增多

C.肝細胞中的CO2從產生場所擴散到①至少需穿過5層磷脂分子層

D.②與①的成分存在差異的主要原因是毛細血管壁的選擇透過性

【錯因】不清楚組織液和血漿所含化學成分的差異，導致誤選A或B。

【解析】血漿與組織液成分的差異主要是蛋白質等大分子物質的含量不同，因為血漿中含有豐富的血漿蛋白，且這些大分子物質一般不會經過毛細血管壁進入組織液，這也體現出毛細血管壁具有選擇透過性的特點，因此①是血漿，②是組織液，A、D兩項正確；組織水腫的原因之一是血漿中的蛋白質含量過少，導致血漿滲透壓降低，更多的水分從血漿滲透到組織液中，B項正確；在肝細胞的線粒體中形成的CO2離開肝細胞到組織液要穿過3層生物膜，再經過單層毛細血管壁才能進入血漿，所以共穿過5層生物膜，每層生物膜具有2層磷脂分子，即共穿過10層磷脂分子，C項錯誤。

【答案】C

【特別提示】（1）組織液、淋巴和血漿的成分及含量相近，但又不完全相同，最主要的差別在于血漿中含有較多的蛋白質，而組織液和淋巴中蛋白質含量很少。（2）細胞外液成分的確認方法——①屬于細胞外液的成分：營養物質（水、無機鹽、脂質、氨基酸、維生素、葡萄糖、核苷酸等）、代謝產物（尿素、氨等）、信號分子（激素、抗體等）、血漿蛋白（血清白蛋白、血清球蛋白、纖維蛋白原等）、氣體分子（O2、CO2等）。②不屬于內環境的成分——含“細胞”的物質及只能存在于細胞內或細胞膜上的成分：血液（含各種血細胞，如紅細胞、白細胞等）、血紅蛋白、核酸（DNA、RNA）、載體蛋白、糖蛋白、胞內酶（如呼吸酶、H2O2酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等）、一切與外界相通的管腔（如消化道、呼吸道、尿道等）以及與外界相通的液體（如淚液、汗液、尿液等）。

（三）內環境各成分間的物質交換關系

【例3】下圖中a、b、c分別表示人體內三種細胞外液，細胞1、2、3分別表示處于該細胞外液中的多種細胞，箭頭表示這三種液體之間的相互關系。下列有關敘述正確的是（ ）

①液體a的蛋白質含量最高

②細胞2中有的種類不消耗O2

③液體c中可能含有激素和消化酶

④細胞3的種類最多

A.②③ B.③④

C.①② D.②④

【錯因】解答該題時出現錯誤的主要原因之一是不清楚血漿、組織液、淋巴三者之間物質交換的關系。

【解析】由圖可知，a是淋巴，細胞1為淋巴細胞；b是血漿，細胞2為血細胞；c是組織液，細胞3是組織細胞。組織液、淋巴和血漿三種細胞外液中，血漿（液體b）的蛋白質含量最高，①錯誤；血細胞分為紅細胞、白細胞和血小板，其中成熟的紅細胞沒有細胞核和各種細胞器，因此只能進行無氧呼吸，不消耗氧氣，②正確；組織液中不含消化酶，因為消化酶不屬于內環境，③錯誤；組織細胞種類最多，④正確。故D項正確。

【答案】D

【特別提示】血漿、組織液和淋巴之間的相互關系——①血漿與組織液間可以進行雙向物質交換，血漿成分通過毛細血管滲入組織液，組織液成分通過毛細血管滲入血漿；②組織液→淋巴→血漿間是單向物質交換，淋巴來源于組織液，返回血漿。這是判斷血漿、組織液、淋巴三者關系的突破口；③細胞內液與組織液間可以進行雙向物質交換。

