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第1章 人体的内环境与稳态
第1节　
细胞生活的环境
1.说明内环境的概念和理化性质,认同血浆、组织液和淋巴液等细胞外液共同构成机体细胞赖以生存的内环境。2.通过机体细胞对O2和营养物质的利用及对代谢废物的排出过程分析,初步建构机体细胞与外界环境的物质交换模型。
[学习目标]
预习案·自主学习
一、体内细胞生活在细胞外液中
1.体液
(1)概念:人体内含有的大量 的液体。
(2)组成。
以水为基础
图中①～⑤为人体内的液体,它们依次代表:① ;②细胞外液;
③ ;④ ;⑤ 等。
细胞内液
组织液
血浆
淋巴液
提醒　(1)细胞内液包括细胞质基质、线粒体基质和核基质等细胞内的液体。
(2)人的呼吸道、消化道、泪腺、尿道等与外界环境相通,属于外界环境,故其中的液体,如消化液、泪液、尿液、汗液、唾液不属于细胞外液。
2.内环境
(1)概念:由 构成的液体环境。
细胞外液
(2)阅读教材相关内容,明确三种细胞外液的来源和去向,完善下图所示内容。
血浆
血浆
血细胞
淋巴液
二、细胞外液的成分
1.血浆的化学组成
蛋白质
无机盐
代谢废物
2.组织液、淋巴液、血浆成分的异同
(1)相同点: 相近。
(2)不同点:血浆中含有较多的 ,组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
3.细胞外液的本质:是一种 ,类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。
成分和各成分的含量
蛋白质
盐溶液
三、内环境的理化性质
1.渗透压
(1)定义:溶液中 对水的吸引力。
(2)渗透压大小与溶质微粒数目的关系。
溶质微粒数目 对水的吸引力 溶液渗透压
越多
越少 越小
溶质微粒
越大
越高
越低
(3)影响渗透压大小的主要物质。
类型 主要影响物质
血浆渗透压
细胞外液渗透压
无机盐、蛋白质
Na+、Cl-
2.酸碱度
(1)正常人血浆的pH: 。
(2)维持因素:与血浆中的 等物质有关。
3.温度
人体细胞外液的温度一般维持在 左右。
7.35～7.45
37 ℃
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
1.细胞可以直接与内环境进行物质交换
细胞不断获取进行 所需要的物质,同时不断排出 。
2.内环境与外界进行物质交换需要各个系统的参与
(1) 系统将营养物质摄入体内;
(2) 系统吸入O2、排出CO2;
(3) 系统把代谢废物、水和无机盐排出体外;
(4) 系统把各种物质运输到机体的相应部位。
生命活动
代谢产生的废物
消化
呼吸
泌尿
循环
提醒　多细胞动物的部分细胞也可以不通过内环境进行物质交换,如人的小肠绒毛上皮细胞可以直接从肠腔中吸收葡萄糖等营养物质。
判断正误
(1)内环境即细胞外液,血液属于内环境。(　　)
【提示】 内环境是细胞外液,血液包括血细胞和血浆,其中血浆属于内环境。
(2)毛细血管壁细胞生活的液体环境是组织液和血浆。(　　)
(3)淋巴细胞只能生活在淋巴液中,淋巴液是淋巴细胞赖以生存的内环境。
(　　)
【提示】 淋巴细胞也可以生活在血浆中。
×
√
×
(4)血浆的成分中蛋白质的含量最高。(　　)
【提示】 血浆的成分中含量最高的是水。
(5)血浆的pH之所以保持稳定,与其中含有的Na+和Cl-有关。(　　)
×
×
探究案·互动探究
任务一　明确内环境的相互转化关系和细胞外液的成分
探究1　分析内环境的相互转化关系,提高模型构建与分析能力
淋巴液、组织液和血浆等共同构成了内环境,下图为淋巴液、组织液和血浆之间的关系,结合图示回答下列问题。
(1)毛细淋巴管的内皮细胞、毛细血管壁细胞生活的内环境分别是什么
【提示】 内皮细胞所处的内环境是淋巴液和组织液,毛细血管壁细胞所处的内环境是血浆和组织液。
(2)毛细淋巴管的内皮细胞边缘像瓦片一样排列,形成向管腔内开启的单向活动瓣状结构(瓣膜),这种结构有何意义
【提示】 阻止淋巴液回流入组织液。
(3)据图完善组织液、血浆、淋巴液三者的关系图。
【提示】 如图所示
(4)药物经静脉输液和肌肉注射,到达组织细胞(如肝细胞)内需要先后经过哪些细胞外液
【提示】 静脉输液:药物→血浆→组织液→靶细胞内;
肌肉注射:药物→组织液→血浆→组织液→靶细胞内。
(5)组织细胞产生的废物和CO2先后经过组织液和血浆,最终被排出体外;人体吸入的O2由血液到组织细胞先后经过血浆和组织液,最终进入组织细胞;就此判定CO2和O2在组织细胞内液、组织液和血浆中的浓度由高到低分别是怎样的
【提示】 O2浓度:血浆>组织液>组织细胞内液;CO2浓度:组织细胞内液>组织液>血浆。
探究2　分析内环境的化学成分,提高理解能力
下表是人体细胞内液和细胞外液中的物质组成和含量的测定数据,其中统计了组织液和血浆的部分化学成分和含量。分析表中数据,回答有关问题。
成分/ (mmol/L) ① ④
② ③
Na+ 142.00 147.00 10.00
K+ 5.00 4.00 143.00
Ca2+ 25.00 1.25 2.50
Mg2+ 1.50 1.00 10.45
Cl- 103.00 114.00 25.00
27.00 30.00 11.00
有机酸 6.00 7.50 —
蛋白质 16.00 1.00 47.00
(1)表中序号①表示 ,序号④表示 。
(2)序号 是血浆,判断的理由是 。
(3)下列物质中只属于人体外界环境成分的是 ,属于人体内环境成分的是 ,只属于细胞或细胞内成分的是 。
①氧气　②氨基酸　③呼吸酶　④血红蛋白　⑤Ca2+载体　⑥激素　⑦CO2　⑧尿液　⑨尿素 ⑩纤维素　 麦芽糖
细胞外液
细胞内液
②
②与③相比,含有较多的蛋白质
⑧⑩
①②⑥⑦⑨
③④⑤
「核心归纳」
1.识别内环境示意图中的四种体液
(1)
(2)
2.内环境中“存在”与“不存在”的物质
「典型例题」
1.下图为人体某组织结构示意图,其中a～d表示不同的体液,①②表示结构或细胞。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] 细胞①所处的内环境是a和b
[B] 与d相比,a中含有较多的Na+
[C] b、c中的物质可通过②相互交换
[D] 肝脏组织处Ⅰ端O2含量可能高于Ⅱ端
C
【解析】 ①是毛细血管细胞,所处的内环境是a组织液和b血浆;与d细胞内液相比,a组织液中含有较多的Na+;b是血浆,c是淋巴液,②为毛细淋巴管,其内侧为淋巴液,外侧为组织液,淋巴液只能来自组织液,并通过淋巴循环回到血浆;肝脏细胞消耗O2,因此流经肝脏的血液上游的O2浓度比下游O2浓度高,因此肝脏组织处Ⅰ端O2含量可能高于Ⅱ端。
2.(2025·郑州期中)下图是人体肝脏组织中几种体液的关系示意图,其中丁中含有血红蛋白。下列分析正确的是(　　)
[A] 丁是血浆,含营养物质、激素、代谢废物
[B] 乙、丙、戊的含量之和约占体液量的2/3
[C] 甲可表示毛细血管壁上皮细胞的细胞内液
[D] 与乙相比,丙、戊中蛋白质含量相对较少
C
【解析】 丁中含有血红蛋白,而人体的血红蛋白存在于红细胞内,故丁是红细胞的细胞内液;乙、丙、戊分别为组织液、淋巴液、血浆,它们都属于细胞外液,细胞外液约占体液量的 1/3;乙为组织液,戊为血浆,因此甲可表示毛细血管壁上皮细胞的细胞内液;血浆中的蛋白质含量比组织液和淋巴液中的蛋白质含量高,故与乙相比,戊中蛋白质含量相对较多。
【方法指导】
巧用单、双向箭头判断内环境物质交换示意图
任务二　理解渗透压概念,明确渗透压与组织水肿的关系
渗透压是溶液中溶质微粒对水的吸引力。血浆中含有低分子的晶体物质
