考点20 人体内环境的稳态与调节
1.内环境中的“存在与不存在”“发生与不发生” (1)存在于内环境中的物质
①小肠吸收需要在血浆和淋巴中运输的物质,如水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、维生素等。②细胞合成的分泌蛋白、神经递质、激素等。③细胞的代谢产物,如二氧化碳、水、尿素等。
(2)不存在于内环境中的物质
①细胞合成的结构蛋白,如:血红蛋白、载体蛋白等。②胞内酶,如:DNA聚合酶、RNA聚合酶、呼吸酶等。③消化酶,如:胰蛋白酶、脂肪酶等。 (3)发生在内环境中的生理过程
①乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸,实现pH的稳态。②兴奋传导过程中神经递质与受体结合。③免疫过程中抗体与相应抗原的特异性结合。④激素与靶细胞的结合。 (4)不发生在内环境中的生理过程
①细胞呼吸各阶段发生的生理过程。②细胞内蛋白质、神经递质、激素等物质的合成过程。③消化道等外部环境中所发生的淀粉、脂质、蛋白质的消化水解过程。 2.下丘脑参与下的血糖、体温、水盐的调节机制
(1)有关血糖平衡调节的4个核心点 ①调节中枢:下丘脑。
②相关激素:胰岛素、胰高血糖素、肾上腺素等,其中胰岛素是唯一降低血糖浓度的激素。 ③相关器官:肝脏(肝糖原的合成和分解)、肌肉(葡萄糖合成肌糖原等)、胰腺(分泌胰岛素和胰高血糖素)、肾脏(肾小管、集合管对葡萄糖的重吸收)和小肠(糖类的消化和吸收)等。 ④调节途径:体液调节途径为血糖含量上升(下降)时→直接刺激胰岛B(A)细胞→胰岛素(胰高血糖素)分泌增加→血糖降低(升高);神经—体液调节过程为“血糖含量降低(升高)时→刺激下丘脑有关神经→作用于肾上腺和胰岛A细胞(胰岛B细胞)→分泌肾上腺素和胰高血糖素(胰岛素)→血糖含量升高(降低)”。
(2)有关体温调节的4个核心点
①寒冷条件下体温调节是以神经调节为主的神经—体液调节,而炎热环境下主要是神经调节。
②寒冷环境下,甲状腺激素分泌增多是神经—体液调节模式,而肾上腺素分泌增多则是神经调节模式。
③体温调节感受的刺激是温度的变化,冷觉与温觉形成的部位是大脑皮层,而体温调节的中枢是下丘脑。
④持续发烧时,并非产热大于散热,而仍然是产热等于散热。 (3)有关水盐平衡调节的4个核心点
①感受器——下丘脑渗透压感受器;调节中枢——下丘脑;渴觉中枢——大脑皮层。 ②抗利尿激素:分泌部位:下丘脑神经分泌细胞;释放部位:垂体后叶;作用部位:肾小管和集合管;作用:促进对水的重吸收;结果:降低细胞外液渗透压。
③水盐的平衡是在神经调节和体液调节共同作用下,主要通过肾脏来完成的,调节途径为:
神经调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→大脑皮层→产生渴感→主动饮水、补充水分;神经—体液调节途径:细胞外液渗透压升高→下丘脑渗透压感受器→垂体释放――→抗利尿激素→肾小管和集合管重吸收水→尿量减少。
④引起水盐平衡调节的不是体内水的绝对含量的变化,而是渗透压的变化。引起机体抗利尿激素分泌的有效刺激是细胞外液渗透压的升高。
题组一 内环境的组成及稳态
1.如图中a、b、c分别表示3种细胞外液, 下列相关叙述正确的是( )
A.b和c成分的差异是c中不含大分子物质 B.a中细胞种类最多 C.c中的物质是稳定不变的 D.b中有的细胞不消耗氧气 答案 D
解析 由图可推断出:a为淋巴,b为血浆,c为组织液。组织液(c)中也含有少量的大分子物质,如抗体蛋白,A错误;组织液中的细胞种类最多,B错误;内环境中各种成分和含量都是相对稳定的,处于动态平衡中,不是稳定不变的,C错误;在血浆(b)中,成熟的红细胞无细胞器和细胞核,进行无氧呼吸,不消耗氧气,D正确。
2.下图是人体组织局部切片示意图,其中①③⑤表示某种体液,②表示组织,④表示细胞,①⑤所在位置是某些管道的横切面。相关叙述正确的是( )
A.①中含有Na、肾上腺素、血红蛋白等物质 B.过敏反应引起②的通透性增加,会引起组织水肿 C.浆细胞分泌的抗体先进入③,再进入④消灭抗原 D.正常情况下,只有⑤是免疫细胞的生存环境
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答案 B
解析 据图可知,①是血浆,含有Na、肾上腺素,但不含血红蛋白,A错误;②表示毛细血管壁,过敏反应会引起②的通透性增加,引起组织水肿,B正确;④是组织细胞,浆细胞分泌的抗体无法进入细胞内消灭抗原,C错误;⑤是淋巴,免疫细胞主要分布于淋巴和血浆中,D错误。
