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第一章　内环境与稳态
第一节　
人体细胞生活在内环境中
1.描述内环境的组成。
2.阐明机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。
3.说明内环境为细胞提供相对稳定的生存条件。
4.通过实验探究血浆对pH变化的调节作用。
1.通过描述内环境的组成,逐步形成稳态与平衡的学科观点。
2.通过绘制概念图解释“细胞通过内环境与外界环境进行物质交换”的活动,运用归纳与概括等科学思维方法概述机体通过呼吸、消化、循环、泌尿等系统参与内、外环境间的物质交换。
3.通过探究血浆对pH变化的调节作用的活动,认识内环境中的理化因子能在一定范围内保持相对稳定的状态。
任务突破
细胞外液是人体细胞生活的内环境
1.细胞与外界进行物质交换
(1)单细胞的原生动物和简单的多细胞动物,它们的细胞能 与外部环境接触,直接从外部的水环境中获取所需的食物和氧气,并将代谢产生的废物排出体外。
(2)多细胞动物,如人体的绝大多数细胞 (填“能”或“不能”)和外部环境直接接触,它们周围的环境就是人体内细胞外面的液体,称为
。
任务1　探究内环境的组成
直接
不能
细胞外液
2.体液与内环境的组成
(1)体液组成。
细胞
内液
组织液
血浆
淋巴
(2)观察血液的组成。
蛋白质
激素
红细胞
(3)内环境的成分及比较。
①内环境概念:血浆、组织液、淋巴等细胞外液是多细胞动物体内细胞
接触的生活环境。相对于多细胞动物生活的外部环境而言,细胞外液则是身体的内部环境,称为 。
②成分及比较。
直接
项目 血浆 组织液 淋巴液(也称淋巴)
生活 细胞 细胞等 细胞 细胞、 .
细胞等
主要 成分 由约90%的水和10%溶于其中的物质组成,血浆溶质的绝大部分是 . 均包括细胞所需的营养物质及细胞的代谢产物
内环境
血
组织
吞噬
淋巴
蛋白质
联系
组织
淋巴
血浆
细胞
外液
1.内环境的成分只包括组织液、淋巴和血浆吗
提示:内环境的成分除组织液、淋巴和血浆外,还包括其他的,比如脑脊液。
2.血浆中含有血浆蛋白,该物质属于人体内环境的组成成分吗 血红蛋白呢
提示:血浆中的血浆蛋白属于内环境中的成分,而血红蛋白存在于红细胞内,不属于内环境的成分。
1.人体内的所有液体统称细胞外液。(　　)
提示:人体内所含液体统称体液,体液分为细胞外液和细胞内液,
细胞外液包括血浆、组织液及淋巴等。
2.内环境是各类生物的细胞生存的环境。(　　)
提示:内环境是复杂多细胞动物体内细胞直接生存的环境。
3.血液、组织液、淋巴液是最常见的三种细胞外液。(　　)
提示:血浆、组织液、淋巴液是最常见的三种细胞外液。
4.内环境是细胞新陈代谢的主要场所。(　　)
提示:细胞溶胶是细胞新陈代谢的主要场所。
×
×
×
×
1.如何判断某物质是否属于内环境的成分
(1)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、O2、CO2、激素和代谢废物等。
(2)二看是否属于细胞内液及细胞膜的成分。若是在细胞内起作用的物质(如血红蛋白、呼吸酶、解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等),以及细胞膜上的载体蛋白,则一定不属于内环境的成分。
(3)三看是否属于外界环境液体。若是存在于人体与外界相连通的各种腔、孔道内的液体(如消化液、尿液、泪液、汗液、体腔液和关节液等)的成分,则一定不属于内环境的成分。
(4)四看是否属于人体吸收的物质。若是人体不吸收的物质,如纤维素、淀粉、蔗糖等,则不属于内环境的成分。
2.如何区分细胞液、细胞内液、细胞外液
(1)细胞液特指植物细胞大液泡中存在的液体。
(2)细胞内液和细胞外液特指多细胞动物中的两个概念,细胞内液是细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它主要包括血浆、组织液、淋巴等,称为内环境。
3.观察血液分层现象,分析血浆的化学成分。
(1)血液是由血细胞和血浆组成的,血浆是血细胞生活的液体环境。
(2)血浆的化学成分主要包括:水、无机盐、蛋白质、单糖和氨基酸等营养物质,以及O2和CO2等气体,此外还有激素和代谢产生的废物等。
(3)血液和血浆的关系