(如氯化钠、葡萄糖等)和高分子的胶体物质(如蛋白质)。其中由低分子晶体物质产生的渗透压叫作晶体渗透压,由高分子胶体物质产生的渗透压叫作胶体渗透压。血浆中的渗透压是这两类物质所产生的渗透压的总和。
(1)比较1 mol/L的NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液渗透压的大小,并说明理由。
【提示】 1 mol/L的NaCl溶液的渗透压大,因为NaCl在溶液中是以Na+和Cl-形式存在,溶质微粒数多于1 mol/L蔗糖溶液。
(2)血浆中蛋白质的含量占7%～9%,无机盐的含量约占1%,为什么细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-
【提示】 渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,血浆中蛋白质的含量高,但蛋白质的相对分子质量大,微粒数目少,而无机盐的相对分子质量小,虽然含量少,但微粒数目多。
(3)组织水肿是指组织间隙液体过多而引起的全身或局部肿胀的症状。如果长期营养不良,其血浆蛋白含量降低,会引起组织水肿,分析其原因是什么。
【提示】 血浆蛋白含量降低,血浆渗透压将降低,水分从渗透压低的一侧
(血浆)转移到高的一侧(组织液),可导致组织液总量增加。
「核心归纳」
构建模型分析引起组织水肿的原因
「典型例题」
3.(2023·河北卷)小鼠注射某药物造成肾功能异常,尿中出现大量蛋白质,血浆蛋白减少。下列叙述错误的是(　　)
[A] 血浆蛋白丢失可造成血液中抗体减少,机体免疫力下降
[B] 血浆蛋白减少造成血浆渗出至组织液的水增多
[C] 血浆蛋白形成的渗透压高于血浆Na+和Cl-形成的渗透压
[D] 小鼠肾功能衰竭时,血浆中尿素氮升高
C
【解析】 抗体是具有免疫功能的蛋白质,能帮助人体抵御细菌和病毒的侵害,可分布于血浆中。该小鼠的肾功能异常造成的血浆蛋白丢失可引起血液中抗体减少,机体免疫功能降低;血浆蛋白减少引起血浆渗透压降低,导致血浆渗出至组织液的水增多;渗透压的大小主要取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,血浆中Na+和Cl-的数目远多于血浆蛋白的数目,其形成的渗透压远高于血浆蛋白形成的渗透压;肾是形成尿液的器官,可通过尿液及时将代谢废物排出体外。当发生肾功能衰竭时,机体的代谢废物不能及时排出体外,可导致血浆中尿素氮升高。
4.(多选)(2025·菏泽期中)妊娠水肿一般发生在怀孕6个月之后,以脚踝周围最为明显,医学上称为“生理性水肿”或“体位性水肿”,一般情况下可自行恢复。下列说法正确的是(　 　)
[A] 随着胎儿生长使增大的子宫压迫下腔静脉导致血液回流受阻,可引起妊娠水肿
[B] 若孕妇蛋白质的摄入不足,可直接导致细胞外液渗透压降低引起妊娠水肿
[C] 水肿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
[D] 理论上具有排钠和利尿作用的药物可用于妊娠水肿的辅助治疗
ACD
【解析】 随着胎儿生长使增大的子宫压迫下腔静脉导致血液回流受阻,静脉压力增加,组织液中液体增加,可引起妊娠水肿;若孕妇蛋白质的摄入不足,会导致血浆中蛋白质减少,组织液渗透压相对升高,组织液吸水增加而出现妊娠水肿,不是直接导致细胞外液渗透压降低引起妊娠水肿;水肿是组织液增多,组织液可转化为血浆和淋巴液,水肿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;排钠增加尿液渗透压,有利于通过尿液排出机体的水分,利尿的药物也可促进机体内水的排出,理论上具有排钠和利尿作用的药物可用于妊娠水肿的辅助治疗。
任务三　分析内环境在物质交换中的作用
细胞和内环境之间相互影响、相互作用。细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成与维持。体内细胞与外界环境进行物质交换,需体内各个系统的参与,如图所示。回答下列问题。
(1)请写出图中字母所代表的系统。
【提示】 a.消化系统,b.呼吸系统,c.泌尿系统,d.循环系统。
(2)在人体中,内环境的作用主要是①细胞生存的直接环境, ②
。
细胞通过内
环境与外界环境进行物质交换
(3)请完善组织细胞需要的葡萄糖、氨基酸和O2从外界环境进入组织细胞的过程图解。
血浆
组织液
组织液
肺泡壁、毛细血管壁
(4)外界空气中的O2进入组织细胞被利用至少需要穿过多少层生物膜
【提示】 穿过的生物膜层数至少为进、出肺泡壁细胞(2层)+进、出毛细血管壁细胞(两次,4层)+进、出红细胞(2层)+进组织细胞(1层)+进线粒体(2层)=11层。
「核心归纳」
1.呼吸系统、消化系统及循环系统与物质交换
(1)肺泡与血液的气体交换。
(2)血液流经毛细血管时的物质交换。
血液与组织细胞的物质交换示意图
(3)小肠适于消化吸收的结构特点。
2.构建模型分析物质交换过程中通过的生物膜层数
(1)模式图。
(2)过程分析(以小肠吸收葡萄糖为例)。
进、出小肠黏膜上皮细胞(2层)+进、出毛细血管壁细胞(两次、4层)+进入组织细胞(1层)=7层。
「典型例题」
5.(2025·茂名期中)健康人体细胞与外界环境进行物质交换的过程如图所示,其中①②③表示相关液体,A、B代表相关系统。下列叙述正确的是(　　)
[A] ①②③的体积约占体液的2/3,B为循环系统
[B] 若某人遭受击打,则受伤部位的①渗透压会升高,导致组织水肿
[C] 外界的O2进入组织细胞被利用,其跨膜运输过程不消耗ATP
[D] ①中,若Ca2+浓度过低,则会引起肌肉抽搐;淋巴细胞生活的内环境只有③
C
【解析】 ①为血浆,②为组织液,③为淋巴液,共同组成了细胞外液,体液分为细胞外液和细胞内液,其中细胞内液约占体液的2/3,A为循环系统;若某人遭受击打,毛细血管损伤,血浆蛋白进入组织液,则受伤部位的②组织液渗透压上升,导致组织液增多,组织水肿;外界的O2进入组织细胞被利用,其跨膜运输方式为自由扩散,该运输方式不消耗ATP;淋巴细胞生活的内环境有③淋巴液和①血浆。
6.(多选)下图中甲、乙为人体内两种不同组织处的毛细血管,①②③表示某些化学物质。请据图判断,下列说法错误的是(　 　)
[A] 图中CO2浓度最高的部位是乙
[B] 若②为氨基酸,经吸收、运输,在组织细胞中
的核糖体上合成组织蛋白共要穿过5层生物膜
[C] ①②③三种化学物质中②和③可以是葡萄糖
[D] 相对于内环境来说,相当于外界环境的是甲中的液体
ABD
【解析】 CO2是细胞呼吸产生的,所以图中CO2浓度最高的部位是组织细胞内;氨基酸经过吸收、运输,在组织细胞中的核糖体上合成组织蛋白,至少需要经过小肠上皮细胞(2层膜)、2层毛细血管壁细胞(4层膜)、组织细胞膜(1层膜),共要穿过7层生物膜;由图可知,①→②可表示物质的消化过程,②和③可以是葡萄糖;甲、乙为人体内两种不同组织处的毛细血管,其内的液体均为血浆,是内环境的组成部分。
思维导图
随堂检测反馈
1.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
A
【解析】 血红蛋白位于红细胞内,细胞内的物质不属于内环境成分;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;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;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。
2.(2025·朝阳期中)脑脊液是脑细胞生存的直接环境,对脑和脊髓起保护、支持和营养等多种功能。下列叙述错误的是(　　)
[A] 脑脊液与血浆、组织液、淋巴液等构成了人体内环境
[B] 脑脊液含葡萄糖,与血浆之间的物质运输是单向的
