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第一节　内环境的稳态
第1课时　人体和动物细胞生活在内环境中及稳态的维持依赖于负反馈调节
第二章　人体内环境与稳态
1.说出人体内环境的组成。2.阐述人体内环境的稳态。3.说出维持细胞外液渗透压的主要成分。4.比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用。
[学习目标]
预习案·自主学习
一、人体和动物细胞生活在内环境中
1.体液的组成
细胞内液
组织液
血浆
淋巴等
细胞外液
2.内环境
(1)内环境是由 构成的液体环境,是人体细胞生活的环境。
(2)细胞与内环境之间的物质交换。
细胞外液
血浆
血
组织液
组织细胞
淋巴
(3)血浆的主要成分。
内环境的主要成分是 ,也含有许多 和多种其他物质。
水
蛋白质
无机盐
水
离子
(4)内环境的作用。
生活在内环境中的细胞,通过内环境与外界环境进行 和 。
二、稳态的维持依赖于负反馈调节
1.稳态的概念:人体通过 和 等的调节作用,协调各器官、系统的活动,使内环境的 及各种化学成分保持相对稳定的状态,称为稳态。
物质交换
信息交流
神经系统
内分泌系统
温度、渗透压、pH
概念 溶液渗透压是指溶液中溶质微粒对水分子的吸引力
与溶质 微粒的 关系
2.内环境的理化性质
(1)渗透压。
数目
低
影响 因素 ①细胞外液渗透压的大小与细胞外液中的 等多种物质的含量有关;
② 是影响血浆渗透压的主要因素
大小 在体温为37 ℃时,人的血浆渗透压约为770 kPa,与细胞内液的渗透压相当
无机盐、蛋白质
Na+和Cl-
(2)pH。
3.意义:内环境的 是细胞进行正常生活、机体发挥正常功能的前提。
4.稳态的调节机制:主要是 调节, 调节在维持机体生理功能和内环境稳态的过程中具有重要作用。
7.35 ～7.45
NaHCO3和H2CO3、NaH2PO4
和Na2HPO4
稳态
反馈
负反馈
三、比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用
1.实验原理
(1)将某种酸或碱加入缓冲液中,其pH变化会低于清水中的变化,因为清水没有缓冲液所具备的缓冲功能。
(2)加入酸或碱后,将生物材料的匀浆pH变化与清水、缓冲液的pH变化进行对比,可以推测生物体是如何维持内环境pH平衡的。
2.实验步骤
(1)设计实验记录表。
(2)测清水pH的变化。
起始pH
HCl
充分冲洗
NaOH
(3)充分冲洗烧杯,用 代替清水,重复步骤(2),记录结果。
(4)充分冲洗烧杯,依次选四种生物材料代替清水,重复步骤(2),记录结果。
(5)数据处理:根据所得数据,以 为横轴,以 为纵轴,画出清水pH变化的曲线,用实线表示加入HCl溶液后pH的变化,虚线表示加入NaOH溶液后pH的变化。再用其他颜色的线条分别表示生物材料、缓冲液pH的变化情况。
3.实验结论:体液对维持pH稳定具有类似 的功能。
缓冲液
酸或碱加入的滴数
pH
缓冲液
判断正误
(1)人体所有细胞都不与外界环境直接接触。(　　)
【提示】 表皮细胞等与外界环境直接接触。
×
(2)消化道内的液体属于体液。(　　)
【提示】 消化道内的液体与外界相通,不属于体液。
×
(3)肌细胞、肝细胞直接生活的内环境是组织液。(　　)
√
(4)毛细血管壁细胞生活的液体环境是组织液和血浆。(　　)
√
(5)细胞质基质属于体液。(　　)
√
(6)血浆蛋白和血红蛋白都是内环境的成分。(　　)
【提示】 血红蛋白不是内环境的成分。
×
(7)剧烈运动会导致人体血浆中的pH明显下降。(　　)
【提示】 因为机体有缓冲对存在,所以剧烈运动不会导致人体血浆中的pH明显下降。
×
(8)血浆渗透压只与Na+和Cl-有关。(　　)
×
【提示】 血浆渗透压除了与Na+和Cl-有关,还与蛋白质等其他溶质的含量有关。
探究案·互动探究
任务一　明确内环境的组成和相互转化关系
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、组织液和血浆等共同构成了内环境,下图为淋巴、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】 毛细淋巴管的内皮细胞生活的内环境是淋巴和组织液,毛细血管壁细胞生活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】 阻止淋巴回流入组织液。
(3)据图完善组织液、血浆、淋巴三者的关系图。
【提示】
(4)药物经静脉输液和肌肉注射,到达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→肝细胞内;
肌肉注射:药物→组织液→血浆→组织液→肝细胞内。
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。据此回答下列问题:
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
(1)表中标号①④的名称分别是什么
【提示】 ①是细胞外液,④是细胞内液。
(2)表中表示血浆的是什么 判断的理由是什么
【提示】 标号②是血浆,判断的理由是②与③相比,含有较多的蛋白质。
(3)判断下列成分哪些不属于内环境:
氧气、水、无机盐、葡萄糖、纤维素、麦芽糖、维生素、甘油、脂肪酸、激素、抗体、二氧化碳、尿素、氨基酸、核苷酸、血红蛋白、血浆蛋白、载体蛋白、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、呼吸氧化酶、过氧化氢酶。
【提示】 纤维素、麦芽糖、血红蛋白、载体蛋白、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、呼吸氧化酶、过氧化氢酶。
1.人的呼吸道、尿道、消化道、泪腺、乳腺、肺泡腔等有孔道与外界直接相通,其中的液体视为体外的液体。因而汗液、尿液、消化液、泪液、乳汁等均不属于细胞外液。
2.内环境主要包括组织液、血浆和淋巴,但不是说就只有这三种。例如,脑脊液(脑细胞间隙液)也属于内环境组成成分。
「核心归纳」
3.巧用单箭头识别四种体液
(1)分析。
(2)结论:甲是细胞内液,乙是组织液,丙是血浆,丁是淋巴。
4.内环境成分判定
项目 成分 举例
内环境可 以存在的 物质 营养成分 氧气、无机盐、氨基酸、水、葡萄糖、甘油、脂肪酸等
其他物质 激素、维生素、抗体、组胺等
代谢废物 CO2、尿素等
内环境不 应存在的 物质 只存在于细胞内的物质 血红蛋白及与细胞呼吸、复制、转录、翻译有关的酶等
与外界相通孔道中的物质(包括不能被吸收的物质) 泪液、尿液、消化酶、纤维素、麦芽糖等
存在于细胞质膜上的物质 载体等
「典型例题」
1.(2025·盐城月考)正常情况下,下列各组化合物都能在内环境中找到的是
(　　)
[A]CO2、胃蛋白酶
[B]血浆蛋白、葡萄糖
[C]血红蛋白、氨基酸
[D]神经递质、载体蛋白
B
【解析】 胃蛋白酶属于消化道中的成分,不属于内环境;血浆蛋白、葡萄糖在血浆中都能找到,血浆属于内环境;血红蛋白属于细胞内的物质,不属于内环境;载体蛋白在细胞质膜上,不属于内环境。
2.(2025·盐城联考)人体内各体液成分间的物质交换示意图如图所示,其中丁表示某类细胞的细胞内液。下列叙述正确的是(　　)
[A]甲为血浆,是血细胞直接生活的环境
[B]甲的渗透压升高则会导致组织水肿
[C]丁不可能表示淋巴细胞的细胞内液
[D]乙、丙是毛细血管壁细胞生活的环境
A
【解析】 分析题图可知甲表示血浆、乙表示组织液、丙表示淋巴,甲(血浆)是血细胞直接生活的环境;甲(血浆)的渗透压升高在短期内会使组织液减少,不引起组织水肿;淋巴细胞主要分布于血浆和淋巴中,组织发生炎症反应时组织液中也有淋巴细胞,故淋巴细胞生活的内环境可能是血浆、组织液、淋巴,故丁可表示淋巴细胞的细胞内液;毛细血管壁细胞生活的内环境是血浆和组织液,即甲、乙。
任务二　分析稳态的理化性质及维持
探究1　分析渗透压的概念及其与组织水肿的关系,提升理解能力
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。
(2)血浆中蛋白质的含量占7%～9%,无机盐的含量约占1%,为什么血浆渗透压主要来源于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】 血浆蛋白含量减少,血浆渗透压降低,血浆中较多水分进入组织液,使组织液增多,引起组织水肿。
探究2　比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用,提高实验分析能力
以下是某小组完成“比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用”的实验后得到的实验结果:
请分析回答下列问题:
(1)本实验中甲组(清水)和乙组(缓冲液)起什么作用
【提示】 均起对照作用。
(2)就加入HCl或NaOH后pH的变化来说,肝匀浆更像清水还是更像缓冲液
【提示】 缓冲液。
(3)缓冲液的pH变化为什么与清水不同
【提示】 磷酸缓冲液中NaH2PO4呈弱酸性,当加入少量NaOH时,可以中和OH-;Na2HPO4呈弱碱性,当加入少量HCl时,可以中和H+,因此向缓冲液中加入少量酸或碱后,pH变化不明显,而清水中没有缓冲物质,因而加入酸或碱后,pH变化明显。
(4)请根据上述实验结果,尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。
【提示】 肝匀浆中可能也含有缓冲对,因而能维持pH的相对稳定。
1.与渗透压有关的组织水肿
「核心归纳」
2.人体血浆pH稳态的维持
「典型例题」
3.(2025·无锡期中)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。下列说法错误的是(　　)
[A]血浆的胶体渗透压大于组织液或淋巴的胶体渗透压
[B]葡萄糖、胰岛素、抗体和Na+等都参与了血浆渗透压的形成
[C]正常机体内血浆渗透压相当于细胞内液渗透压
[D]正常人大量饮用清水后,血浆晶体渗透压会上升
D
【解析】 血浆中蛋白质含量高于淋巴或组织液,所以血浆的胶体渗透压大于组织液或淋巴的胶体渗透压;血浆中的葡萄糖、胰岛素、抗体和Na+等都参与了血浆渗透压的形成;正常机体内血浆渗透压相当于细胞内液渗透压,这样才能保持细胞正常的形态和功能;正常人大量饮用清水后,短期内经胃肠吸收进入血浆的水量会增多,从而使血浆晶体渗透压下降。
4.(2025·盐城月考)下列关于“比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用”实验的叙述,正确的是(　　)
[A]实验中的缓冲液采用的是pH为7的HCl/NaOH溶液
[B]绘制pH变化曲线时一般以酸或碱的滴数为纵轴,pH变化为横轴
[C]加入盐酸或氢氧化钠溶液后,生物材料的pH变化与缓冲液相似
[D]应先在肝匀浆中加5滴0.1 mol/L HCl,再加5滴0.1 mol/L NaOH后测定并记录pH
C
【解析】 实验中的缓冲液采用的是NaHCO3/H2CO3、Na2HPO4/NaH2PO4,不是pH为7的HCl/NaOH溶液;绘制pH变化曲线时一般以酸或碱的滴数为横轴,pH变化为纵轴;实验结果显示,生物材料中加入盐酸或NaOH后变化情况与缓冲液很接近;滴加HCl与滴加NaOH为两个实验,应分开进行,且中间要充分冲洗烧杯。
思维导图
随堂检测反馈
1.(2025·无锡期中)下列属于人体内环境的组成成分或发生在内环境中的是(　　)
①尿液、无机盐、血红蛋白
