2019-2023年高考生物学分类汇编——专题11内环境与稳态
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一、单选题
1.(2022·重庆·统考高考真题)某同学登山后出现腿部肌肉酸痛,一段时间后缓解。查阅资料得知,肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用。下列叙述正确的是( )
A.酸痛是因为乳酸积累导致血浆pH显著下降所致
B.肌细胞生成的乳酸进入肝细胞只需通过组织液
C.乳酸转化为葡萄糖的过程在内环境中进行
D.促进乳酸在体内的运输有利于缓解酸痛
【答案】D
【分析】人在剧烈运动时,细胞代谢旺盛,氧气供应不足导致肌肉细胞无氧呼吸产生乳酸;内环境的理化性质主要包括温度、pH和渗透压:(1)人体细胞外液的温度一般维持在37°C左右;(2)正常人的血浆接近中性,pH为7.35~7.45,血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质有关;(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
【详解】A、肌肉酸痛是因机体产生乳酸积累造成的,但由于血浆存在缓冲物质的调节作用,血浆pH下降并不明显,A错误;
B、肌细胞生成的乳酸进入肝细胞需要血液和组织液的运输,B错误;
C、乳酸转化为葡萄糖的过程在肝细胞中进行,C错误;
D、肌细胞生成的乳酸可在肝脏转化为葡萄糖被细胞再利用,该过程促进乳酸在体内的运输,降低内环境中乳酸的含量,有利于缓解酸痛,D正确。
故选D。
2.(2022·辽宁·统考高考真题)为研究中医名方—柴胡疏肝散对功能性消化不良大鼠胃排空(胃内容物进入小肠)的作用,科研人员设置4组实验,测得大鼠胃排空率见下表。下列叙述错误的是( )
组别
状态
胃排空率(%)
正常组
健康大鼠
55.80
模型组
患病大鼠未给药
38.65
柴胡疏肝散组
患病大鼠+柴胡疏肝散
51.12
药物A组
患病大鼠+药物A
49.92
注:药物A为治疗功能性消化不良的常用药物
A.与正常组相比,模型组大鼠胃排空率明显降低
B.正常组能对比反映出给药组大鼠恢复胃排空的程度
C.与正常组相比,柴胡疏肝散具有促进胃排空的作用
D.柴胡疏肝散与药物A对患病大鼠促进胃排空的效果相似
【答案】C
【分析】对照是实验所控制的手段之一,目的在于消除无关变量对实验结果的影响,增强实验结果的可信度。
【详解】A、由表可知,正常组胃排空率为55.80%,模型组胃排空率为38.65%,与正常组相比,模型组大鼠胃排空率明显降低,A正确;
B、正常组为对照组,将给药之后的胃排空率和正常组比较,能反映出给药组大鼠恢复胃排空的程度,B正确;
C、由表可知,正常组胃排空率为55.80%,柴胡疏肝散组胃排空率为51.12%,正常组胃排空率更高,所以与正常组相比不能表明柴胡疏肝散具有促进胃排空的作用,C错误;
D、由表可知,柴胡疏肝散组与药物A组的胃排空率相似,且均比模型组胃排空率高,柴胡疏肝散与药物A对患病大鼠促进胃排空的效果相似,D正确。
故选C。
3.(2022·北京·统考高考真题)有氧呼吸会产生少量超氧化物,超氧化物积累会氧化生物分子引发细胞损伤。将生理指标接近的青年志愿者按吸烟与否分为两组,在相同条件下进行体力消耗测试,受试者血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量如下图。基于此结果,下列说法正确的是( )
A.超氧化物主要在血浆中产生
B.烟草中的尼古丁导致超氧化物含量增加
C.与不吸烟者比,蛋白质能为吸烟者提供更多能量
D.本实验为“吸烟有害健康”提供了证据
【答案】D
【分析】题意分析,本实验的目的是探究吸烟与否对血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量的影响,实验结果显示,吸烟组血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量高于不吸烟者,而超氧化物氧化生物分子生成物量的积累会引发细胞损伤,可见吸烟有害健康。
【详解】A、有氧呼吸会产生少量超氧化物,而有氧呼吸的场所是细胞质基质和线粒体,可见超氧化物主要在活细胞中产生,A错误;
B、实验结果可说明吸烟可能导致超氧化物含量增加,但不能证明是尼古丁的作用,B错误;
C、蛋白质是生命活动的主要承担者,在细胞中一般不作为能源物质提供能量,C错误;
D、据柱形图可知,吸烟组血浆中蛋白质被超氧化物氧化生成的产物量高于不吸烟者,而超氧化物氧化生物分子生成物量的积累会引发细胞损伤,因此,本实验为“吸烟有害健康”提供了证据,D正确。
故选D。
4.(2022·北京·统考高考真题)下列高中生物学实验中,对实验结果不要求精确定量的是( )
A.探究光照强度对光合作用强度的影响
B.DNA的粗提取与鉴定
C.探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度
D.模拟生物体维持pH的稳定
【答案】B
【分析】探究光照强度对光合作用强度的影响,自变量是光照强度,因变量是光合作用强度,需要精确测定不同光照强度下光合作用强度,要求精确定量。
【详解】A、探究光照强度对光合作用强度的影响,需要测定不同光照强度下光合作用强度,要求精确定量,A错误;
B、DNA的粗提取与鉴定属于物质提取与鉴定类的实验,只需观察是否有相关现象,不需要定量,故对实验结果不要求精确定量,B正确;
C、探索生长素类调节剂促进插条生根的最适浓度,需要明确不同生长素类调节剂浓度下根的生长情况,要求定量,C错误;
D、模拟生物体维持pH的稳定,需要用pH试纸测定溶液pH值,需要定量,D错误。
故选B。
5.(2022·海南·统考高考真题)缺氧是指组织氧供应减少或不能充分利用氧,导致组织代谢、功能和形态结构异常变化的病理过程。动脉血氧分压与肺泡通气量(基本通气量为1)之间的关系如图。下列有关叙述错误的是( )
A.动脉血氧分压从60mmHg降至20mmHg的过程中,肺泡通气量快速增加,以增加组织供氧
B.生活在平原的人进入高原时,肺泡通气量快速增加,过度通气可使血液中CO2含量降低
C.缺氧时,人体肌细胞可进行无氧呼吸产生能量
