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成才之路 生物,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 必修3,人体的内环境与稳态,第一章,第1节 细胞生活的环境,第一章,课程标准未对本节作具体要求，但本节内容是课程标准所规定的“说明稳态的生理意义”的基础；是后续各章的基础。 情境导入：,学习目标： 1描述内环境的组成和理化性质。(重、难点) 2说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。(重点) 3尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。(重、难点),一、体内细胞生活在细胞外液中 1体液 (1)概念：体内都含有以_为基础的液体，这些液体统称为体液。 (2)体液组成,水,血浆,组织液,细胞外液,细胞内液,2内环境 (1)概念：由_构成的体内细胞生活的液体环境。 (2)内环境组成：_、_、淋巴等。 (3)各种细胞所生活的内环境,细胞外液,组织液,血浆,血浆,组织液,淋巴,二、细胞外液的成分及理化性质 1细胞外液的成分 (1)血浆的组成 (2)组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近，但又不完全相同，“最主要”的差别是血浆中含有较多的_。,无机盐,蛋白质,气体,蛋白质,溶质微粒对水的吸引力,溶质微粒的数目,越高,无机盐,蛋白质,(2)酸碱度 正常人的血浆近中性，pH为_。血浆的pH之所以能够保持稳定，与它含有_等离子有关。 (3)体温：人体细胞外液的温度一般维持在_左右。 三、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 1体内细胞直接与_进行物质交换。 2内环境与外界环境进行的物质交换，需要体内各器官系统的参与。,7.357.45,37,内环境,1.体液 (1)概念：不论男性还是女性，体内都含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。体液中除含有大量的水以外，还含有许多离子和化合物。体液包括细胞外液和细胞内液。,体内细胞生活在细胞外液中,(2)组成：体液的组成如图所示。 细胞内液：存在于细胞内的液体称为细胞内液，如细胞质基质、线粒体基质和核液等。 细胞外液：存在于细胞外的液体称为细胞外液，即体内细胞生活的环境，主要包括血浆、组织液和淋巴。 细胞液与细胞内液的区别：液泡中的液体称为细胞液，属于细胞内液范畴。,提示：(1)人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺、尿道等有孔道与外界环境相通，属于外界环境；其中的液体如消化液、泪液、尿液等不是体液，不属于细胞外液。 (2)血浆血液。血浆是血液的液体部分，血液还包括血小板、红细胞、白细胞。,组织液、血浆和淋巴三者间的联系主要体现在相互之间的物质交换上：毛细血管分布于组织间隙中，当血浆沿动脉流入毛细血管的动脉端时，其中的许多物质会透过毛细血管壁进入组织细胞间隙而成为组织液，为细胞代谢提供营养物质；而组织液中包括细胞代谢产物在内的各种物质，大部分在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中，因此，组织液和血浆可以进行双向物质交换。,毛细淋巴管的功能是回收非正常情况下渗入组织液中的血浆蛋白等物质，这些物质一旦进入毛细淋巴管就不再回渗。因此，淋巴与组织液之间的物质交换是单向的。 毛细淋巴管的一端是盲端，其内的淋巴通过各级淋巴管，最后经淋巴管由左右锁骨下静脉汇入血浆中，参与全身的血液循环。因此，淋巴和血浆间的交换也是单向的。 由此可见，机体全身的细胞外液是一个有机的整体。,(3)各组成成分间的比较,(4)不同人体细胞所处内环境不同：,提示：(1)内环境的“内”和“外”是相对的，从整个人体角度来看，细胞外液是人体的内环境，从细胞角度来看细胞外液是细胞的外环境。因此内环境是相对于人体外界环境来说的，相对于细胞来说是外环境。