②血浆蛋白、突触小泡、RNA聚合酶
③葡萄糖、CO2、胰岛素
④激素、呼吸酶、氨基酸
⑤受体、载体、消化酶
⑥乳酸与缓冲物质发生反应
[A]③⑥ [B]③④
[C]①②⑤ [D]②③⑥
A
【解析】 ①尿液属于与外界相通的管道中的液体,血红蛋白在红细胞内,二者均不属于内环境的组成成分;②突触小泡和RNA聚合酶均在细胞内,不属于内环境的组成成分;③葡萄糖(营养物质)、CO2(代谢产物)、胰岛素(调节物质)都在内环境中;④呼吸酶在细胞内,不属于内环境的组成成分;⑤受体在细胞质膜上或细胞内,载体在细胞质膜上,消化酶在消化道中,三者均不属于内环境的组成成分;⑥乳酸与缓冲物质的反应发生在内环境中。
2.(2025·盐城期中)内环境及其各组分之间的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
[A]①中的蛋白质含量减少时将会导致水肿
[B]运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在②中
[C]①中的葡萄糖、无机盐可以通过②进入组织细胞
[D]细胞无氧呼吸产生的乳酸进入①后,①中的NaHCO3可与之发生作用使pH维持相对稳定
B
【解析】 运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程为无氧呼吸过程,发生在细胞质基质中,不是发生在②组织液中。
3.(2025·南京月考)下列关于内环境理化性质的说法,正确的是(　　)
[A]正常情况下,内环境的各项理化性质保持相对稳定
[B]冬季人体内酶的活性降低,因为冬季气温偏低
[C]一般来说,溶液浓度高低和渗透压大小呈负相关
[D]正常人剧烈运动后血浆的pH将大大降低
A
【解析】 正常情况下,内环境的各项理化性质保持相对稳定;人是恒温动物,冬季体温保持相对稳定,酶的活性也保持相对稳定;一般来说,溶液浓度高低与渗透压大小呈正相关;正常人剧烈运动后血浆pH不会发生剧烈变化,因为血浆中含有缓冲物质。
4.(多选)(2025·盐城月考)临床上,常用0.9%的氯化钠溶液即生理盐水、10%葡萄糖溶液、5%NaHCO3溶液等进行输液治疗。下列叙述正确的有
(　 　)
[A]静脉注射生理盐水不会导致细胞外液的渗透压升高
[B]生理盐水是细胞外液的等渗溶液,因此二者成分相同
[C]治疗低血糖时,10%葡萄糖溶液可为机体提供能量
[D]治疗酸中毒时,5%NaHCO3溶液能够维持机体的酸碱平衡
ACD
【解析】 0.9%的氯化钠溶液即生理盐水与细胞外液渗透压基本相同,但二者的成分差异较大。
5.(2025·盐城月考)下图为人体细胞生活的内环境示意图,据图回答下列问题:
(1)图中的A是　　　　,A、B和C构成　　　　　(又称　　　　　　),
1(细胞)直接生活的环境是　　　　　(填图中字母),2(细胞)直接生活的环境是　　　　　(填图中字母)。人体内大多数细胞生活在　　　(填图中字母)中。
血浆
内环境
细胞外液
A、C
B、C
C
【解析】 (1)A是血管中的液体,属于内环境中的血浆;A(血浆)和B(淋巴)、C(组织液)构成内环境,又称为细胞外液;1是毛细血管壁细胞,其直接生活的环境是A(血浆)和C(组织液);2是毛细淋巴管壁细胞,其直接生活的环境是B(淋巴)和C(组织液);人体内大多数细胞生活在C(组织液)中。
(2)血红蛋白和呼吸氧化酶　　　　(填“是”或“不是”)A的成分,A与B和C相比,其化学成分上的主要区别是　 。
不是
A中的蛋白质比B和C多
【解析】 (2)血红蛋白和呼吸氧化酶都是细胞内的成分,不是A的成分;A为血浆,与B和C相比,其化学成分上的主要区别是A中的蛋白质比B和C多。
(3)A的pH之所以能够保持稳定,与它含有的　　　　　　　　　等物质有关。如果某人长期营养不良,则会引起C　　　　(填“增加”或“减少”)。
H2CO3/NaHCO3
【解析】 (3)A的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质如H2CO3/
NaHCO3等有关;如果某人长期营养不良,蛋白质含量不足,血浆渗透压下降,则会引起C增加。
增加
联系实际 迁移应用
资料1:下表为人体体液中几种离子的含量比例(其中将人体体液中Na+含量比例作为100.00,其他离子比例就可以计算出来):
离子 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl-
人体 体液 100.00 6.80 3.10 0.70 129.00
资料2:血浆是红细胞生存的内环境,血浆中的化学成分非常复杂,血浆的理化性质会直接影响红细胞的形态结构。如果将红细胞置于高渗盐溶液(如1.5%NaCl溶液)中,红细胞失水而发生皱缩;如果将红细胞置于低渗盐溶液(如0.6%NaCl溶液)中,则引起红细胞膨胀;当盐溶液浓度降到 0.45% 时,则引起溶血现象。
(1)从表中可以看出人体体液中浓度最高的两种离子是什么 其作用是什么
【提示】 Na+和Cl-;维持渗透压稳定。
(2)资料2中“血浆的理化性质”主要指的是什么
【提示】 渗透压、pH、温度。
(3)人体在正常情况下会发生溶血现象吗 为什么
【提示】 不会。因为人体在正常情况下血浆的渗透压是相对稳定的。第2课时　细胞与环境间的物质交换
[学习目标]　1.举例说出单细胞生物直接与环境进行物质交换的方式。2.阐述参与人体与外界环境进行物质交换的器官、系统。3.概述呼吸系统、消化系统和泌尿系统适于物质交换的结构特点。
一、单细胞生物直接与环境进行物质交换(以草履虫为例)
1.草履虫通过细胞质膜直接吸入水中的氧,排出二氧化碳等代谢废物。
2.通过收集管和伸缩泡把细胞的代谢废物和多余的水直接排入其生活的环境中。
3.通过口沟从外界获得食物,通过胞肛排出食物残渣。
二、人和多细胞动物与环境进行物质交换
1.多细胞生物体内的细胞不与外界环境直接接触,大多数细胞生活在充满液体的内环境中,通过内环境与外界进行物质交换。
2.人体细胞不仅生活在内环境中,同时也参与机体内环境的形成与维持,细胞与内环境之间是相互影响、相互作用的。
3.人体通过呼吸、消化、循环、泌尿等系统的共同参与,完成内外环境之间的物质交换。
(1)呼吸系统。
①组成
②功能:主要是进行气体交换,吸进氧气和呼出二氧化碳。
③呼吸全过程
(2)消化系统。
①组成
②生理功能
(3)泌尿系统。
①组成
②生理功能:主要是将代谢过程中产生的尿素等废物随尿液排出体外,维持体液渗透压平衡和内环境稳定。
(4)循环系统。
呼吸系统、消化系统和泌尿系统的物质交换都需要循环系统的参与。
判断正误
(1)食物中淀粉、蛋白质、钠离子等都需经消化才能被吸收。(　　)
【答案】 ×
【提示】 钠离子可直接被吸收。
(2)依靠呼吸系统、泌尿系统和消化系统即可完成体内细胞与外界环境的交换。(　　)
【答案】 ×
【提示】 人体通过呼吸、消化、循环、泌尿等系统的共同参与,完成内外环境之间的物质交换。
(3)人体细胞与外界环境进行物质交换都需要经过内环境。(　　)
【答案】 ×
【提示】 肺泡上皮细胞直接与外界环境进行物质交换。
(4)单细胞生物直接与外界环境进行物质交换。(　　)
【答案】 √
(5)多细胞生物体内的细胞都生活在内环境中。(　　)
【答案】 ×
【提示】 多细胞生物体内的大多数细胞生活在充满液体的内环境中。
任务　分析细胞与环境间的物质交换
　　下图为体内细胞与外界环境进行物质交换的示意图,据图回答下列问题。
(1)体内细胞只有通过F内环境才能与外界环境进行物质交换。
(2)写出参与内环境与外界环境进行物质交换的系统。
A.消化系统;B.呼吸系统;C.泌尿系统;D.循环系统。
(3)写出食物中的营养物质和空气中的O2进入组织细胞的过程。
【提示】 食物中的营养物质进入组织细胞的过程:食物→消化系统的消化、吸收→循环系统的运输→进入组织液→进入细胞。
空气中的O2进入组织细胞的过程:O2→呼吸系统吸入O2→循环系统的运输→进入组织液→进入细胞。
(4)组织细胞产生的CO2是怎样排出体外的
【提示】 组织细胞经代谢产生的CO2进入组织液,再进入循环系统,然后CO2经呼吸系统排出体外。
核心归纳
1.从“稳态与平衡观”角度分析交换过程中内环境物质含量的变化
(1)一般的组织器官中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。
(2)肺组织中O2、CO2含量的变化规律。
2.葡萄糖和O2进入组织细胞被利用的“穿膜”层数
(1)葡萄糖经过的膜层数至少为进、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。
(2)O2经过的膜层数至少为进、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)+进入组织细胞(1层)+进入线粒体(2层)=11层。
典型例题
1.(2025·无锡期中)肺水肿是指肺内组织液的生成和回流平衡失调,大量组织液集聚,表现为呼吸困难、大汗淋漓等,并出现低氧血症,若合并肺部感染,还会出现高烧。下列有关叙述错误的是(　　)
[A]患者呼吸困难导致体内CO2浓度升高
[B]呼吸运动的调节方式是体液调节
[C]大汗淋漓能够增加散热量,有利于缓解患者的高烧症状
[D]肺内组织液的去向主要是进入肺毛细血管和毛细淋巴管
【答案】 B
【解析】 患者呼吸困难导致呼吸不畅,体内CO2浓度升高;呼吸运动的调节方式是神经—体液调节;大汗淋漓能够增加散热量,有利于缓解患者的高烧症状;肺内组织液一部分进入肺毛细血管流入血浆中,另一部分进入毛细淋巴管成为淋巴。
2.(2025·盐城期中)下图表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,Ⅰ、Ⅱ代表系统或器官。下列叙述正确的是(　　)
[A]若某人长期营养不良,将导致②渗透压降低,①含量增多
[B]CO2是人体细胞代谢的产物,其不参与内环境稳态的维持
[C]图中Ⅱ→②可以表示重吸收的过程
[D]组织细胞只通过①②③就可以与外界环境进行物质交换
【答案】 C
【解析】 某人长期营养不良,将导致①血浆渗透压降低,最终导致②组织液增多;CO2是人体细胞代谢的产物,此外还参与维持内环境的pH;题图中Ⅱ表示泌尿系统,泌尿系统中主要的两个过程是肾小球的滤过和肾小管的重吸收,因此 Ⅱ→②可表示重吸收的过程;①是血浆,②是组织液,③是淋巴,三者构成内环境,组织细胞通过内环境和外界环境进行物质交换,但是还需要其他系统和器官的参与。
随堂检测反馈
1.(2025·宿迁月考)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质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]多细胞动物的细胞都必须通过内环境与外界环境进行物质交换
【答案】 D
【解析】 多细胞动物的大多数细胞生活在内环境中,通过内环境与外界进行物质交换,少部分细胞可以直接与外界进行物质交换,如人的肺泡上皮细胞。
2.(2025·盐城检测)下列有关人体细胞与外界环境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氧气从外界环境进入,经过的内环境至少有组织液和血浆
[C]肝细胞的代谢废物的排出需要循环系统、泌尿系统以及皮肤等的参与
[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】 小肠壁的肌细胞不与外界直接接触,所需的氧气和营养物质只能从组织液中
吸收。
3.(2025·镇江期中)小肠绒毛上皮细胞及小肠绒毛内部结构示意图如图所示,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携带的氧气到心肌细胞内被利用,至少需要经过6层磷脂双分子层