D.缺氧时,机体内产生的乳酸与血液中的H2CO3发生反应,以维持血液pH的稳定
【答案】D
【分析】正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态。稳态不是恒定不变,而是一种动态的平衡,神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
【详解】A、观察图示,动脉血氧分压从60 mmHg 降至20 mmHg 的过程中,肺泡通气量迅速增加,吸入的氧气增多,以增加组织供氧, A 正确;
B、高原上缺乏氧气,生活在平原的人进入高原时,动脉血氧分压会降低.肺泡通气量会快速增加,过度通气排出 CO2 ,使血液中CO2含量降低, B 正确;
C、在缺氧条件下,人体肌细胞可进行无氧呼吸产生乳酸,并释放能量, C 正确;
D、缺氧时,机体内产生的乳酸与血液中的NaHCO3发生反应,以维持血液 pH 的稳定, D 错误。
故选D。
6.(2022·湖北·统考高考真题)人体中血红蛋白构型主要有T型和R型,其中R型与氧的亲和力约是T型的500倍,内、外因素的改变会导致血红蛋白一氧亲和力发生变化,如:血液pH升高,温度下降等因素可促使血红蛋白从T型向R型转变。正常情况下,不同氧分压时血红蛋白氧饱和度变化曲线如下图实线所示(血红蛋白氧饱和度与血红蛋白-氧亲和力呈正相关)。下列叙述正确的是( )
A.体温升高时,血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线2方向偏移
B.在肾脏毛细血管处,血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线1方向偏移
C.在肺部毛细血管处,血红蛋白由T型向R型转变,实线向虚线2方向偏移
D.剧烈运动时,骨骼肌毛细血管处血红蛋白由T型向R型转变,有利于肌肉细胞代谢
【答案】A
【分析】R型血红蛋白与氧亲和力更高,血红蛋白氧饱和度与血红蛋白-氧亲和力呈正相关,当血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线2方向偏移;当血红蛋白由T型向R型转变,实线向虚线1方向偏移。
【详解】A、由题意可知,R型血红蛋白与氧亲和力更高,血红蛋白氧饱和度与血红蛋白-氧亲和力呈正相关,温度下降可促使血红蛋白从T型向R型转变,故体温升高时,血红蛋白由R型向T型转变时,实线向虚线2方向偏移,A正确;
B、在肾脏毛细血管处血浆要为肾脏细胞提供氧气,血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线2方向偏移,B错误;
C、在肺部毛细血管处需要增加血红蛋白与氧气的亲和力,血红蛋白由T型向R型转变,实线向虚线1方向偏移,C错误;
D、剧烈运动时,骨骼肌细胞氧分压偏低,血红蛋白饱和度偏低,血红蛋白由R型向T型转变,这样便于释放氧气用于肌肉呼吸,D错误。
故选A。
7.(2022·广东·高考真题)在2022年的北京冬奥会上,我国运动健儿取得了骄人的成绩。在运动员的科学训练和比赛期间需要监测一些相关指标,下列指标中不属于内环境组成成分的是( )
A.血红蛋白 B.血糖 C.肾上腺素 D.睾酮
【答案】A
【分析】内环境主要由组织液、血浆、淋巴等组成,消化道、呼吸道、生殖道等都是直接与外界相通的,不属于内环境;细胞内的成分也不属于内环境。
【详解】A、 血红蛋白位于红细胞内,细胞内的物质不属于内环境成分,A符合题意;
B、 血糖属于营养物质,可存在于内环境中,属于内环境的组成成分,B不符合题意;
C、 肾上腺素属于激素,作为调节物质(信号分子)可存在于内环境中,属于内环境的组成成分,C不符合题意;
D、 睾酮属于雄激素,可作为调节物质(信号分子)存在于内环境中,属于内环境的组成成分,D不符合题意。
故选A。
8.(2021·重庆·高考真题)下列有关人体内环境及其稳态的叙述,正确的是( )
A.静脉滴注后,药物可经血浆、组织液到达靶细胞
B.毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是淋巴和血浆
C.体温的改变与组织细胞内的代谢活动无关
D.血浆渗透压降低可使红细胞失水皱缩
【答案】A
【分析】内环境的概念:由细胞外液构成的液体环境叫做内环境,包括血浆、组织液和淋巴。
【详解】A、静脉滴注后,药物首先进入血浆,然后通过组织液到达靶细胞,A正确;
B、毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是淋巴和组织液,B错误;
C、体温的改变与机体的产热散热相关,而产热就与组织细胞内的代谢活动有关,C错误;
D、血浆渗透压降低可使红细胞吸水,甚至涨破,D错误。
故选A。
9.(2021·重庆·高考真题)学生参加适度的体育锻炼和体力劳动有助于增强体质,改善神经系统功能。关于锻炼和劳动具有的生理作用,下列叙述错误的是( )
A.有利于增强循环和呼吸系统的功能
B.有助于机体进行反射活动
C.有利于突触释放递质进行兴奋的双向传递
D.有益于学习和记忆活动
【答案】C
【分析】体育锻炼对呼吸系统的影响,其中肺泡的数目、呼吸肌的数目不会改变,变的只是呼吸肌的发达程度和参与呼吸的肺泡数目。
【详解】ABD、经常参加锻炼或适宜的体力劳动,呼吸肌收缩力量得到加强,可以扩大胸廓的活动范围,使呼吸的深度加大、加深,参与气体交换的肺泡数量增多,增强循环和呼吸系统的功能,有助于机体进行反射活动,有益于学习和记忆活动。体育锻炼会使呼吸肌收缩力量得到加强,参与气体交换的肺泡数量增多,ABD正确;
C、兴奋在神经元间是单向传递,C错误。
故选C。
10.(2021·江苏·高考真题)如图表示人体胃肠激素的不同运输途径,相关叙述正确的是( )
A.胃肠激素都在内环境中发挥作用
B.内分泌腺细胞不可能是自身激素作用的靶细胞
C.图中组织液含有激素,淋巴因子、尿素等物质
D.不同胃肠激素的作用特异性主要取决于不同的运输途径
【答案】C
【分析】分析题图:题图表示人体胃肠激素的不同运输途径,据图可知,人体胃肠激素的运输途径有4条:①是激素进入组织液,然后作用于产生激素的细胞;②是激素产生以后,进入消化道;③是激素分泌后通过血液运输,作用于靶细胞;④是激素分泌后进入组织液,然后作用于相邻细胞。
