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选必一
第1节
细胞生活的环境
第1章 人体的内环境与稳态
2019人教版.生物.选择性必修1
教材分析
一、学习目标
二、重难点
1.描述内环境的组成及理化性质。
2.阐明机体细胞生活在内环境中，通过内环境与外界环境进行物质
交换，同时也参与内环境的形成和维持。
3.运用图示和模型等方法阐释内环境为机体细胞提供适宜的
生存环境并与外界环境进行物质交换。
1.内环境的组成及其理化性质。
2.内环境是机体细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
01
体内细胞生活在细胞外液中
02
细胞外液的成分
目录
03
内环境的理化性质
04
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
体内细胞生活在细胞外液中
01
问题探讨
1.图1和图2所示的各是什么细胞？它们分别生活在什么样的环境中？
尝试说出它们生活环境的异同。
图1
图2
人体血液中的血细胞
单细胞动物草履虫
问题探讨
2.若将图1所示的细胞置于图2所示细胞的生活环境中，会发生什么变化？
生活环境 单细胞生物 血细胞
不同点
相同点 都是液体环境
草履虫直接生活在外界水环境中
血细胞生活在体内的血浆中，并不直接与外界进行物质交换。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。
血细胞直接置于外界环境中，可能会由于pH、渗透压等理化性质不同而导致死亡。
多细胞生物绝大多数细胞直接生活的环境是什么呢？
体内细胞生活在细胞外液中
一、体液
生物体内以水为基础的液体统称为体液。
体液
细胞
内液
细胞
外液
组织液
血浆
淋巴液等
存在于细胞内，约占 。
存在于细胞外，约占 。
2/3
1/3
1.概念
2.体内液体 ≠ 体液
一、体液
一切与外界相通的管腔、囊腔（如呼吸道、消化道、膀胱、
子宫等）及与外界相通的液体(如尿液、泪液、汗液、消化液等)都
（“不属于”、“属于”）体液。
不属于
细胞质基质、线粒体等细胞器基质、核基质等
细胞内液（细胞质基质）是代谢的主要场所。
细胞内液
体内细胞生活在细胞外液中
二、细胞外液
血液中除了血细胞以外的液体部分，是血细胞直接生活的环境。
血浆
血细胞
红细胞
白细胞
血小板
血液≠血浆
血液
血 浆
血细胞
纤维蛋白原
血 清
红细胞
白细胞
血小板
水
其他溶质
1.血浆
存在于组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液。
组织液是绝大多数细胞直接生活的环境
因血压等而导致的渗出
因渗透等而导致的吸收
小静脉
小动脉
毛细血管
血浆
由毛细血管壁渗出
组织液
大部分物质被重吸收
营养物质
代谢物质
（1）主要来源:血浆通过毛细血管 渗出到细胞间隙。
（2）主要去路:组织液大部分通过毛细血管 （约90%）回收，
少部分进入 。
2.组织液
动脉端
静脉端
毛细淋巴管
二、细胞外液
3.淋巴液
由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的。
为什么组织液和淋巴液之间是单向关系？
存在于毛细淋巴管中，是淋巴细胞直接生活的环境。
组织液
血浆
淋巴液
毛细血管静脉端
毛细淋 巴管壁
毛细血管动脉端
二、细胞外液
毛细淋巴管
毛细淋巴管的结构模式图
末端封闭
内皮细胞
单向的活瓣
毛细淋巴管由单层细胞构成
末端（盲端）允许组织液流入毛细淋巴管，
不允许倒流。
组织液和淋巴液之间是单向关系
为什么组织液和淋巴液之间是单向关系？
4.血液、组织液和淋巴液之间的关系
组织细胞
毛细淋巴管
毛细血管
组织液中的物质
返回血液循环系统
组织液中的物质进入淋巴细胞
血浆中的物质进入组织液
微动脉
微静脉
二、细胞外液
静脉
淋巴管
毛细淋巴管
淋巴结
二、细胞外液
5.体液的四种成分之间的关系
组织液
细胞内液
（组织细胞）
血浆
淋巴液
（90%）
毛细血管壁
（10%）
毛细淋 巴管壁
左右锁骨下静脉
O2和营养物质
CO2和代谢废物
（淋巴循环）
血浆、组织液和淋巴液等通过动态的有机联系，共同构成机体内细胞生活的直接环境。为了区别于个体生活的外界环境，人们把 构成的液体环境称之为内环境。
细胞外液