[D]小肠绒毛上皮细胞直接生活的内环境是组织液和消化液
【答案】 C
【解析】 1是小肠绒毛上皮细胞,小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输;3是毛细血管,其中血浆渗透压过低会引起组织水肿;由2(红细胞)携带的氧气到心肌细胞内被利用,至少需要经过红细胞质膜、进出毛细血管壁细胞(2层膜)、心肌细胞质膜、线粒体膜(2层膜),共6层生物膜,即至少需要经过6层磷脂双分子层;小肠绒毛上皮细胞直接生活的内环境是组织液,消化液不属于内环境。
4.(多选)(2025·镇江月考)下图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示直接参与的几种系统或器官,①②③④⑤表示相关物质,A、B表示相关过程。下列叙述错误的有(　　)
[A]Ⅱ是消化系统,食物中的大分子在Ⅰ中被水解成小分子并被吸收到内环境中
[B]Ⅰ是循环系统,淋巴经过淋巴结等淋巴器官汇入血浆
[C]Ⅳ是泌尿系统,细胞的代谢废物、水和无机盐只能通过该途径排出体外
[D]人在剧烈运动时产生大量的乳酸,会和血浆中的缓冲物质反应,该过程不属于细胞代谢
【答案】 AC
【解析】 由题图可知Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别表示循环系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统和皮肤。食物中的大分子物质在消化系统中被分解成小分子物质并被吸收到内环境中,即食物的消化和吸收发生在Ⅱ中;Ⅰ是循环系统,包括淋巴循环系统和血液循环系统,淋巴在淋巴管中流动,经过淋巴结等淋巴器官,最终汇入血浆;Ⅳ是泌尿系统,泌尿系统是代谢废物、水和无机盐等主要的排出途径,但此途径并不是细胞排出代谢废物、水和无机盐的唯一途径,例如部分水还可以通过皮肤或呼吸系统排出体外;细胞代谢是指细胞内所发生的用于维持生命的一系列有序的化学反应的总称,包括合成代谢和分解代谢等过程,剧烈运动时产生的乳酸与血浆中缓冲物质反应的过程发生在内环境中,故不属于细胞代谢活动。
5.根据下面人体体液分布及物质交换的示意图,回答下列问题,其中A、B、C、D为体液:
(1)甘油由消化道进入A,即过程b是以　　　　的方式进行的。与血红蛋白结合的氧气转运到组织细胞内被利用的场所共穿过了　　　　层磷脂分子。
(2)过程c表示　　　　作用。人体代谢过程中产生的尿素等废物主要通过　　　　(填图中字母)排出。
(3)毛细血管壁细胞所处的内环境有　　　　(填图中字母)。e过程的发生场所是　 。
(4)A、B、D成分的主要区别是　　　　　　　　　　　　　。
【答案】 (1)自由扩散　12　(2)重吸收　E　
(3)A、B　左右锁骨下静脉　(4)A中的蛋白质含量明显高于B、D
【解析】 (1)甘油是有机小分子,由消化道进入A(血浆),即过程b是以自由扩散的方式进行的。与血红蛋白结合的氧气转运到组织细胞内被利用的场所(线粒体),需依次穿过1层红细胞质膜、2层毛细血管壁细胞的膜、1层组织细胞质膜,2层线粒体膜,共6层膜,即12层磷脂分子。(2)过程c表示重吸收作用,在肾脏的肾小管、集合管中进行;人体代谢过程中产生的尿素等废物主要通过E泌尿系统排出。(3)毛细血管壁细胞所处的内环境有A血浆、B组织液;e过程为淋巴循环经左右锁骨下静脉汇入血浆的过程,即发生场所是左右锁骨下静脉。(4)A是血浆,B是组织液,D是淋巴;A、B、D成分的主要区别是A(血浆)中的蛋白质含量明显高于B(组织液)、D(淋巴)。
　　长期生活在平原地区的人进入高原低氧地区后会出现头痛、乏力、心跳加快等高原反应现象。研究表明,人体缺氧时体内的脯氨酸羟化酶无法发挥作用,会使低氧诱导因子(HIF)不被降解,HIF能促进缺氧相关基因的表达,从而使细胞适应缺氧环境。
(1)结合材料分析,研制的加快人体适应高原环境的药物的作用机理可能是抑制脯氨酸羟化酶的活性、抑制低氧诱导因子的降解、促进缺氧相关基因的表达(答出两点)。
(2)青海多巴国家高原体育训练基地海拔2 366 m,中长跑运动员在比赛前常常到该基地训练一段时间,从氧稳态调控角度分析中长跑运动员前去训练的原因是什么
【提示】 该地海拔较高,氧气稀薄,运动员会产生更多的红细胞,提高血液运输氧气的能力,保证比赛时细胞得到足够的氧气和能量供应。
课时作业
(时间:30分钟　分值:48分)
第1～8题每题3分,第9～10题每题6分,共计36分。
基础对点练
知识点　细胞与环境间的物质交换
1.(2025·江阴月考)以下关于内环境稳态的说法中,正确的是(　　)
[A]稳态是指组成内环境的各种物质处于动态平衡状态
[B]草履虫通过内环境与外界进行物质交换,从而实现稳态
[C]细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持
[D]内环境处于稳态时,机体不会患病
【答案】 C
【解析】 稳态是指内环境的各种成分和理化性质处于相对稳定状态;草履虫是单细胞生物,直接与外界进行物质交换;内环境的各种化学成分和理化性质影响了细胞代谢,体内细胞代谢活动的进行也会影响内环境的稳态;内环境处于稳态时,机体也可能患病,如某些遗传病。
2.(2025·连云港月考)下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、D是几种参与物质交换的器官,①、②表示有关的生理过程。下列分析错误的是(　　)
[A]器官A是肺,氧气由肺泡进入毛细血管至少需要穿过4层细胞质膜
[B]器官B是胃,①表示的生理过程是食物的消化和营养物质的吸收
[C]器官C是肾,②表示的生理过程是原尿中某些物质的重吸收
[D]器官D是皮肤,具有调节体温、抵御病原体入侵等多种功能
【答案】 B
【解析】 器官A能完成体外和内环境之间的气体交换,则器官A是肺,肺泡壁和毛细血管壁都只有一层细胞构成,所以氧气由肺泡进入毛细血管至少需要穿过4层细胞质膜;器官B能将体外物质输入内环境,则器官B是小肠,①表示的生理过程是食物的消化和营养物质的吸收;器官C能完成外环境和内环境之间的物质双向交换,则器官C是肾,②表示的生理过程是肾小管对原尿中某些物质的重吸收;排出体内代谢废物的器官有肺、肾、皮肤,A是肺,C是肾,则D是皮肤,具有调节体温、抵御病原体入侵等多种功能。
3.(2025·连云港期中)肌肉剧烈运动产生的乳酸,有一部分会被转移至肝脏重新形成葡萄糖或糖原,还有极少部分会通过尿液和汗液排出体外。下列叙述正确的是(　　)
[A]产生的乳酸转运至肝脏细胞要经过组织液
[B]乳酸的产生过程及其分布均位于内环境中
[C]乳酸含量的增加会使血浆pH明显降低
[D]含有乳酸的尿液和汗液都属于细胞外液
【答案】 A
【解析】 肌肉细胞和肝脏细胞都生活在组织液中,故乳酸从肌肉细胞转运至肝脏细胞需要经过组织液;乳酸通过无氧呼吸产生,故乳酸的产生过程发生在细胞内;由于内环境中含有缓冲物质,故乳酸含量的增加不会使血浆pH明显降低;含有乳酸的尿液和汗液不属于细胞外液。
4.(2025·扬州月考)甲表示人体中部分体液之间的关系,图乙表示细胞与外界环境进行物质交换的示意图。下列相关叙述错误的是(　　)
[A]毛细淋巴管壁细胞的内环境是图甲中的A和C
[B]从图甲可知细胞内液和组织液之间存在物质交换
[C]图乙中①②③过程需要消化、呼吸、循环系统的参与而不需要泌尿系统的参与
[D]图乙中⑤可表示细胞产生的CO2等废物
【答案】 C
【解析】 题图乙中,①是消化系统,②是呼吸系统,③是泌尿系统,三个过程均需要循环系统的参与。
5.(2025·扬州月考)下图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程,其中a、b、c代表内环境的组成成分。下列叙述错误的是(　　)
[A]e表示泌尿系统
[B]在a、b、c三种液体中,a中的蛋白质含量最多
[C]某人一次摄入大量的食醋,不会引起内环境pH明显下降,原因是a中含有缓冲物质
[D]某人花粉过敏时可能引起a的含量增多
【答案】 D
【解析】 e可将尿素和水排出体外,表示泌尿系统;a代表血浆,b代表组织液,c代表淋巴,a血浆中蛋白质含量最多;a中含有缓冲物质,可和酸性或碱性物质发生反应,使内环境pH不会发生太大变化;过敏可引起毛细血管壁通透性增大,导致组织液渗透压升高,进而引起组织水肿,即导致b的含量增多,a的含量减少。
6.(2025·宿迁期中)巴黎奥运会中国代表团共收获40金27银24铜,创造了境外参赛最好成绩。下列叙述错误是(　　)
[A]比赛过程中运动员血浆的pH和渗透压仍保持相对稳定
[B]比赛过程中运动员大量出汗,需要及时补充水分
[C]比赛过程中运动员内环境中的各种因素都恒定不变
[D]比赛过程中运动员需要通过多个器官、系统协调来维持内环境稳态
【答案】 C
【解析】 比赛过程中运动员内环境中的各种因素会在正常范围内变化,不是恒定不变。
7.下图是细胞与内环境进行物质交换的示意图,箭头表示血液流动的方向是从a处到b处。下列说法正确的是(　　)
[A]③是人体内细胞代谢的主要场所
[B]若②为肺泡上皮细胞,则a处的二氧化碳浓度低于b处
[C]若②为肝脏细胞,则a处的氧气浓度低于b处
[D]肌肉处组织液中的O2可以自由扩散的方式进入组织细胞
【答案】 D
【解析】 体内细胞代谢的主要场所是细胞质基质,而③是组织液;若②为肺泡上皮细胞,则随气体交换的进行,流经肺泡的血浆中二氧化碳的浓度逐渐降低,即b处的二氧化碳浓度低于a处;若②为肝脏细胞,则毛细血管动脉端a处的氧气浓度高于毛细血管静脉端b处;肌肉处组织液中的O2浓度高于组织细胞,所以组织液中的O2可以自由扩散的方式进入组织细胞。
8.(2025·泰州月考)指头受伤后,人们可以采用口服、肌肉注射或静脉注射等方式给药,以达到治疗效果。下列关于上述三种给药方式的叙述,正确的是(　　)
[A]在上述三种给药方式中,口服药物发挥作用的速度最快
[B]肌肉注射与静脉注射,药物从进入人体到发挥作用所经过的途径相同
[C]静脉注射可以使用0.9%的KCl以维持正常的渗透压
[D]静脉注射时,药物除了要通过血浆,还要通过组织液才能到达靶细胞
【答案】 D
【解析】 口服药物运输的途径为消化道→小肠上皮细胞→组织液→血浆→组织液→靶细胞,肌肉注射药物运输的途径为组织液→血浆→组织液→靶细胞,静脉注射药物运输的途径为血浆→组织液→靶细胞,在上述三种给药方式中,静脉注射药物发挥作用的速度最快;肌肉注射与静脉注射,药物从进入人体到发挥作用所经过的途径不同;维持血浆渗透压的无机盐主要是Na+、Cl-,所以静脉注射时应使用0.9%的NaCl以维持正常的渗透压;静脉注射时,药物除了要通过血浆,还要通过组织液才能到达靶细胞。
综合提升练
9.(多选)某人进入高原缺氧地区后出现呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法错误的有(　　)
[A]呼吸困难可能会导致该患者内环境中CO2含量偏高、乳酸含量偏低
[B]“高原性肺水肿”说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
[C]患者肺部组织液的渗透压降低,组织液增多
[D]“高原性肺水肿”仅影响人体呼吸系统
【答案】 ACD
【解析】 患者呼吸困难导致呼吸作用产生的CO2,无法排出,含量偏高,同时会引起机体缺氧而产生乳酸,使乳酸含量偏高;高原反应会出现一定的不适症状,说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件;“肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分”,说明组织液的渗透压升高,肺部组织液增加;“高原性肺水肿”会造成人体系统失衡,对呼吸系统、循环系统等都会产生影响。