题组二 血糖平衡及调节
3.葡萄糖转运载体(GLUT)有多个成员,其中对胰岛素敏感的是GLUT4,其作用机理如下图所示。GLUT1~3几乎分布于全身所有组织细胞,它们的生理功能不受胰岛素的影响,其生理意义在于维持细胞对葡萄糖的基础转运量。下列分析错误的是( )
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A.如果体内产生蛋白M抗体,可能会引发糖尿病
B.如果信号转导障碍,可以加速含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合 C.GLUT1~3转运的葡萄糖,可保证细胞生命活动的基本能量需要 D.当胰岛素与蛋白M结合之后,可以提高细胞对葡萄糖的转运能力 答案 B
解析 蛋白M为胰岛素受体,而胰岛素有降血糖的作用,如果体内产生蛋白M抗体,则使胰岛素与其受体的结合机会减少,甚至不能结合,从而使胰岛素不能发挥作用,可能会引发糖尿病,A正确;胰岛素与蛋白M(胰岛素受体)结合后,激活蛋白M,经过细胞内信号转导,引起含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合,从而提高了细胞对葡萄糖的转运能力,如果信号转导障碍,则不利于含GLUT4的囊泡与细胞膜的融合,B错误,D正确;GLUT1~3几乎分布于全身所有组织细胞,它们的生理功能不受胰岛素的影响,其生理意义在于维持细胞对葡萄糖的基础转运量,因此GLUT1~3转运的葡萄糖,可保证细胞生命活动的基本能量需要,C正确。 4.人体胰腺中胰岛的生理活动对糖代谢起着很重要的作用,请回答下列相关问题: (1)餐后随着食物淀粉的消化吸收,机体内血糖浓度会偏高,此时________________________(填“胰岛A细胞”或“胰岛B细胞”)分泌胰岛素促进组织细胞加速对葡萄糖的____________________________________,从而使血糖水平降低。 (2)如胰岛素分泌不足,人体会患上糖尿病,糖尿病患者的症状之一是多尿,原因是原尿中葡萄糖浓度过高,影响____________________________。
(3)已知胰岛作用的发挥与下丘脑有关。其作用机制是下丘脑感受血糖浓度变化,通过其神经末梢释放________________________,与胰岛细胞膜上的__________________________结合,引起相应激素的合成、分泌,调节血糖的平衡。综合分析,动物血糖平衡调节的方式属于______________________调节。 答案 (1)胰岛B细胞 摄取、利用和储存 (2)肾小管、集合管重吸收水
(3)神经递质 特异性受体 神经—体液
解析 (1)血糖浓度升高时,高浓度血糖刺激胰岛B细胞分泌胰岛素;胰岛素可以促进细胞对葡萄糖的摄取、利用和储存。(2)糖尿病病人原尿中葡萄糖浓度高,肾小管和集合管重吸收水分速率降低。(3)下丘脑通过神经调节,神经末梢释放神经递质,神经递质与突触后膜特异性受体结合;血糖调节有激素的参与和神经系统的调节,属于神经—体液调节。 题组三 水盐平衡及调节
5.(2018·自贡模拟)如图表示正常人快速饮入500 mL某种液体后,其血浆渗透压的变化曲线。以下分析不合理的是( )
A.若饮入的是清水或0.9% NaCl溶液,则体内血浆渗透压变化的曲线依次是c、b B.当正常人的血浆渗透压出现曲线a的变化时,体内抗利尿激素的分泌将会减少 C.当饮入0.9% NaCl溶液时,细胞外液Na的增加远大于细胞内液Na的增加 D.当血浆渗透压出现曲线a的变化时,内环境稳态的调节有激素和神经递质的参与 答案 B
解析 由图分析可知,b代表饮用等渗盐水后血浆渗透压的变化,c代表饮用清水后血浆渗透压变化,A正确;当正常人的血浆渗透压出现曲线a的变化时,体内抗利尿激素的分泌将会增加,B错误;当饮入0.9% NaCl溶液时,细胞外液Na的浓度升高,由于细胞膜具有选择透过性,所以细胞外液的Na浓度远大于细胞内液Na的浓度,C正确;曲线a代表血浆渗透压升高和恢复的过程,此过程中有激素和神经递质的参与,D正确。
6.抗利尿激素(ADH)又称加压素,如图表示抗利尿激素促进肾小管细胞重吸收水分的调节机制(字母A、B、C表示体液,Ⅰ、Ⅱ表示过程)。
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