人体的内环境与稳态

胡四新

一、近三年高考回眸

二、考点要求和目标

稳态的生理意义（Ⅱ）

注：“Ⅱ”表示2017年考纲中对知识内容要求掌握的程度即理解所列知识和其他相关知识之间的联系和区别，并能在较复杂的情境中综合运用其进行分析、判断、推理和评价。

三、知识结构图

四、易错点归纳

（一）对内环境概念的认识

【例1】下列人和动物体内的生理活动，发生在内环境中的是（ ）

A.丙酮酸氧化分解形成二氧化碳

B.基因表达过程中的转录和翻译

C.抗体与抗原的特异性结合

D.分泌蛋白的合成和分泌

【错因】对内环境包括组织液、血浆和淋巴这一知识点掌握不牢，或者混淆细胞外液和细胞内液；不清楚细胞代谢发生的场所。

【解析】丙酮酸氧化分解形成二氧化碳发生在线粒体中，A项错误；基因表达过程中的转录和翻译发生在细胞内，B项错误；抗体主要分布在血浆中，因此，抗体与抗原的特异性结合发生在细胞外液中，细胞外液即内环境，C项正确；分泌蛋白的合成和分泌发生在细胞内，D项错误。

【答案】C

【特别提示】（1）内环境指的是细胞“外”液，但容易被误认为细胞“内”液就是“内”环境。（2）区别内环境和外（界）环境：内环境是针对细胞来说的，是指体内细胞生活的液体环境；外（界）环境是针对个体来说的。

（二）对内环境化学成分的认识

【例2】下表为人体组织液和血浆中物质组成及其含量的测定数据。相关叙述不正确的 是（ ）

A.①属于血浆，因为含有较多的蛋白质

B.②属于组织液，①中蛋白质含量减少将导致②的含量增多

C.肝细胞中的CO2从产生场所扩散到①至少需穿过5层磷脂分子层

D.②与①的成分存在差异的主要原因是毛细血管壁的选择透过性

【错因】不清楚组织液和血浆所含化学成分的差异，导致误选A或B。

【解析】血浆与组织液成分的差异主要是蛋白质等大分子物质的含量不同，因为血浆中含有丰富的血浆蛋白，且这些大分子物质一般不会经过毛细血管壁进入组织液，这也体现出毛细血管壁具有选择透过性的特点，因此①是血浆，②是组织液，A、D两项正确；组织水肿的原因之一是血浆中的蛋白质含量过少，导致血浆渗透压降低，更多的水分从血浆渗透到组织液中，B项正确；在肝细胞的线粒体中形成的CO2离开肝细胞到组织液要穿过3层生物膜，再经过单层毛细血管壁才能进入血浆，所以共穿过5层生物膜，每层生物膜具有2层磷脂分子，即共穿过10层磷脂分子，C项错误。

【答案】C

【特别提示】（1）组织液、淋巴和血浆的成分及含量相近，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，而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。（2）细胞外液成分的确认方法——①属于细胞外液的成分：营养物质（水、无机盐、脂质、氨基酸、维生素、葡萄糖、核苷酸等）、代谢产物（尿素、氨等）、信号分子（激素、抗体等）、血浆蛋白（血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等）、气体分子（O2、CO2等）。②不属于内环境的成分——含“细胞”的物质及只能存在于细胞内或细胞膜上的成分：血液（含各种血细胞，如红细胞、白细胞等）、血红蛋白、核酸（DNA、RNA）、载体蛋白、糖蛋白、胞内酶（如呼吸酶、H2O2酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等）、一切与外界相通的管腔（如消化道、呼吸道、尿道等）以及与外界相通的液体（如泪液、汗液、尿液等）。

（三）内环境各成分间的物质交换关系

【例3】下图中a、b、c分别表示人体内三种细胞外液，细胞1、2、3分别表示处于该细胞外液中的多种细胞，箭头表示这三种液体之间的相互关系。下列有关叙述正确的是（ ）

①液体a的蛋白质含量最高

②细胞2中有的种类不消耗O2

③液体c中可能含有激素和消化酶

④细胞3的种类最多

A.②③ B.③④

C.①② D.②④

【错因】解答该题时出现错误的主要原因之一是不清楚血浆、组织液、淋巴三者之间物质交换的关系。

【解析】由图可知，a是淋巴，细胞1为淋巴细胞；b是血浆，细胞2为血细胞；c是组织液，细胞3是组织细胞。组织液、淋巴和血浆三种细胞外液中，血浆（液体b）的蛋白质含量最高，①错误；血细胞分为红细胞、白细胞和血小板，其中成熟的红细胞没有细胞核和各种细胞器，因此只能进行无氧呼吸，不消耗氧气，②正确；组织液中不含消化酶，因为消化酶不属于内环境，③错误；组织细胞种类最多，④正确。故D项正确。