10.(多选)(2025·常州检测)缺氧是指组织氧供应减少或不能充分利用氧,导致组织代谢、功能和形态结构异常变化的病理过程。动脉血氧分压与肺泡通气量(基本通气量为1)之间的关系如图所示。下列有关叙述正确的有(　　)
[A]动脉血氧分压从60 mmHg降至20 mmHg的过程中,肺泡通气量快速增加,以增加组织供氧
[B]生活在平原的人进入高原时,肺泡通气量快速增加,过度通气可使血液中CO2含量降低
[C]缺氧时,人体肌细胞可进行无氧呼吸产生能量
[D]缺氧时,机体内产生的乳酸与血浆中的H2CO3发生反应,以维持血浆pH的稳定
【答案】 ABC
【解析】 缺氧时,机体内产生的乳酸与血浆中的NaHCO3发生反应,以维持血浆pH的
稳定。
11.(12分)(2025·江阴期中)下图甲是高等动物体内细胞与外界进行物质交换图,图乙表示内环境稳态与各系统的功能联系示意图。据图回答下列问题。
(1)图甲中虚线方框代表　　　　,其中A代表　　　　　　　　,它的渗透压大小主要与　　　　　　　的含量有关,它在成分上与B的区别是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)生病的人因呼吸受阻,肌细胞会因无氧呼吸产生大量　　　　,其进入血液后,可以与血液中的　　　　发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
(3)我国之前发现多例头部浮肿的“大头娃娃”,他们的主食是蛋白质含量极低的劣质奶粉,其头部浮肿的主要原因是 　 。
(4)图乙中食物、水和无机盐,经　　　　系统处理后,再经过　　　 　系统输送到全身各处。
(5)O2从红细胞进入肝脏细胞被利用至少需要穿过　　　　层磷脂分子层。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)内环境(或细胞外液)　血浆　蛋白质和无机盐　血浆中含有较多的蛋白质
(2)乳酸　NaHCO3
(3)营养不良,血浆中蛋白质含量减少,血浆渗透压低于组织液渗透压,造成组织水肿(2分)
(4)消化　循环
(5)12(2分)
【解析】 (1)题图甲虚线框内A、B、C分别是血浆、组织液、淋巴,三者总称为内环境。A(血浆)的渗透压大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关,它在成分上与B(组织液)的区别是血浆中含有较多的蛋白质。
(2)病人因呼吸受阻,肌细胞会因无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸进入血液后可以与血液中的NaHCO3发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
(3)“大头娃娃”头部浮肿的主要原因是营养不良,血浆中蛋白质含量减少,血浆渗透压低于组织液渗透压,造成组织水肿。
(4)图乙中食物、水和无机盐,经消化系统处理后,再经过循环系统输送到全身各处。
(5)O2从红细胞进入肝脏细胞被利用的途径为红细胞→血浆→通过毛细血管壁→组织液→肝脏细胞→到达肝脏细胞中的线粒体内膜,至少要穿过(1+2+1+2)×2=12层磷脂分子层。第一节　内环境的稳态
第1课时　人体和动物细胞生活在内环境中及稳态的维持依赖于负反馈调节
课时作业
(时间:30分钟　分值:48分)
第1～8题每题3分,第9～10题每题6分,共计36分。
基础对点练
知识点1　人体和动物细胞生活在内环境中
1.(2025·常州期末)下列各选项中的物质,均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
[D]呼吸酶、脂肪酸、尿酸、胆固醇
【答案】 A
【解析】 血浆中可含有甲状腺激素、氧、尿素、小分子蛋白质;血浆中不含麦芽糖;蛋白酶位于消化道,不属于血浆成分;呼吸酶位于细胞内,不属于血浆成分。
2.(2025·南京月考)依据图示,下列有关内环境及其稳态的叙述,正确的是(　　)
[A]若②为脑细胞,则a处的氧气浓度高于b处;若②为肌细胞,则a处的葡萄糖浓度低于
b处
[B]内环境的稳态就是指①③④中温度、渗透压及pH的相对稳定
[C]静脉滴注的葡萄糖进入人体后到达组织细胞内至少需穿过5层细胞质膜
[D]静脉滴注一定浓度的血浆蛋白溶液有助于缓解因营养不良引起的组织水肿
【答案】 D
【解析】 若②为肌细胞,则a处的葡萄糖浓度高于b处;内环境的稳态是①③④(内环境)中理化性质(温度、渗透压及pH)和各种化学成分的相对稳定;静脉滴注的葡萄糖进入人体后到达组织细胞内至少需穿过3层细胞质膜;营养不良引起的组织水肿,是由血浆中蛋白质含量较低引起的,所以静脉滴注一定浓度的血浆蛋白溶液有助于缓解因营养不良引起的组织水肿。
3.(2025·南京月考)下列生理过程可在人体的内环境中完成的是(　　)
[A]血浆蛋白的合成过程
[B]氧气在有氧呼吸过程中被利用
[C]乳酸+碳酸氢钠→乳酸钠+碳酸
[D]RNA聚合酶催化DNA转录为RNA
【答案】 C
【解析】 血浆蛋白的合成过程发生在细胞内的核糖体,不在内环境中;氧气在有氧呼吸过程中被利用发生在细胞内的线粒体内膜,不在内环境中;乳酸+碳酸氢钠→乳酸钠+碳酸,可发生在内环境中;RNA聚合酶催化DNA转录为RNA的过程发生在细胞内,不在内环境中。
4.(2025·盐城检测)口腔上皮细胞、心肌细胞和毛细淋巴管壁细胞所处的液体环境分别是(　　)
①组织液　②淋巴和组织液　③血浆、淋巴和组织液　 ④唾液和组织液　 ⑤血浆和组织液
[A]①①③ [B]②①③
[C]④①② [D]①①④
【答案】 C
【解析】 口腔上皮细胞生活的液体环境是④唾液和组织液,心肌细胞所处的液体环境是①组织液,毛细淋巴管壁细胞所处的液体环境是②淋巴和组织液。
知识点2　稳态的维持依赖于负反馈调节
5.(2025·盐城期中)某同学绘制了肝脏局部组织所处的内环境示意图,下列说法正确的是(　　)
[A]激素、神经递质可以存在于③中
[B]饭后甲侧的葡萄糖浓度高于乙侧
[C]葡萄糖分解为丙酮酸发生在②中
[D]①→③过程受阻会导致组织水肿
【答案】 A
【解析】 分析题图可知,①②③④分别表示淋巴、血浆、组织液和细胞内液。激素由内分泌细胞分泌后进入③组织液再进入血浆,与靶细胞结合时也需要进入③组织液,神经递质由突触前膜释放后进入③组织液;饭后吸收进血浆的葡萄糖增加,肝细胞吸收葡萄糖用来氧化分解或合成肝糖原,因此乙侧葡萄糖浓度大于甲侧;葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞中;③组织液→①淋巴过程受阻,会导致组织液增多,引起组织水肿。
6.(2025·盐城检测)下图为细胞与内环境之间进行物质交换的示意图,其中A、B、C分别表示内环境的三种成分。下列相关叙述正确的是(　　)
[A]细胞1不可能是淋巴细胞,细胞2可能是肌肉细胞
[B]葡萄糖转变为糖原在B中进行
[C]若A的渗透压增大,则可能会出现组织水肿
[D]C经过淋巴结等淋巴器官,最终汇入A
【答案】 D
【解析】 分析题图可知,A、B、C分别表示血浆、组织液和淋巴,淋巴细胞可以出现在血浆中,所以细胞1可能是淋巴细胞;B为组织液,葡萄糖转变为糖原应在肝细胞或肌细胞中;A是血浆,其渗透压增大不会引起组织水肿,反而会使组织液中的水分更多地渗透进入血浆,使组织液减少;C为淋巴,淋巴经淋巴结等淋巴器官,最终汇入A血浆。
知识点3　比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用
7.(2025·南京期中)关于“比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用”的实验,下列叙述错误的是(　　)
[A]该实验可选择猪肝匀浆、蛋清稀释液等来模拟生物体的体液
[B]本实验自变量为pH的变化,因变量为加入酸或碱的滴数
[C]缓冲液和体液在加入少量酸或碱后pH没有明显变化
[D]无论是缓冲液还是体液中都含有碱性物质和酸性物质
【答案】 B
【解析】 本实验的目的是研究生物组织材料维持pH稳定的机理,因此实验的自变量是溶液的种类以及向溶液中滴加酸或碱的量,因变量是溶液pH的变化。
8.(2025·扬州月考)为模拟生物体维持pH的稳定,某兴趣小组向清水、缓冲液、牛血浆(初始pH分别为7.6、7.2、7.0)中滴加酸或碱,用pH计测定结果如下表。下列相关叙述正确的是(　　)
分组 加入HCl溶液/滴 加入NaOH溶液/滴
5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30
清水 5.2 4.9 4.5 4.3 4.2 4.2 8.3 9.1 9.5 9.7 10.0 10.2
缓冲液 7.1 6.7 6.7 6.6 6.4 6.0 7.8 8.0 8.2 8.4 8.5 8.5
牛血浆 7.0 6.9 6.8 6.7 6.6 6.4 7.2 7.3 7.5 7.5 7.6 7.6
[A]三组样液初始pH不同,故无法通过该结果比较缓冲能力的高低
[B]三组样液中,清水组是对照组,缓冲液组和牛血浆组是实验组
[C]为减小实验误差,每一pH结果应为三次重复测量后获得的平均值
[D]比较缓冲液组与牛血浆组,可以证明后者含有缓冲对HC/H2CO3
【答案】 C
【解析】 本实验存在前后自身对照,虽然三组样液初始pH不同,但可以通过前后自身对照,来比较缓冲能力的高低;三组样液中,清水组和缓冲液组是对照组,牛血浆组是实验组;每一pH结果应为三次重复测量后获得的平均值,可降低实验误差;比较缓冲液组与牛血浆组,可以证明后者含有缓冲物质,但不能证明缓冲物质具体是什么。
综合提升练
9.(多选)(2025·盐城月考)下图中a、b、c是内环境的组成成分,①②均为管状结构,③是肝脏组织细胞。下列叙述错误的有(　　)
[A]a、b、c分别代表血浆、淋巴、组织液
[B]b的回流受阻,会导致c含量增加
[C]③内CO2的浓度低于c,O2浓度高于c
[D]组成a的离子中,含量占绝对优势的是Na+和K+
【答案】 CD
【解析】 题图中显示,①②③分别代表血管、淋巴管和肝脏组织细胞,a、b、c分别代表血浆、淋巴、组织液;b(淋巴)的回流受阻,会导致c(组织液)含量增加;c组织液为③肝脏细胞提供O2和营养物质,同时细胞代谢产生的CO2和废物也可排入组织液,O2和CO2的运输属于自由扩散,顺浓度梯度进行,因此③内CO2的浓度高于c,O2浓度低于c;组成a血浆的离子中,含量占绝对优势的是Na+和Cl-。
10.(多选)(2025·徐州月考)房水是由睫状体突产生的,充满在眼前、后房内的一种透明清澈液体,经后房-瞳孔-前房角排出进入血液。房水中蛋白质的含量仅为血浆中含量的1/200,葡萄糖含量约为血浆中的80%,主要作用是供应虹膜、角膜和晶状体营养,并把这些组织的代谢产物运走。如果房水过多,就会导致青光眼,青光眼是我国主要致盲原因之一。下列说法正确的有(　　)
[A]根据题干信息可以得知房水不属于细胞外液
[B]房水不同于泪液,泪液是泪腺分泌的一种液体
[C]房水中无机盐的含量可能高于血浆,以便维持渗透压的平衡
[D]利用药物促进房水排出是治疗青光眼的措施之一
【答案】 BCD
【解析】 根据房水能供应虹膜、角膜和晶状体营养,并把这些组织的代谢产物运走,可知房水属于内环境中的组织液;房水是由睫状体突产生的,充满在眼前、后房内的一种透明清澈液体,泪液是泪腺分泌的一种液体,因此房水不同于泪液;房水中无机盐的含量可能高于血浆,以便维持渗透压的平衡;若房水过多,就会导致青光眼,因此可推知利用药物促进房水排出是治疗青光眼的措施之一。
11.(12分)(2025·扬州月考)Ⅰ.下图为体内细胞与内环境之间的物质交换示意图,请分析回答下列问题。