【详解】A、据分析可知,胃肠激素不都在内环境中发挥作用,可在消化道发挥作用,A错误;
B、据题图信息可知,内分泌腺细胞可能是自身激素作用的靶细胞,B错误;
C、激素通过体液运输,尿素是细胞代谢产生的废物,T细胞产生的淋巴因子存在于体液中。故组织液含有激素,淋巴因子、尿素等物质,C正确;
D、不同胃肠激素的作用特异性主要取决于特异性受体,D错误。
故选C。
11.(2021·海南·高考真题)一些人中暑后会出现体温升高、大量出汗、头疼等症状。下列有关叙述错误的是( )
A.神经调节和体液调节都参与体温恒定和水盐平衡的调节
B.体温升高时,人体可通过排汗散热降低体温
C.为维持血浆渗透压平衡,应给中暑者及时补充水分和无机盐
D.大量出汗时,垂体感受到细胞外液渗透压变化,使大脑皮层产生渴觉
【答案】D
【分析】1、炎热环境→皮肤温觉感受器→下丘脑体温调节中枢→增加散热(毛细血管舒张、汗腺分泌增加)→体温维持相对恒定。
2、体内水少或吃的食物过咸时→细胞外液渗透压升高→下丘脑感受器受到刺激→垂体释放抗利尿激素多→肾小管、集合管重吸收增加→尿量减少。
【详解】A、体温恒定过程中既有下丘脑参与的神经调节过程,也有甲状腺激素等参与的体液调节过程;水盐平衡调节过程中既有下丘脑参与的神经调节,也有抗利尿激素参与的体液调节,故神经调节和体液调节都参与体温恒定和水盐平衡的调节,A正确;
B、体温升高时,汗腺分泌增加,人体可通过排汗散热降低体温,B正确;
C、中暑者会丢失水和无机盐,无机盐在维持血浆渗透压平衡中发挥重要作用,为维持血浆渗透压平衡,在给中暑者补充水分的同时,也应适当补充无机盐,C正确;
D、大量出汗时,细胞外液渗透压升高,此时下丘脑的渗透压感受器可感受到渗透压变化,通过传入神经传导给大脑皮层,大脑皮层产生渴觉,主动饮水,D错误。
故选D。
12.(2021·海南·高考真题)肾病综合征患者会随尿丢失大量白蛋白,导致血浆白蛋白减少,出现水肿。有的患者血浆中某些免疫球蛋白也会减少。下列有关叙述错误的是( )
A.患者体内的水分在血浆与组织液之间不能相互渗透
B.长期丢失大量的蛋白质可导致患者营养不良
C.免疫球蛋白减少可导致患者免疫力低下
D.临床上通过静脉输注适量的白蛋白可减轻水肿症状
【答案】A
【分析】组织水肿是由于组织液增多造成的,其水分可以从血浆、细胞内液渗透而来。主要原因包括以下几个方面:(1)过敏反应中组织胺的释放引起毛细血管壁的通透性增加,血浆蛋白进入组织液使其浓度升高,吸水造成水肿;(2)毛细淋巴管受阻,组织液中大分子蛋白质不能回流至毛细淋巴管而导致组织液浓度升高,吸水造成水肿;(3)组织细胞代谢旺盛,代谢产物增加;(4)营养不良引起血浆蛋白减少,渗透压下降,组织液回流减弱,组织间隙液体增加,导致组织水肿现象;(5)肾脏病变引起细胞内外液体交换失衡,肾炎导致肾小球滤过率下降,引起水滞留,导致组织水肿。
【详解】A、水的运输方式为自由扩散,因此患者体内的水分在血浆与组织液之间可以相互渗透,A错误;
B、蛋白质是生命活动的主要承担着,因此长期丢失大量的蛋白质可导致患者营养不良,B正确;
C、抗体属于免疫球蛋白,可参与体液免疫,因此免疫球蛋白减少可导致患者免疫力低下,C正确;
D、根据题干“肾病综合征患者会随尿丢失大量白蛋白,导致血浆白蛋白减少,出现水肿”可知:临床上通过静脉输注适量的白蛋白可减轻水肿症状,D正确。
故选A。
13.(2021·福建·统考高考真题)运动可促进机体产生更多新的线粒体,加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解,维持线粒体数量、质量及功能的完整性,保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求。下列相关叙述正确的是( )
A.葡萄糖在线粒体中分解释放大量能量 B.细胞中不同线粒体的呼吸作用强度均相同
C.衰老线粒体被消化降解导致正常细胞受损 D.运动后线粒体的动态变化体现了机体稳态的调节
【答案】D
【分析】线粒体是细胞进行有氧呼吸的主要场所,生命活动所需要的能量,大约95%来自线粒体,是细胞的“动力车间”。
【详解】A、线粒体不能直接利用葡萄糖,正常细胞葡萄糖在细胞质基质分解为丙酮酸,丙酮酸在线粒体中被彻底氧化分解,释放大量能量,A错误;
B、结合题意“运动可促进机体产生更多新的线粒体……保证运动刺激后机体不同部位对能量的需求”可知,不同部位对能量的需求不同,则线粒体的呼吸强度也不相同,B错误;
C、结合题意可知,受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解,有利于维持线粒体数量、质量及功能的完整性,不会导致正常细胞受损,C错误;
D、内环境的稳态体现在内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中,运动后线粒体的动态变化(产生更多新的线粒体;加速受损、衰老、非功能线粒体的特异性消化降解)是机体稳态调节的结果,D正确。
故选D。
14.(2020·海南·统考高考真题)正常人体体温的昼夜周期性波动称为体温日节律。下列有关体温日节律的叙述,错误的是( )
A.因年龄和性别不同而存在差异 B.是机体内环境稳态的一种表现
C.通过神经调节来维持 D.有利于机体适应昼夜变化
【答案】C
【分析】人体的产热=散热,使体温维持动态平衡,这是机体内环境稳态的表现。外界温度发生变化的时候,皮肤的温觉/冷觉感受器受到刺激,延传入神经到下丘脑的体温调节中枢,下丘脑通过分泌TRH,调节TSH间接调节甲状腺激素的分泌增加或者减少细胞的新陈代谢,下丘脑同时调节肾上腺素的分泌和骨骼肌的活动、毛细血管的收缩或舒张来调节体温,因此,体温是神经——体液共同调节完成的。
【详解】A、正常人的体温因年龄性别不同存在差异,同一个人的体温在一日内也有变化,A正确;
B、内环境通过各器官、系统协调合作使内环境的每一种成分和理化指标处于动态平衡中,是内环境稳态的一种表现,B正确;
C、体温的调节需要神经调节和体液调节共同维持,C错误;
D、人体体温昼夜周期性波动,有利于机体适应昼夜温度变化,D正确。
故选C。
15.(2019·浙江·统考高考真题)下列关于动物细胞物质交换的叙述,错误的是
A.单细胞动物都直接与外界环境进行物质交换