细胞外液与内环境是同一概念，具有相同的内涵和外延。 (2)体腔液、关节液虽然在体内，但它们已不在细胞之间不能为组织细胞提供物质交换的原料，所以它们也不属于细胞外液(或内环境)或体液。,(3)内环境主要包括组织液、血浆和淋巴，但不是只有这三种，还有脑脊液等。 (4)血浆中的血细胞、组织液中的组织细胞不属于内环境的组成成分。 (5)内环境是针对多细胞动物的一个概念，单细胞动物(或原生动物)以及植物没有所谓的内环境。,下列关于体液的叙述中，错误的是( ) A体液包括细胞内液和细胞外液 B细胞内液的含量多于细胞外液 C细胞外液包括血液、组织液和淋巴 D消化道内的消化液不属于体液 答案 C,下列液体属于体液的一组是( ) 胆汁 胰液 血浆 淋巴 原尿 细胞质基质 组织液 核液 细胞液 胃液 A B C D 答案 A 解析 体液包括细胞内液和细胞外液，胆汁、胰液、原尿和胃液既不属于细胞内液也不属于细胞外液。,1.血浆的化学成分 血浆是血液中的液体成分，90%以上是水，其中含有数千种物质，包括蛋白质、脂质、糖类、各种盐类、氨基酸、维生素、激素、淋巴因子和各种细胞代谢产物等。 细胞外液本质上是一种盐溶液，类似于海水，这在一定程度上反映了生命起源于海洋。 2组织液、淋巴和血浆成分的比较 组织液和淋巴的化学成分与血浆相近，但血浆中含有较多的蛋白质，组织液和淋巴中蛋白质含量少。,细胞外液的成分,下列各组化学成分中，全是内环境成分的一组为( ) A尿素、抗利尿激素、维生素、破碎的红细胞释放的血红蛋白色素 B尿酸、氨基酸、肌酸、胃液中的盐酸 C白细胞、溶菌酶、感冒病毒、呼吸氧化酶 D抗体、膜载体、线粒体、尿液,解析 判断某物质是否是内环境的成分，首先要看该物质是否在内环境中，尿液、胃液等虽是液体但不在内环境中；其次，活细胞、细胞的结构和细胞内的物质，如载体、线粒体、呼吸氧化酶等当然不能算是内环境的成分。 答案 A,下列物质中，可在血浆中找到的是( ) A甲状腺激素、氧、尿素、小分子蛋白质 B氨基酸、麦芽糖、二氧化碳、钠离子 C蛋白酶、钙离子、脂肪、葡萄糖 DDNA聚合酶、脂肪酸、尿酸、胆固醇 答案 A 解析 人体中不含有麦芽糖；正常情况下血浆中是没有蛋白酶的，因为蛋白质可以分解血浆中多种重要蛋白质；DNA聚合酶属于胞内酶。,细胞外液的理化特性主要包括渗透压、酸碱度和温度三个方面。 1渗透压 渗透压是溶液的一个重要性质，凡是溶液都有渗透压。细胞外液的渗透压的90%以上来源于Na和Cl。溶液渗透压越大，则溶液的吸水能力越强。血浆的渗透压与0.9%NaCl溶液的渗透压大致相等，故0.9%的NaCl溶液为血浆的等渗溶液，又叫生理盐水。医院里给病人输液时经常使用的就是生理盐水。,内环境的理化性质,2酸碱度 正常人血浆的pH在7.357.45之间变动。机体在代谢过程中虽然经常有各种酸性或碱性物质进入血浆，但血浆的pH却能保持相对稳定，过酸或过碱都可引起机体的酸中毒或碱中毒。 3温度 细胞外液的温度一般维持在37左右。,以下关于动物内环境的叙述，错误的是 ( ) A葡萄糖、生长激素、抗体属于人体内环境的成分 B若人的体温不能维持稳定，机体的正常生命活动就会受到威胁 C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 D人体剧烈运动时产生的乳酸会导致血浆pH显著下降,解析 葡萄糖、生长激素、抗体都可以存在于细胞外液中，因此属于内环境的成分；人的体温维持稳定是机体进行正常生命活动的基础；血浆中含有多种物质如水分、血浆蛋白、无机盐等，其中血浆蛋白和无机盐的含量是决定血浆渗透压的主要因素；人体剧烈运动时会产生大量乳酸，但是在血浆中缓冲物质的作用下，血浆pH维持在7.357.45，不会出现显著下降。 答案 D,癌症患者腹部积水后，为利尿排水应静脉输入的主要成分是( ) A复合氨基酸 B葡萄糖和维生素 C无机盐 D血浆蛋白 答案 D,解析 血浆渗透压的维持主要来自无机盐和血浆蛋白，如果增大血浆渗透压就有利于从组织间隙的“积水”中“夺”走水分，进而通过内环境的调节生成更多的尿液而排出体外。氨基酸、葡萄糖和维生素等营养物质也能增加血浆渗透压，但它们很快会被细胞利用而“处理”掉；血浆中无机盐增加，会引起人减少尿液的排出、产生“渴觉”而大量饮水；血浆蛋白是大分子，不会很快进入细胞被“代谢”处理，维持血浆渗透压的时效相对最好。