[C] 脑脊液中的氨基酸、血浆中的碳酸均属于内环境的组成成分
[D] 脑外伤时毛细血管壁通透性变大,导致脑脊液增多引发脑水肿
B
【解析】 脑脊液是脑细胞生存的直接环境,属于细胞外液,脑脊液与血浆、组织液、淋巴液等构成了人体内环境;脑脊液属于细胞外液,能为脑细胞提供营养,可能含有葡萄糖、氨基酸和激素等物质,脑细胞通过脑脊液与血浆进行物质交换,因此脑脊液和血浆之间的物质交换是双向的;细胞呼吸排出二氧化碳,二氧化碳溶于水生成碳酸,因此,脑脊液中的氨基酸、血浆中的碳酸均属于内环境的组成成分;脑外伤时,毛细血管受损导致毛细血管壁通透性变大,血浆蛋白等大分子从毛细血管流出,导致血浆渗透压降低、脑脊液渗透压增大,脑脊液吸水增多而引发脑水肿。
3.血浆中的总蛋白包括白蛋白、球蛋白和纤维蛋白原等,绝大部分由肝细胞合成。下列叙述正确的是(　　)
[A] 血浆渗透压的大小主要与血浆中总蛋白的含量有关
[B] 若白蛋白较多地进入组织液,则会引起组织液渗透压下降
[C] 血浆蛋白主要由肝细胞合成,肝功能受损可能会引起组织水肿
[D] 正常情况下,血浆与组织液的主要差别是后者蛋白质含量较高
C
【解析】 血浆渗透压的大小主要与血浆中的无机盐和蛋白质的含量有关;如果白蛋白较多地进入组织液,会导致组织液渗透压增大;血浆蛋白主要由肝细胞合成,肝功能受损,血浆蛋白减少,血浆渗透压下降,组织液渗透压相对升高,导致组织水肿;正常情况下,血浆与组织液的主要差别是前者蛋白质含量较高。
4.(多选)人体内三种细胞外液甲、乙、丙之间的关系如图所示,a、b、c分别表示生活在其中的细胞。下列说法错误的是(　 　)
[A] 丙渗回乙的量明显大于进入甲的量
[B] 血红蛋白与氧气的结合发生在乙中
[C] c内的CO2浓度低于丙中的CO2浓度
[D] b内的O2进入c被利用,至少需要穿过6层生物膜
BC
【解析】 丙(组织液)与乙(血浆)相互渗透,丙渗回乙的量明显大于进入甲
(淋巴液)的量;血红蛋白存在于红细胞内,而不是乙(血浆)中,氧气与血红蛋白的结合发生在红细胞内;c(组织细胞)进行有氧呼吸产生CO2,CO2会从细胞内扩散到细胞外的丙(组织液)中,所以c内的CO2浓度高于丙中的CO2浓度;b(红细胞)内的O2进入c(组织细胞)被利用,需要穿过红细胞膜(1层)、毛细血管壁(2层膜)、组织细胞膜(1层)、线粒体膜(2层),一共6层生物膜。
5.下图是人体局部组织的模式图,请据图回答问题。
(1)图中能直接相互交换物质的体液是　　　　　　　　　(填标号)。
①和③、②和③
【解析】 (1)①细胞内液与③组织液之间通过细胞膜直接相互交换物质,③组织液与②血浆之间通过毛细血管壁直接相互交换物质。
(2)②与③④,这三者之间既有密切关系,又有一定区别。一般情况下,②与③成分上的主要区别是　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　。
【解析】 (2)一般情况下,②血浆与③组织液成分上的主要区别是②血浆中蛋白质含量较多,而③组织液中蛋白质含量很少。
②中含有较多的蛋白质,③中蛋白质含量很少
(3)②中渗透压的大小主要与　　 　　　　　的含量有关。
【解析】 (3)②血浆中渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关。
无机盐和蛋白质
(4)尝试构建人体肝脏内体液间O2、CO2扩散的模型(如图所示,说明:在图形框间用实线箭头表示O2扩散方向,用虚线箭头表示CO2扩散方向,不考虑CO2进入成熟红细胞内液)。
【答案】 (4)
【解析】 (4)O2与成熟红细胞内液的血红蛋白结合进行运输,能从成熟红细胞释放进入血浆,通过毛细血管壁进入组织液,再通过肝细胞的细胞膜进入肝细胞内液;CO2在肝细胞的线粒体基质中产生,通过肝细胞膜进入组织液,再通过毛细血管壁进入血浆运输。综上所述,构建的人体肝脏内体液间O2、CO2扩散的模型如下图所示:
联系实际 迁移应用
健康是人生最宝贵的财富,内环境稳态的维持与人体健康有密切的关系。某人因咽喉肿痛、声音嘶哑去医院就诊,医生诊断为急性喉炎,需注射头孢呋辛钠治疗。医嘱:使用头孢呋辛钠期间及用药后1～2周内不能饮酒。
(1)肌肉注射和静脉滴注头孢呋辛钠时,药物首先进入的内环境分别是
和 ,两者在体液中占比较多的是 。
(2)有些细菌入侵人体后,产生的毒素可增加毛细血管壁的通透性,人体将会出现 现象。
组织液
血浆
组织液
组织水肿
(3)肝脏是酒精的主要代谢场所,酒精的代谢途径如下图所示。头孢类分子可抑制乙醛脱氢酶活性,造成乙醛中毒,重者可致呼吸抑制、急性心衰等。
①饮酒者血浆中的酒精少量随肺部呼吸排出体外,该过程酒精至少穿过 层生物膜。
②乙醛中毒引起的呼吸抑制,使通气量减少导致二氧化碳积累,血浆中的pH
呈降低趋势。为维持血浆pH的相对稳定,参与调节的离子主要有 、
等。
4第1节　细胞生活的环境
[学习目标]　1.说明内环境的概念和理化性质,认同血浆、组织液和淋巴液等细胞外液共同构成机体细胞赖以生存的内环境。2.通过机体细胞对O2和营养物质的利用及对代谢废物的排出过程分析,初步建构机体细胞与外界环境的物质交换模型。
一、体内细胞生活在细胞外液中
1.体液
(1)概念:人体内含有的大量以水为基础的液体。
(2)组成。
图中①～⑤为人体内的液体,它们依次代表:①细胞内液;②细胞外液;③组织液;④血浆;⑤淋巴液等。
提醒　(1)细胞内液包括细胞质基质、线粒体基质和核基质等细胞内的液体。
(2)人的呼吸道、消化道、泪腺、尿道等与外界环境相通,属于外界环境,故其中的液体,如消化液、泪液、尿液、汗液、唾液不属于细胞外液。
2.内环境
(1)概念:由细胞外液构成的液体环境。
(2)阅读教材相关内容,明确三种细胞外液的来源和去向,完善下图所示内容。
二、细胞外液的成分
1.血浆的化学组成
2.组织液、淋巴液、血浆成分的异同
(1)相同点:成分和各成分的含量相近。
(2)不同点:血浆中含有较多的蛋白质,组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
3.细胞外液的本质: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、内环境的理化性质
1.渗透压
(1)定义:溶液中溶质微粒对水的吸引力。
(2)渗透压大小与溶质微粒数目的关系。
溶质微粒数目 对水的吸引力 溶液渗透压
越多 越大 越高
越少 越小 越低
(3)影响渗透压大小的主要物质。
类型 主要影响物质
血浆渗透压 无机盐、蛋白质
细胞外液渗透压 Na+、Cl-
2.酸碱度
(1)正常人血浆的pH:7.35～7.45。
(2)维持因素:与血浆中的HC、H2CO3等物质有关。
3.温度
人体细胞外液的温度一般维持在37 ℃左右。
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
1.细胞可以直接与内环境进行物质交换
细胞不断获取进行生命活动所需要的物质,同时不断排出代谢产生的废物。
2.内环境与外界进行物质交换需要各个系统的参与
(1)消化系统将营养物质摄入体内;
(2)呼吸系统吸入O2、排出CO2;
(3)泌尿系统把代谢废物、水和无机盐排出体外;
(4)循环系统把各种物质运输到机体的相应部位。
提醒　多细胞动物的部分细胞也可以不通过内环境进行物质交换,如人的小肠绒毛上皮细胞可以直接从肠腔中吸收葡萄糖等营养物质。
判断正误
(1)内环境即细胞外液,血液属于内环境。(　　)
【答案】 ×
【提示】 内环境是细胞外液,血液包括血细胞和血浆,其中血浆属于内环境。
(2)毛细血管壁细胞生活的液体环境是组织液和血浆。(　　)
【答案】 √
(3)淋巴细胞只能生活在淋巴液中,淋巴液是淋巴细胞赖以生存的内环境。(　　)
