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1、 第 1 节 细胞生活的环境 学 习 目 标 核 心 素 养 1.说出内环境的组成及相互关系 2.概述内环境的理化性质 3.说明内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介 1.通过掌握内环境的组成及其稳态,形成稳态与平衡的生命观 2.通过分析体液各成分相互转化的模型图,培养科学思维能力 一、体内细胞生活在细胞外液中 1体液(1)概念:人体内的全部以水为基础的液体。(2)组成:血浆是血细胞直接生活的环境。组织液是机体内绝大多数细胞直接生活的环境。2内环境(1)概念:由细胞外液构成的液体环境。(2)组成及关系 (3)作用之一:是体内细胞生活的直接环境。(4)将下列细胞与其生活的内环境连接起来。组织细胞
2、a组织液、血浆 毛细血管壁细胞 b组织液、淋巴 毛细淋巴管壁细胞 c淋巴、血浆 血细胞 d组织液 淋巴细胞和吞噬细胞 e血浆 提示:d a b e c 二、细胞外液的成分及本质 1主要成分(1)血浆 (2)组织液、淋巴、血浆成分的异同点:成分和含量相近,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质。2本质 是一种盐溶液,类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。三、细胞外液的理化性质 1渗透压(1)概念:溶液中溶质微粒对水的吸引力。(2)影响渗透压的因素 溶质微粒数目 对水的吸引力 渗透压高低 越多 越大 越高 越少 越小 越低(3)决定血浆渗透压的物质:血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的
3、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 3温度:人体细胞外液的温度一般维持在 37_左右。四、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 1细胞直接与内环境进行物质交换。2内环境与外界环境进行物质交换,需要体内各个器官系统的参与。判断对错(正确的打“”,错误的打“”)1内环境为细胞内的环境,即细胞内液。()2内环境的成分中含有 CO2、血红蛋白、尿素等。()3血浆渗透压的大小主要与无机盐的含量有关。()4血浆中的有些物质可经过毛细血管进入组织液。()5细胞通过内环境就可以与外界环境进行物质交换。()提示:1.内环境是细胞生活的液体环境,即细胞外液。2 血红蛋白为红细
4、胞内的物质,不属于内环境的成分。3 血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。4 5 细胞与外界进行物质交换,除了需要内环境,还需要各器官系统的协助。内环境的组成及相互关系 问题探究 不经常参加劳动的人,偶尔一次用铁锨长时间劳动,手上容易起泡,你知道泡内的液体是什么吗?来源于哪里?时间长了,泡就会逐渐消失,泡中的液体到哪里去了?提示:组织液。时间长了,过多的组织液通过毛细血管壁进入血浆,还有一部分通过毛细淋巴管壁进入淋巴。如图为人体中部分体液的关系图,下列叙述正确的是()A乙表示细胞内液 B甲渗入乙中的量少于渗入丙中的量 C肝细胞周围的液体是甲 D丁中的 O2浓度比甲中的高 技巧点拨 解
5、答此题的突破点是单向箭头,即:组织液(甲)淋巴(丙)血浆(乙)。解析:分析题图可知,甲为组织液,丙为淋巴,乙为血浆,丁为细胞内液;组织液渗入血浆中的量远大于渗入淋巴中的量;肝细胞周围的液体是组织液;O2出入细胞的方式是自由扩散,细胞内液中的 O2浓度比组织液中的低。答案:C (1)上述甲、乙、丙、丁中哪两者成分最相近?并说明理由。提示:淋巴与组织液的成分最相近,因为组织液中的物质进入毛细淋巴管形成淋巴,血浆含有较多的蛋白质。(2)细胞外液的 3 种成分中最活跃的是哪一种?为什么?提示:血浆。因为组织液和淋巴要通过血浆的循环完成物质交换。1如图为正常人体内某组织局部结构示意图,其中分别表示体液的
6、成分,下列有关说法错误的是()A图中共同组成了细胞外液 B体液中含有血浆蛋白 C图中构成了此组织细胞生存的内环境 D图中之间的关系可表示为 C 根据题干及图示可以判断出为血浆,为组织液,为细胞内液,为淋巴,其中构成了内环境;血液包括血细胞和血浆;内环境中,组织液和血浆之间的物质交换是双向的,组织液和淋巴及血浆和淋巴之间的物质交换都是单向的。2下列属于内环境的是()A淋巴管内的液体 B输尿管内的液体 C汗腺导管内的液体 D消化管内的液体 A 输尿管、汗腺导管、消化管三种结构均与外界相通,其液体不在体内,属于体外液体,而淋巴管内的液体为淋巴,属于内环境。内环境的成分及理化性质 问题探究 1细胞外液