二、细胞外液
体内细胞生活在细胞外液中
三、内环境
1.细胞外液=内环境
“外”——对细胞而言；
“内”——对人体而言。
2.单细胞生物、植物有内环境吗？
内环境的概念是对绝大多数多细胞动物而言的，单细胞动物
(如草履虫)、简单的多细胞动物(如水螅)和植物没有内环境。
3.内环境只包含血浆、组织液、淋巴吗？
脑脊液、房水、关节滑液也属于内环境组成成分。
毛细淋巴管壁细胞的直接生活环境是 和 。
毛细血管壁细胞的直接生活环境是 和 ；
血浆
组织液
血浆
淋巴液
组织液
血细胞生活的环境是 。
组织细胞生活的环境是 。
组织液
淋巴细胞生活的环境是 和 。
血浆
淋巴液
1.填空题
习题巩固
2.下图表示人体中部分体液的关系图，据图分析：
（1）图中的甲、A、a分别代表什么？
组织液、血浆、淋巴液。
（2）图中的丁、D、d分别代表什么？
组织细胞、血细胞、淋巴细胞。
习题巩固
巧用“箭头走向”分析内环境物质交换示意图
3.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
D
多细胞动物的部分细胞（小肠上皮细胞）可以直接从外界吸收O2并排出CO2，简单的多细胞动物水螅的细胞直接与外部环境接触，能够直接和外界环境进行物质交换。
习题巩固
4.如图是细胞直接与内环境进行物质交换示意图，⑤处的箭头表示血液流动的方向。
下列说法正确的是(　　)
B
A.②渗回①和渗入④的量相差不大
B.若③为脑细胞，⑤处的O2浓度高于①处，而CO2浓度相反
C. ②人体内新陈代谢的主要场所
D. ②④中的钠离子和氯离子可以通过毛细淋巴管壁相互交换
④
①
②
③
⑤
习题巩固
一般的组织器官中(除肺和消化器官外)O2和营养物质(如葡萄糖、氨基酸等)在毛细血管动脉端的含量 静脉端的含量；而代谢废物(如CO2等)在毛细血管动脉端的含量 静脉端的含量。
1.肺组织中O2、CO2含量的变化规律
高于
低于
物质交换过程中内环境物质含量的变化
2.肝脏组织中葡萄糖含量的变化规律
物质交换过程中内环境物质含量的变化
A.若②为肝脏细胞，则①处的氧气浓度高于⑤处
B.如果图示为肺部组织，则Ⅱ端比Ⅰ端血浆中葡萄糖含量低、O2较多
C.如果表示脑组织，则Ⅱ端比Ⅰ端血浆中葡萄糖含量低、O2较少
D.如果表示肝组织，
则饥饿时Ⅱ端比Ⅰ端血浆中葡萄糖含量低、O2较少
5.如图是细胞与内环境进行物质交换的
示意图，①处的箭头表示血液流动的方向。
下列说法不正确的是(　 )
Ⅰ
Ⅱ
D
习题巩固
细胞外液的成分
02
细胞外液的成分
一、血浆的化学组成
1.如何将表中物质按化学性质进行归类？
表中的化学物质可分为无机物和有机物。
无机物包括水和无机盐离子（如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO3-）等，
有机物包括糖类（如葡萄糖）、蛋白质（如血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等）、脂质（如各种脂肪酸、脂肪、卵磷脂、胆固醇）、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。
一、血浆的化学组成
2.除表中所列成分外，血浆中还可能含有哪些物质？
还含有气体分子（主要是氧气和二氧化碳）、调节生命活动的各种激素、其他有机物（如维生素）等。
3.你能说出其中哪些物质在人体中的作用？
Na+、Cl-含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。
HCO3-、HPO42-维持血浆的酸碱平衡。
一、血浆的化学组成
细胞外液的成分
二、细胞外液的成分
①血浆中约90%为水，其余分别是：蛋白质、无机盐以及血液
运输的其他物质包括各种营养物质（如葡萄糖）、激素、各
种代谢废物等。
②组织液、淋巴液的成分及含量和血浆相近，
但组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
③细胞外液类似于海水，反映了生命起源于海洋。
血浆中的物质除大分子蛋白质外，都可以透过毛细血管壁进入组织细胞间隙形成组织液。
细胞内液蛋白质含量远高于血浆
细胞外液的成分
三、内环境中化学成分的判断方法
一看
是否是细胞内特有的物质，
如血红蛋白、胞内酶（ 呼吸酶、RNA 聚合酶、解旋酶等）。
二看
是否是细胞膜上的成分， 如载体、受体等。