【答案】 ×
【提示】 淋巴细胞也可以生活在血浆中。
(4)血浆的成分中蛋白质的含量最高。(　　)
【答案】 ×
【提示】 血浆的成分中含量最高的是水。
(5)血浆的pH之所以保持稳定,与其中含有的Na+和Cl-有关。(　　)
【答案】 ×
【提示】 血浆的pH之所以保持稳定,与其中含有的HC、H2CO3等物质有关。
任务一　明确内环境的相互转化关系和细胞外液的成分
探究1　分析内环境的相互转化关系,提高模型构建与分析能力
　　淋巴液、组织液和血浆等共同构成了内环境,下图为淋巴液、组织液和血浆之间的关系,结合图示回答下列问题。
(1)毛细淋巴管的内皮细胞、毛细血管壁细胞生活的内环境分别是什么
【提示】 内皮细胞所处的内环境是淋巴液和组织液,毛细血管壁细胞所处的内环境是血浆和组织液。
(2)毛细淋巴管的内皮细胞边缘像瓦片一样排列,形成向管腔内开启的单向活动瓣状结构(瓣膜),这种结构有何意义
【提示】 阻止淋巴液回流入组织液。
(3)据图完善组织液、血浆、淋巴液三者的关系图。
【提示】 如图所示
(4)药物经静脉输液和肌肉注射,到达组织细胞(如肝细胞)内需要先后经过哪些细胞外液
【提示】 静脉输液:药物→血浆→组织液→靶细胞内;
肌肉注射:药物→组织液→血浆→组织液→靶细胞内。
(5)组织细胞产生的废物和CO2先后经过组织液和血浆,最终被排出体外;人体吸入的O2由血液到组织细胞先后经过血浆和组织液,最终进入组织细胞;就此判定CO2和O2在组织细胞内液、组织液和血浆中的浓度由高到低分别是怎样的
【提示】 O2浓度:血浆>组织液>组织细胞内液;CO2浓度:组织细胞内液>组织液>血浆。
探究2　分析内环境的化学成分,提高理解能力
　　下表是人体细胞内液和细胞外液中的物质组成和含量的测定数据,其中统计了组织液和血浆的部分化学成分和含量。分析表中数据,回答有关问题。
成分/ (mmol/L) ① ④
② ③
Na+ 142.00 147.00 10.00
K+ 5.00 4.00 143.00
Ca2+ 25.00 1.25 2.50
Mg2+ 1.50 1.00 10.45
Cl- 103.00 114.00 25.00
HC 27.00 30.00 11.00
有机酸 6.00 7.50 —
蛋白质 16.00 1.00 47.00
(1)表中序号①表示细胞外液,序号④表示细胞内液。
(2)序号②是血浆,判断的理由是②与③相比,含有较多的蛋白质。
(3)下列物质中只属于人体外界环境成分的是⑧⑩,属于人体内环境成分的是①②⑥⑦⑨,只属于细胞或细胞内成分的是③④⑤。
①氧气　②氨基酸　③呼吸酶　④血红蛋白　⑤Ca2+载体　⑥激素　⑦CO2　⑧尿液　⑨尿素 ⑩纤维素　麦芽糖
核心归纳
1.识别内环境示意图中的四种体液
(1)
(2)
2.内环境中“存在”与“不存在”的物质
典型例题
1.下图为人体某组织结构示意图,其中a～d表示不同的体液,①②表示结构或细胞。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] 细胞①所处的内环境是a和b
[B] 与d相比,a中含有较多的Na+
[C] b、c中的物质可通过②相互交换
[D] 肝脏组织处Ⅰ端O2含量可能高于Ⅱ端
【答案】 C
【解析】 ①是毛细血管细胞,所处的内环境是a组织液和b血浆;与d细胞内液相比,a组织液中含有较多的Na+;b是血浆,c是淋巴液,②为毛细淋巴管,其内侧为淋巴液,外侧为组织液,淋巴液只能来自组织液,并通过淋巴循环回到血浆;肝脏细胞消耗O2,因此流经肝脏的血液上游的O2浓度比下游O2浓度高,因此肝脏组织处Ⅰ端O2含量可能高于Ⅱ端。
2.(2025·郑州期中)下图是人体肝脏组织中几种体液的关系示意图,其中丁中含有血红蛋白。下列分析正确的是(　　)
[A] 丁是血浆,含营养物质、激素、代谢废物
[B] 乙、丙、戊的含量之和约占体液量的2/3
[C] 甲可表示毛细血管壁上皮细胞的细胞内液
[D] 与乙相比,丙、戊中蛋白质含量相对较少
【答案】 C
【解析】 丁中含有血红蛋白,而人体的血红蛋白存在于红细胞内,故丁是红细胞的细胞内液;乙、丙、戊分别为组织液、淋巴液、血浆,它们都属于细胞外液,细胞外液约占体液量的 1/3;乙为组织液,戊为血浆,因此甲可表示毛细血管壁上皮细胞的细胞内液;血浆中的蛋白质含量比组织液和淋巴液中的蛋白质含量高,故与乙相比,戊中蛋白质含量相对较多。
【方法指导】
巧用单、双向箭头判断内环境物质交换示意图
任务二　理解渗透压概念,明确渗透压与组织水肿的关系
　　渗透压是溶液中溶质微粒对水的吸引力。血浆中含有低分子的晶体物质(如氯化钠、葡萄糖等)和高分子的胶体物质(如蛋白质)。其中由低分子晶体物质产生的渗透压叫作晶体渗透压,由高分子胶体物质产生的渗透压叫作胶体渗透压。血浆中的渗透压是这两类物质所产生的渗透压的总和。
(1)比较1 mol/L的NaCl溶液和1 mol/L蔗糖溶液渗透压的大小,并说明理由。
【提示】 1 mol/L的NaCl溶液的渗透压大,因为NaCl在溶液中是以Na+和Cl-形式存在,溶质微粒数多于1 mol/L蔗糖溶液。
(2)血浆中蛋白质的含量占7%～9%,无机盐的含量约占1%,为什么细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-
【提示】 渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,血浆中蛋白质的含量高,但蛋白质的相对分子质量大,微粒数目少,而无机盐的相对分子质量小,虽然含量少,但微粒数目多。
(3)组织水肿是指组织间隙液体过多而引起的全身或局部肿胀的症状。如果长期营养不良,其血浆蛋白含量降低,会引起组织水肿,分析其原因是什么。
【提示】 血浆蛋白含量降低,血浆渗透压将降低,水分从渗透压低的一侧(血浆)转移到高的一侧(组织液),可导致组织液总量增加。
核心归纳
构建模型分析引起组织水肿的原因
典型例题
3.(2023·河北卷)小鼠注射某药物造成肾功能异常,尿中出现大量蛋白质,血浆蛋白减少。下列叙述错误的是(　　)
[A] 血浆蛋白丢失可造成血液中抗体减少,机体免疫力下降
[B] 血浆蛋白减少造成血浆渗出至组织液的水增多
[C] 血浆蛋白形成的渗透压高于血浆Na+和Cl-形成的渗透压
[D] 小鼠肾功能衰竭时,血浆中尿素氮升高
【答案】 C
【解析】 抗体是具有免疫功能的蛋白质,能帮助人体抵御细菌和病毒的侵害,可分布于血浆中。该小鼠的肾功能异常造成的血浆蛋白丢失可引起血液中抗体减少,机体免疫功能降低;血浆蛋白减少引起血浆渗透压降低,导致血浆渗出至组织液的水增多;渗透压的大小主要取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,血浆中Na+和Cl-的数目远多于血浆蛋白的数目,其形成的渗透压远高于血浆蛋白形成的渗透压;肾是形成尿液的器官,可通过尿液及时将代谢废物排出体外。当发生肾功能衰竭时,机体的代谢废物不能及时排出体外,可导致血浆中尿素氮升高。
4.(多选)(2025·菏泽期中)妊娠水肿一般发生在怀孕6个月之后,以脚踝周围最为明显,医学上称为“生理性水肿”或“体位性水肿”,一般情况下可自行恢复。下列说法正确的是(　　)
[A] 随着胎儿生长使增大的子宫压迫下腔静脉导致血液回流受阻,可引起妊娠水肿
[B] 若孕妇蛋白质的摄入不足,可直接导致细胞外液渗透压降低引起妊娠水肿
[C] 水肿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
[D] 理论上具有排钠和利尿作用的药物可用于妊娠水肿的辅助治疗
【答案】 ACD