7、中溶质含量最多的是蛋白质,为什么细胞外液渗透压的 90%来源于 Na和 Cl?提示:溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质颗粒的数目。虽然蛋白质含量最高,但蛋白质分子质量较 Na和 Cl大得多,数目远小于 Na和 Cl。2地震发生时,灾民们面对的困难不仅仅是恶劣的自然环境,还有食物缺乏和各种疾病。例如,许多人都出现了全身浮肿的现象。尝试分析造成浮肿的主要原因。提示:食物中长期缺乏蛋白质,会造成血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,使从血浆内进入组织液的水分多于回流的水分,引起组织水肿。归纳总结 1细胞外液的渗透压(1)决定因素:血浆渗透压主要由无机盐和蛋白质的含量决定,其中细胞外液渗透压 90%以上
8、是由 Na和 Cl决定的。(2)大小:37 时,人的血浆渗透压约为 770 kPa,相当于细胞内液的渗透压。2组织水肿及其产生原因分析 组织间隙中积聚的组织液过多将导致组织水肿,其引发原因包括 2 大层面 5项原因,如图所示:1血液、组织液、淋巴三者关系如图所示,图中的箭头表示错误的是()A氨基酸 B尿素 C水 D红细胞 D 氨基酸为小分子营养物质,可以通过毛细血管壁进入组织液中,A 正确;尿素为小分子代谢废物,可以从组织液通过毛细血管壁进入到血浆,B 正确;组织液中的一部分物质包括水在内,可以被毛细淋巴管吸收,C 正确;红细胞不能通过毛细血管壁进入到组织液中,D 错误。2下图是家兔组织切片模
9、式图,图中数字表示相应部位的液体,X、Y 表示两种细胞。有关该组织的相关叙述,正确的是()AX 细胞的内环境由共同构成 B渗透压的大小主要取决于血糖和蛋白质的含量 C家兔剧烈运动产生的乳酸进入会使其 pH 明显降低 D是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所 D 由题图可知为组织液,为淋巴,为血浆。其中 X 细胞的内环境 为组织液,即;渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关;剧烈运动产生的乳酸进入,会和血浆中的碳酸氢钠反应,生成乳酸钠和碳酸,碳酸分解为二氧化碳和水,二氧化碳由呼吸系统排出,其 pH 不会明显降低;为细胞外液,不是细胞代谢的场所。(备选习题)对人体内环境理化特性及调节途径叙述正
10、确的是()A血浆中血浆蛋白的含量越多,血浆渗透压越低 B人体细胞外液中维持渗透压的阳离子主要是 K C血浆中含乳酸过多时,会与 HCO3、HPO24反应 D毛细血管破裂,会引起血浆渗透压降低 C 血浆中血浆蛋白的含量越多,血浆渗透压越高;人体细胞外液中维持渗透压的阳离子主要是 Na;正常人血浆的 pH 稳定在 7.357.45,与内环境中含有的 HCO3、HPO24等缓冲物质有关,血浆中含乳酸过多时,会与这些缓冲物质反应,维持血浆 pH 的相对稳定;毛细血管破裂,部分血液外流,使局部组织液渗透压升高。课堂小结 知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 归 纳 1.体液分为细胞内液和细胞外液,细胞
11、外液包括血浆、组织液和淋巴等,由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。2.体液各部分之间的物质交换关系为 3.血浆与组织液、淋巴的主要差别在于血浆中含有较多的蛋白质。4.血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,其中细胞外液渗透压的 90%以上来源于 Na和 Cl。5.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。1下列各项中,可以看作物质进入内环境的是()A口渴时喝西瓜汁,进入胃中 B精子进入输卵管与卵细胞结合 C小红同学感冒时,口服感冒清胶囊 D肌肉注射青霉素 D 胃与外界直接相通,不属于进入内环境,A 错误;输卵管直接与外界相通,不属于进入内环境,B 错误;服用的感冒清胶囊进入消化道,而消
12、化道是直接与外界相通的,不属于进入内环境,C 错误;肌肉注射是将药物注射进组织液,组织液属于内环境,因此属于物质进入内环境,D 正确。2人体细胞外液渗透压 90%以上来源于()AHCO3 BHPO24 CK和 Ca2 DNa和 Cl D 在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是 Na和 Cl,细胞外液渗透压 90%以上来源于 Na和 Cl,故选 D。3人体内细胞外液构成了细胞生活的液体环境。下列叙述错误的是()A细胞外液的温度一般为 37 B细胞外液的成分中含有葡萄糖 C血浆 pH 稳定在 7.357.45 D细胞外液和细胞内液构成内环境 D 细胞外液是人体内细胞生活的液体环境