是否是不能被人体吸收的物质， 如纤维素、麦芽糖等。
是否是分泌到外界环境中的物质， 如消化酶、泪液、汗液等。
三看
四看
1.(2024年1月·广西高考适应性演练)内环境为体内细胞提供适宜的生存环境。健康人体的内环境中，不存在的物质是(　 )
A.胰岛素 B.氨基酸
C.钠离子 D.纤维素
D
2.下列物质中不属于内环境成分的是 。
A.氧气 B.血红蛋白
C.血浆蛋白 D.载体蛋白
E.有氧呼吸酶 F.H+
G.泪液 H.消化酶 I.尿素
B、D、E、G、H
习题巩固
3.(2024·重庆模拟)如图表示人体内四种液体之间的不完全关系。下列分析正确的是( 　 )
A.若乙为细胞内液，则其含量少于甲、丙和丁之和
B.若乙是红细胞的细胞内液，则需要补充的箭头是“丙→甲”
C.若乙是神经元的细胞内液，
则甲液中可含有胰蛋白酶、Na＋、ATP、葡萄糖等
D.若乙表示的是肝脏细胞的细胞内液，则甲比丁中蛋白质含量高
B
习题巩固
4.下列属于人体内环境的成分及发生在内环境中的生理过程的是
(　　)
①水、无机盐、血浆蛋白　
②血红蛋白、O2、胃蛋白酶　
③葡萄糖、CO2、胰岛素　
④激素、呼吸酶、氨基酸　
⑤食物中的淀粉经消化成为麦芽糖　
⑥丙酮酸和水反应产生CO2和[H]
A．①③　　　 B．③④⑥ C．①②⑤ D．②④⑥
A
血红蛋白在细胞内，胃蛋白酶在消化道
呼吸酶在细胞内
食物消化吸收在消化道
有氧呼吸第二阶段：线粒体基质
习题巩固
内环境的理化性质
03
内环境的理化性质
渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面。
一、渗透压
哺乳动物生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液，
它是血浆的等渗溶液。
溶液的质量分数高于0.9%，组织细胞会失水——高渗溶液。
溶液的质量分数低于0.9%，组织细胞会吸水——低渗溶液。
清水
10%NaCl溶液
0.9%NaCl溶液
1.概念
溶液中溶质微粒对水的吸引力
2.渗透压的大小
单位体积溶液中溶质微粒越多
溶液浓度越高（物质的量浓度）
对水的吸引力越大
溶液渗透压越高
3.影响渗透压大小的因素
①血浆渗透压主要与 、 的含量有关。
②细胞外液渗透压90%以上来源 。
单位体积细胞外液中Na+和Cl-的微粒数远多于蛋白质，在含较多蛋白质的血浆中也是如此，故细胞外液渗透压主要来源于Na+和Cl-。
细胞内液渗透压主要来源于钾离子
无机盐
蛋白质
Na+和Cl-
一、渗透压（ 37℃、约770kPa ）
大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会变　 ，　　 　中的水将较多地通过　 　作用进入细胞内，造成细胞吸水膨胀，进一步导致细胞代谢的功能紊乱。因此在大量出汗或严重腹泻后，为维持内环境的相对稳定，可以在饮水的同时适当补充一些 。
小
内环境
渗透
电解质(或无机盐)
一、渗透压（ 37℃、约770kPa ）
内环境的理化性质
二、酸碱度
①正常人的血浆近中性，pH为 。
②平衡的维持：
缓冲物质—H2CO3/NaHCO3; NaH2PO4/ Na2HPO4
1.概念:
2.组成:
血液中含有许多成对（对酸碱度起缓冲作用）的物质。
一种弱酸 + 相应的一种强碱盐
3.作用:
使血液的酸碱度不会发生很大的变化，
从而维持在相对稳定的状态。
缓冲对
人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右，利于维持酶活性。
正常情况下一般变化不超过1℃。
7.35~7.45
三、温度
1.组织水肿的直接原因：
组织液增多
2.组织水肿的间接原因：
引起组织液增多的原因
毛细血管管壁损伤，血浆蛋白流失
肝功能受损，
合成和分泌蛋白质的能力下降
肾小球肾炎，导致血浆蛋白通过尿液流失
血浆蛋白减少
血浆渗透压下降，
水分向组织液渗透，而组织液回流减弱，组织液增多
组织水肿
组织水肿
当血浆渗透压低于正常值或组织液渗透压 正常值，
会导致水分滞留于组织液，引起组织水肿 。
高于
毛细淋巴管受阻，
蛋白质不能回流至淋巴管
局部组织细胞代谢旺盛，代谢产物增加
过敏反应导致毛细血管壁通透性增强，血浆蛋白进入组织液
组织液中蛋白质等溶质微粒增加
组织液渗透压升高，
吸水，组织液增加
组织水肿
组织水肿