五、重難點歸納

（一）內環境的成分及其相互關系

1.知識講解

2.典例分析

【例1】下圖表示人體內的細胞與細胞外液和外界環境之間進行物質交換的過程。下列敘述不正確的是（ ）

A.①②③分別代表血漿、淋巴和組織液，三者共同構成人體內環境

B.當人體蛋白質長期供應不足時，①③等處的滲透壓會升高

C.①中含有的成分有血漿蛋白、水、無機鹽等

D.無氧呼吸產生并釋放到①中的乳酸由緩沖物質中和，以維持內環境pH的相對穩定

【解析】細胞外液包括血漿、組織液和淋巴，根據三者之間的關系，可確定①②③分別為血漿、淋巴和組織液，它們構成人體細胞生活的內環境，A項正確；當人體蛋白質長期供應不足時，會導致血漿蛋白減少，從而引起血漿滲透壓下降，血漿滲透壓下降后，導致血漿中的水分滲透進入組織液中，從而引起組織液的濃度下降，組織液的滲透壓也下降，B項錯誤；血漿中含有血漿蛋白、水、無機鹽等，C項正確；乳酸釋放到血漿中后，由血漿中的緩沖物質（如HCO3-）中和，D項正確。

【答案】B

（二）組織水腫原因的分析

1.知識講解

組織水腫是內環境穩態失調的一種表現。組織水腫的原因主要有以下幾個方面：

（1）營養不良：造成血漿蛋白含量減少，血漿滲透壓降低。

（2）毛細血管壁破損：引起血漿蛋白外滲進入組織液，血漿滲透壓降低，而組織液滲透壓升高。

（3）淋巴管阻塞：導致淋巴無法回流且組織液不能進入淋巴管。

（4）花粉等過敏：引起毛細血管壁通透性增加，血漿蛋白外滲進入組織液，血漿滲透壓降低，組織液滲透壓升高。

（5）腎炎：導致血漿蛋白丟失，血漿滲透壓下降。

2.典例分析

【例2】（2016·浙江卷·4）下列關于無機鹽和其他化合物對人體與動物機能影響的敘述，正確的是（ ）

A.攝入過多過咸食物后，會引起細胞內液的量增加

B.骨骼肌纖維內乳酸積累過多，會引起細胞體積增大

C.發生局部炎癥反應時的腫脹，是由于組織中的Na+濃度增加所致

D.將蛙神經纖維置于適宜的溶液后再適當增加溶液的KCl濃度，其靜息電位絕對值增大

【解析】攝入過多過咸食物后會導致細胞外液濃度增大，進而導致水從細胞內更多的流向細胞外，A項錯誤；細胞內乳酸積累過多導致細胞內液濃度增大，進而導致細胞吸水使細胞體積增大，B項正確；發生局部炎癥反應時腫脹，是由于組織中一種多肽類物質的增加所致，C項錯誤；神經纖維的培養液中K+濃度增大，導致細胞內外K+濃度差減小，靜息電位的絕對值會減小，D項錯誤。

【答案】B

（三）內環境的理化性質

1.知識講解

內環境理化性質的三個主要方面：

（1）滲透壓：

①溶液滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質微粒的數目。

②滲透壓的大小反映了溶液中溶質微粒對水分子的吸引力大小，滲透壓越大，溶質微粒對水分子的吸引力就越大。因此，在滲透作用中水分子總是從滲透壓小的地方流向滲透壓大的地方。

③血漿滲透壓的大小主要與無機鹽、蛋白質的含量有關。細胞外液滲透壓的90%以上來源于Na+和Cl-。

（2）酸堿度：正常人的血漿近中性，pH為7.35～7.45，與HCO3-、HPO42-等離子有關。

（3）溫度：人體細胞外液的溫度一般維持在37 ℃左右。

【特別提示】滲透壓與溶液物質的量濃度具有密切的關系，二者之間的關系可以表示為π=CRT。其中，π表示滲透壓，C表示物質的量濃度（mol/L），R為常數，T為絕對溫度?？梢?，在溫度一定時，滲透壓與物質的量濃度成正比關系。

2.典例分析

【例3】（2016·海南卷·19）下列與動物體內K+、Na+等有關的敘述，錯誤的是（ ）

A.NaCl中Na+參與血漿滲透壓形成而Cl-不參與

B.產生和維持神經細胞靜息電位主要與K+有關

C.興奮沿神經纖維傳導時細胞膜外Na+大量內流

D.Na+從紅細胞外運入紅細胞內的過程屬于被動運輸

【解析】血漿滲透壓的大小與Na+和Cl-都有關，A項錯誤；產生和維持靜息電位主要與K+外流有關，B項正確；興奮是由于產生了動作電位，動作電位是由Na+內流形成的，C項正確；Na+進入紅細胞是順濃度梯度的協助擴散，屬于被動運輸，D項正確。