,1.细胞作为个开放的系统，可以直接与内环境进行物质交换 细胞不断地从内环境获取进行生命活动所需要的物质，同时又不断地将代谢废物排到内环境中，从而维持细胞正常的生命活动。这个过程可简单表示为：,内环境是细胞与外界环境进行物质,2内环境与外界环境的物质交换 内环境作为细胞与外界环境间的媒介，与体内消化、呼吸、循环、泌尿等系统间发生密不可分的功能联系，同时细胞与内环境之间也是相互影响、相互作用的，细胞不仅依赖于内环境，也参与内环境的形成和维持。总体过程如图所示：,想一想分析一下，外界环境中的O2进入组织细胞参与有机物氧化分解，至少需要穿过几层生物膜(肺泡壁和毛细血管壁均由单层细胞构成)? 提示：外界环境中的O2进入组织细胞参与有机物氧化分解共穿过11层生物膜。,下图为高等动物体内细胞与外界环境的物质交换示意图，下列叙述正确的是( ) A、都必须通过消化系统才能完成 B人体的体液包括内环境和细胞外液 C细胞与内环境交换的为养料和氧气 D可表述为：体内细胞可与外界环境直接进行物质交换,解析 直接与物质交换有关的系统为：呼吸系统、消化系统、循环系统、泌尿系统，图中、依次需通过消化系统、呼吸系统和泌尿系统完成。在物质交换过程中起调节作用的系统有神经系统和内分泌系统。人体的体液包括细胞外液和细胞内液，由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。细胞与内环境直接交换的为养料和氧气，为二氧化碳、水、无机盐、尿素、尿酸等废物。可表述为：体内细胞通过内环境与外界环境间接地进行物质交换。 答案 C,如图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。、表示能直接与内环境进行物质交换的4种器官或系统，表示有关的生理过程。下列说法错误的是( ),A内环境与交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁 B内的葡萄糖通过进入血浆和淋巴 C表示重吸收作用 D表示的器官是皮肤 答案 B 解析 本题主要考查内环境与外界环境的物质交换，与体外环境进行物质交换，并能为内环境提供O2，排出CO2，说明是呼吸系统，内环境与呼吸系统交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁。将体外物质运往内环境，说明是消化系统。表示消化吸收，葡萄糖被吸收后只能进入血浆。是泌尿系统，表示重吸收作用。表示皮肤，可将代谢废物以汗液的形式排出。,(一)问题探讨 1图1中是人体血液中的血细胞，包括红细胞、白细胞等；图2中是单细胞动物草履虫。 2血细胞生活在血浆中；草履虫直接生活在外界水环境中。两者生活环境的相似之处是：都是液体环境；不同之处是：血细胞生活在体内的血浆中，并不直接与外界环境进行物质交换，而草履虫直接生活在外界环境中；与外界环境相比，血浆的理化性质更为稳定，如温度基本恒定等。,(二)思考与讨论1 1细胞外液是指存在于细胞外的体液，包括血浆、组织液和淋巴等。血细胞直接生活在血浆中，体内绝大多数细胞直接生活在组织液中，大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。由此可见，细胞外液是体内细胞直接生活的环境。 2相同点：它们都属于细胞外液，共同构成人体内环境，基本化学组成相同。不同点：(1)在人体内存在的部位不同：血浆位于血管内，组织液分布于组织细胞之间，淋巴分布于淋巴管中；(2)生活于其中的细胞种类不同：存在于组织液中的是体内各组织细胞，存在于血浆中的是各种血细胞，存在于淋巴中的是淋巴细胞等；(3)所含的化学成分有差异，如血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质很少。,5提示：如血浆中的葡萄糖主要来源于食物中的糖类。 食物中的淀粉经消化系统消化后，分解为葡萄糖，经小肠绒毛上皮细胞吸收后进入血液，通过血液循环运输到全身各处。进入组织细胞后，葡萄糖主要用于氧化分解放能，最终生成二氧化碳和水，并排放到内环境中。