【答案】D

【特别提示】血浆、组织液和淋巴之间的相互关系——①血浆与组织液间可以进行双向物质交换，血浆成分通过毛细血管渗入组织液，组织液成分通过毛细血管渗入血浆；②组织液→淋巴→血浆间是单向物质交换，淋巴来源于组织液，返回血浆。这是判断血浆、组织液、淋巴三者关系的突破口；③细胞内液与组织液间可以进行双向物质交换。

五、重难点归纳

（一）内环境的成分及其相互关系

1.知识讲解

2.典例分析

【例1】下图表示人体内的细胞与细胞外液和外界环境之间进行物质交换的过程。下列叙述不正确的是（ ）

A.①②③分别代表血浆、淋巴和组织液，三者共同构成人体内环境

B.当人体蛋白质长期供應不足时，①③等处的渗透压会升高

C.①中含有的成分有血浆蛋白、水、无机盐等

D.无氧呼吸产生并释放到①中的乳酸由缓冲物质中和，以维持内环境pH的相对稳定

【解析】细胞外液包括血浆、组织液和淋巴，根据三者之间的关系，可确定①②③分别为血浆、淋巴和组织液，它们构成人体细胞生活的内环境，A项正确；当人体蛋白质长期供应不足时，会导致血浆蛋白减少，从而引起血浆渗透压下降，血浆渗透压下降后，导致血浆中的水分渗透进入组织液中，从而引起组织液的浓度下降，组织液的渗透压也下降，B项错误；血浆中含有血浆蛋白、水、无机盐等，C项正确；乳酸释放到血浆中后，由血浆中的缓冲物质（如HCO3-）中和，D项正确。

【答案】B

（二）组织水肿原因的分析

1.知识讲解

组织水肿是内环境稳态失调的一种表现。组织水肿的原因主要有以下几个方面：

（1）营养不良：造成血浆蛋白含量减少，血浆渗透压降低。

（2）毛细血管壁破损：引起血浆蛋白外渗进入组织液，血浆渗透压降低，而组织液渗透压升高。

（3）淋巴管阻塞：导致淋巴无法回流且组织液不能进入淋巴管。

（4）花粉等过敏：引起毛细血管壁通透性增加，血浆蛋白外渗进入组织液，血浆渗透压降低，组织液渗透压升高。

（5）肾炎：导致血浆蛋白丢失，血浆渗透压下降。

2.典例分析

【例2】（2016·浙江卷·4）下列关于无机盐和其他化合物对人体与动物机能影响的叙述，正确的是（ ）

A.摄入过多过咸食物后，会引起细胞内液的量增加

B.骨骼肌纤维内乳酸积累过多，会引起细胞体积增大

C.发生局部炎症反应时的肿胀，是由于组织中的Na+浓度增加所致

D.将蛙神经纤维置于适宜的溶液后再适当增加溶液的KCl浓度，其静息电位绝对值增大

【解析】摄入过多过咸食物后会导致细胞外液浓度增大，进而导致水从细胞内更多的流向细胞外，A项错误；细胞内乳酸积累過多导致细胞内液浓度增大，进而导致细胞吸水使细胞体积增大，B项正确；发生局部炎症反应时肿胀，是由于组织中一种多肽类物质的增加所致，C项错误；神经纤维的培养液中K+浓度增大，导致细胞内外K+浓度差减小，静息电位的绝对值会减小，D项错误。

【答案】B

（三）内环境的理化性质

1.知识讲解

内环境理化性质的三个主要方面：

（1）渗透压：

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渗透压的大小反映了溶液中溶质微粒对水分子的吸引力大小，渗透压越大，溶质微粒对水分子的吸引力就越大。因此，在渗透作用中水分子总是从渗透压小的地方流向渗透压大的地方。

③血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-。

（2）酸碱度：正常人的血浆近中性，pH为7.35～7.45，与HCO3-、HPO42-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。