【答案】A

（四）內環境的功能——細胞與外界環境進行物質交換的媒介

1.知識講解

細胞通過內環境與外界環境進行物質交換，圖解如下：

2.典例分析

【例4】下圖表示人體細胞與外界環境之間進行物質交換的過程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示直接參與的幾種系統或器官，①②③④⑤表示相關物質，甲、乙、丙表示三種液體，A、B表示相關過程。下列相關敘述不正確的是（ ）

A.內環境中蛋白質含量最高的是乙，若A過程受阻，則會引起組織水腫

B.圖中的B過程增強時，人往往會在大腦皮層產生渴覺

C.③所代表的物質對Ⅲ的活動有調節作用，最終能使乙的pH保持恒定

D.圖中系統或器官協調一致地正常運行是維持穩態的基礎，否則將會引起穩態失調

【解析】根據圖示可知，題圖表示人體細胞與外界環境之間進行物質交換的過程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示直接參與的幾種系統或器官，它們依次是循環系統、消化系統、呼吸系統、泌尿系統（腎臟）和皮膚。①②③④⑤表示相關物質，它們依次是食物、O2、CO2、尿液、汗液。甲、乙、丙表示三種液體，依次是淋巴、血漿和組織液。A表示淋巴轉化為血漿，B表示腎小管和集合管對原尿的重吸收。圖中三種液體淋巴、血漿和組織液組成了人體細胞生活的內環境，其中蛋白質含量最高的是乙（血漿），若A（淋巴轉換為血漿的過程）受阻，則會引起組織水腫，A項正確；圖中B（腎小管和集合管對原尿的重吸收過程）中水的運輸方式為自由擴散，當此過程增強時，人往往會在大腦皮層產生渴覺，B項正確；③（CO2）對Ⅲ（呼吸系統）的活動有調節作用，最終能使乙（血漿）的pH穩定在一定范圍內，而不是保持恒定值，C項錯誤；圖中系統或器官協調一致地正常運行是維持穩態的基礎，否則會引起穩態失調，D項正確。

【答案】C

（五）內環境穩態及其調節機制

1.知識講解

2.典例分析

【例5】下列有關人體內環境穩態的敘述，錯誤的是（ ）

A.人體內環境穩態的失調與外界環境無關

B.人體有多種器官、系統參與維持內環境穩態

C.人體維持內環境穩態的調節能力有一定限度

D.人體內環境的穩態有利于參與其調節的器官保持正常機能

【解析】人體內環境穩態的失調與外界環境有關，當外界環境的變化超過人體自身的調節能力時，即出現內環境穩態的失調，A項錯誤、C項正確；人體有多種器官、系統參與維持內環境穩態，B項正確；內環境穩態是機體進行正常生命活動的必要條件，D項正確。