13、,也就是内环境。细胞外液包括血浆、组织液和淋巴。一般细胞外液的温度为 37,含有水、离子、葡萄糖、核苷酸、氨基酸等物质。由于血浆含有一些缓冲物质,pH 稳定在 7.357.45。4下列属于人体内环境组成及成分的一组为()血浆、组织液和淋巴 胰岛素、CO2和葡萄糖 血红蛋白、O2、Na 生长激素受体、K和氨基酸 A B C D A 内环境又叫细胞外液,由血浆、组织液和淋巴组成,正确;胰岛素、CO2和葡萄糖都可以存在于内环境中,属于内环境的成分,正确;血红蛋白存在于红细胞中,不属于内环境的成分,错误;生长激素受体位于细胞膜上,不属于内环境的成分,错误。5血浆渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压,其中
14、,由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压,由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。回答下列问题:(1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆胶体渗透压降低,水分由_进入组织液,可引起组织水肿等。(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,经胃肠吸收进入血浆的水量会_,从而使血浆晶体渗透压_。(3)在人体中,内环境的作用主要为:细胞生存的直接环境,_。解析:(1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,会导致血浆胶体渗透压降低,而组织液的渗透压基本不变,进而使水分由血浆进入组织液,可引起组织水肿等。(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,而血浆渗透压基本不变
15、,经胃肠吸收进入血浆的水量增加,从而使血浆晶体渗透压降低。(3)在人体中,内环境的作用主要为:细胞生存的直接环境,细胞与外界环境进行物质交换的媒介。答案:(1)血浆(2)增加 降低(3)细胞与外界环境进行物质交换的媒介 第 2 节 内环境稳态的重要性 学 习 目 标 核 心 素 养 1.描述内环境稳态的概念 2.说出内环境稳态的调节机制 3.举例说明内环境稳态的重要意义 4.尝试解释生物体内维持 pH 稳定的机制 1.通过对内环境稳态的实质及其生理意义的学习,形成稳态与平衡的生命观 2.通过“人体维持 pH 稳定的机制”实验,训练实验设计及实验结果分析与讨论的能力 3.通过总结内环境稳态失调引
16、起的疾病,形成关注人体健康的态度 一、内环境的动态变化 1原因(1)外因:外界环境因素的变化。(2)内因:体内细胞代谢活动的进行。2实例体温变化(1)正常情况下,不同人的体温,会因年龄、性别等的不同而存在着微小的差异。(2)同一个人的体温在一日内也有变化,但一般不超过 1。3稳态(1)概念: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。(2)实质:健康人的内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中。二、对稳态调节机制的认识 三、内环境稳态的重要意义 1实例 内环境成分或理化性质 意义 渗透压正常 维持组织细胞正常形态与功能 体温和 pH 相对稳定 酶活性正常,
17、保证酶促反应正常进行 血糖、氧气含量稳定 保证机体正常的能量供应 2.意义 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。四、生物体维持 pH 稳定的机制 1实验原理 本实验采用对比实验的方法,通过向自来水、缓冲液、生物材料中加入酸或碱溶液引起 pH 的变化,定性说明在一定范围内生物体内液体环境与缓冲液相似,从而说明生物体 pH 相对稳定的机制。2方法步骤 3实验结论 生物材料类似于缓冲液,加入少量酸或碱不会发生 pH 的大幅度变动。判断对错(正确的打“”,错误的打“”)1内环境的稳态就是内环境的成分和理化性质恒定不变。()2当稳态遭到破坏时,可导致疾病发生。()3稳态是由神经调节、体液调节共同