B.骨骼肌细胞通过细胞膜与组织液进行物质交换
C.保持内环境稳态是人体进行正常物质交换的必要条件
D.多细胞动物都必须通过内环境与外界环境进行物质交换
【答案】D
【分析】内环境稳态是指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态。人体各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。内环境是机体与外界环境进行物质交换的媒介。
【详解】单细胞动物是单个细胞构成的生命体,即与外界环境直接进行物质交换,A选项正确;骨骼肌细胞的细胞膜是细胞与组织液进行物质交换的通道,B选项正确;内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,内环境一旦失调,细胞代谢就会紊乱,C选项正确;多细胞动物的部分细胞可以直接与外界进行物质交换,例如蛙的皮肤细胞可以直接从外界吸收氧气并排出二氧化碳,D选项错误。故错误的选项选择D。
16.(2019·全国·统考高考真题)下列关于人体组织液的叙述,错误的是
A.血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞
B.肝细胞呼吸代谢产生的CO2可以进入组织液中
C.组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中
D.运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中
【答案】D
【分析】内环境及其各组分之间的关系:
①内环境的概念:由细胞外液构成的液体环境叫做内环境,包括血浆、组织液和淋巴等。
②各组分之间的关系如图所示:
【详解】血浆中的葡萄糖通过毛细血管壁细胞进入组织液,再通过组织液进入全身各处的细胞,包括骨骼肌细胞,A正确;肝细胞生存的内环境是组织液,因此其代谢产生的CO2以自由扩散的方式进入到组织液中,B正确;氧气通过血红蛋白被输送到全身各处的组织液,再通过自由扩散的方式从组织液进入组织细胞中,C正确;运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程属于无氧呼吸的过程,发生在细胞质基质中而不发生在组织液中,D错误。故选D。
17.(2019·浙江·统考高考真题)下列关于人体内环境的叙述,正确的是( )
A.生长激素只通过组织液运输到靶细胞 B.细胞进行正常代谢的场所是内环境
C.淋巴细胞是内环境的组成成分 D.组织液中的pH是相对稳定的
【答案】D
【分析】体液的组成如图所示:
【详解】生长激素由腺垂体分泌,通过血液循环运输到全身各组织细胞,A错误;细胞内各部分结构协调配合,共同完成正常代谢、遗传等生命活动,B错误;淋巴细胞生存的环境是内环境,因此内环境的组成成分不包括淋巴细胞,C错误;组织液中含有酸碱缓冲物质,使其pH保持相对稳定,D正确。故选D。
二、多选题
18.(2022·河北·统考高考真题)交感神经兴奋引起血管收缩,肌细胞的代谢产物具有舒血管效应。运动时交感神经兴奋性增强,肌细胞的代谢产物增多,这种调控机制可使肌肉运动状态时的血流量增加到静息状态时的15~20倍。下列叙述正确的是( )
A.肌细胞的代谢产物进入内环境,参与体液调节
B.肌肉处于运动状态时,体液调节对肌肉血流量的影响大于神经调节
C.肌细胞的代谢产物经组织液大部分进入血液,血流量增多利于维持肌细胞直接生活环境的稳定
D.运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,机体抗利尿激素释放减少
【答案】ABC
【分析】神经调节与体液调节的关系:
(1)内分泌腺受中枢神经系统的调节,体液调节可以看做神经调节的一个环节。
(2)激素也可以影响神经系统的发育和功能,两者常常同时调节生命活动。
【详解】A、由“肌细胞的代谢产物具有舒血管效应”可知,肌细胞的代谢产物进入内环境,参与体液调节,A正确;
B、剧烈运动时交感兴奋的同时肌细胞的代谢产物增多,但最终的结果是血流量增加,也就是神经调节和体液调节共同作用的结果是使血管扩张,而体液调节就是使血管扩张的,所以在这个情境下体液调节对肌肉血流量的影响大于神经调节,B正确;
C、血流量增多利于组织液和血浆的物质交换,利于维持肌细胞直接生活环境的稳定,C正确;
D、运动时肌细胞的代谢产物使组织液渗透压升高,引起细胞外液渗透压增高,机体抗利尿激素释放增加,促进肾小管和集合管重吸收水,使细胞外液渗透压下降,D错误。
故选ABC。
19.(2020·山东·统考高考真题)某人进入高原缺氧地区后呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法正确的是( )
A.该患者呼吸困难导致其体内CO2含量偏高
B.体温维持在38℃时,该患者的产热量大于散热量
C.患者肺部组织液的渗透压升高,肺部组织液增加
D.若使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,可使患者尿量增加
【答案】ACD
【分析】本题以高原肺水肿为情境,考察病理情况下内环境稳态的维持和调节,蕴含稳态和平衡观。
【详解】A.该患者呼吸困难导致CO2不能够及时排放出去,使体内CO2含量偏高,A正确;
B.体温维持在38℃时,患者的产热量等于散热量,B错误;
C.肺部出现感染,肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质,红细胞等成分,使得肺部组织液渗透压升高,对水的吸引力增大,肺部组织液增加,C正确;
D.使用药物抑制肾小管和集合管对水的重吸收,原尿中的水吸收会减少,导致患者尿量增加,D正确。
故选ACD。
【点睛】体温只要维持恒定,机体产热量等于散热量。
三、综合题
20.(2023·浙江·统考高考真题)我们说话和唱歌时,需要有意识地控制呼吸运动的频率和深度,这属于随意呼吸运动;睡眠时不需要有意识地控制呼吸运动,人体仍进行有节律性的呼吸运动,这属于自主呼吸运动。人体呼吸运动是在各级呼吸中枢相互配合下进行的,呼吸中枢分布在大脑皮层、脑干和脊髓等部位。体液中的O2、CO2和H+浓度变化通过刺激化学感受器调节呼吸运动。回答下列问题:
(1)人体细胞能从血浆、__________和淋巴等细胞外液获取O2,这些细胞外液共同构成了人体的内环境。内环境的相对稳定和机体功能系统的活动,是通过内分泌系统、__________系统和免疫系统的调节实现的。
(2)自主呼吸运动是通过反射实现的,其反射弧包括感受器、__________和效应器。化学感受器能将O2、CO2和H+浓度等化学信号转化为__________信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+__________而转变为兴奋状态。
(3)人屏住呼吸一段时间后,动脉血中的CO2含量增大,pH变__________,CO2含量和pH的变化共同引起呼吸加深加快。还有实验发现,当吸入气体中CO2浓度过大时,会出现呼吸困难、昏迷等现象,原因是CO2浓度过大导致呼吸中枢__________。
(4)大脑皮层受损的“植物人”仍具有节律性的自主呼吸运动;哺乳动物脑干被破坏,或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止。上述事实说明,自主呼吸运动不需要位于__________的呼吸中枢参与,自主呼吸运动的节律性是位于__________的呼吸中枢产生的。
【答案】(1) 组织液 神经
(2) 传入神经、神经中枢、传出神经 电 内流
(3) 小 受抑制
(4) 大脑皮层 脑干
【分析】1、体液是由细胞内液和细胞外液组成,细胞内液是指细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它包括血浆、组织液、淋巴等,也称为内环境。2、内环境稳态的调节机制:神经--体液--免疫调节共同作用。
【详解】(1)人体的内环境包括血浆、组织液、淋巴等,人体细胞可从内环境中获取氧气。人体内环境稳态的调节机制是神经--体液--免疫调节,故内环境的相对稳定是通过内分泌系统、神经系统和免疫系统的调节实现的。
(2)反射弧包括感受器、传入神经、神经中枢、传出神经和效应器。化学感受器能将化学信号转化为电信号。神经元上处于静息状态的部位,受刺激后引发Na+内流产生动作电位,从而转变为兴奋状态。
(3)动脉血中的CO2含量增大,会导致血浆pH变小。CO2浓度过大会导致呼吸中枢受抑制,从而出现呼吸困难、昏迷等现象。
(4)大脑皮层受损仍具有节律性的自主呼吸运动,说明自主呼吸运动不需要位于大脑皮层的呼吸中枢参与,而脑干被破坏或脑干和脊髓间的联系被切断,呼吸停止,说明自主呼吸运动的节律性是位于脑干的呼吸中枢产生的。
21.(2022·重庆·统考高考真题)科学家发现,光能会被类囊体转化为“某种能量形式”,并用于驱动产生ATP(如图I)。为探寻这种能量形式,他们开展了后续实验。
(1)制备类囊体时,提取液中应含有适宜浓度的蔗糖,以保证其结构完整,原因是________;为避免膜蛋白被降解,提取液应保持________(填“低温”或“常温”)。
(2)在图I实验基础上进行图II实验,发现该实验条件下,也能产生ATP。但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H+浓度差,原因是________。
(3)为探究自然条件下类囊体膜内外产生H+浓度差的原因,对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理,结果如图III所示,悬液的pH在光照处理时升高,原因是________。类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的,电子的最终来源物质是________。
(4)用菠菜类囊体和人工酶系统组装的人工叶绿体,能在光下生产目标多碳化合物。若要实现黑暗条件下持续生产,需稳定提供的物质有________。生产中发现即使增加光照强度,产量也不再增加,若要增产,可采取的有效措施有________(答两点)。
【答案】(1) 保持类囊体内外的渗透压,避免类囊体破裂 低温
(2)实验II是在光照条件下对类囊体进行培养,无法证明某种能量是来自于光能还是来自膜内外氢离子浓度差
(3) 类囊体膜外H+被转移到类囊体膜内,造成溶液pH升高 水
(4) NADPH、ATP和CO2 增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度
【分析】1、光合作用的光反应阶段(场所是叶绿体的类囊体膜上):水的光解产生[H]与氧气,以及ATP的形成。
2、光合作用的暗反应阶段(场所是叶绿体的基质中):二氧化碳被五碳化合物固定形成三碳化合物,三碳化合物在光反应提供的ATP和[H]的作用下还原生成糖类等有机物。
【详解】(1)制备类囊体时,其提取液中需要添加适宜浓度的蔗糖,保持类囊体内外的渗透压,避免类囊体破裂,以保证其结构完整。提取液应该保持低温降低蛋白酶的活性,避免膜蛋白被降解。
(2)从图II实验中可知,在光照条件下,将处于pH=4的类囊体转移到pH=8的锥形瓶中,再在遮光的条件下加入ADP和Pi,也产生了ATP,但该实验不能充分证明“某种能量形式”是类囊体膜内外的H+浓度差,因为实验II是在光照条件下对类囊体进行培养,无法证明某种能量是来自于光能还是来自膜内外氢离子浓度差。
(3)对无缓冲液的类囊体悬液进行光、暗交替处理,悬液的pH在光照处理时升高,推测可能是类囊体膜外H+被转移到类囊体膜内,造成溶液pH升高。类囊体膜内外的H+浓度差是通过光合电子传递和H+转运形成的,光反应过程中,水的光解伴随着电子的传递,故电子的最终来源是水。
(4)人工叶绿体,能在光下生产目标多碳化合物,若要在黑暗条件下持续生产,则需要提供光反应产生的物质NADPH和ATP,以及暗反应的原料CO2。生产中发现即使增加光照强度,产量也不再增加,说明暗反应已经达到最大速率,增加二氧化碳的浓度和适当提高环境温度增加酶的活性,可有效提高光合效率。
22.(2021·重庆·高考真题)人线粒体呼吸链受损可导致代谢物X的积累,由此引发多种疾病。动物实验发现,给呼吸链受损小鼠注射适量的酶A和酶B溶液,可发生如图所示的代谢反应,从而降低线粒体呼吸链受损导致的危害。据图回答以下问题:
(1)呼吸链受损会导致______(填“有氧”或“无氧”)呼吸异常,代谢物X是______.