(4)区分血红蛋白和血浆蛋白。
①血红蛋白存在于红细胞中,是红细胞内的主要成分。
②血浆蛋白是血浆中多种蛋白质的总称,为血浆中含量最多的“固体”成分。
考向1　内环境的成分判断
[典例1] 下列各组物质中,均属于内环境成分的一组是
(　　)
A.O2、葡萄糖、血浆蛋白
B.Na+、唾液淀粉酶、胰岛素
C.CO2、RNA聚合酶、尿素
D.Ca2+、载体蛋白
√
解析:O2、葡萄糖、血浆蛋白都可存在于血浆中,都属于内环境成分;唾液淀粉酶存在于消化道中,不属于内环境成分;RNA聚合酶存在于细胞内,不属于内环境成分;载体蛋白在细胞膜上,不属于内环境成分。
考向2　血浆及其化学成分分析
[典例2] 如图是“观察血液分层现象,分析血浆的化学成分”的两组实验。下列相关叙述错误的是(　　)
A.a处是血浆
B.b处是白细胞和血小板
C.c处是红细胞
D.d处含纤维蛋白原
√
解析:加抗凝剂的血液出现分层现象,上层是血浆,下层是红细胞,中层是白细胞和血小板,即甲组中a是血浆、b是白细胞和血小板、c是红细胞;不加抗凝剂的血液
出现凝固现象,分为d血清和血块,d血清内不含纤维
蛋白原。
考向3　单细胞生物与多细胞生物生存环境比较
[典例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
√
解析:多细胞动物的部分细胞可以直接与外界环境进行物质交换,例如蛙的皮肤细胞可以直接从外界环境吸收氧气并排出二氧化碳。
一、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
1.血浆
(1)血浆是内环境中最活跃的部分,在 中不断流动。
(2)血浆沿动脉到达 后,水、葡萄糖、氨基酸、气体等物质可以通过毛细血管壁,从血浆进入 ,而红细胞和 .
等则不能通过毛细血管壁。
任务2　探究内环境在细胞与外界环境进行物质交换中的作用
全身血管
毛细血管
组织液
血浆
蛋白
2.组织液
(1)组织液可为组织细胞提供 、O2等,细胞产生的
进入组织液。
(2)与细胞进行物质交换的组织液大部分流回 ,少部分进入 。
3.淋巴
(1)组织液进入 就被称为淋巴液。
(2) 汇合成淋巴管,淋巴管汇合成左淋巴导管和右淋巴导管,分别汇入左、右锁骨下静脉。
营养物质
代谢废物
毛细血管
毛细淋巴管
淋巴管
毛细淋巴管
4.内环境各组分之间的关系
血浆
淋巴
组织液
1.正常情况下,CO2不从毛细血管进入胰腺组织细胞的原因是什么
提示:毛细血管内的CO2浓度低于胰腺组织细胞内的CO2浓度。
2.为什么说内环境是外部环境与组织细胞的联系纽带
提示:(1)组织细胞内的液体即细胞内液与内环境直接进行物质交换(获得养料和氧气,排出代谢废物)。(2)内环境在各系统的协助下能与外界发生物质交换:通过消化系统获得养料,通过呼吸系统获得氧气和排出二氧化碳,通过泌尿系统等排出代谢废物。(3)内环境通过循环系统将全身各处组织联系起来,可见内环境是外部环境与组织细胞的联系纽带。
二、内环境为细胞提供相对稳定的生存条件
1.内环境稳态的意义
内环境的相对稳定是细胞 的必要条件。细胞代谢是指细胞内发生的,由多种多样的 催化的化学反应。这些酶促反应的顺利进行,需要合适的 、适宜的pH、一定的离子浓度和 等。
正常生存
酶
温度
底物浓度
2.稳态的范畴
(1)pH:正常人血浆中的pH为 ,血浆的pH之所以能够保持相对稳定,与其中含有的NaHCO3和H2CO3等
缓冲对有关。
(2)渗透压:指溶液中溶质微粒对水的 ,渗透压的大小取决于单位体积中 的数目。
(3)温度:人体细胞外液的温度通常维持在 左右。
7.35～7.45
吸引力
溶质微粒
37 ℃
内环境的各种成分和理化性质是恒定不变的吗 为什么
提示:不是。由于细胞不断进行代谢以及外界环境因素的影响,因此内环境的各种成分和理化性质不是恒定不变而是处于动态平衡。
3.探究血浆对pH变化的调节作用
(1)目的要求。
①比较 、 、血浆在加入一定浓度的盐酸或氢氧化钠后的pH变化。设计记录表格,对收集的数据进行分析处理。
清水
缓冲液
(2)实验流程。
5
5
(3)分析实验数据:根据所得数据,以　
为横坐标,以 为纵坐标,画出每次实验中各溶液的pH变化的曲线。
(4)实验结论:生物组织匀浆类似于 ,加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。