18、完成的。()4人体剧烈运动后,由于无氧呼吸产生乳酸,使血浆 pH 明显降低。5人体腹泻引起体液中水和蛋白质大量丢失。()提示:1.内环境的稳态体现在内环境的成分和理化性质处于动态平衡中。2 3 稳态是指正常机体通过神经体液免疫调节,使各器官、系统协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态。4 人体剧烈运动后,产生的乳酸与血浆中的缓冲物质 NaHCO3发生反应,使血浆 pH 基本不变。5 人体腹泻时会引起水和无机盐的大量丢失。内环境稳态的维持 问题探究 1在夏季炎热的日光下,人长时间工作,体内热量若不能及时散失,会造成中暑。“中暑”的病人细胞代谢会发生紊乱,试解释其原因。提示:“中暑”的病人热量不能
19、及时散失,导致体温升高,酶活性降低,进而引起细胞代谢紊乱。2如表是某中年男子血液化验单中的部分数据,分析并探究以下问题:项目 测定值 单位 参考范围 血清葡萄糖 223 mg/dL 60110 甘油三酯 247 mg/dL 50200 总胆固醇 280 mg/dL 150220(1)由表中数据可推测该男子可能患有何种疾病?提示:该男子可能患有糖尿病、高血脂、高血压。(2)每种成分的正常参考值是一个范围,这说明内环境的理化性质有什么特点?提示:内环境的理化性质不是恒定不变的,而是在一定范围内波动。归纳总结 内环境稳态调节的基础 人体各器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。(1)直接
20、参与的器官与系统:消化系统:消化道 营养物质消化道毛细血管。呼吸系统:肺泡肺部毛细血管。泌尿系统:血管 大部分代谢废物肾脏形成尿液。循环系统:由上述内容可看出血液是所有生命活动的中转站,它的成分能充分反映机体的健康状况。(2)间接参与调节稳态的系统:神经系统、内分泌系统和免疫系统。易错提醒:稳态调节的两点提醒(1)内环境中各种稳态的维持不一定都需要神经系统、内分泌系统和免疫系统共同参与,如内环境中 pH 稳态调节,只与内环境中缓冲物质有关。(2)能够维持内环境稳态的人,其生命活动不一定正常,如“植物人”。1下列关于稳态的叙述,错误的是()A稳态主要是机体通过消化、呼吸、循环系统共同维持的 B正
21、常情况下内环境的各项理化指标都在一定范围内波动 C稳态的主要调节机制是神经体液免疫调节 D体内多对缓冲物质对维持体液 pH 相对稳定具有重要作用 A 内环境的稳态主要与呼吸系统、消化系统、泌尿系统、循环系统及皮肤有关,A 项错误。2下图表示内环境稳态的部分调节机制。下列表述错误的是()A内环境稳态的调节机制有神经调节、体液调节和免疫调节等 B血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量 C内环境由血液、组织液和淋巴组成 D细胞不仅仅依赖于内环境,还参与内环境的形成和维持 C 内环境是由血浆、组织液和淋巴组成的,由此判定 C 项错误。生物体维持 pH 稳定的调节机制 问题探究 1某同学以
22、清水、缓冲液(含 Na2HPO4、KH2PO4的溶液,pH7)和血浆分别为实验材料进行实验,探究“血浆是否具有维持 pH 稳定的功能”,进行正确操作后,绘制了如图所示曲线来预期探究结果。(1)预期结果中明显不科学的是哪一组?尝试说明理由。提示:清水组。清水中加盐酸后,溶液 pH 应下降。(2)若要证明血浆确实具有维持 pH 稳定的功能,本实验还应补充_。提示:加入 NaOH 溶液后,血浆 pH 仍可在一定范围内保持稳定 2人在剧烈运动后会感到肌肉酸痛,但休息一段时间后,酸痛会消失。酸痛的变化与运动前后血浆中 pH 变化有关,尝试绘出血浆 pH 变化曲线。提示:归纳总结 血浆 pH 维持稳态的调
23、节机理(1)内 环 境 中 存 在 着 许 多 弱 酸 和 弱 酸 强 碱 盐 组 成 的 缓 冲 对,如H2CO3/NaHCO3、KH2PO4/Na2HPO4等,其作用是结合内环境中过多的酸或碱,以维持内环境 pH 的相对稳定。(2)调节机制(以 H2CO3/NaHCO3缓冲对为例):当酸性物质(如乳酸)增加时 HLNaHCO3 NaL H2CO3 乳酸 碳酸氢钠 乳酸钠 碳酸 H2CO3 H2OCO2 不稳定 经呼吸系统排出 当碱性物质(如 Na2CO3)增加时 Na2CO3H2CO3 2NaHCO3 过量的 NaHCO3可由肾脏排出,从而缓冲体内碱性的变化。1取甲、乙两个试管,向甲试管内
24、加入血浆,乙试管内加入等量的蒸馏水,用 pH 试纸检测;然后,向甲、乙试管内各滴入等量的几滴盐酸或NaOH 溶液,摇匀后,再用 pH 试纸检测。下列关于此实验的过程和结果的分析,不正确的是()A“等量”是对照实验中对无关变量的要求,在这种条件下,实验结果才可靠 B“摇匀”使酸性或碱性物质与试管中的血浆或蒸馏水充分混合,确保 pH试纸检测结果的准确性 C结果是甲试管中血浆 pH 变化不明显,乙试管中蒸馏水的 pH 变化明显 D血浆中有缓冲物质,加入酸或碱后,pH 恒定不变 D“等量”排除了数量多或少对实验结果的影响,使实验结果更加可靠,A 正确;“摇匀”有利于新加入的物质与试管中原有的物质充分反