(2)过程⑤中酶B的名称为_______,使用它的原因是______.
(3)过程④将代谢物X消耗,对内环境稳态的作用和意义是____________.
【答案】(1) 有氧 乳酸/C3H6O3
(2) 过氧化氢酶 催化过氧化氢的分解,避免过氧化氢对细胞的毒害
(3)避免代谢产物的积累,维持细胞内的 PH;是机体进行正常生命活动的条件
【分析】有氧呼吸分为三个阶段:第一阶段发生在细胞质基质,葡萄糖分解成丙酮酸和还原性氢,释放少量能量;第二阶段发生在线粒体基质,丙酮酸和水反应生成二氧化碳和还原性氢,释放少量能量;第三阶段发生在线粒体内膜,还原性氢和氧气反应生成水并释放大量能量。
【详解】(1)有氧呼吸主要在线粒体内,而无氧呼吸在细胞质基质。人线粒体呼吸链受损,会导致有氧呼吸异常。丙酮酸能够分解转化成代谢产物X,场所在细胞质基质中,可以得出X是无氧呼吸的产物乳酸。
(2)酶B可以使过氧化氢分解为水和氧气,所以为过氧化氢酶,过氧化氢酶的作用是催化过氧化氢的分解,避免过氧化氢对细胞的毒害作用。
(3)代谢物X为乳酸,过程④可以将其分解,避免了乳酸的大量积累,维持细胞内的 PH稳定;是机体进行正常生命活动的必要条件。
23.(2021·河北·统考高考真题)水痘是由水痘-带状疱疹病毒(VZV)引起的急性呼吸道传染病,多见于儿童,临床特征为全身出现丘疹、水疱。接种VZV减毒活疫苗(VarV)是预防水痘流行的有效方法。2019年,研究者对某地2007~2015年出生儿童的VarV接种率及水痘发病率进行了调查,结果如图。
回答下列问题:
(1)感染初期患者皮肤表面形成透明的水疱,其中的液体主要来自内环境中的__________。
(2)呼吸道黏膜受损者更易被VZV感染,原因是____________________。VZV感染引发机体的__________(填“特异性”或“非特异性”)免疫,被感染的细胞统称为__________。
(3)水痘临床诊断时,须注意与荨麻疹相区分。与水痘的发病机理不同,某些花粉引起的荨麻疹属于机体的__________反应,是免疫系统的__________功能过强的表现。
(4)图中统计结果显示,随VarV接种率的提高,水痘发病率呈下降趋势。接种VarV后,B淋巴细胞的作用是______________________________。
(5)2014年、2015年出生儿童的接种率与发病率数据提示,应及时接种第二剂VarV,原因是第一剂疫苗接种一段时间后________________________________________。
【答案】 组织液 免疫系统的第一道防线被破坏,防卫功能减弱 特异性 靶细胞 过敏 防卫 增殖分化为浆细胞和记忆细胞 机体产生抗体和记忆细胞,再次接种VarV后,记忆细胞快速增殖、分化形成浆细胞,浆细胞产生大量抗体
【分析】1、免疫系统的功能是防卫功能、监控和清除功能,免疫系统可以监控和清除体内衰老、损伤细胞及癌变细胞。
2、人体免疫系统的三大道线:(1)第一道:皮肤、黏膜的屏障作用及皮肤、黏膜的分泌物(泪液、唾液)的杀灭作用。(2)第二道:吞噬细胞的吞噬作用及体液中杀菌物质的杀灭作用。(3)第三道:免疫器官、免疫细胞、免疫物质共同组成的免疫系统。第一和第二道防线,对大多数病原体有防御功能,属于非特异性免疫;特异性免疫是指第三道防线,产生抗体,消灭抗原,是出生后才有的,只能对特定的病原体或异物有防御作用。
3、过敏反应:指已免疫的机体在再次接受相同物质的刺激时所发生的反应,引起过敏反应的物质叫做过敏原,如花粉、油漆、鱼虾等海鲜、青霉素、磺胺类药物等(因人而异)。
4、分析坐标图形,2007~2015年出生儿童的第一剂次VarV接种率开始基本持平,2014年后下降;第二剂次VarV接种率逐年增加,水痘发病率逐年下降。
【详解】(1)细胞外液主要包括血浆、组织液、淋巴等,也称为内环境。水疱中的液体应该为渗透压失衡造成的组织液聚集在皮肤下形成的,主要还是来自组织液。
(2)呼吸道黏膜属于人体免疫的第一道防线,具有清扫、阻挡异物等作用,属于非特异性免疫。当VZV从呼吸道侵入人体时,呼吸道黏膜受损者,会失去呼吸道黏膜上纤毛的清扫、阻挡和黏液的吸附作用,免疫系统的第一道防线被破坏,防卫功能减弱,故更易被VZV感染。VZV 侵入人体后会引起人体产生特异性免疫反应,在免疫学上被称为抗原,被其感染的细胞被称为靶细胞,效应T细胞可以与靶细胞密切接触并使其裂解死亡。
(3)过敏反应是指已经免疫的机体再次接触相同抗原时发生的组织损伤或功能紊乱,某些花粉引起的荨麻疹属于机体的过敏反应。免疫系统具有防卫、监控和清除功能,过敏反应是因为机体免疫防卫功能过强造成的。
(4)易感人群接种VarV疫苗后,该疫苗作为抗原可诱导B淋巴细胞增殖、分化形成浆细胞和记忆细胞,从而起到预防VZV的作用。
(5)初次接种疫苗后,体内能产生相应记忆细胞和抗体。抗体的含量先增加后减少,由于记忆细胞的存在,追加第二剂时,抗原直接刺激记忆细胞,使记忆细胞快速增殖、分化形成浆细胞,浆细胞产生大量抗体,因此与初次免疫相比,二次免疫过程产生抗体的数量多、速度快。