二氧化碳通过血液循环被运输到肺，通过呼吸系统排出体外，而多余的水主要在肾脏通过形成尿液排出体外。(其他合理答案也可),(四)旁栏思考题 提示：哺乳动物的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液，这样的溶液所提供的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同，所以是血浆的等渗溶液。如果输液时使用的NaCl溶液的质量分数低于或高于0.9%，则会造成组织细胞吸水或失水。,(五)思考与讨论2 1提示：Na和Cl等直接来自于食物，不需要经过消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质。糖类和蛋白质是两类大分子物质，必须经过消化系统的消化，分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物质在小肠内经过主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中，经血液循环运输到全身各处的毛细血管中，再通过物质交换过程进入组织液和淋巴。,4提示：体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液，泌尿系统形成、排出尿液和呼吸系统的呼气这三条途径来排出，其中以泌尿系统和呼吸系统的排泄途径为主。例如，血浆中的尿素主要通过肾脏形成的尿液排出体外。血浆中的CO2通过肺动脉进入肺泡周围的毛细血管，由于血液中的CO2分压大于肺泡中的CO2分压，CO2就从血液中向肺泡扩散，再通过呼吸运动将其排出体外。 5略,综上所述，凡能引起组织液溶质数目升高或血浆溶质数目降低的因素，都能引起组织水肿。 此外，细胞水肿又叫“水中毒”，往往发生在人体大量出汗之后，钠盐等矿物质会随汗液大量流失。如果此时只是大量饮水而没有适当的盐分补充，血液被大量的水稀释后，渗透压降低，水就会通过毛细血管壁进入组织液，组织液渗透压降低，水就会通过细胞膜渗入细胞内，致使细胞水肿而发生“水中毒”。,2内环境的成分 三看法判断内环境成分 一看是否属于血浆、组织液或淋巴中的成分(如血浆蛋白、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、脂质、O2、CO2、激素、代谢废物等)。若是，则一定属于内环境的成分。 二看是否属于细胞内液及细胞膜的成分(如血红蛋白、呼吸氧化酶、解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、载体蛋白等)。若是，则一定不属于内环境的成分。 三看是否属于外界环境液体的成分(如消化液、尿液、泪液、汗液、体腔液等中的成分)。若是，则一定不属于内环境的成分。,1毛细血管壁和毛细淋巴管壁细胞的内环境分别是( ) 血液和组织液 血浆和组织液 淋巴和血浆 淋巴和组织液 A B C D 答案 C,2.下列属于人体内环境的组成成分的是( ) 血浆、组织液和淋巴 血红蛋白、O2和葡萄糖 葡萄糖、CO2和胰岛素 激素、载体和呼吸酶 A B C D 答案 A 解析 内环境主要是由血浆、组织液和淋巴组成的，血红蛋白是红细胞中的蛋白质，呼吸酶是细胞中催化呼吸作用的酶，载体存在细胞膜上，它们都不是内环境的组成成分，而O2、CO2、胰岛素等激素、氨基酸和葡萄糖可以存在于内环境中，他们属于内环境的组成成分。,3下列关于内环境的各项生理指标的叙述不正确的是( ) A血浆pH在7.357.45之间 B血浆的渗透压约为770 kPa C人体细胞外液的温度一般维持在37左右 D细胞外液渗透压的90%以上来源于K和Cl 答案 D 解析 细胞外液渗透压的90%以上来源于Na和Cl。,4.如图是人体中部分体液之间的关系图，则人的肝脏细胞所需的氧气和营养物质直接来源于( ) A甲 B乙 C丙 D丁 答案 A 解析 图示中甲、乙、丙、丁依次表示组织液、血浆、淋巴、细胞内液。肝脏细胞属于组织细胞，其所需要的氧气和营养物质直接来源于组织液。