【答案】A

（六）生物體維持pH穩定的機制

1.知識講解

（1）維持pH穩態的原因：血漿中存在緩沖物質，如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。

（2）維持機制：酸性或堿性物質進入血漿后，可以和緩沖物質發生反應，反應產物可以通過肺或腎臟排出體外，從而使血漿的酸堿度保持相對穩定。

①當酸性物質（如乳酸）增加時：

HL（代表乳酸）+NaHCO3→NaL+ H2CO3

H2CO3（不穩定）→H2O+CO2（CO2通過呼吸系統釋放）

②當堿性物質（如Na2CO3）增加時：

Na2CO3+H2CO3→2 NaHCO3（在人體內，過多的NaHCO3可以由腎臟排出，從而緩解了體內的堿性變化）

2.典例分析

【例6】劇烈運動時，血漿中乳酸含量大增而pH基本不變，對此現象的解釋不正確的是（ ）

A.血漿是一種緩沖溶液體系

B.乳酸與NaHCO3反應生成弱酸H2CO3

C.H2CO3分解成的CO2可經呼吸排出

D.大量乳酸進入血液后馬上被稀釋或被徹底分解

【解析】大量乳酸進入血液后與NaHCO3反應生成弱酸H2CO3，H2CO3分解成的CO2可經呼吸排出，從而維持pH基本不變，D項錯誤。

【答案】D

六、強化訓練

1.人體的組織細胞間分布著許多毛細血管，那么毛細血管壁細胞所生活的內環境 是（ ）

A.血漿和組織液

B.血漿和淋巴

C.淋巴和組織液

D.細胞內液

2.在人體血漿中，有多種不同功能的蛋白質，這些蛋白質的功能不應包括（ ）

A.催化蛋白質水解為多肽

B.降低血糖濃度

C.刺激B淋巴細胞增殖和分化

D.特異性與抗原相結合

3.下列有關人體內環境及其穩態的敘述，錯誤的是（ ）

A.細胞外液滲透壓的大小主要取決于Na+和Cl-的含量

B.內環境中發生的丙酮酸氧化分解給細胞提供能量，有利于生命活動的進行

C.內環境穩態遭到破壞時必將導致細胞代謝紊亂

D.神經—體液—免疫調節網絡是機體維持穩態的主要調節機制

4.下列關于人體內環境與穩態的敘述，錯誤的是（ ）

A.內環境中含有多種成分，激素、抗體、淋巴因子、血漿蛋白、葡萄糖、尿素等都是內環境的成分

B.神經遞質與突觸后膜上受體的結合，抗體與抗原的結合都發生在內環境中

C.紅細胞的內環境是血漿；毛細血管壁細胞的內環境是血漿與組織液；毛細淋巴管壁細胞的內環境是淋巴與血漿

D.人體內環境的穩態是在神經調節、體液調節與免疫調節的共同作用下由各器官、系統協調實現的

5.下列關于內環境及其物質組成和理化性質的敘述，正確的是（ ）

A.正常情況下，細胞內合成的大分子物質都能出現在內環境中

B.內環境中，組織液與淋巴、淋巴與血漿之間的轉化均為單向

C.在寒冷環境中，人體的產熱速率應一直大于散熱速率

D.攝入過咸的食物后，人體內環境的滲透壓會先上升后趨于穩定

6.內環境穩態的維持與人體健康有密切的關系。下圖為人體內環境穩態概念圖，下列敘述不正確的是（ ）

A.圖中①③分別代表組織液和內環境

B.正常人血漿pH為7.35～7.45，血漿的pH之所以能保持穩定，與其內部含有HCO3-、HPO42-等離子有關

C.一個人長時間發高燒，會出現全身乏力，食欲不振等癥狀，主要原因是體溫過高使體內酶的活性下降

D.目前普遍認為神經—體液網絡是機體維持穩態的主要調節機制

7.請回答下列有關穩態的問題：

（1）人體內環境的 ____________ 都處于動態平衡之中，這種 ____________ 穩定的狀態叫做穩態。這種動態平衡保持在一定范圍內，如人的體溫每日變化不超過 ℃。

（2）當____________或 ____________ 時，內環境的穩態就會遭到破壞，因此通過加強自我保健，減少外界環境變化對機體的不良影響，同時增強 ____________ 以適應 ____________ ，可預防內環境穩態失調，保持機體健康。

（3）內環境的成分相對穩定，首先與____________ 等系統的功能及細胞代謝功能的實現有直接關系；其次還與各器官、系統的 ____________有關；目前普遍認為 是機體維持穩態的主要調節機制。

（4）內環境穩態是____________ 的必要條件。

8.內環境是人體細胞生活的直接環境，內環境的溫度、滲透壓、pH及各種化學物質的含量在正常情況下能夠維持相對穩定的狀態，這是人體完成各項生命活動的必要條件。

（1）人體內環境的各種理化性質及化學物質含量會發生變化的原因是____________ 。

（2）人體維持體溫相對穩定的調節方式是 ____________ 。

（3）病人呼吸受阻，肌細胞會因為無氧呼吸產生大量乳酸，乳酸進入血液后，會使血液pH ____________ ，但乳酸可以與血液中的 ____________發生反應，使血液的pH維持相對穩定。

（4）嘗試構建人體肝臟內血漿、組織液、成熟紅細胞內液間O2、CO2擴散的模型（①在圖形框中用實線箭頭表示O2，用虛線箭頭表示CO2；②不考慮CO2進入成熟紅細胞內液）。

（參考答案見第86頁）