(1)此图表示了细胞与周围环境的关系,其中毛细血管壁细胞生活的具体内环境是　　　　(填标号)。
(2)在一些病理条件下,血浆、组织液和淋巴三者的量都可能发生变化。请举出由于病理引起③增多的实例 　 。
(3)若该图为肝脏组织局部结构模式图,则B端与A端液体相比较,明显增多的物质有
　　　　　　　　　　　　。
(4)正常人②内的pH通常为　　　　 　　　,直接起调节作用的是血浆中的　　 　　物质。
Ⅱ.某同学以清水、缓冲液(含Na2HPO4、NaH2PO4的溶液,pH=7)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”,主要实验步骤如下:
分别加入25 mL实验材料→测pH→滴加5滴 0.1 mol/L 的HCl溶液、摇匀→测pH→倒去烧杯中溶液后充分冲洗→重复实验并记录。
(5)实验开始时都应测量三种材料的起始pH,其目的是 　 。
(6)该同学用如图所示曲线来预期探究结果,试回答:
①预期结果中明显不符合科学的是　　　　组,理由是　 　 。
②实验中清水组和缓冲液组起　　　　作用。实验可以得出的结论是　
　 。
(7)如果要证明血浆确实具有维持pH稳定的功能,本探究实验还应该补充
　 。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)②③
(2)营养不良、肾小球肾炎、过敏反应等
(3)二氧化碳、尿素等
(4)7.35～7.45　缓冲
(5)获得实验前数据,以便与实验后溶液pH作比较
(6)①清水　清水中加入HCl后,溶液pH会明显下降,而不是上升　②对照　滴加酸性溶液时,血浆具有维持pH相对稳定的功能
(7)用0.1 mol·L-1的NaOH溶液代替HCl,重复题述实验(2分)
【解析】 (1)据题图所示,毛细血管壁细胞所生活的内环境是③组织液和②血浆。
(2)营养不良、肾小球肾炎、过敏反应等都可以导致③组织液增多。营养不良、肾小球肾炎导致血浆渗透压下降,血浆中更多的水分进入组织液,导致③组织液增多,进而形成组织水肿;过敏反应导致毛细血管壁的通透性增加,进而导致③组织液增多。
(3)肝脏细胞会进行细胞代谢,代谢的产物有二氧化碳、尿素等,因此若题图为肝脏组织局部结构模式图,则B端与A端液体相比较,明显增多的物质有二氧化碳、尿素等。
(4)正常人②血浆内的pH通常为7.35～7.45,直接起调节作用的是血浆中的缓冲物质,如H2CO3和NaHCO3。
(5)实验设计时要遵循对照原则,此实验是观察血浆是否具有维持pH稳定的功能,所以在实验开始时都应先测量起始pH,获得实验前数据,以便与实验后溶液pH作比较。
(6)①清水组实验前呈中性,加入HCl溶液后,溶液pH应该下降,而不是上升。
②实验中清水组和缓冲液组起对照作用。通过对照实验可以得出的结论是滴加酸性溶液时,血浆具有维持pH相对稳定的功能。
(7)若要证明血浆确实具有维持pH稳定的功能,本实验还需用0.1 mol·L-1的NaOH溶液代替HCl,重复题述实验,并验证血浆pH仍可在一定范围内保持稳定,这样实验会更完善。第一节　内环境的稳态
第1课时　人体和动物细胞生活在内环境中及稳态的维持依赖于负反馈调节
[学习目标]　1.说出人体内环境的组成。2.阐述人体内环境的稳态。3.说出维持细胞外液渗透压的主要成分。4.比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用。
一、人体和动物细胞生活在内环境中
1.体液的组成
2.内环境
(1)内环境是由细胞外液构成的液体环境,是人体细胞生活的环境。
(2)细胞与内环境之间的物质交换。
(3)血浆的主要成分。
内环境的主要成分是水,也含有许多离子和多种其他物质。
(4)内环境的作用。
生活在内环境中的细胞,通过内环境与外界环境进行物质交换和信息交流。
二、稳态的维持依赖于负反馈调节
1.稳态的概念:人体通过神经系统和内分泌系统等的调节作用,协调各器官、系统的活动,使内环境的温度、渗透压、pH及各种化学成分保持相对稳定的状态,称为稳态。
2.内环境的理化性质
(1)渗透压。
概念 溶液渗透压是指溶液中溶质微粒对水分子的吸引力
与溶质 微粒的 关系
影响 因素 ①细胞外液渗透压的大小与细胞外液中的无机盐、蛋白质等多种物质的含量有关; ②Na+和Cl-是影响血浆渗透压的主要因素
大小 在体温为37 ℃时,人的血浆渗透压约为770 kPa,与细胞内液的渗透压相当
(2)pH。
3.意义:内环境的稳态是细胞进行正常生活、机体发挥正常功能的前提。
4.稳态的调节机制:主要是反馈调节,负反馈调节在维持机体生理功能和内环境稳态的过程中具有重要作用。
三、比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用
1.实验原理
(1)将某种酸或碱加入缓冲液中,其pH变化会低于清水中的变化,因为清水没有缓冲液所具备的缓冲功能。
(2)加入酸或碱后,将生物材料的匀浆pH变化与清水、缓冲液的pH变化进行对比,可以推测生物体是如何维持内环境pH平衡的。
2.实验步骤
(1)设计实验记录表。
(2)测清水pH的变化。
(3)充分冲洗烧杯,用缓冲液代替清水,重复步骤(2),记录结果。
(4)充分冲洗烧杯,依次选四种生物材料代替清水,重复步骤(2),记录结果。
(5)数据处理:根据所得数据,以酸或碱加入的滴数为横轴,以pH为纵轴,画出清水pH变化的曲线,用实线表示加入HCl溶液后pH的变化,虚线表示加入NaOH溶液后pH的变化。再用其他颜色的线条分别表示生物材料、缓冲液pH的变化情况。
3.实验结论:体液对维持pH稳定具有类似缓冲液的功能。
判断正误
(1)人体所有细胞都不与外界环境直接接触。(　　)
【答案】 ×
【提示】 表皮细胞等与外界环境直接接触。
(2)消化道内的液体属于体液。(　　)
【答案】 ×
【提示】 消化道内的液体与外界相通,不属于体液。
(3)肌细胞、肝细胞直接生活的内环境是组织液。(　　)
【答案】 √
(4)毛细血管壁细胞生活的液体环境是组织液和血浆。(　　)
【答案】 √
(5)细胞质基质属于体液。(　　)
【答案】 √
(6)血浆蛋白和血红蛋白都是内环境的成分。(　　)
【答案】 ×
【提示】 血红蛋白不是内环境的成分。
(7)剧烈运动会导致人体血浆中的pH明显下降。(　　)
【答案】 ×
【提示】 因为机体有缓冲对存在,所以剧烈运动不会导致人体血浆中的pH明显下降。
(8)血浆渗透压只与Na+和Cl-有关。(　　)
【答案】 ×
【提示】 血浆渗透压除了与Na+和Cl-有关,还与蛋白质等其他溶质的含量有关。
任务一　明确内环境的组成和相互转化关系
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、组织液和血浆等共同构成了内环境,下图为淋巴、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】 毛细淋巴管的内皮细胞生活的内环境是淋巴和组织液,毛细血管壁细胞生活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】 阻止淋巴回流入组织液。
(3)据图完善组织液、血浆、淋巴三者的关系图。
【提示】
(4)药物经静脉输液和肌肉注射,到达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→肝细胞内;
肌肉注射:药物→组织液→血浆→组织液→肝细胞内。
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。据此回答下列问题:
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)表中标号①④的名称分别是什么
【提示】 ①是细胞外液,④是细胞内液。
(2)表中表示血浆的是什么 判断的理由是什么
【提示】 标号②是血浆,判断的理由是②与③相比,含有较多的蛋白质。
(3)判断下列成分哪些不属于内环境:
氧气、水、无机盐、葡萄糖、纤维素、麦芽糖、维生素、甘油、脂肪酸、激素、抗体、二氧化碳、尿素、氨基酸、核苷酸、血红蛋白、血浆蛋白、载体蛋白、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、呼吸氧化酶、过氧化氢酶。
【提示】 纤维素、麦芽糖、血红蛋白、载体蛋白、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、呼吸氧化酶、过氧化氢酶。
核心归纳
1.人的呼吸道、尿道、消化道、泪腺、乳腺、肺泡腔等有孔道与外界直接相通,其中的液体视为体外的液体。因而汗液、尿液、消化液、泪液、乳汁等均不属于细胞外液。
2.内环境主要包括组织液、血浆和淋巴,但不是说就只有这三种。例如,脑脊液(脑细胞间隙液)也属于内环境组成成分。
3.巧用单箭头识别四种体液
(1)分析。
单方向(箭头)
双方向(箭头)
(2)结论:甲是细胞内液,乙是组织液,丙是血浆,丁是淋巴。
4.内环境成分判定
项目 成分 举例
内环境可 以存在的 物质 营养成分 氧气、无机盐、氨基酸、水、葡萄糖、甘油、脂肪酸等
其他物质 激素、维生素、抗体、组胺等
代谢废物 CO2、尿素等
内环境不 应存在的 物质 只存在于细胞内的物质 血红蛋白及与细胞呼吸、复制、转录、翻译有关的酶等
与外界相通孔道中的物质(包括不能被吸收的物质) 泪液、尿液、消化酶、纤维素、麦芽糖等
存在于细胞质膜上的物质 载体等
典型例题
1.(2025·盐城月考)正常情况下,下列各组化合物都能在内环境中找到的是(　　)
[A]CO2、胃蛋白酶
[B]血浆蛋白、葡萄糖
[C]血红蛋白、氨基酸
[D]神经递质、载体蛋白
【答案】 B
【解析】 胃蛋白酶属于消化道中的成分,不属于内环境;血浆蛋白、葡萄糖在血浆中都能找到,血浆属于内环境;血红蛋白属于细胞内的物质,不属于内环境;载体蛋白在细胞质膜上,不属于内环境。
2.(2025·盐城联考)人体内各体液成分间的物质交换示意图如图所示,其中丁表示某类细胞的细胞内液。下列叙述正确的是(　　)
[A]甲为血浆,是血细胞直接生活的环境
[B]甲的渗透压升高则会导致组织水肿
[C]丁不可能表示淋巴细胞的细胞内液
[D]乙、丙是毛细血管壁细胞生活的环境
【答案】 A
【解析】 分析题图可知甲表示血浆、乙表示组织液、丙表示淋巴,甲(血浆)是血细胞直接生活的环境;甲(血浆)的渗透压升高在短期内会使组织液减少,不引起组织水肿;淋巴细胞主要分布于血浆和淋巴中,组织发生炎症反应时组织液中也有淋巴细胞,故淋巴细胞生活的内环境可能是血浆、组织液、淋巴,故丁可表示淋巴细胞的细胞内液;毛细血管壁细胞生活的内环境是血浆和组织液,即甲、乙。
任务二　分析稳态的理化性质及维持
探究1　分析渗透压的概念及其与组织水肿的关系,提升理解能力
　　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。
(2)血浆中蛋白质的含量占7%～9%,无机盐的含量约占1%,为什么血浆渗透压主要来源于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】 血浆蛋白含量减少,血浆渗透压降低,血浆中较多水分进入组织液,使组织液增多,引起组织水肿。
探究2　比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用,提高实验分析能力
　　以下是某小组完成“比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用”的实验后得到的实验结果:
请分析回答下列问题:
(1)本实验中甲组(清水)和乙组(缓冲液)起什么作用
【提示】 均起对照作用。
