分析內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài)的幾個易錯點

四川 劉洪宇

分析內(nèi)環(huán)境和穩(wěn)態(tài)的幾個易錯點

四川 劉洪宇

近三年來，在全國新課標卷中必修3《穩(wěn)態(tài)與環(huán)境》的知識內(nèi)容考查比例最大，第一章《人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)》既是高考的高頻考點，也是學習教材后面章節(jié)個體和群體穩(wěn)態(tài)的基礎。本文結合具體例題，從概念拓展、知識建構等方面對本章常見易錯知識點簡要分析。

一、如何辨析內(nèi)環(huán)境成分

內(nèi)環(huán)境指細胞外液構成的液體環(huán)境，它是指人體內(nèi)細胞生活的環(huán)境，即細胞外液。

注意區(qū)別外環(huán)境和細胞內(nèi)液：

由圖可以清晰地看到人體內(nèi)的液體叫作體液，包括細胞外液和細胞內(nèi)液。細胞數(shù)量特別多，所以內(nèi)液占體液的2/3。如何辨析內(nèi)環(huán)境成分呢？一方面人體的唾液、尿液、淚液、汗液、消化液等不屬于體液而是屬于體外環(huán)境，所以消化酶不屬于內(nèi)環(huán)境成分。另一方面只存在細胞內(nèi)的物質，如血紅蛋白、呼吸酶、轉氨酶等物質也不屬于內(nèi)環(huán)境成分。

【例1】（改編）下列關于人體內(nèi)環(huán)境的敘述，正確的是 （ ）

A. 血紅蛋白、氧、氨基酸均屬于內(nèi)環(huán)境的組成成分

B. 毛細淋巴管的具體內(nèi)環(huán)境是血漿、組織液與淋巴

C. 唾液、抗利尿激素均可以存在于內(nèi)環(huán)境中

D. 內(nèi)環(huán)境是指人體內(nèi)的細胞外液

【解析】內(nèi)環(huán)境是指人體內(nèi)的細胞外液，是組織細胞賴以生存的液體環(huán)境，組織細胞只有通過內(nèi)環(huán)境才能間接地與外界環(huán)境進行物質交換。簡單地講，內(nèi)環(huán)境是指細胞外液，而不是細胞內(nèi)液。正常情況下，血紅蛋白只存在于紅細胞內(nèi)，而葡萄糖、氨基酸、二氧化碳及氧均可存在于血漿中，故A項錯；毛細淋巴管的具體內(nèi)環(huán)境是組織液與淋巴，故B項錯；唾液存在于口腔中，因而不屬于內(nèi)環(huán)境，故C項錯。

【答案】D

二、特定細胞的內(nèi)環(huán)境及物質跨膜層數(shù)分析

由下圖可知①是淋巴，②是毛細淋巴管壁，③是毛細血管壁，④是血漿（血漿和血細胞構成血液），⑤是血細胞，⑥是組織液，⑦為細胞內(nèi)液。毛細血管壁放大可以發(fā)現(xiàn)由一層細胞構成，外生活在組織液中，內(nèi)生活在血漿中。同理，毛細淋巴管壁內(nèi)環(huán)境是淋巴和組織液。大分子物質經(jīng)消化被小腸等器官吸收需要穿過小腸壁、毛細血管壁或者毛細淋巴管壁至少是穿過一層細胞，兩層膜（不考慮穿過細胞間隙）。

【例2】（2013·上海市閔行區(qū)一?！じ木帲┫卤硎侨梭w細胞內(nèi)液和細胞外液中的物質組成和含量的測定數(shù)據(jù)。下列相關說法中，錯誤的是 （ ）

成分（mmol/L）_________________________________________Na+K+Ca2+Mg2+Cl-有機酸蛋白質____①________②___142_5.0__2.5___1.5__103.3__6._0_______________16.0__③__147_4.0__1.25___1.0__114.0__7._5__________________1.0__________④______10__140_2.5__10.35___2_________________5____________________－47