水疱：摩擦性水疱，是因运动摩擦造成其表皮与皮下组织分离形成间隙，并令其间充满液体。
思考：
①水疱中的液体主要是 ；
②水疱过一段时间可以自行消失，是因为其中的液体
可以渗入 和 （结构）；
③水疱的形成和消失说明什么？
。
组织液
毛细血管
毛细淋巴管
内环境中的物质是不断更新的
摩擦产生空隙
角
质
层
组织细胞
组织液
组
织
液
组织水肿
A
血红蛋白不属于血浆蛋白
习题巩固
1.(2024·重庆检测)组织液也称为细胞间隙液，过量的组织液滞留在细胞间隙可引发组织水肿。水肿的形成与内环境液体交换异常以及全身多个器官的代谢和功能异常密切相关。下列关于组织水肿原因的叙述，错误的是(　 )
A.血浆蛋白如血清白蛋白、血红蛋白等合成减少时，
血浆渗透压明显下降可引发组织水肿
B.淋巴管发生细胞癌变引起淋巴管占位性堵塞可引发组织水肿
C.当毛细血管血压增高，液体从毛细血管滤出到组织间隙增多，
并阻碍组织液回流至毛细血管时可引发组织水肿
D.局部炎症引起毛细血管通透性增加，
血浆蛋白外渗到组织液可引发组织水肿
2.如图表示淋巴液和另外三种液体之间的相互关系，
下列相关判断错误的是(　　)
A.丙与乙之间的关系不存在
B.如果甲与乙之间的水分交换失去平衡，可能会引起组织水肿
C.淋巴液不仅可以调节甲与乙之间的水分平衡，
还能将甲中少量的蛋白质运回乙
D.四种液体之间不断发生物质交换，
为细胞提供了必需的物质并排出了代谢废物
A
习题巩固
B
3.人体血浆渗透压可分为由蛋白质等大分子物质形成的胶体渗透压和由无机盐等小分子物质形成的晶体渗透压。下列有关说法错误的是(　 )
A.在血浆中，维持晶体渗透压的主要是Na＋和Cl－
B.胰岛素、血红蛋白、细胞因子和抗体都参与胶体渗透压的构成
C.血浆中的胶体渗透压高于组织液和淋巴液，晶体渗透压正好相反
D.营养不良引起的组织水肿与血浆中胶体渗透压的降低有关
习题巩固
4.若给人静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液，则一段时间内会发生的生理现象是 (　　)
A.机体血浆渗透压降低，排出相应量的水后恢复到注射前水平
B.机体血浆量增加，排出相应量的水后渗透压恢复到注射前水平
C.机体血浆量增加，排出相应量的NaCl和水后恢复到注射前水平
D.机体血浆渗透压上升，排出相应量的NaCl后恢复到注射前水平
C
习题巩固
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
04
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
思考讨论
1.维持渗透压的Na+和CI-以及葡萄糖、氨基酸等物质是经过哪些途径进入
内环境的？
Na+和Cl-等直接来自于食物，可直接被吸收。糖类和蛋白质是两类大分子物质，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。
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
思考讨论
2.参与维持pH的HCO3-是怎样形成的？这与体内哪些系统的活动有关？
CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO3-
细胞代谢产生的CO2与H2O结合，在碳酸酐酶作用下，发生下列反应：
HCO3-通过与细胞外的阴离子交换到达细胞外液，
即组织液、血浆或淋巴中。主要与呼吸系统有关。
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
思考讨论
3.体内细胞产生的代谢废物，如尿素和CO2是怎样从内环境排到体外的？
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CO2的分压，CO2就从血液中向肺泡扩散，再通过呼气运动将其排出体外。
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
食 物
（运输作用）
循 环
系 统
物质残渣（一直未进入体内）
营养
物质
气 体
呼 吸
系 统
O2
（消化、吸收作用）
消 化 系 统
CO2、少量水
其余代谢
终产物
皮 肤
（排泄作用）
泌尿系统
内 环 境
组 织 细 胞
O2、营养物质
代谢终产物
体外
体外