【解析】 随着胎儿生长使增大的子宫压迫下腔静脉导致血液回流受阻,静脉压力增加,组织液中液体增加,可引起妊娠水肿;若孕妇蛋白质的摄入不足,会导致血浆中蛋白质减少,组织液渗透压相对升高,组织液吸水增加而出现妊娠水肿,不是直接导致细胞外液渗透压降低引起妊娠水肿;水肿是组织液增多,组织液可转化为血浆和淋巴液,水肿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;排钠增加尿液渗透压,有利于通过尿液排出机体的水分,利尿的药物也可促进机体内水的排出,理论上具有排钠和利尿作用的药物可用于妊娠水肿的辅助治疗。
任务三　分析内环境在物质交换中的作用
　　细胞和内环境之间相互影响、相互作用。细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成与维持。体内细胞与外界环境进行物质交换,需体内各个系统的参与,如图所示。回答下列问题。
(1)请写出图中字母所代表的系统。
【提示】 a.消化系统,b.呼吸系统,c.泌尿系统,d.循环系统。
(2)在人体中,内环境的作用主要是①细胞生存的直接环境,②细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。
(3)请完善组织细胞需要的葡萄糖、氨基酸和O2从外界环境进入组织细胞的过程图解。
①食物中的葡萄糖、氨基酸血浆组织处的毛细血管组织液细胞内。
②O2肺泡血浆组织处的毛细血管组织液细胞内。
(4)外界空气中的O2进入组织细胞被利用至少需要穿过多少层生物膜
【提示】 穿过的生物膜层数至少为进、出肺泡壁细胞(2层)+进、出毛细血管壁细胞(两次,4层)+进、出红细胞(2层)+进组织细胞(1层)+进线粒体(2层)=11层。
核心归纳
1.呼吸系统、消化系统及循环系统与物质交换
(1)肺泡与血液的气体交换。
(2)血液流经毛细血管时的物质交换。
血液与组织细胞的物质交换示意图
(3)小肠适于消化吸收的结构特点。
2.构建模型分析物质交换过程中通过的生物膜层数
(1)模式图。
(2)过程分析(以小肠吸收葡萄糖为例)。
进、出小肠黏膜上皮细胞(2层)+进、出毛细血管壁细胞(两次、4层)+进入组织细胞(1层)=
7层。
典型例题
5.(2025·茂名期中)健康人体细胞与外界环境进行物质交换的过程如图所示,其中①②③表示相关液体,A、B代表相关系统。下列叙述正确的是(　　)
[A] ①②③的体积约占体液的2/3,B为循环系统
[B] 若某人遭受击打,则受伤部位的①渗透压会升高,导致组织水肿
[C] 外界的O2进入组织细胞被利用,其跨膜运输过程不消耗ATP
[D] ①中,若Ca2+浓度过低,则会引起肌肉抽搐;淋巴细胞生活的内环境只有③
【答案】 C
【解析】 ①为血浆,②为组织液,③为淋巴液,共同组成了细胞外液,体液分为细胞外液和细胞内液,其中细胞内液约占体液的2/3,A为循环系统;若某人遭受击打,毛细血管损伤,血浆蛋白进入组织液,则受伤部位的②组织液渗透压上升,导致组织液增多,组织水肿;外界的O2进入组织细胞被利用,其跨膜运输方式为自由扩散,该运输方式不消耗ATP;淋巴细胞生活的内环境有③淋巴液和①血浆。
6.(多选)下图中甲、乙为人体内两种不同组织处的毛细血管,①②③表示某些化学物质。请据图判断,下列说法错误的是(　　)
[A] 图中CO2浓度最高的部位是乙
[B] 若②为氨基酸,经吸收、运输,在组织细胞中的核糖体上合成组织蛋白共要穿过5层生物膜
[C] ①②③三种化学物质中②和③可以是葡萄糖
[D] 相对于内环境来说,相当于外界环境的是甲中的液体
【答案】 ABD
【解析】 CO2是细胞呼吸产生的,所以图中CO2浓度最高的部位是组织细胞内;氨基酸经过吸收、运输,在组织细胞中的核糖体上合成组织蛋白,至少需要经过小肠上皮细胞(2层膜)、2层毛细血管壁细胞(4层膜)、组织细胞膜(1层膜),共要穿过7层生物膜;由图可知,①→②可表示物质的消化过程,②和③可以是葡萄糖;甲、乙为人体内两种不同组织处的毛细血管,其内的液体均为血浆,是内环境的组成部分。
随堂检测反馈
1.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
【解析】 血红蛋白位于红细胞内,细胞内的物质不属于内环境成分;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;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;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。
2.(2025·朝阳期中)脑脊液是脑细胞生存的直接环境,对脑和脊髓起保护、支持和营养等多种功能。下列叙述错误的是(　　)
[A] 脑脊液与血浆、组织液、淋巴液等构成了人体内环境
[B] 脑脊液含葡萄糖,与血浆之间的物质运输是单向的
[C] 脑脊液中的氨基酸、血浆中的碳酸均属于内环境的组成成分
[D] 脑外伤时毛细血管壁通透性变大,导致脑脊液增多引发脑水肿
【答案】 B
【解析】 脑脊液是脑细胞生存的直接环境,属于细胞外液,脑脊液与血浆、组织液、淋巴液等构成了人体内环境;脑脊液属于细胞外液,能为脑细胞提供营养,可能含有葡萄糖、氨基酸和激素等物质,脑细胞通过脑脊液与血浆进行物质交换,因此脑脊液和血浆之间的物质交换是双向的;细胞呼吸排出二氧化碳,二氧化碳溶于水生成碳酸,因此,脑脊液中的氨基酸、血浆中的碳酸均属于内环境的组成成分;脑外伤时,毛细血管受损导致毛细血管壁通透性变大,血浆蛋白等大分子从毛细血管流出,导致血浆渗透压降低、脑脊液渗透压增大,脑脊液吸水增多而引发脑水肿。
3.血浆中的总蛋白包括白蛋白、球蛋白和纤维蛋白原等,绝大部分由肝细胞合成。下列叙述正确的是(　　)
[A] 血浆渗透压的大小主要与血浆中总蛋白的含量有关
[B] 若白蛋白较多地进入组织液,则会引起组织液渗透压下降
[C] 血浆蛋白主要由肝细胞合成,肝功能受损可能会引起组织水肿
[D] 正常情况下,血浆与组织液的主要差别是后者蛋白质含量较高
【答案】 C
【解析】 血浆渗透压的大小主要与血浆中的无机盐和蛋白质的含量有关;如果白蛋白较多地进入组织液,会导致组织液渗透压增大;血浆蛋白主要由肝细胞合成,肝功能受损,血浆蛋白减少,血浆渗透压下降,组织液渗透压相对升高,导致组织水肿;正常情况下,血浆与组织液的主要差别是前者蛋白质含量较高。
4.(多选)人体内三种细胞外液甲、乙、丙之间的关系如图所示,a、b、c分别表示生活在其中的细胞。下列说法错误的是(　　)
[A] 丙渗回乙的量明显大于进入甲的量
[B] 血红蛋白与氧气的结合发生在乙中
[C] c内的CO2浓度低于丙中的CO2浓度
[D] b内的O2进入c被利用,至少需要穿过6层生物膜
【答案】 BC
【解析】 丙(组织液)与乙(血浆)相互渗透,丙渗回乙的量明显大于进入甲(淋巴液)的量;血红蛋白存在于红细胞内,而不是乙(血浆)中,氧气与血红蛋白的结合发生在红细胞内;c(组织细胞)进行有氧呼吸产生CO2,CO2会从细胞内扩散到细胞外的丙(组织液)中,所以c内的CO2浓度高于丙中的CO2浓度;b(红细胞)内的O2进入c(组织细胞)被利用,需要穿过红细胞膜(1层)、毛细血管壁(2层膜)、组织细胞膜(1层)、线粒体膜(2层),一共6层生物膜。
5.下图是人体局部组织的模式图,请据图回答问题。
(1)图中能直接相互交换物质的体液是　　　　　　　　　(填标号)。
(2)②与③④,这三者之间既有密切关系,又有一定区别。一般情况下,②与③成分上的主要区别是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)②中渗透压的大小主要与　　　　　　　的含量有关。
(4)尝试构建人体肝脏内体液间O2、CO2扩散的模型(如图所示,说明:在图形框间用实线箭头表示O2扩散方向,用虚线箭头表示CO2扩散方向,不考虑CO2进入成熟红细胞内液)。