A. ③與④的成分存在差異的主要原因是細胞膜的選擇透過性

B. ②屬于血漿，③屬于組織液，毛細血管壁的內(nèi)環(huán)境是②和③

C. ④中的CO2從產(chǎn)生的場所擴散到②，至少要穿越6層磷脂分子層（不考慮穿過細胞間隙）

D. ④屬于細胞內(nèi)液，因為它含有較多的蛋白質和K+

【解析】主要考查內(nèi)環(huán)境有關知識點和數(shù)據(jù)的分析、處理能力。K+的主要功能是維持細胞內(nèi)液的滲透壓，而Na+的主要功能是維持細胞外液的滲透壓。因此，根據(jù)這一特點，可判斷④是細胞內(nèi)液，①是細胞外液，故D項對。另在細胞內(nèi)液中含有大量的蛋白質。血漿和組織液的主要區(qū)別是血漿中含有的蛋白質比較多，故②是血漿，③是組織液，B項對。其中根據(jù)細胞膜的功能可知：③與④的成分存在差異的主要原因是細胞膜的選擇透過性，故A項對。CO2的產(chǎn)生場所在線粒體內(nèi)，要擴散到②，至少要穿越線粒體內(nèi)膜、線粒體外膜、細胞膜、毛細血管壁（2層膜），才能到血漿中，故至少穿過5層膜，10層磷脂分子，C項錯。

【答案】C

三、內(nèi)環(huán)境的三大理化特性及組織水腫

滲透壓、酸堿度和溫度是內(nèi)環(huán)境三大理化特性。血漿滲透壓大小主要與無機鹽、蛋白質含量有關。血漿滲透壓降低可以導致組織液增多，引起組織水腫。例如營養(yǎng)不良、腎炎、過敏等情況出現(xiàn)。另外，組織液無法流入淋巴管，例如淋巴管阻塞和組織細胞代謝過于旺盛導致組織液滲透壓增強也可能導致組織水腫。酸堿度和溫度主要影響酶的活性。血漿中的緩沖物質如H2CO3/NaHCO3可以中和食物中的堿性物質或酸性物質。如果內(nèi)環(huán)境失調會出現(xiàn)相應癥狀，例如①血糖（0.8～1.2 g/L）平衡失調——低血糖、糖尿病等；②pH（7.35～7.45）失調——酸中毒、堿中毒等；③滲透壓失調——細胞形態(tài)、功能異常；④溫度失調——發(fā)熱、中暑等癥狀。

【例3】（改編）圖為人體內(nèi)細胞與內(nèi)環(huán)境之間的物質交換示意圖，請據(jù)圖回答：

（1）若C為肌細胞，長時間劇烈運動后，血漿成分會發(fā)生一些變化，圖示中_______端乳酸含量會增加，但血漿pH依舊會保持穩(wěn)定，此時參與穩(wěn)態(tài)調節(jié)的主要物質是_____等。

（2）若C為肝細胞，饑餓時胰島分泌的________（激素）增加，它作用于C促進_____________________________，使血糖維持正常水平。

（3）若C為一個甲亢病患者（甲狀腺功能亢進）的垂體細胞，它分泌的促甲狀腺激素含量會________。若C為甲狀腺細胞，垂體分泌的促甲狀腺激素作用于C的途徑是（填標號，其中1為組織液、2為毛細血管壁、3為血漿）：A→______→________→________→C。促甲狀腺激素只作用于甲狀腺細胞而不作用于其他細胞是因為________。

【解析】（1）長時間劇烈運動后，肌細胞無氧呼吸產(chǎn)生的乳酸釋放進入血漿，由于血漿中含有NaHCO3等緩沖物質，因此由B端流出的血液其pH只在正常范圍內(nèi)波動。

（2）饑餓時胰島A細胞分泌胰高血糖素作用于肝細胞，促進肝細胞中的肝糖原分解為葡萄糖進入血漿，維持血糖平衡。

（3）若C為甲亢患者的垂體細胞，甲亢患者由于甲狀腺激素分泌增多，因而垂體分泌的促甲狀腺激素會減少。促甲狀腺激素經(jīng)血液循環(huán)的運輸，穿過毛細血管壁，進入組織液，作用于靶細胞（即甲狀腺細胞）。因為甲狀腺細胞膜外表面的糖蛋白具有特異性識別作用，所以促甲狀腺激素對其他細胞不起作用。