【特别提示】渗透压与溶液物质的量浓度具有密切的关系，二者之间的关系可以表示为π=CRT。其中，π表示渗透压，C表示物质的量浓度（mol/L），R为常数，T为绝对温度。可见，在温度一定时，渗透压与物质的量浓度成正比关系。

2.典例分析

【例3】（2016·海南卷·19）下列与动物体内K+、Na+等有关的叙述，错误的是（ ）

A.NaCl中Na+参与血浆渗透压形成而Cl-不参与

B.产生和维持神经细胞静息电位主要与K+有关

C.兴奋沿神经纤维传导时细胞膜外Na+大量内流

D.Na+从红细胞外运入红细胞内的过程属于被动运输

【解析】血浆渗透压的大小与Na+和Cl-都有关，A项错误；产生和维持静息电位主要与K+外流有关，B项正确；兴奋是由于产生了动作电位，动作电位是由Na+内流形成的，C项正确；Na+进入红细胞是顺浓度梯度的协助扩散，属于被动运输，D项正确。

【答案】A

（四）内环境的功能——细胞与外界环境进行物质交换的媒介

1.知识讲解

细胞通过内环境与外界环境进行物质交换，图解如下：

2.典例分析

【例4】下图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示直接参与的几种系统或器官，①②③④⑤表示相关物质，甲、乙、丙表示三种液体，A、B表示相关过程。下列相关叙述不正确的是（ ）

A.内环境中蛋白质含量最高的是乙，若A过程受阻，则会引起组织水肿

B.图中的B过程增强时，人往往会在大脑皮层产生渴觉

C.③所代表的物质对Ⅲ的活动有调节作用，最终能使乙的pH保持恒定

D.图中系统或器官协调一致地正常运行是维持稳态的基础，否则将会引起稳态失调

【解析】根据图示可知，题图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示直接参与的几种系统或器官，它们依次是循环系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统（肾脏）和皮肤。①②③④⑤表示相关物质，它们依次是食物、O2、CO2、尿液、汗液。甲、乙、丙表示三种液体，依次是淋巴、血浆和组织液。A表示淋巴转化为血浆，B表示肾小管和集合管对原尿的重吸收。图中三种液体淋巴、血浆和组织液组成了人体细胞生活的内环境，其中蛋白质含量最高的是乙（血浆），若A（淋巴转换为血浆的过程）受阻，则会引起组织水肿，A项正确；图中B（肾小管和集合管对原尿的重吸收过程）中水的运输方式为自由扩散，当此过程增强时，人往往会在大脑皮层产生渴觉，B项正确；③（CO2）对Ⅲ（呼吸系统）的活动有调节作用，最终能使乙（血浆）的pH稳定在一定范围内，而不是保持恒定值，C项错误；图中系统或器官协调一致地正常运行是维持稳态的基础，否则会引起稳态失调，D项正确。

【答案】C

（五）内环境稳态及其调节机制

1.知识讲解

2.典例分析

【例5】下列有关人体内环境稳态的叙述，错误的是（ ）

A.人体内环境稳态的失调与外界环境无关

B.人体有多种器官、系统参与维持内环境稳态

C.人体维持内环境稳态的调节能力有一定限度

D.人体内环境的稳态有利于参与其调节的器官保持正常机能

【解析】人体内环境稳态的失调与外界环境有关，当外界环境的变化超过人体自身的调节能力时，即出现内环境稳态的失调，A项错误、C项正确；人体有多种器官、系统参与维持内环境稳态，B项正确；内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，D项正确。