【答案】 (1)①和③、②和③　(2)②中含有较多的蛋白质,③中蛋白质含量很少　(3)无机盐和蛋白质
(4)
【解析】 (1)①细胞内液与③组织液之间通过细胞膜直接相互交换物质,③组织液与②血浆之间通过毛细血管壁直接相互交换物质。(2)一般情况下,②血浆与③组织液成分上的主要区别是②血浆中蛋白质含量较多,而③组织液中蛋白质含量很少。(3)②血浆中渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关。(4)O2与成熟红细胞内液的血红蛋白结合进行运输,能从成熟红细胞释放进入血浆,通过毛细血管壁进入组织液,再通过肝细胞的细胞膜进入肝细胞内液;CO2在肝细胞的线粒体基质中产生,通过肝细胞膜进入组织液,再通过毛细血管壁进入血浆运输。综上所述,构建的人体肝脏内体液间O2、CO2扩散的模型如下图所示:
　　健康是人生最宝贵的财富,内环境稳态的维持与人体健康有密切的关系。某人因咽喉肿痛、声音嘶哑去医院就诊,医生诊断为急性喉炎,需注射头孢呋辛钠治疗。医嘱:使用头孢呋辛钠期间及用药后1～2周内不能饮酒。
(1)肌肉注射和静脉滴注头孢呋辛钠时,药物首先进入的内环境分别是组织液和血浆,两者在体液中占比较多的是组织液。
(2)有些细菌入侵人体后,产生的毒素可增加毛细血管壁的通透性,人体将会出现组织水肿现象。
(3)肝脏是酒精的主要代谢场所,酒精的代谢途径如下图所示。头孢类分子可抑制乙醛脱氢酶活性,造成乙醛中毒,重者可致呼吸抑制、急性心衰等。
乙醇乙醛二氧化碳和水
①饮酒者血浆中的酒精少量随肺部呼吸排出体外,该过程酒精至少穿过4层生物膜。
②乙醛中毒引起的呼吸抑制,使通气量减少导致二氧化碳积累,血浆中的pH呈降低趋势。为维持血浆pH的相对稳定,参与调节的离子主要有HC等。
课时作业
(时间:30分钟　分值:54分)
第1～8题每题3分,第9～11题每题6分,共计42分。
基础对点练
知识点1　体内细胞生活在细胞外液中及细胞外液的成分
1.下列有关人体内的细胞外液的叙述,错误的是(　　)
[A] 人体内的细胞外液构成了人体内环境
[B] 人体内的细胞外液主要包括组织液、血浆和淋巴液
[C] 人体内的所有液体统称为细胞外液
[D] 人体内的细胞通过细胞外液与外界环境进行物质交换
【答案】 C
【解析】 人体内不是所有液体都是细胞外液,如细胞内的液体属于细胞内液。
2.临床上医生常通过对血液和体液成分进行检验来了解患者的健康状况。下列送检材料与检测成分均属于内环境的一组是(　　)
[A] 血液、维生素、血红蛋白、葡萄糖
[B] 血浆、胰岛素、血浆蛋白、果糖
[C] 血浆、纤维素、血清蛋白、抗原
[D] 尿液、尿素、载体蛋白、抗体
【答案】 B
【解析】 血浆、组织液和淋巴液等细胞外液构成的液体环境叫作内环境,血液中的血细胞不属于细胞外液,血红蛋白位于红细胞内,不属于内环境成分;胰岛素属于分泌蛋白,血浆蛋白位于血浆,果糖属于单糖能被细胞直接吸收利用,胰岛素、血浆蛋白和果糖属于内环境成分;纤维素属于多糖,人体无法吸收利用,不属于内环境成分;尿液与外界相通,不属于细胞外液,载体蛋白位于膜上,不属于内环境成分。
3.内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件,下图为细胞1、2、3和其生活的液体环境X、Y、Z之间的相互关系。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] X、Y、Z分别是淋巴液、血浆、组织液
[B] 淋巴细胞生活的液体环境可以是X和Y
[C] Z含有丰富的蛋白质,是人体新陈代谢的主要场所
[D] 若细胞3是肝细胞,则Z处的二氧化碳含量高于Y处
【答案】 C
【解析】 X为淋巴液、Y为血浆、Z为组织液;淋巴细胞可以通过淋巴循环和血液循环运输,生活的液体环境可以是淋巴液和血浆;细胞质基质是人体新陈代谢的主要场所;若细胞3是肝细胞,肝细胞通过细胞呼吸产生二氧化碳,二氧化碳通过自由扩散进入血浆,所以二氧化碳的含量是细胞内液>组织液>血浆。
知识点2　内环境的理化性质
4.下列关于人体内环境的理化性质的叙述,不正确的是(　　)
[A] 人体血浆的pH通常在7.35～7.45之间
[B] 人体细胞外液的温度为37 ℃,并恒定不变
[C] 在37 ℃时,人的血浆渗透压约为770 kPa
[D] 血浆的pH之所以能保持稳定,与它含有HC、H2CO3等物质有关
【答案】 B
【解析】 人体细胞外液的温度一般维持在37 ℃左右,相对稳定,而不是恒定不变,如发烧时,体温上升。
5.(2024·承德联考)过量的组织液滞留在组织间隙会引发组织水肿。下列关于组织水肿的叙述,正确的是(　　)
[A] 长期营养不良会导致组织液渗透压上升,从而引起机体组织水肿
[B] 淋巴液流向组织液中的量增多,会引起机体组织水肿
[C] 静脉注射白蛋白并配合利尿剂可能会缓解组织水肿现象
[D] 若血红蛋白进入血浆,可能会引起机体组织水肿
【答案】 C
【解析】 营养不良引起血浆蛋白减少,血浆渗透压下降,组织液回流减弱,组织间隙液体增加,导致组织水肿现象;淋巴液通过淋巴循环汇入血浆,不流向组织液;静脉注射白蛋白增加血浆渗透压,促进组织液回流,利尿剂有利于人体将多余水分排出体外,二者配合使用可以缓解组织水肿;若血红蛋白进入血浆,则会导致血浆渗透压升高,组织液进入血浆,不会导致组织水肿。
知识点3　细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
6.下列有关细胞与外界进行物质交换的叙述,错误的是(　　)
[A] 小肠壁的肌细胞可以不通过细胞外液从肠道内直接吸收葡萄糖
[B] 肝细胞有氧呼吸所需要的O2从外界进入,经过的内环境至少有组织液和血浆
[C] 肝细胞代谢废物的排出需要循环系统、泌尿系统以及皮肤等的直接参与
[D] 呼吸系统、循环系统、泌尿系统、消化系统都参与内环境与外界环境进行的物质交换
【答案】 A
【解析】 小肠壁的肌细胞不直接接触肠道内的物质,所需要的营养物质只能直接从组织液中吸收;肝细胞从外界吸收的O2、营养物质,向外界排放的CO2和代谢废物都要经过组织液和血浆的运输,涉及呼吸系统、循环系统、消化系统、泌尿系统及皮肤等;体内细胞与外界环境的物质交换离不开内环境的参与,而内环境与外界环境的物质交换,需要体内各个器官、系统的参与。
7.(2025·永州月考)与肌肉注射相比,静脉点滴因能将大剂量药物迅速送到全身细胞而疗效显著。若①为血浆,②为组织液,③为淋巴液,则下图中所示的内环境a、b、c、d的名称依次对应的是(　　)
[A] ①②③① [B] ②①③②
[C] ③①②③ [D] ②③①①
【答案】 B
【解析】 肌肉注射将药物注入组织液中,a表示组织液,对应②,继而从组织液转移到血浆和淋巴液中,b、c分别表示血浆、淋巴液或淋巴液、血浆,所以b、c分别为①③或③①;静脉点滴将药物注入血浆,通过循环系统,将药物从血浆中运输到组织液中,再由组织细胞吸收,所以d表示组织液,对应②。
8.下图为人体新陈代谢局部模式图,A～D分别代表人体与新陈代谢相关的四大系统,①②③为体液的组成成分。下列叙述错误的是(　　)
[A] 图中①不属于组成人体内环境的液体
[B] ①②③相比较,CO2含量最高的是③
[C] D是泌尿系统,肾小球参与原尿的形成
[D] A、C分别代表消化系统和呼吸系统
【答案】 B
【解析】 ①表示细胞内液,不属于组成人体内环境的液体;②表示组织液,③表示血浆,CO2是在组织细胞的线粒体内产生的,需要通过呼吸排出体外,①②③相比较,CO2含量最高的是①;原尿形成的部位在肾小球,经过肾小管和集合管的重吸收,最终浓缩成尿液,D代表泌尿系统;题图中外界物质通过A进入B,B中的物质不能通过A出来,说明A是消化系统;C与B及体外环境之间物质能出能进,这说明C是呼吸系统,而B连接多个系统,是循环系统。