(2)就加入HCl或NaOH后pH的变化来说,肝匀浆更像清水还是更像缓冲液
【提示】 缓冲液。
(3)缓冲液的pH变化为什么与清水不同
【提示】 磷酸缓冲液中NaH2PO4呈弱酸性,当加入少量NaOH时,可以中和OH-;Na2HPO4呈弱碱性,当加入少量HCl时,可以中和H+,因此向缓冲液中加入少量酸或碱后,pH变化不明显,而清水中没有缓冲物质,因而加入酸或碱后,pH变化明显。
(4)请根据上述实验结果,尝试对机体维持pH稳定的机制进行解释。
【提示】 肝匀浆中可能也含有缓冲对,因而能维持pH的相对稳定。
核心归纳
1.与渗透压有关的组织水肿
2.人体血浆pH稳态的维持
(1)维持原因:血浆中存在缓冲物质,如HC/H2CO3、HP/H2P。
(2)维持机制。
①HC/H2CO3维持pH稳态的机制。
a.较多乳酸进入血液时,会发生以下变化:
乳酸+NaHCO3乳酸钠+H2CO3;H2CO3H2O+CO2。
CO2可由肺排出体外,缓冲了体内产生的过多乳酸。
b.碱性物质(如Na2CO3)进入血液时,会发生以下变化:
Na2CO3+H2CO32NaHCO3。
过多的NaHCO3可由肾排出,从而缓冲了内环境的碱性变化。
②HP/H2P维持pH稳态的机制。
典型例题
3.(2025·无锡期中)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。下列说法错误的是(　　)
[A]血浆的胶体渗透压大于组织液或淋巴的胶体渗透压
[B]葡萄糖、胰岛素、抗体和Na+等都参与了血浆渗透压的形成
[C]正常机体内血浆渗透压相当于细胞内液渗透压
[D]正常人大量饮用清水后,血浆晶体渗透压会上升
【答案】 D
【解析】 血浆中蛋白质含量高于淋巴或组织液,所以血浆的胶体渗透压大于组织液或淋巴的胶体渗透压;血浆中的葡萄糖、胰岛素、抗体和Na+等都参与了血浆渗透压的形成;正常机体内血浆渗透压相当于细胞内液渗透压,这样才能保持细胞正常的形态和功能;正常人大量饮用清水后,短期内经胃肠吸收进入血浆的水量会增多,从而使血浆晶体渗透压下降。
4.(2025·盐城月考)下列关于“比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用”实验的叙述,正确的是(　　)
[A]实验中的缓冲液采用的是pH为7的HCl/NaOH溶液
[B]绘制pH变化曲线时一般以酸或碱的滴数为纵轴,pH变化为横轴
[C]加入盐酸或氢氧化钠溶液后,生物材料的pH变化与缓冲液相似
[D]应先在肝匀浆中加5滴0.1 mol/L HCl,再加5滴0.1 mol/L NaOH后测定并记录pH
【答案】 C
【解析】 实验中的缓冲液采用的是NaHCO3/H2CO3、Na2HPO4/NaH2PO4,不是pH为7的HCl/NaOH溶液;绘制pH变化曲线时一般以酸或碱的滴数为横轴,pH变化为纵轴;实验结果显示,生物材料中加入盐酸或NaOH后变化情况与缓冲液很接近;滴加HCl与滴加NaOH为两个实验,应分开进行,且中间要充分冲洗烧杯。
随堂检测反馈
1.(2025·无锡期中)下列属于人体内环境的组成成分或发生在内环境中的是(　　)
①尿液、无机盐、血红蛋白
②血浆蛋白、突触小泡、RNA聚合酶
③葡萄糖、CO2、胰岛素
④激素、呼吸酶、氨基酸
⑤受体、载体、消化酶
⑥乳酸与缓冲物质发生反应
[A]③⑥ [B]③④
[C]①②⑤ [D]②③⑥
【答案】 A
【解析】 ①尿液属于与外界相通的管道中的液体,血红蛋白在红细胞内,二者均不属于内环境的组成成分;②突触小泡和RNA聚合酶均在细胞内,不属于内环境的组成成分;③葡萄糖(营养物质)、CO2(代谢产物)、胰岛素(调节物质)都在内环境中;④呼吸酶在细胞内,不属于内环境的组成成分;⑤受体在细胞质膜上或细胞内,载体在细胞质膜上,消化酶在消化道中,三者均不属于内环境的组成成分;⑥乳酸与缓冲物质的反应发生在内环境中。
2.(2025·盐城期中)内环境及其各组分之间的关系如图所示。下列说法错误的是(　　)
[A]①中的蛋白质含量减少时将会导致水肿
[B]运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在②中
[C]①中的葡萄糖、无机盐可以通过②进入组织细胞
[D]细胞无氧呼吸产生的乳酸进入①后,①中的NaHCO3可与之发生作用使pH维持相对
稳定
【答案】 B
【解析】 运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程为无氧呼吸过程,发生在细胞质基质中,不是发生在②组织液中。
3.(2025·南京月考)下列关于内环境理化性质的说法,正确的是(　　)
[A]正常情况下,内环境的各项理化性质保持相对稳定
[B]冬季人体内酶的活性降低,因为冬季气温偏低
[C]一般来说,溶液浓度高低和渗透压大小呈负相关
[D]正常人剧烈运动后血浆的pH将大大降低
【答案】 A
【解析】 正常情况下,内环境的各项理化性质保持相对稳定;人是恒温动物,冬季体温保持相对稳定,酶的活性也保持相对稳定;一般来说,溶液浓度高低与渗透压大小呈正相关;正常人剧烈运动后血浆pH不会发生剧烈变化,因为血浆中含有缓冲物质。
4.(多选)(2025·盐城月考)临床上,常用0.9%的氯化钠溶液即生理盐水、10%葡萄糖溶液、5%NaHCO3溶液等进行输液治疗。下列叙述正确的有(　　)
[A]静脉注射生理盐水不会导致细胞外液的渗透压升高
[B]生理盐水是细胞外液的等渗溶液,因此二者成分相同
[C]治疗低血糖时,10%葡萄糖溶液可为机体提供能量
[D]治疗酸中毒时,5%NaHCO3溶液能够维持机体的酸碱平衡
【答案】 ACD
【解析】 0.9%的氯化钠溶液即生理盐水与细胞外液渗透压基本相同,但二者的成分差异较大。
5.(2025·盐城月考)下图为人体细胞生活的内环境示意图,据图回答下列问题:
(1)图中的A是　　　　,A、B和C构成　　　　　(又称　　　　　　),1(细胞)直接生活的环境是　　　　　(填图中字母),2(细胞)直接生活的环境是　　　　　(填图中字母)。人体内大多数细胞生活在　　　(填图中字母)中。
(2)血红蛋白和呼吸氧化酶　　　　(填“是”或“不是”)A的成分,A与B和C相比,其化学成分上的主要区别是　 。
(3)A的pH之所以能够保持稳定,与它含有的　　　　　　　　　等物质有关。如果某人长期营养不良,则会引起C　　　　(填“增加”或“减少”)。
【答案】 (1)血浆　内环境　细胞外液　A、C　B、C　C
(2)不是　A中的蛋白质比B和C多
(3)H2CO3/NaHCO3　增加
【解析】 (1)A是血管中的液体,属于内环境中的血浆;A(血浆)和B(淋巴)、C(组织液)构成内环境,又称为细胞外液;1是毛细血管壁细胞,其直接生活的环境是A(血浆)和C(组织液);2是毛细淋巴管壁细胞,其直接生活的环境是B(淋巴)和C(组织液);人体内大多数细胞生活在C(组织液)中。
(2)血红蛋白和呼吸氧化酶都是细胞内的成分,不是A的成分;A为血浆,与B和C相比,其化学成分上的主要区别是A中的蛋白质比B和C多。
(3)A的pH之所以能够保持稳定,与它含有的缓冲物质如H2CO3/NaHCO3等有关;如果某人长期营养不良,蛋白质含量不足,血浆渗透压下降,则会引起C增加。
　　资料1:下表为人体体液中几种离子的含量比例(其中将人体体液中Na+含量比例作为100.00,其他离子比例就可以计算出来):
离子 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl-
人体 体液 100.00 6.80 3.10 0.70 129.00
　　资料2:血浆是红细胞生存的内环境,血浆中的化学成分非常复杂,血浆的理化性质会直接影响红细胞的形态结构。如果将红细胞置于高渗盐溶液(如1.5%NaCl溶液)中,红细胞失水而发生皱缩;如果将红细胞置于低渗盐溶液(如0.6%NaCl溶液)中,则引起红细胞膨胀;当盐溶液浓度降到 0.45% 时,则引起溶血现象。
(1)从表中可以看出人体体液中浓度最高的两种离子是什么 其作用是什么
【提示】 Na+和Cl-;维持渗透压稳定。
(2)资料2中“血浆的理化性质”主要指的是什么
【提示】 渗透压、pH、温度。
(3)人体在正常情况下会发生溶血现象吗 为什么
【提示】 不会。因为人体在正常情况下血浆的渗透压是相对稳定的。
课时作业
(时间:30分钟　分值:48分)
第1～8题每题3分,第9～10题每题6分,共计36分。
基础对点练
知识点1　人体和动物细胞生活在内环境中
1.(2025·常州期末)下列各选项中的物质,均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
[D]呼吸酶、脂肪酸、尿酸、胆固醇
【答案】 A
【解析】 血浆中可含有甲状腺激素、氧、尿素、小分子蛋白质;血浆中不含麦芽糖;蛋白酶位于消化道,不属于血浆成分;呼吸酶位于细胞内,不属于血浆成分。
2.(2025·南京月考)依据图示,下列有关内环境及其稳态的叙述,正确的是(　　)
[A]若②为脑细胞,则a处的氧气浓度高于b处;若②为肌细胞,则a处的葡萄糖浓度低于
b处
[B]内环境的稳态就是指①③④中温度、渗透压及pH的相对稳定
[C]静脉滴注的葡萄糖进入人体后到达组织细胞内至少需穿过5层细胞质膜
[D]静脉滴注一定浓度的血浆蛋白溶液有助于缓解因营养不良引起的组织水肿
【答案】 D
【解析】 若②为肌细胞,则a处的葡萄糖浓度高于b处;内环境的稳态是①③④(内环境)中理化性质(温度、渗透压及pH)和各种化学成分的相对稳定;静脉滴注的葡萄糖进入人体后到达组织细胞内至少需穿过3层细胞质膜;营养不良引起的组织水肿,是由血浆中蛋白质含量较低引起的,所以静脉滴注一定浓度的血浆蛋白溶液有助于缓解因营养不良引起的组织水肿。
3.(2025·南京月考)下列生理过程可在人体的内环境中完成的是(　　)
[A]血浆蛋白的合成过程
[B]氧气在有氧呼吸过程中被利用
[C]乳酸+碳酸氢钠→乳酸钠+碳酸
[D]RNA聚合酶催化DNA转录为RNA
【答案】 C
【解析】 血浆蛋白的合成过程发生在细胞内的核糖体,不在内环境中;氧气在有氧呼吸过程中被利用发生在细胞内的线粒体内膜,不在内环境中;乳酸+碳酸氢钠→乳酸钠+碳酸,可发生在内环境中;RNA聚合酶催化DNA转录为RNA的过程发生在细胞内,不在内环境中。
4.(2025·盐城检测)口腔上皮细胞、心肌细胞和毛细淋巴管壁细胞所处的液体环境分别是(　　)
①组织液　②淋巴和组织液　③血浆、淋巴和组织液　 ④唾液和组织液　 ⑤血浆和组织液
[A]①①③ [B]②①③
[C]④①② [D]①①④
【答案】 C
【解析】 口腔上皮细胞生活的液体环境是④唾液和组织液,心肌细胞所处的液体环境是①组织液,毛细淋巴管壁细胞所处的液体环境是②淋巴和组织液。
知识点2　稳态的维持依赖于负反馈调节
5.(2025·盐城期中)某同学绘制了肝脏局部组织所处的内环境示意图,下列说法正确的是(　　)
[A]激素、神经递质可以存在于③中
[B]饭后甲侧的葡萄糖浓度高于乙侧
[C]葡萄糖分解为丙酮酸发生在②中
[D]①→③过程受阻会导致组织水肿
【答案】 A
【解析】 分析题图可知,①②③④分别表示淋巴、血浆、组织液和细胞内液。激素由内分泌细胞分泌后进入③组织液再进入血浆,与靶细胞结合时也需要进入③组织液,神经递质由突触前膜释放后进入③组织液;饭后吸收进血浆的葡萄糖增加,肝细胞吸收葡萄糖用来氧化分解或合成肝糖原,因此乙侧葡萄糖浓度大于甲侧;葡萄糖分解为丙酮酸发生在细胞中;③组织液→①淋巴过程受阻,会导致组织液增多,引起组织水肿。
6.(2025·盐城检测)下图为细胞与内环境之间进行物质交换的示意图,其中A、B、C分别表示内环境的三种成分。下列相关叙述正确的是(　　)
[A]细胞1不可能是淋巴细胞,细胞2可能是肌肉细胞