【答案】（1）B NaHCO3（2）胰高血糖素 肝糖原的分解和非糖物質的轉化 （3）減少 3 2 1 細胞特異性識別

四、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及調節(jié)機制

內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)指正常機體通過調節(jié)作用，使各個器官、系統(tǒng)協(xié)調活動，共同維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài)。直接參與物質交換的系統(tǒng)有消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)。神經(jīng)-體液-免疫調節(jié)網(wǎng)絡是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要調節(jié)機制。

【例4】（2011·上海市閘北區(qū)一模·改編）如圖為高等動物的體內(nèi)細胞與外界環(huán)境的物質交換示意圖，下列敘述正確的是 （ ）

A. ①③都必須通過消化系統(tǒng)才能完成

B. 人體的體液包括內(nèi)環(huán)境和細胞外液

C. 細胞與內(nèi)環(huán)境交換的④為養(yǎng)料和氧氣

D. ⑥可表述為：體內(nèi)細胞可與外界環(huán)境直接進行物質交換

【解析】直接與物質交換有關的系統(tǒng)為：呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)，圖中①②③依次需通過消化系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)和泌尿系統(tǒng)，故A項錯。人體的體液包括細胞外液和細胞內(nèi)液，由細胞外液構成的液體環(huán)境叫作內(nèi)環(huán)境，故B項錯。細胞與內(nèi)環(huán)境直接交換的④為養(yǎng)料和氧氣，⑤為CO2及H2O、無機鹽、尿素等廢物，故C項對。⑥可用簡明語言表述為：體內(nèi)細胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境間接地進行物質交換，故D項錯。

【答案】C

【例5】（改編）如圖是內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與各系統(tǒng)的功能聯(lián)系示意圖，請回答相關問題。

（1）a表示________系統(tǒng)，b表示________系統(tǒng)，c表示________系統(tǒng)，參與內(nèi)環(huán)境維持的還有圖中的________系統(tǒng)。

（2）CO2不從組織液進入組織細胞的原因是_________________________________________________________。

（3）病人因呼吸受阻，肌細胞會因無氧呼吸產(chǎn)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(fā)生反應，結果血液的pH維持相對穩(wěn)定。

（4）內(nèi)環(huán)境相對穩(wěn)定，除了圖中所示的器官、系統(tǒng)的協(xié)調活動外，還必須在___________________的調節(jié)下進行。

（5）外界中的O2進入紅細胞內(nèi)共穿過_____層生物膜。

【解析】內(nèi)環(huán)境是組織細胞與外界環(huán)境進行物質交換的媒介，同時借助多個器官、系統(tǒng)的參與，如呼吸系統(tǒng)吸入氧氣排出二氧化碳，消化系統(tǒng)消化吸收食物從而為機體提供營養(yǎng)物質，泌尿系統(tǒng)排出細胞代謝廢物。（1）由圖可知a吸入氧氣排出二氧化碳，所以為呼吸系統(tǒng)；b吸收養(yǎng)料，所以為消化系統(tǒng)；c排出代謝廢物，所以為泌尿系統(tǒng)。（2）組織細胞內(nèi)的CO2濃度高于組織液，所以CO2不從組織液進入組織細胞。（3）乳酸進入血液后，乳酸與血液中的碳酸氫鈉發(fā)生反應生成乳酸鈉和碳酸，使血液的pH維持相對穩(wěn)定。（4）目前普遍認為，神經(jīng)-體液-免疫調節(jié)網(wǎng)絡是機體維持穩(wěn)態(tài)的主要調節(jié)機制。（5）外界中的O2進入紅細胞首先需要穿過肺泡壁的1層細胞（2層生物膜），然后進入毛細血管（1層細胞，2層生物膜），然后再進入毛細血管內(nèi)的紅細胞（1層生物膜），共5層生物膜。

【答案】（1）呼吸 消化 泌尿 循環(huán) （2）組織細胞內(nèi)的CO2濃度高于組織液 （3）降低 NaHCO3（4）神經(jīng)-體液-免疫 （5）5

（作者單位：四川省成都市石室中學）