HCl溶液或NaOH溶液
的滴数
pH
缓冲液
1.人体细胞外液的温度通常维持在37 ℃左右。(　　)
2.人体细胞生活的内环境随外部环境的变化而发生改变。(　　)
提示:内环境能够维持相对稳定,不会随外界环境的变化而改变。
3.内环境的相对稳定是人体细胞正常生存的必要条件。(　　)
4.淋巴与组织液之间可以双向流动。(　　)
提示:毛细淋巴管以膨大的盲端起始于组织间隙,内皮细胞的边缘像瓦片一样排列,形成向管腔内开启的单向活动瓣膜,阻止淋巴回流入组织液。
√
×
√
×
5.摄入过多过咸的食物后,会引起细胞内液的量增加。
(　　)
提示:细胞外液浓度增大使细胞失水,使细胞内液的量
减少。
6.人体血浆渗透压的大小主要由蛋白质决定,与无机盐等也有一定关系。(　　)
提示:人体血浆渗透压的大小主要由无机盐决定,与蛋白质等物质也有关系。
×
×
1.淋巴与组织液、血浆的判断
2.归纳细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
考向1　内环境各成分的关系
[典例1-1] (2022·乐清期中)如图甲、乙、丙、丁分别代表人体内四种不同的液体,正常情况下,下列叙述正确的是(　　)
A.甲中不含有尿素
B.丁可能为神经细胞内液
C.甲、乙、丙中都可能生活着淋巴细胞
D.甲、乙、丙的成分基本相同
√
解析:甲是淋巴,含有尿素;丁是细胞内液,可能为血细胞内液但不可能是神经细胞内液;甲是淋巴、乙是组织液、丙是血浆,其中甲和丙生活着淋巴细胞;血浆、组织液、
淋巴的成分基本相同,与组织液和淋巴相比,血浆中
蛋白质的含量较高。
[典例1-2] 如图为高等动物的体内细胞与外界环境的物质交换示意图,其中①～③表示相关系统,④⑤表示相关物质,下列叙述不正确的是(　)
A.内环境从外界吸收营养物质要通过消化系统、呼吸系统、循环系统等结构
B.代谢废物主要由③泌尿系统排出体外
C.O2从红细胞进入组织细胞中发挥作用的部位至少要经过6层生物膜
D.所有生物与外界进行物质交换都是通过内环境来实现的
√
解析:内环境从外界吸收营养物质要通过消化系统、
呼吸系统、循环系统等结构;③为泌尿系统,代谢废物主要通过该系统排出体外;O2从红细胞进入组织细胞中发挥作用的部位要经过:1层红细胞膜、2层毛细血管壁细胞膜、1层组织细胞膜、2层线粒体膜,共有6层生物膜;单细胞生物直接从外界环境中获取营养物质。
考向2　内环境的理化性质与稳态
[典例2] (2022·湖州期中)溶液渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。血浆中除了水以外,还有各种物质。下列有关血浆渗透压的叙述,正确的是(　　)
A.血浆渗透压的大小主要与血浆中蛋白质的含量有关
B.与血浆渗透压形成有关的无机盐离子主要是Na+和K+
C.正常状态下,血浆渗透压与红细胞内液的渗透压大致相等
D.当人体摄入的蛋白质和无机盐过多时,会出现组织水肿
√
解析:血浆渗透压主要由无机盐决定,与蛋白质的含量也有关;与血浆渗透压形成有关的无机盐离子主要是Na+和Cl-;正常状态下,血浆渗透压与红细胞内液的渗透压大致相等,因此红细胞能维持正常的形态和功能;人体摄入的蛋白质和无机盐过少时,会出现组织水肿。
考向3　探究血浆对pH变化的调节作用
[典例3] 某同学为探究血浆对pH变化的调节作用,进行了如下实验:
√
步骤 1号烧杯 2号烧杯 3号烧杯 4号烧杯 5号烧杯 6号烧杯
① 等量清水 等量缓冲溶液 甲液 等量清水 等量缓冲溶液 乙液
② 检测各烧杯中溶液的pH
③ 每隔一段时间滴加5滴 0.1 mol/L HCl 每隔一段时间滴加5滴 0.1 mol/L NaOH
④ 检测各烧杯中溶液的pH变化
下列叙述正确的是(　　)
A.血浆的提取一般需要血液样本中加抗凝剂,离心或静置后获取
B.甲液和乙液由新鲜血液离心后的沉淀物制得
C.预测2、3号与5、6号烧杯内pH变化完全相同
D.实验设计缺少对照实验
解析:血浆的提取一般需要血液样本中加抗凝剂(通常为柠檬酸钠),离心或静置后获取;甲液和乙液由新鲜血液离心后的上清液制得;预测2、3号与5、6号烧杯内pH变化趋势相似,但不能确定变化的数值一定相同;本实验中1、2组和4、5组分别为3组和6组的对照。

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