【答案】A

（六）生物体维持pH稳定的机制

1.知识讲解

（1）维持pH稳态的原因：血浆中存在缓冲物质，如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。

（2）维持机制：酸性或碱性物质进入血浆后，可以和缓冲物质发生反应，反应产物可以通过肺或肾脏排出体外，从而使血浆的酸碱度保持相对稳定。

①当酸性物质（如乳酸）增加时：

HL（代表乳酸）+NaHCO3→NaL+ H2CO3

H2CO3（不稳定）→H2O+CO2（CO2通过呼吸系统释放）

②当碱性物质（如Na2CO3）增加时：

Na2CO3+H2CO3→2 NaHCO3（在人体内，过多的NaHCO3可以由肾脏排出，从而缓解了体内的碱性变化）

2.典例分析

【例6】剧烈运动时，血浆中乳酸含量大增而pH基本不变，对此现象的解释不正确的是（ ）

A.血浆是一种缓冲溶液体系

B.乳酸与NaHCO3反应生成弱酸H2CO3

C.H2CO3分解成的CO2可经呼吸排出

D.大量乳酸进入血液后马上被稀释或被彻底分解

【解析】大量乳酸进入血液后与NaHCO3反应生成弱酸H2CO3，H2CO3分解成的CO2可经呼吸排出，从而维持pH基本不变，D项错误。

【答案】D

六、强化训练

1.人体的组织细胞间分布着许多毛细血管，那么毛细血管壁细胞所生活的内环境 是（ ）

A.血浆和组织液

B.血浆和淋巴

C.淋巴和组织液

D.细胞内液

2.在人体血浆中，有多种不同功能的蛋白质，这些蛋白质的功能不应包括（ ）

A.催化蛋白质水解为多肽

B.降低血糖浓度

C.刺激B淋巴细胞增殖和分化

D.特异性与抗原相结合

3.下列有关人体内环境及其稳态的叙述，错误的是（ ）

A.细胞外液渗透压的大小主要取决于Na+和Cl-的含量

B.内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量，有利于生命活动的进行

C.内环境稳态遭到破坏时必将导致细胞代谢紊乱

D.神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制

4.下列关于人体内环境与稳态的叙述，错误的是（ ）

A.内环境中含有多种成分，激素、抗体、淋巴因子、血浆蛋白、葡萄糖、尿素等都是内环境的成分

B.神经递质与突触后膜上受体的结合，抗体与抗原的结合都发生在内环境中

C.红细胞的内环境是血浆；毛细血管壁细胞的内环境是血浆与组织液；毛细淋巴管壁细胞的内环境是淋巴与血浆

D.人体内环境的稳态是在神经调节、体液调节与免疫调节的共同作用下由各器官、系统协调实现的

5.下列关于内环境及其物质组成和理化性质的叙述，正确的是（ ）

A.正常情况下，细胞内合成的大分子物质都能出现在内环境中

B.内环境中，组织液与淋巴、淋巴与血浆之间的转化均为单向

C.在寒冷环境中，人體的产热速率应一直大于散热速率

D.摄入过咸的食物后，人体内环境的渗透压会先上升后趋于稳定

6.内环境稳态的维持与人体健康有密切的关系。下图为人体内环境稳态概念图，下列叙述不正确的是（ ）

A.图中①③分别代表组织液和内环境

B.正常人血浆pH为7.35～7.45，血浆的pH之所以能保持稳定，与其内部含有HCO3-、HPO42-等离子有关

C.一个人长时间发高烧，会出现全身乏力，食欲不振等症状，主要原因是体温过高使体内酶的活性下降

D.目前普遍认为神经—体液网络是机体维持稳态的主要调节机制

7.请回答下列有关稳态的问题：

（1）人体内环境的 ____________ 都处于动态平衡之中，这种 ____________ 稳定的状态叫做稳态。这种动态平衡保持在一定范围内，如人的体温每日变化不超过 ℃。

（2）当____________或 ____________ 时，内环境的稳态就会遭到破坏，因此通过加强自我保健，减少外界环境变化对机体的不良影响，同时增强 ____________ 以适应 ____________ ，可预防内环境稳态失调，保持机体健康。

（3）内环境的成分相对稳定，首先与____________ 等系统的功能及细胞代谢功能的实现有直接关系；其次还与各器官、系统的 ____________有关；目前普遍认为 是机体维持稳态的主要调节机制。

（4）内环境稳态是____________ 的必要条件。

8.内环境是人体细胞生活的直接环境，内环境的温度、渗透压、pH及各种化学物质的含量在正常情况下能够维持相对稳定的状态，这是人体完成各项生命活动的必要条件。

（1）人体内环境的各种理化性质及化学物质含量会发生变化的原因是____________ 。

（2）人体维持体温相对稳定的调节方式是 ____________ 。

（3）病人呼吸受阻，肌细胞会因为无氧呼吸产生大量乳酸，乳酸进入血液后，会使血液pH ____________ ，但乳酸可以与血液中的 ____________发生反应，使血液的pH维持相对稳定。

（4）尝试构建人体肝脏内血浆、组织液、成熟红细胞内液间O2、CO2扩散的模型（①在图形框中用实线箭头表示O2，用虚线箭头表示CO2；②不考虑CO2进入成熟红细胞内液）。

（参考答案见第86页）