,5下图是人体某组织内各种结构示意图，a、b、c、d表示的是结构，表示的是液体，有关此图叙述错误的是( ) A可以直接进入a、c BO2、葡萄糖、血浆蛋白和生长激素都是的成分 C构成了内环境 D当d结构堵塞时液体会增加,答案 A 解析 图中a是毛细血管，b是红细胞，c是组织细胞，d是毛细淋巴管；是血浆，是组织液，是细胞内液，是淋巴。淋巴可回流进入血浆，但不能进入组织液，再进入组织细胞。,6如图是作用于人体组织细胞的四大系统模式图，图中的1、2、3、4分别代表( ) A消化、循环、泌尿、呼吸 B循环、呼吸、泌尿、消化 C呼吸、泌尿、循环、消化 D消化、循环、呼吸、泌尿 答案 A 解析 考查组织细胞与外界环境进行物质交换的四大系统。1与营养物质的吸收有关，为消化系统；2参与物质运输，为循环系统；4有双箭头，代表呼吸系统；3排出代谢废物，代表泌尿系统。,二、非选择题 7如图所示为人体内某些生命活动的过程。请据图回答以下问题。,(1)图中A、B、C、D各代表体液中的哪一类？血浆_、组织液_、细胞内液_。 (2)相对于内环境来说，相当于外界环境的是A、B、C、D中的_。 (3)假如为淀粉，则所形成的从肠腔进入B中的方式是_。经过B的运输，可到达身体各部分的组织细胞，在组织细胞内，它的最主要的作用是_，参与该作用的细胞结构有_。 (4)正常人体内的B的pH保持相对稳定，是由于在其中存在着缓冲物质，最主要的是_。,答案 (1)B D C (2)A (3)主动运输 为细胞的生命活动提供能量 细胞质基质、线粒体 (4)H2CO3与NaHCO3 解析 图中A为肠腔，相当于外界环境，B为血浆，C为细胞内液，D为组织液；如果为淀粉，则为葡萄糖，在小肠中经主动运输进入血液。,8如图为人体细胞与内环境之间的物质交换示意图，请据图完成下列问题。 (1)图中属于内环境的是_(填数字)，它们之间的关系为_(用数字和箭头的形式表示)。,(2)毛细血管壁细胞的直接生活环境是_；毛细淋巴管壁细胞的直接生活环境是_。 (3)用图中标号表示毛细血管运输来的O2进入组织细胞的过程：_。 (4)血液中的O2被运输到各组织，被组织细胞利用至少经过_层生物膜。 (5)与、的成分相比，最主要的差别在于含有较多的_。,(2)毛细血管壁细胞的直接生活环境是血浆和组织液；毛细淋巴管壁细胞的直接生活环境是淋巴和组织液。(3)O2从红细胞中出来后进入血浆，穿过毛细血管壁进入组织液，然后进入组织细胞。(4)血液中的O2首先要从红细胞内出来，即穿过红细胞的细胞膜进入血浆，然后穿过毛细血管壁进入组织液，再穿过组织细胞的细胞膜进入组织细胞，最后进入线粒体参与有氧呼吸。上述过程涉及的生物膜层数：红细胞的细胞膜(1)毛细血管壁(2)组织细胞的细胞膜(1)线粒体膜(2)6层。(5)血浆与组织液、淋巴相比，蛋白质含量较多。,1(2015新课标全国)某同学给健康实验兔静脉滴注0.9%的NaCl溶液(生理盐水)20 mL后，会出现的现象是( ) A输入的溶液会从血浆进入组织液 B细胞内液和细胞外液分别增加10 mL C细胞内液Na的增加远大于细胞外液Na的增加 D输入的Na中50%进入细胞内液，50%分布在细胞外液 答案 A,解析 输入的溶液进入血液，随血液运输，同时从血浆通过毛细血管壁细胞，进入组织液。人体体液中，细胞内液和细胞外液所占比重不同，注射的20 mL的生理盐水到体内后在细胞内液和细胞外液的分配不同。Na主要分布在细胞外，细胞内液Na的增加远小于细胞外液Na的增加。,2(2014新课标，3)关于在正常情况下组织液生成与回流的叙述，错误的是( ) A生成与回流的组织液中氧气的含量相等 B组织液不断生成与回流，并保持动态平衡 C血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液 D组织液中的有些物质经毛细血管静脉端进入血液 答案 A,解析 血浆中的液体渗透到组织间隙，形成组织液，含有较多的氧气，与组织细胞进行代谢交换的组织液氧气含量较少，即回流的组织液氧气含量较少。内环境中的组织液的量通过不断生成与回流，保持一定的量，对于维持内环境的稳定具有重要意义。正常情况下，在毛细血管处，有些物质(细胞需要的营养物质)进入组织液，组织液中的细胞代谢废物也会进入毛细血管静脉端进入血液。,
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