25、应,使 pH 试纸检测结果更准确,B 正确;甲试管的血浆中具有缓冲物质,加入酸或碱时,pH会有一定的波动,但变化不明显;乙试管加入的是蒸馏水,无缓冲物质,在本实验中作为空白对照,加入酸或碱时,pH 会发生明显的变化,故 C 正确、D 错误。2分别向 20 mL 的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀盐酸和稀 NaOH 溶液,血浆酸碱度变化与滴加滴数的关系正确的是()A B C D D 一定范围内,血浆中的缓冲物质会维持 pH 基本稳定,但这种调节能力有一定限度,稀盐酸和 NaOH 加的过多,pH 会明显下降和上升,故选 D。课堂小结 知 识 网 络 构 建 核 心 语 句 归 纳 1.稳态是机体通过调节
26、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。2.神经体液免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。3.与稳态直接有关的系统有消化、呼吸、循环和泌尿系统。4.人体维持内环境稳态的调节能力是有一定限度的。5.内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。1下列关于内环境稳态的叙述,错误的是()A内环境稳态指的是成分和理化性质的稳态 B稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 C内环境的稳态就是保持其成分的恒定不变 D稳态遭到破坏后会引起细胞代谢紊乱 C 内环境的稳态是指内环境每一种成分和理化性质处于动态平衡中,而不是保持其成分的恒定不变,C 错误。2高等动物和人体的内环境能够保持相对稳
27、定。下列各项生理活动中,与内环境稳态的维持没有直接关系的是()A通过汗液和尿液排出代谢废物 B将食物残渣形成粪便排出体外 C通过血液运输 CO2和代谢废物 D血液运输 CO2含量增加会使呼吸加快 B 维持内环境稳态的一个重要方面是将新陈代谢过程中产生的各种废物及时排出体外,如通过汗液和尿液排出代谢废物,通过血液运输 CO2和代谢废物等;血液中 CO2含量增加会使呼吸加快,目的是排出血液中的 CO2,以维持CO2含量的相对稳定。食物残渣是经过消化没有被吸收的物质,其形成粪便后直接排出体外,并没有进入内环境,故不会对内环境的相对稳定产生直接的影响。3内环境稳态的重要意义是()A维持体温处于较低水平
28、 B使体内各处 pH 保持相同 C保持体内渗透压绝对不变 D维持机体的正常生命活动 D 内环境稳态的一个重要体现在于内环境的理化性质保持相对稳定,即温度、酸碱度及渗透压,由此确定 A、B、C 错误。4下列关于“生物体维持 pH 稳定的机制”实验的叙述,错误的是()AHCl 溶液和 NaOH 溶液都有腐蚀性,应避免其与皮肤和眼睛接触 B每种实验材料测定完成后,都必须将烧杯充分洗净,才可倒入等量的另一种实验材料 C从加入 HCl 溶液或 NaOH 溶液后的变化来看,生物材料更像缓冲液 D根据所得实验数据,画 pH 变化曲线时,一般以 pH 为横轴,以酸或碱的量为纵轴 D A、B 两项描述的是本实验
29、应该注意的问题。根据所测得的实验数据,画 pH 变化曲线时,一般以酸或碱的滴数为横轴,而以 pH 为纵轴。结果显示,生物材料中加入 HCl 溶液或 NaOH 溶液后的变化情况与缓冲液很接近。5内环境稳态的维持与人体健康有密切的关系。下面是人体内环境稳态概念图,据图回答:(1)图中分别代表_和_。(2)正常人血浆的 pH 之所以能保持相对稳定,与它含有_等离子有关。(3)一个人长时间发高烧,会引起全身乏力、食欲不振等症状,主要原因是 _ _。(4)内环境渗透压稳态的意义是_。(5)目前普遍认为,_ 调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。答案:(1)组织液 内环境(或细胞外液)(2)HCO3、HPO24(3)体温过高使体内酶的活性下降(4)维持细胞正常的形态和功能(5)神经体液免疫(备选习题)如图是一张生物概念图,下列有关分析不正确的是()A、是体液调节和免疫调节,、可以是体温和渗透压 B内环境的稳态只要有三种调节方式即可,不需要其他器官或系统参与 C酸碱度的相对稳定主要依靠血液中的缓冲物质,与其他器官或系统也有关 D内环境的稳态和生态系统的平衡一样,其维持自身稳定的能力是有限的 B 正常机体通过神经体液免疫调节机制,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的酸碱度、体温和渗透压等相对稳定,但是维持稳态的调节能力是有一定限度的。