综合提升练
9.下图表示的是人体四种体内液体之间的不完全关系。下列分析正确的是(　　)
[A] 若乙是淋巴细胞的细胞内液,则甲为淋巴液、血浆或组织液
[B] 若乙是红细胞的细胞内液,则需要补充的箭头是“甲→丁”
[C] 若乙是神经元的细胞内液,则需要补充的箭头是“丙→甲”
[D] 若乙表示的是肝脏细胞的细胞内液,则甲比丁的蛋白质含量高
【答案】 A
【解析】 淋巴细胞生存的内环境为血浆、淋巴液和组织液,若乙是淋巴细胞的细胞内液,则甲为淋巴液、血浆或组织液;若乙是红细胞的细胞内液,则甲是血浆,丁是淋巴液,丙是组织液,需要补充的箭头是“丙→甲”;若乙是神经元的细胞内液,则甲是组织液,丙是淋巴液,丁是血浆,需要补充的箭头是“甲→丁”;若乙表示的是肝脏细胞的细胞内液,则甲是组织液,丙是淋巴液,丁是血浆,甲的蛋白质含量比丁低。
10.(多选)(2025·烟台月考)丙型肝炎由丙型肝炎病毒(HCV)感染引起,患者大部分在感染期伴有血浆中高水平丙氨酸氨基转氨酶ALT(主要存在于肝细胞)和轻度肝水肿等症状。临床上还需对患者的血氧饱和度指标和水、无机盐的平衡等进行监测。下列叙述正确的是(　　)
[A] 肝脏处毛细血管壁细胞生活的内环境是血液和组织液
[B] HCV导致肝细胞受损,释放的ALT进入血液中使其含量超出正常范围
[C] 轻度肝水肿可能与肝脏处毛细血管壁细胞及肝脏细胞受损有关
[D] 监测患者的Na+、CI-等无机盐含量,可了解其内环境渗透压状况
【答案】 BCD
【解析】 毛细血管壁细胞生活的内环境是血浆和组织液;由题意可知,丙型肝炎患者在感染期伴有血浆中高水平ALT,说明HCV导致肝细胞受损,释放的ALT进入血液中使其含量超出正常范围;毛细血管壁细胞或肝脏细胞受损会导致组织液中溶质微粒数增多,组织液渗透压上升,水分由血浆进入组织液增多,导致轻度肝水肿;Na+、Cl-等无机盐含量可影响内环境渗透压,因此监测患者的Na+、Cl-等无机盐含量,可了解其内环境渗透压状况。
11.(多选)房水为无色透明的液体,成分与血浆相近,可为虹膜、角膜等提供营养和维持眼内压力。房水不同于眼泪,眼泪是由泪腺产生的。房水由睫状体产生,经后房—前房—房角—Schlemm管排出,进入血液,图示为房水的循环途径。一般而言,房水的生成量应正好等于房水的排出量,如果房水过多,就会造成眼内液体增加而导致眼内压力升高。下列分析错误的是(　　)
[A] 房水和泪液属于内环境中的组织液
[B] Schlemm管堵塞可能导致人的眼内压力升高
[C] 房水由睫状体产生,含有蛋白质和无机盐
[D] 一般而言,房水的渗透压高于血浆和淋巴液的渗透压
【答案】 AD
【解析】 泪液不属于内环境;Schlemm管堵塞可能导致房水无法排入血液,房水过多,造成眼内液体增加,从而造成人的眼内压力升高;由题意可知,房水由睫状体产生,成分与血浆相似,含有蛋白质和无机盐;房水成分与血浆相似,为多种细胞提供营养,由此可推知房水与血浆和淋巴液的渗透压基本相当。
12.(12分)肺炎诊疗方案指出,患者的常规治疗需要注意水、电解质的平衡,以维持内环境稳态,还需要定时监测肝酶、血氧饱和度等指标。下图是人体局部内环境与细胞代谢示意图,a、d、f、e表示体液成分,请分析回答下列问题。
(1)图中成分a、d、f分别表示　　　　　　　　　　;成分d的渗透压大小主要与　　　　　　　　的含量有关。
(2)红细胞中的O2进入组织细胞至少穿过　　　　层磷脂双分子层。
(3)肺炎患者的肺泡上皮细胞及肺毛细血管壁细胞受损后,出现肺水肿的原因是 　。
(4)在人体呼吸不畅的情况下,血浆中的pH　　　　(填“上升”或“下降”),原因是　
　　　　　　　　　　(答两点)。
【答案】 (每空2分)
(1)淋巴液、血浆、组织液　无机盐、蛋白质
(2)4
(3)细胞内液和血浆蛋白外渗,使组织液的渗透压升高,组织液渗透吸水
(4)下降　一方面二氧化碳排出困难,二氧化碳溶于水,显酸性;另一方面供氧不足,细胞进行无氧呼吸产生乳酸
【解析】 (1)据图可知,图中成分a存在于淋巴管中,表示淋巴液,d存在于血管中,表示血浆,f存在于组织间隙,表示组织液;成分d血浆的渗透压大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
(2)O2从红细胞出来(一层膜),经毛细血管壁细胞(一侧进另一侧出,两层膜),然后进入组织细胞(一层膜),共4层磷脂双分子层。
(3)肺炎患者的肺泡上皮细胞及肺毛细血管壁细胞受损后,细胞内液和血浆蛋白外渗,使组织液的渗透压升高,引起组织液渗透吸水,出现肺水肿。
(4)人体由于呼吸不畅,一方面二氧化碳排出困难,二氧化碳溶于水,显酸性;另一方面供氧不足,细胞进行无氧呼吸产生乳酸,所以血浆中的 pH下降。第1节　细胞生活的环境
课时作业
(时间:30分钟　分值:54分)
第1～8题每题3分,第9～11题每题6分,共计42分。
基础对点练
知识点1　体内细胞生活在细胞外液中及细胞外液的成分
1.下列有关人体内的细胞外液的叙述,错误的是(　　)
[A] 人体内的细胞外液构成了人体内环境
[B] 人体内的细胞外液主要包括组织液、血浆和淋巴液
[C] 人体内的所有液体统称为细胞外液
[D] 人体内的细胞通过细胞外液与外界环境进行物质交换
【答案】 C
【解析】 人体内不是所有液体都是细胞外液,如细胞内的液体属于细胞内液。
2.临床上医生常通过对血液和体液成分进行检验来了解患者的健康状况。下列送检材料与检测成分均属于内环境的一组是(　　)
[A] 血液、维生素、血红蛋白、葡萄糖
[B] 血浆、胰岛素、血浆蛋白、果糖
[C] 血浆、纤维素、血清蛋白、抗原
[D] 尿液、尿素、载体蛋白、抗体
【答案】 B
【解析】 血浆、组织液和淋巴液等细胞外液构成的液体环境叫作内环境,血液中的血细胞不属于细胞外液,血红蛋白位于红细胞内,不属于内环境成分;胰岛素属于分泌蛋白,血浆蛋白位于血浆,果糖属于单糖能被细胞直接吸收利用,胰岛素、血浆蛋白和果糖属于内环境成分;纤维素属于多糖,人体无法吸收利用,不属于内环境成分;尿液与外界相通,不属于细胞外液,载体蛋白位于膜上,不属于内环境成分。
3.内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件,下图为细胞1、2、3和其生活的液体环境X、Y、Z之间的相互关系。下列相关叙述错误的是(　　)
[A] X、Y、Z分别是淋巴液、血浆、组织液
[B] 淋巴细胞生活的液体环境可以是X和Y
[C] Z含有丰富的蛋白质,是人体新陈代谢的主要场所
[D] 若细胞3是肝细胞,则Z处的二氧化碳含量高于Y处
【答案】 C
【解析】 X为淋巴液、Y为血浆、Z为组织液;淋巴细胞可以通过淋巴循环和血液循环运输,生活的液体环境可以是淋巴液和血浆;细胞质基质是人体新陈代谢的主要场所;若细胞3是肝细胞,肝细胞通过细胞呼吸产生二氧化碳,二氧化碳通过自由扩散进入血浆,所以二氧化碳的含量是细胞内液>组织液>血浆。
知识点2　内环境的理化性质
4.下列关于人体内环境的理化性质的叙述,不正确的是(　　)
[A] 人体血浆的pH通常在7.35～7.45之间
[B] 人体细胞外液的温度为37 ℃,并恒定不变
[C] 在37 ℃时,人的血浆渗透压约为770 kPa
[D] 血浆的pH之所以能保持稳定,与它含有HC、H2CO3等物质有关
【答案】 B
【解析】 人体细胞外液的温度一般维持在37 ℃左右,相对稳定,而不是恒定不变,如发烧时,体温上升。
5.(2024·承德联考)过量的组织液滞留在组织间隙会引发组织水肿。下列关于组织水肿的叙述,正确的是(　　)
[A] 长期营养不良会导致组织液渗透压上升,从而引起机体组织水肿
[B] 淋巴液流向组织液中的量增多,会引起机体组织水肿
[C] 静脉注射白蛋白并配合利尿剂可能会缓解组织水肿现象