【点睛】本题以“VZV”为载体,主要考查内环境和免疫调节等相关知识,目的是考查学生对基础知识的理解与掌握,能够结合背景材料分析问题,得出结论。
24.(2020·天津·统考高考真题)神经细胞间的突触联系往往非常复杂。下图为大鼠视网膜局部神经细胞间的突触示意图。
据图回答:
(1)当BC末梢有神经冲动传来时,甲膜内的________释放谷氨酸,与乙膜上的谷氨酸受体结合,使GC兴奋,诱导其释放内源性大麻素,内源性大麻素和甲膜上的大麻素受体结合,抑制Ca2+通道开放,使BC释放的谷氨酸________(增加/减少)最终导致GC兴奋性降低。
(2)GC释放的内源性大麻素还能与丙膜上的大麻素受体结合,抑制AC中甘氨酸的释放,使甲膜上的甘氨酸受体活化程度________(升高/降低),进而导致Ca2+通道失去部分活性。AC与BC间突触的突触前膜为________膜。
(3)上述________调节机制保证了神经调节的精准性。该调节过程与细胞膜的_____________________两种功能密切相关。
(4)正常情况下,不会成为内环境成分的是________。
A.谷氨酸 B.内源性大麻素 C.甘氨酸受体 D.Ca2+通道
【答案】 突触小泡 减少 降低 丙 负反馈 控制物质进出细胞、进行细胞间的信息交流 CD
【分析】据图分析可知,视锥双极细胞BC表面存在大麻素受体和甘氨酸受体,神经节细胞GC表面有谷氨酸受体,无长突细胞AC表面有大麻素受体;据图可知,当视锥双极细胞BC兴奋时可释放谷氨酸,谷氨酸作用于神经节细胞GC表面的谷氨酸受体,促使其产生和释放内源性大麻素,内源性大麻素作用于视锥双极细胞BC和无长突细胞AC上的受体;无长突细胞AC可释放甘氨酸,甘氨酸与甘氨酸受体结合后,促进视锥双极细胞BC表面的钙离子通道打开,促进钙离子内流,进而促进视锥双极细胞BC释放谷氨酸;内源性大麻素作用于视锥双极细胞BC膜上的受体后,可抑制BC膜上的钙离子通道,而内源性大麻素与无长突细胞AC上受体结合后,会抑制AC中甘氨酸的释放,据此分析。
【详解】(1)据图可知,当BC末梢有神经冲动传来时,甲膜内的突触小泡可释放谷氨酸,谷氨酸与乙膜上的谷氨酸受体结合,使GC兴奋,诱导其释放内源性大麻素。据图可知,内源性大麻素与甲膜上的大麻素受体结合后,可抑制甲膜表面的Ca2+通道的开放,使Ca2+内流减少,进而使BC释放的谷氨酸减少。
(2)据图可知,GC释放的内源性大麻素与丙膜上的大麻素受体结合后,会抑制AC中甘氨酸的释放,使甲膜上的甘氨酸受体活化程度降低,进而导致Ca2+通道失去部分活性。AC与BC间突触的突触前膜为丙膜。
(3)据分析可知,上述的调节过程存在负反馈调节机制,从而保证了神经调节的精准性。该调节过程涉及细胞膜的控制物质进出、进行细胞间信息交流的功能。
(4)据图可知,甘氨酸和内源性大麻素可存在于突触间隙,属于内环境成分;而甘氨酸受体和Ca2+受体存在于细胞膜上,不属于内环境成分,故选CD。
【点睛】本题主要考查在神经冲动在突触间的传递,意在考查学生对题图的分析和理解,强化了学生对机体稳态调节机制的理解。
(2019·上海·高考真题)碳酸饮料是很多年轻人的喜爱,其主要成分是经消化后以果糖、葡萄糖等形式进入人体。长期饮用碳酸饮料,还会增加患糖尿病的风险。产生甜味感的原因以及影响糖代谢的部分过程如左图和右图所示。
25.左图中存在于内环境的物质是 。
A.IP3 B.X C.Y D.Ca2+
26.细胞内Ca2+浓度升高会激活味细胞膜上特异的蛋白质TRPMS,引起膜电位变化,继而释放Y。则膜蛋白TRPMS最可能是____。
27.人能区分甜味和苦味,结合左图分析,原因是 。
A.X的结构不同 B.突触间隙信息传递方式不同
C.Y的释放方式不同 D.突触后膜信息传导方式不同
28.喝碳酸饮料没有喝白开水解渴,原因是 。
A.血浆渗透压更高 B.分泌抗利尿激素下降
C.肾小管重吸收水分能力下降 D.渴觉中枢受抑制
29.长期大量喝碳酸饮料会增加患糖尿病的风险,请结合右图信息及相关知识,解释该现象的原因是_______________________________________________。
【答案】25.C 26.Ca2+受体蛋白 27.A 28.A 29.碳酸饮料的主要成分经消化后以果糖、葡萄糖等形式进入人体结合图像可知,胰岛素与细胞膜上受体结合激活IRS活性,促进葡萄糖转化为脂肪酸,如长期大量喝碳酸饮料,葡萄糖果糖含量多,转化为脂肪酸后在细胞内大量积累,脂肪酸含量多会抑制IRS活性,导致葡萄糖转化减弱,葡萄糖含量增多,胰岛素含量增加,出现2型糖尿病现象
【分析】1. 内环境中可以存在的物质:
小肠吸收的物质在血浆、淋巴中运输:水、盐、糖、氨基酸、维生素、血浆蛋白、甘油、脂肪酸等;
细胞分泌物:抗体、淋巴因子、神经递质、激素等;
细胞代谢产物:CO2、水分、尿素等。
2.内环境中不存在的物质:
血红蛋白、载体蛋白、H2O2酶、细胞呼吸酶有关的酶、复制转录翻译酶等各种胞内酶、消化酶等。
3.神经纤维未受到刺激时,K+外流,细胞膜内外的电荷分布情况是外正内负,当某一部位受刺激时,Na+内流,其膜电位变为外负内正。神经递质存在于突触前膜的突触小泡中,只能由突触前膜释放,然后作用于突触后膜,使下一个神经元产生兴奋或抑制,兴奋只能从一个神经元的轴突传递给另一个神经元的细胞体或树突,因此兴奋在神经元之间的传递只能是单向的。
25.AD、根据以上分析和结合图示可知,IP3和Ca2+属于味细胞内的物质,不属于内环境,AD错误;
B、根据以上分析和结合图示可知,X物质属于味细胞膜上的物质,不属于内环境,B错误;
C、根据以上分析和结合图示可知,Y是由味细胞释放的物质,释放后进入组织液,此时Y物质属于内环境,C正确。
故选C。
26.根据题意可知,TRPMS是味细胞膜上的特异性蛋白,细胞内Ca2+浓度升高会激活味细胞膜上特异的蛋白质TRPMS,导致细胞释放Y,因此说明Ca2+与TRPMS蛋白发生了特异性结合,引起膜电位发生变化,导致味细胞释放神经递质Y。综上所述,膜蛋白TRPMS最可能是Ca2+的受体蛋白。
27.分析题中的左图可知,气味分子与味细胞膜上的X受体结合,引起味细胞兴奋,发生电位变化释放神经递质Y,作用于突触后神经元,将兴奋可以传至大脑皮层,不同的气味分子识别结合的受体X不同,因此传递的信息不同,从而使人能够区分甜味和苦味。综上所述,A符合题意,B、C、D不符合题意。故选A。
28.根据题意可知,碳酸饮料具有一定的浓度,其中主要成分经消化后以果糖、葡萄糖等形式进入人体,因此喝了碳酸饮料后可能会导致细胞外液渗透压升高,通过相关神经传至大脑皮层的渴觉中枢,使人产生了渴觉,其次通过调节人体分泌释放的抗利尿激素增多,肾小管和集合管对水的重吸收加强。综上所述,A正确,B、C、D错误。故选A。
29.结合题意分析右图可知,碳酸饮料的主要成分经消化后以果糖、葡萄糖等形式进入人体,结合图示可知,人体分泌的胰岛素与细胞膜上受体结合激活IRS活性,促进葡萄糖转化为脂肪酸,如长期大量喝碳酸饮料,葡萄糖以及果糖含量增多,转化为脂肪酸后在细胞内大量积累,而脂肪酸含量多会抑制IRS活性,导致葡萄糖转化减弱,葡萄糖含量增多,胰岛素含量增加,出现Ⅱ型糖尿病的现象。
【点睛】本题以碳酸饮料为背景考查内环境的成分、神经调节、水盐调节和血糖调节的知识点,要求学生掌握内环境的成分和实例,把握兴奋在神经元之间的传递过程和特点,能够正确识图分析获取有效信息,结合所学的知识点解决问题;理解水盐调节的过程和抗利尿激素的分泌以及作用结果,能够结合题意碳酸饮料消化后的成分变化和右图的生理变化过程,分析得出长期大量喝碳酸饮料会增加患Ⅱ型糖尿病的风险的原因,这是该题考查的难点。
30.(2019·海南·统考高考真题)人体血液中有红细胞、白细胞和血小板。红细胞有运输氧气的功能。回答下列问题。
(1)通常,成人体内生成红细胞的场所是_______________;成熟红细胞不能合成血红蛋白,其原因是__________________________。
(2)金属元素_____________是合成血红蛋白的必需原料。镰刀型细胞贫血症患者体内的血红蛋白分子的多肽链上发生了____________________。
(3)无氧呼吸是成熟红细胞获得能量的途径,无氧呼吸产生能量的过程发生的场所是_____________________。
(4)大面积烧伤患者的创面会大量渗出细胞外液,通常需要给患者输入______________(填“红细胞悬浮液”或“血浆”)来维持机体内环境的稳态。
【答案】 骨髓 没有细胞核 铁 氨基酸的替换 细胞质基质 血浆
【分析】哺乳动物成熟的红细胞不含细胞核和众多的细胞器,可以用来制备细胞膜。
有氧呼吸的第一阶段发生在细胞质基质中,第二阶段发生在线粒体基质中,第三阶段发生在线粒体内膜,第三阶段可以产生大量的能量。人无氧呼吸的第一阶段可以产生少量的能量,第二阶段不产生能量。
内环境的稳态指正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定的状态。
【详解】(1)骨髓中的造血干细胞可以增殖分化成红细胞、白细胞等,因此通常成人体内生成红细胞的场所是骨髓;成熟红细胞无细胞核和众多细胞器,不能合成血红蛋白。
(2)金属元素铁是合成血红蛋白的必需原料。镰刀型细胞贫血症出现的根本原因是基因突变,基因中发生了碱基对的替换,导致患者体内的血红蛋白分子的多肽链上发生了氨基酸的替换。
(3)无氧呼吸的场所只有一个,是细胞质基质。
(4)大面积烧伤患者的创面会大量渗出细胞外液,通常需要给患者输入血浆,增加细胞外液的量,来维持机体内环境的稳态。
【点睛】有氧呼吸三个阶段均可产生ATP,无氧呼吸只有第一阶段可以产生少量ATP。人无氧呼吸的产物是乳酸。
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