[B]葡萄糖转变为糖原在B中进行
[C]若A的渗透压增大,则可能会出现组织水肿
[D]C经过淋巴结等淋巴器官,最终汇入A
【答案】 D
【解析】 分析题图可知,A、B、C分别表示血浆、组织液和淋巴,淋巴细胞可以出现在血浆中,所以细胞1可能是淋巴细胞;B为组织液,葡萄糖转变为糖原应在肝细胞或肌细胞中;A是血浆,其渗透压增大不会引起组织水肿,反而会使组织液中的水分更多地渗透进入血浆,使组织液减少;C为淋巴,淋巴经淋巴结等淋巴器官,最终汇入A血浆。
知识点3　比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用
7.(2025·南京期中)关于“比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用”的实验,下列叙述错误的是(　　)
[A]该实验可选择猪肝匀浆、蛋清稀释液等来模拟生物体的体液
[B]本实验自变量为pH的变化,因变量为加入酸或碱的滴数
[C]缓冲液和体液在加入少量酸或碱后pH没有明显变化
[D]无论是缓冲液还是体液中都含有碱性物质和酸性物质
【答案】 B
【解析】 本实验的目的是研究生物组织材料维持pH稳定的机理,因此实验的自变量是溶液的种类以及向溶液中滴加酸或碱的量,因变量是溶液pH的变化。
8.(2025·扬州月考)为模拟生物体维持pH的稳定,某兴趣小组向清水、缓冲液、牛血浆(初始pH分别为7.6、7.2、7.0)中滴加酸或碱,用pH计测定结果如下表。下列相关叙述正确的是(　　)
分组 加入HCl溶液/滴 加入NaOH溶液/滴
5 10 15 20 25 30 5 10 15 20 25 30
清水 5.2 4.9 4.5 4.3 4.2 4.2 8.3 9.1 9.5 9.7 10.0 10.2
缓冲液 7.1 6.7 6.7 6.6 6.4 6.0 7.8 8.0 8.2 8.4 8.5 8.5
牛血浆 7.0 6.9 6.8 6.7 6.6 6.4 7.2 7.3 7.5 7.5 7.6 7.6
[A]三组样液初始pH不同,故无法通过该结果比较缓冲能力的高低
[B]三组样液中,清水组是对照组,缓冲液组和牛血浆组是实验组
[C]为减小实验误差,每一pH结果应为三次重复测量后获得的平均值
[D]比较缓冲液组与牛血浆组,可以证明后者含有缓冲对HC/H2CO3
【答案】 C
【解析】 本实验存在前后自身对照,虽然三组样液初始pH不同,但可以通过前后自身对照,来比较缓冲能力的高低;三组样液中,清水组和缓冲液组是对照组,牛血浆组是实验组;每一pH结果应为三次重复测量后获得的平均值,可降低实验误差;比较缓冲液组与牛血浆组,可以证明后者含有缓冲物质,但不能证明缓冲物质具体是什么。
综合提升练
9.(多选)(2025·盐城月考)下图中a、b、c是内环境的组成成分,①②均为管状结构,③是肝脏组织细胞。下列叙述错误的有(　　)
[A]a、b、c分别代表血浆、淋巴、组织液
[B]b的回流受阻,会导致c含量增加
[C]③内CO2的浓度低于c,O2浓度高于c
[D]组成a的离子中,含量占绝对优势的是Na+和K+
【答案】 CD
【解析】 题图中显示,①②③分别代表血管、淋巴管和肝脏组织细胞,a、b、c分别代表血浆、淋巴、组织液;b(淋巴)的回流受阻,会导致c(组织液)含量增加;c组织液为③肝脏细胞提供O2和营养物质,同时细胞代谢产生的CO2和废物也可排入组织液,O2和CO2的运输属于自由扩散,顺浓度梯度进行,因此③内CO2的浓度高于c,O2浓度低于c;组成a血浆的离子中,含量占绝对优势的是Na+和Cl-。
10.(多选)(2025·徐州月考)房水是由睫状体突产生的,充满在眼前、后房内的一种透明清澈液体,经后房-瞳孔-前房角排出进入血液。房水中蛋白质的含量仅为血浆中含量的1/200,葡萄糖含量约为血浆中的80%,主要作用是供应虹膜、角膜和晶状体营养,并把这些组织的代谢产物运走。如果房水过多,就会导致青光眼,青光眼是我国主要致盲原因之一。下列说法正确的有(　　)
[A]根据题干信息可以得知房水不属于细胞外液
[B]房水不同于泪液,泪液是泪腺分泌的一种液体
[C]房水中无机盐的含量可能高于血浆,以便维持渗透压的平衡
[D]利用药物促进房水排出是治疗青光眼的措施之一
【答案】 BCD
【解析】 根据房水能供应虹膜、角膜和晶状体营养,并把这些组织的代谢产物运走,可知房水属于内环境中的组织液;房水是由睫状体突产生的,充满在眼前、后房内的一种透明清澈液体,泪液是泪腺分泌的一种液体,因此房水不同于泪液;房水中无机盐的含量可能高于血浆,以便维持渗透压的平衡;若房水过多,就会导致青光眼,因此可推知利用药物促进房水排出是治疗青光眼的措施之一。
11.(12分)(2025·扬州月考)Ⅰ.下图为体内细胞与内环境之间的物质交换示意图,请分析回答下列问题。
(1)此图表示了细胞与周围环境的关系,其中毛细血管壁细胞生活的具体内环境是　　　　(填标号)。
(2)在一些病理条件下,血浆、组织液和淋巴三者的量都可能发生变化。请举出由于病理引起③增多的实例 　 。
(3)若该图为肝脏组织局部结构模式图,则B端与A端液体相比较,明显增多的物质有
　　　　　　　　　　　　。
(4)正常人②内的pH通常为　　　　 　　　,直接起调节作用的是血浆中的　　 　　物质。
Ⅱ.某同学以清水、缓冲液(含Na2HPO4、NaH2PO4的溶液,pH=7)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”,主要实验步骤如下:
分别加入25 mL实验材料→测pH→滴加5滴 0.1 mol/L 的HCl溶液、摇匀→测pH→倒去烧杯中溶液后充分冲洗→重复实验并记录。
(5)实验开始时都应测量三种材料的起始pH,其目的是 　 。
(6)该同学用如图所示曲线来预期探究结果,试回答:
①预期结果中明显不符合科学的是　　　　组,理由是　 　 。
②实验中清水组和缓冲液组起　　　　作用。实验可以得出的结论是　
　 。
(7)如果要证明血浆确实具有维持pH稳定的功能,本探究实验还应该补充
　 。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)②③
(2)营养不良、肾小球肾炎、过敏反应等
(3)二氧化碳、尿素等
(4)7.35～7.45　缓冲
(5)获得实验前数据,以便与实验后溶液pH作比较
(6)①清水　清水中加入HCl后,溶液pH会明显下降,而不是上升　②对照　滴加酸性溶液时,血浆具有维持pH相对稳定的功能
(7)用0.1 mol·L-1的NaOH溶液代替HCl,重复题述实验(2分)
【解析】 (1)据题图所示,毛细血管壁细胞所生活的内环境是③组织液和②血浆。
(2)营养不良、肾小球肾炎、过敏反应等都可以导致③组织液增多。营养不良、肾小球肾炎导致血浆渗透压下降,血浆中更多的水分进入组织液,导致③组织液增多,进而形成组织水肿;过敏反应导致毛细血管壁的通透性增加,进而导致③组织液增多。
(3)肝脏细胞会进行细胞代谢,代谢的产物有二氧化碳、尿素等,因此若题图为肝脏组织局部结构模式图,则B端与A端液体相比较,明显增多的物质有二氧化碳、尿素等。
(4)正常人②血浆内的pH通常为7.35～7.45,直接起调节作用的是血浆中的缓冲物质,如H2CO3和NaHCO3。
(5)实验设计时要遵循对照原则,此实验是观察血浆是否具有维持pH稳定的功能,所以在实验开始时都应先测量起始pH,获得实验前数据,以便与实验后溶液pH作比较。
(6)①清水组实验前呈中性,加入HCl溶液后,溶液pH应该下降,而不是上升。
②实验中清水组和缓冲液组起对照作用。通过对照实验可以得出的结论是滴加酸性溶液时,血浆具有维持pH相对稳定的功能。
(7)若要证明血浆确实具有维持pH稳定的功能,本实验还需用0.1 mol·L-1的NaOH溶液代替HCl,重复题述实验,并验证血浆pH仍可在一定范围内保持稳定,这样实验会更完善。(共43张PPT)
第2课时　细胞与环境间的物质交换
1.举例说出单细胞生物直接与环境进行物质交换的方式。2.阐述参与人体与外界环境进行物质交换的器官、系统。3.概述呼吸系统、消化系统和泌尿系统适于物质交换的结构特点。
[学习目标]
预习案·自主学习
一、单细胞生物直接与环境进行物质交换(以草履虫为例)
1.草履虫通过 直接吸入水中的氧,排出二氧化碳等代谢废物。
2.通过 和伸缩泡把细胞的代谢废物和多余的水直接排入其生活的环境中。
3.通过 从外界获得食物,通过胞肛排出食物残渣。
细胞质膜
收集管
口沟
二、人和多细胞动物与环境进行物质交换
1.多细胞生物体内的细胞不与 直接接触,大多数细胞生活在充满液体的内环境中,通过 与外界进行物质交换。
2.人体细胞不仅生活在内环境中,同时也参与机体内环境的 ,细胞与内环境之间是相互影响、相互作用的。
外界环境
内环境
形成与维持
3.人体通过呼吸、消化、循环、泌尿等系统的共同参与,完成内外环境之间的物质交换。
(1)呼吸系统。
肺泡
②功能:主要是进行气体交换,吸进氧气和呼出二氧化碳。
肺与外界环境
血液与组织细胞
(2)消化系统。
小分子
血液
(3)泌尿系统。
肾
②生理功能:主要是将代谢过程中产生的尿素等废物随 排出体外,维持体液 和内环境稳定。
尿液
渗透压平衡
(4)循环系统。
呼吸系统、消化系统和泌尿系统的物质交换都需要循环系统的参与。
泌尿
组织细胞
消化
呼吸
循环
CO2
O2
CO2
O2
判断正误
(1)食物中淀粉、蛋白质、钠离子等都需经消化才能被吸收。(　　)
【提示】 钠离子可直接被吸收。
×
(2)依靠呼吸系统、泌尿系统和消化系统即可完成体内细胞与外界环境的交换。(　　)
【提示】 人体通过呼吸、消化、循环、泌尿等系统的共同参与,完成内外环境之间的物质交换。
×
(3)人体细胞与外界环境进行物质交换都需要经过内环境。(　　)
【提示】 肺泡上皮细胞直接与外界环境进行物质交换。
×
(4)单细胞生物直接与外界环境进行物质交换。(　　)
√
(5)多细胞生物体内的细胞都生活在内环境中。(　　)
×
【提示】 多细胞生物体内的大多数细胞生活在充满液体的内环境中。
探究案·互动探究
任务　分析细胞与环境间的物质交换
下图为体内细胞与外界环境进行物质交换的示意图,据图回答下列问题。
(1)体内细胞只有通过F 才能与外界环境进行物质交换。
(2)写出参与内环境与外界环境进行物质交换的系统。
A. ;B. ;C. ;D. 。
(3)写出食物中的营养物质和空气中的O2进入组织细胞的过程。
【提示】 食物中的营养物质进入组织细胞的过程:食物→消化系统的消化、吸收→循环系统的运输→进入组织液→进入细胞。
空气中的O2进入组织细胞的过程:O2→呼吸系统吸入O2→循环系统的运输→进入组织液→进入细胞。
内环境
消化系统
呼吸系统
泌尿系统
循环系统
(4)组织细胞产生的CO2是怎样排出体外的
【提示】 组织细胞经代谢产生的CO2进入组织液,再进入循环系统,然后CO2经呼吸系统排出体外。
1.从“稳态与平衡观”角度分析交换过程中内环境物质含量的变化
(1)一般的组织器官中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。
「核心归纳」
(2)肺组织中O2、CO2含量的变化规律。
2.葡萄糖和O2进入组织细胞被利用的“穿膜”层数
(1)葡萄糖经过的膜层数至少为进、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。
(2)O2经过的膜层数至少为进、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)+进入组织细胞(1层)+进入线粒体(2层)=11层。
「典型例题」
1.(2025·无锡期中)肺水肿是指肺内组织液的生成和回流平衡失调,大量组织液集聚,表现为呼吸困难、大汗淋漓等,并出现低氧血症,若合并肺部感染,还会出现高烧。下列有关叙述错误的是(　　)