4.请用简单示意图表示内环境与外界环境的物质交换的关系。
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
外界环境中物质
消化系统
营养物质
呼吸系统 O2
CO2、H2O
皮肤、泌尿系统
H2O、无机盐、代谢废物
循环系统
血浆
淋巴液
组织液
组织细胞
内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
1. 人体组织细胞（如骨骼肌细胞）有氧呼吸时需要的葡萄糖和氧气从外界进入该细胞参与反应，各自至少需要通过多少层生物膜 ( )
A.3和4 B.4和5 C.7和9 D.7和11
D
O2
肺泡壁、毛细血管壁均由一层细胞构成，物质经过它们时需穿过1层细胞，即2层细胞膜。
习题巩固
1.O2从外界环境到被组织细胞利用，
至少穿过11层生物膜。
肺泡壁细胞膜(2层)→
毛细血管壁细胞膜(2层)→
红细胞膜(2层)→
毛细血管壁细胞膜(2层)→
组织细胞膜(1层)→
线粒体膜(2层)→
11层膜
4
物质跨膜层数
2.葡萄糖从外界环境到被组织细胞利用，至少穿过7层生物膜
消化道壁细胞膜(2层)→
毛细血管壁细胞膜(2层)→
毛细血管壁细胞膜(2层)→
组织细胞膜(1层)→
物质跨膜层数
2.人体组织液中的O2要进入组织细胞中参与氧化分解有机物，
这些O2至少需要通过几层磷脂分子（ ）
A.11 B. 3 C. 6 D. 12
3.毛细血管中的葡萄糖进入组织细胞内至少需要穿过几层细胞膜
( )
A. 1 B. 2 C. 3 D. 4
C
C
4.下列液体中CO2含量最高的是( )
A. 组织液 B. 淋巴液 C. 血浆 D. 细胞内液
D
习题巩固
5.如图所示为氧气从红细胞(①)中出来，
经过血浆(②)，穿过毛细血管壁细胞(③)，
再经过组织液(④)，穿过细胞膜进入组织细胞(⑤)中后进入线粒体(⑥)被有氧呼吸利用的过程，下列说法不正确的是( 　 )
A.氧气通过各生物膜的方式均为扩散
B.根据氧气运动方向，氧气浓度最高处应为⑥的内部
C.整个过程要穿过12层磷脂分子
D.氧气从①到⑥的整个过程是不消耗生物体能量的
B
习题巩固
C
6.(2024·南阳模拟)如图为小肠绒毛上皮细胞及小肠绒毛内部结构示意图，下列说法正确的是(　 )
A.葡萄糖进入①的方式是协助扩散
B.③内液体渗透压过高可引起组织水肿
C.由②携带的氧到心肌细胞内被利用，至少需要经过6层生物膜
D.⑤内液体含有的蛋白质与③内液体一样多
习题巩固
课堂小结
1.人请判断以下有关说法是否正确。
（1）水疱的成分中蛋白质的含量最高。（ ）
（2）水疱主要是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的。（ ）
（3）水疱自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和
毛细淋巴管。（ ）
（4）水疱的形成和消失说明内环境中物质是不断更新的。（ ）

√
√
√
课堂练习
2.人体内环境是体内细胞直接生活的环境，下列属于人内环境的是（ ）
A.膀胱内的尿液
B.大脑细胞间隙的液体
C.肺泡腔内的气体
D.小肠腔内的消化液
B
课堂练习
3.图表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程，A、B、C表示直接与内环境进行物质交换的几种器官，①②是有关的生理过程。
请回答下列问题。
肺
小肠
肾
皮肤
(1)A、B、C 各是什么器官
(2)B内的营养物质通过 ① 过程进入内环境，
则 ① 表示的是什么过程
(3)②表示什么过程
营养物质的吸收
肾小管的重吸收
课堂练习
4.剧烈运动会使肌肉产生大量乳酸等酸性物质，这会影响血浆的pH吗
在这种情况下，机体是如何维持细胞外液的酸碱度的
剧烈运动后肌肉产生的大量乳酸等酸性物质，不会使血浆的酸碱度发生很大的变化，这是由于血液中缓冲物质的调节作用以及机体的调节作用。
正常机体
剧烈运动
乳酸
缓冲对中
的NaHCO3
泌尿系统
NaHCO3
外界环境
乳酸钠
+
H2CO3
CO2+H2O
呼吸系统
呼吸中枢
刺激
血液中
的H2CO3
课堂练习
THANKS
作业
完成课时作业
外界
环境
人体
内环境
细胞
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