[D] 若血红蛋白进入血浆,可能会引起机体组织水肿
【答案】 C
【解析】 营养不良引起血浆蛋白减少,血浆渗透压下降,组织液回流减弱,组织间隙液体增加,导致组织水肿现象;淋巴液通过淋巴循环汇入血浆,不流向组织液;静脉注射白蛋白增加血浆渗透压,促进组织液回流,利尿剂有利于人体将多余水分排出体外,二者配合使用可以缓解组织水肿;若血红蛋白进入血浆,则会导致血浆渗透压升高,组织液进入血浆,不会导致组织水肿。
知识点3　细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
6.下列有关细胞与外界进行物质交换的叙述,错误的是(　　)
[A] 小肠壁的肌细胞可以不通过细胞外液从肠道内直接吸收葡萄糖
[B] 肝细胞有氧呼吸所需要的O2从外界进入,经过的内环境至少有组织液和血浆
[C] 肝细胞代谢废物的排出需要循环系统、泌尿系统以及皮肤等的直接参与
[D] 呼吸系统、循环系统、泌尿系统、消化系统都参与内环境与外界环境进行的物质
交换
【答案】 A
【解析】 小肠壁的肌细胞不直接接触肠道内的物质,所需要的营养物质只能直接从组织液中吸收;肝细胞从外界吸收的O2、营养物质,向外界排放的CO2和代谢废物都要经过组织液和血浆的运输,涉及呼吸系统、循环系统、消化系统、泌尿系统及皮肤等;体内细胞与外界环境的物质交换离不开内环境的参与,而内环境与外界环境的物质交换,需要体内各个器官、系统的参与。
7.(2025·永州月考)与肌肉注射相比,静脉点滴因能将大剂量药物迅速送到全身细胞而疗效显著。若①为血浆,②为组织液,③为淋巴液,则下图中所示的内环境a、b、c、d的名称依次对应的是(　　)
[A] ①②③① [B] ②①③②
[C] ③①②③ [D] ②③①①
【答案】 B
【解析】 肌肉注射将药物注入组织液中,a表示组织液,对应②,继而从组织液转移到血浆和淋巴液中,b、c分别表示血浆、淋巴液或淋巴液、血浆,所以b、c分别为①③或③①;静脉点滴将药物注入血浆,通过循环系统,将药物从血浆中运输到组织液中,再由组织细胞吸收,所以d表示组织液,对应②。
8.下图为人体新陈代谢局部模式图,A～D分别代表人体与新陈代谢相关的四大系统,①②③为体液的组成成分。下列叙述错误的是(　　)
[A] 图中①不属于组成人体内环境的液体
[B] ①②③相比较,CO2含量最高的是③
[C] D是泌尿系统,肾小球参与原尿的形成
[D] A、C分别代表消化系统和呼吸系统
【答案】 B
【解析】 ①表示细胞内液,不属于组成人体内环境的液体;②表示组织液,③表示血浆,CO2是在组织细胞的线粒体内产生的,需要通过呼吸排出体外,①②③相比较,CO2含量最高的是①;原尿形成的部位在肾小球,经过肾小管和集合管的重吸收,最终浓缩成尿液,D代表泌尿系统;题图中外界物质通过A进入B,B中的物质不能通过A出来,说明A是消化系统;C与B及体外环境之间物质能出能进,这说明C是呼吸系统,而B连接多个系统,是循环系统。
综合提升练
9.下图表示的是人体四种体内液体之间的不完全关系。下列分析正确的是(　　)
[A] 若乙是淋巴细胞的细胞内液,则甲为淋巴液、血浆或组织液
[B] 若乙是红细胞的细胞内液,则需要补充的箭头是“甲→丁”
[C] 若乙是神经元的细胞内液,则需要补充的箭头是“丙→甲”
[D] 若乙表示的是肝脏细胞的细胞内液,则甲比丁的蛋白质含量高
【答案】 A
【解析】 淋巴细胞生存的内环境为血浆、淋巴液和组织液,若乙是淋巴细胞的细胞内液,则甲为淋巴液、血浆或组织液;若乙是红细胞的细胞内液,则甲是血浆,丁是淋巴液,丙是组织液,需要补充的箭头是“丙→甲”;若乙是神经元的细胞内液,则甲是组织液,丙是淋巴液,丁是血浆,需要补充的箭头是“甲→丁”;若乙表示的是肝脏细胞的细胞内液,则甲是组织液,丙是淋巴液,丁是血浆,甲的蛋白质含量比丁低。
10.(多选)(2025·烟台月考)丙型肝炎由丙型肝炎病毒(HCV)感染引起,患者大部分在感染期伴有血浆中高水平丙氨酸氨基转氨酶ALT(主要存在于肝细胞)和轻度肝水肿等症状。临床上还需对患者的血氧饱和度指标和水、无机盐的平衡等进行监测。下列叙述正确的是(　　)
[A] 肝脏处毛细血管壁细胞生活的内环境是血液和组织液
[B] HCV导致肝细胞受损,释放的ALT进入血液中使其含量超出正常范围
[C] 轻度肝水肿可能与肝脏处毛细血管壁细胞及肝脏细胞受损有关
[D] 监测患者的Na+、CI-等无机盐含量,可了解其内环境渗透压状况
【答案】 BCD
【解析】 毛细血管壁细胞生活的内环境是血浆和组织液;由题意可知,丙型肝炎患者在感染期伴有血浆中高水平ALT,说明HCV导致肝细胞受损,释放的ALT进入血液中使其含量超出正常范围;毛细血管壁细胞或肝脏细胞受损会导致组织液中溶质微粒数增多,组织液渗透压上升,水分由血浆进入组织液增多,导致轻度肝水肿;Na+、Cl-等无机盐含量可影响内环境渗透压,因此监测患者的Na+、Cl-等无机盐含量,可了解其内环境渗透压状况。
11.(多选)房水为无色透明的液体,成分与血浆相近,可为虹膜、角膜等提供营养和维持眼内压力。房水不同于眼泪,眼泪是由泪腺产生的。房水由睫状体产生,经后房—前房—房
角—Schlemm管排出,进入血液,图示为房水的循环途径。一般而言,房水的生成量应正好等于房水的排出量,如果房水过多,就会造成眼内液体增加而导致眼内压力升高。下列分析错误的是(　　)
[A] 房水和泪液属于内环境中的组织液
[B] Schlemm管堵塞可能导致人的眼内压力升高
[C] 房水由睫状体产生,含有蛋白质和无机盐
[D] 一般而言,房水的渗透压高于血浆和淋巴液的渗透压
【答案】 AD
【解析】 泪液不属于内环境;Schlemm管堵塞可能导致房水无法排入血液,房水过多,造成眼内液体增加,从而造成人的眼内压力升高;由题意可知,房水由睫状体产生,成分与血浆相似,含有蛋白质和无机盐;房水成分与血浆相似,为多种细胞提供营养,由此可推知房水与血浆和淋巴液的渗透压基本相当。
12.(12分)肺炎诊疗方案指出,患者的常规治疗需要注意水、电解质的平衡,以维持内环境稳态,还需要定时监测肝酶、血氧饱和度等指标。下图是人体局部内环境与细胞代谢示意图,a、d、f、e表示体液成分,请分析回答下列问题。
(1)图中成分a、d、f分别表示　　　　　　　　　　;成分d的渗透压大小主要与
　　　　　　　　的含量有关。
(2)红细胞中的O2进入组织细胞至少穿过　　　　层磷脂双分子层。
(3)肺炎患者的肺泡上皮细胞及肺毛细血管壁细胞受损后,出现肺水肿的原因是 　
。
(4)在人体呼吸不畅的情况下,血浆中的pH　　　　(填“上升”或“下降”),原因是　
　　　　　　　　　　(答两点)。
【答案】 (每空2分)
(1)淋巴液、血浆、组织液　无机盐、蛋白质
(2)4
(3)细胞内液和血浆蛋白外渗,使组织液的渗透压升高,组织液渗透吸水
(4)下降　一方面二氧化碳排出困难,二氧化碳溶于水,显酸性;另一方面供氧不足,细胞进行无氧呼吸产生乳酸
【解析】 (1)据图可知,图中成分a存在于淋巴管中,表示淋巴液,d存在于血管中,表示血浆,f存在于组织间隙,表示组织液;成分d血浆的渗透压大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
(2)O2从红细胞出来(一层膜),经毛细血管壁细胞(一侧进另一侧出,两层膜),然后进入组织细胞(一层膜),共4层磷脂双分子层。
(3)肺炎患者的肺泡上皮细胞及肺毛细血管壁细胞受损后,细胞内液和血浆蛋白外渗,使组织液的渗透压升高,引起组织液渗透吸水,出现肺水肿。
(4)人体由于呼吸不畅,一方面二氧化碳排出困难,二氧化碳溶于水,显酸性;另一方面供氧不足,细胞进行无氧呼吸产生乳酸,所以血浆中的 pH下降。

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