[A]患者呼吸困难导致体内CO2浓度升高
[B]呼吸运动的调节方式是体液调节
[C]大汗淋漓能够增加散热量,有利于缓解患者的高烧症状
[D]肺内组织液的去向主要是进入肺毛细血管和毛细淋巴管
B
【解析】 患者呼吸困难导致呼吸不畅,体内CO2浓度升高;呼吸运动的调节方式是神经—体液调节;大汗淋漓能够增加散热量,有利于缓解患者的高烧症状;肺内组织液一部分进入肺毛细血管流入血浆中,另一部分进入毛细淋巴管成为淋巴。
2.(2025·盐城期中)下图表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,Ⅰ、Ⅱ代表系统或器官。下列叙述正确的是(　　)
[A]若某人长期营养不良,将导致②渗透压降低,①含量增多
[B]CO2是人体细胞代谢的产物,其不参与内环境稳态的维持
[C]图中Ⅱ→②可以表示重吸收的过程
[D]组织细胞只通过①②③就可以与外界
环境进行物质交换
C
【解析】 某人长期营养不良,将导致①血浆渗透压降低,最终导致②组织液增多;CO2是人体细胞代谢的产物,此外还参与维持内环境的pH;题图中Ⅱ表示泌尿系统,泌尿系统中主要的两个过程是肾小球的滤过和肾小管的重吸收,因此 Ⅱ→②可表示重吸收的过程;①是血浆,②是组织液,③是淋巴,三者构成内环境,组织细胞通过内环境和外界环境进行物质交换,但是还需要其他系统和器官的参与。
思维导图
随堂检测反馈
1.(2025·宿迁月考)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质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]多细胞动物的细胞都必须通过内环境与外界环境进行物质交换
D
【解析】 多细胞动物的大多数细胞生活在内环境中,通过内环境与外界进行物质交换,少部分细胞可以直接与外界进行物质交换,如人的肺泡上皮细胞。
2.(2025·盐城检测)下列有关人体细胞与外界环境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氧气从外界环境进入,经过的内环境至少有组织液和血浆
[C]肝细胞的代谢废物的排出需要循环系统、泌尿系统以及皮肤等的参与
[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
A
【解析】 小肠壁的肌细胞不与外界直接接触,所需的氧气和营养物质只能从组织液中吸收。
3.(2025·镇江期中)小肠绒毛上皮细胞及小肠绒毛内部结构示意图如图所示,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携带的氧气到心肌细胞内被利用,至少需要经过6层磷脂双分子层
[D]小肠绒毛上皮细胞直接生活的内环境是组织液和消化液
C
【解析】 1是小肠绒毛上皮细胞,小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输;3是毛细血管,其中血浆渗透压过低会引起组织水肿;由2(红细胞)携带的氧气到心肌细胞内被利用,至少需要经过红细胞质膜、进出毛细血管壁细胞(2层膜)、心肌细胞质膜、线粒体膜(2层膜),共6层生物膜,即至少需要经过6层磷脂双分子层;小肠绒毛上皮细胞直接生活的内环境是组织液,消化液不属于内环境。
4.(多选)(2025·镇江月考)下图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示直接参与的几种系统或器官,①②③④⑤表示相关物质,A、B表示相关过程。下列叙述错误的有(　 　)
[A]Ⅱ是消化系统,食物中的大分子在Ⅰ中被水解成小分子并被吸收到内环境中
[B]Ⅰ是循环系统,淋巴经过淋巴结等淋巴器官汇入血浆
[C]Ⅳ是泌尿系统,细胞的代谢废物、水和无机盐只能通过该途径排出体外
[D]人在剧烈运动时产生大量的乳酸,会和血浆中的缓冲物质反应,该过程不属于细胞代谢
AC
【解析】 由题图可知Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别表示循环系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统和皮肤。食物中的大分子物质在消化系统中被分解成小分子物质并被吸收到内环境中,即食物的消化和吸收发生在Ⅱ中;Ⅰ是循环系统,包括淋巴循环系统和血液循环系统,淋巴在淋巴管中流动,经过淋巴结等淋巴器官,最终汇入血浆;Ⅳ是泌尿系统,泌尿系统是代谢废物、水和无机盐等主要的排出途径,但此途径并不是细胞排出代谢废物、水和无机盐的唯一途径,例如部分水还可以通过皮肤或呼吸系统排出体外;细胞代谢是指细胞内所发生的用于维持生命的一系列有序的化学反应的总称,包括合成代谢和分解代谢等过程,剧烈运动时产生的乳酸与血浆中缓冲物质反应的过程发生在内环境中,故不属于细胞代谢活动。
5.根据下面人体体液分布及物质交换的示意图,回答下列问题,其中A、B、C、D为体液:
(1)甘油由消化道进入A,即过程b是以　　 　　的方式进行的。与血红蛋白结合的氧气转运到组织细胞内被利用的场所共穿过了　　　　层磷脂分子。
自由扩散
12
【解析】 (1)甘油是有机小分子,由消化道进入A(血浆),即过程b是以自由扩散的方式进行的。与血红蛋白结合的氧气转运到组织细胞内被利用的场所(线粒体),需依次穿过1层红细胞质膜、2层毛细血管壁细胞的膜、1层组织细胞质膜,2层线粒体膜,共6层膜,即12层磷脂分子。
(2)过程c表示　　　　作用。人体代谢过程中产生的尿素等废物主要通过　　　　(填图中字母)排出。
重吸收
E
【解析】 (2)过程c表示重吸收作用,在肾脏的肾小管、集合管中进行;人体代谢过程中产生的尿素等废物主要通过E泌尿系统排出。
(3)毛细血管壁细胞所处的内环境有　　　　(填图中字母)。e过程的发生场所是　 。
A、B　
【解析】 (3)毛细血管壁细胞所处的内环境有A血浆、B组织液;e过程为淋巴循环经左右锁骨下静脉汇入血浆的过程,即发生场所是左右锁骨下静脉。
左右锁骨下静脉　
(4)A、B、D成分的主要区别是　　 　　　　　　　　　　　。
A中的蛋白质含量明显高于B、D
【解析】 (4)A是血浆,B是组织液,D是淋巴;A、B、D成分的主要区别是A
(血浆)中的蛋白质含量明显高于B(组织液)、D(淋巴)。
联系实际 迁移应用
长期生活在平原地区的人进入高原低氧地区后会出现头痛、乏力、心跳加快等高原反应现象。研究表明,人体缺氧时体内的脯氨酸羟化酶无法发挥作用,会使低氧诱导因子(HIF)不被降解,HIF能促进缺氧相关基因的表达,从而使细胞适应缺氧环境。
(1)结合材料分析,研制的加快人体适应高原环境的药物的作用机理可能是
(答出两点)。
抑制脯氨酸羟化酶的活性、抑制低氧诱导因子的降解、促进缺氧相关基因的表达
(2)青海多巴国家高原体育训练基地海拔2 366 m,中长跑运动员在比赛前常常到该基地训练一段时间,从氧稳态调控角度分析中长跑运动员前去训练的原因是什么
【提示】 该地海拔较高,氧气稀薄,运动员会产生更多的红细胞,提高血液运输氧气的能力,保证比赛时细胞得到足够的氧气和能量供应。第2课时　细胞与环境间的物质交换
课时作业
(时间:30分钟　分值:48分)
第1～8题每题3分,第9～10题每题6分,共计36分。
基础对点练
知识点　细胞与环境间的物质交换
1.(2025·江阴月考)以下关于内环境稳态的说法中,正确的是(　　)
[A]稳态是指组成内环境的各种物质处于动态平衡状态
[B]草履虫通过内环境与外界进行物质交换,从而实现稳态
[C]细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持
[D]内环境处于稳态时,机体不会患病
【答案】 C
【解析】 稳态是指内环境的各种成分和理化性质处于相对稳定状态;草履虫是单细胞生物,直接与外界进行物质交换;内环境的各种化学成分和理化性质影响了细胞代谢,体内细胞代谢活动的进行也会影响内环境的稳态;内环境处于稳态时,机体也可能患病,如某些遗传病。
2.(2025·连云港月考)下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、D是几种参与物质交换的器官,①、②表示有关的生理过程。下列分析错误的是(　　)
[A]器官A是肺,氧气由肺泡进入毛细血管至少需要穿过4层细胞质膜
[B]器官B是胃,①表示的生理过程是食物的消化和营养物质的吸收
[C]器官C是肾,②表示的生理过程是原尿中某些物质的重吸收
[D]器官D是皮肤,具有调节体温、抵御病原体入侵等多种功能
【答案】 B
【解析】 器官A能完成体外和内环境之间的气体交换,则器官A是肺,肺泡壁和毛细血管壁都只有一层细胞构成,所以氧气由肺泡进入毛细血管至少需要穿过4层细胞质膜;器官B能将体外物质输入内环境,则器官B是小肠,①表示的生理过程是食物的消化和营养物质的吸收;器官C能完成外环境和内环境之间的物质双向交换,则器官C是肾,②表示的生理过程是肾小管对原尿中某些物质的重吸收;排出体内代谢废物的器官有肺、肾、皮肤,A是肺,C是肾,则D是皮肤,具有调节体温、抵御病原体入侵等多种功能。
3.(2025·连云港期中)肌肉剧烈运动产生的乳酸,有一部分会被转移至肝脏重新形成葡萄糖或糖原,还有极少部分会通过尿液和汗液排出体外。下列叙述正确的是(　　)
[A]产生的乳酸转运至肝脏细胞要经过组织液
[B]乳酸的产生过程及其分布均位于内环境中
[C]乳酸含量的增加会使血浆pH明显降低
[D]含有乳酸的尿液和汗液都属于细胞外液
【答案】 A
【解析】 肌肉细胞和肝脏细胞都生活在组织液中,故乳酸从肌肉细胞转运至肝脏细胞需要经过组织液;乳酸通过无氧呼吸产生,故乳酸的产生过程发生在细胞内;由于内环境中含有缓冲物质,故乳酸含量的增加不会使血浆pH明显降低;含有乳酸的尿液和汗液不属于细胞外液。
4.(2025·扬州月考)甲表示人体中部分体液之间的关系,图乙表示细胞与外界环境进行物质交换的示意图。下列相关叙述错误的是(　　)
[A]毛细淋巴管壁细胞的内环境是图甲中的A和C
[B]从图甲可知细胞内液和组织液之间存在物质交换
[C]图乙中①②③过程需要消化、呼吸、循环系统的参与而不需要泌尿系统的参与
[D]图乙中⑤可表示细胞产生的CO2等废物
【答案】 C
【解析】 题图乙中,①是消化系统,②是呼吸系统,③是泌尿系统,三个过程均需要循环系统的参与。
5.(2025·扬州月考)下图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程,其中a、b、c代表内环境的组成成分。下列叙述错误的是(　　)
[A]e表示泌尿系统
[B]在a、b、c三种液体中,a中的蛋白质含量最多
[C]某人一次摄入大量的食醋,不会引起内环境pH明显下降,原因是a中含有缓冲物质
[D]某人花粉过敏时可能引起a的含量增多
【答案】 D
【解析】 e可将尿素和水排出体外,表示泌尿系统;a代表血浆,b代表组织液,c代表淋巴,a血浆中蛋白质含量最多;a中含有缓冲物质,可和酸性或碱性物质发生反应,使内环境pH不会发生太大变化;过敏可引起毛细血管壁通透性增大,导致组织液渗透压升高,进而引起组织水肿,即导致b的含量增多,a的含量减少。
6.(2025·宿迁期中)巴黎奥运会中国代表团共收获40金27银24铜,创造了境外参赛最好成绩。下列叙述错误是(　　)
[A]比赛过程中运动员血浆的pH和渗透压仍保持相对稳定
[B]比赛过程中运动员大量出汗,需要及时补充水分
[C]比赛过程中运动员内环境中的各种因素都恒定不变
[D]比赛过程中运动员需要通过多个器官、系统协调来维持内环境稳态
【答案】 C
【解析】 比赛过程中运动员内环境中的各种因素会在正常范围内变化,不是恒定不变。
7.下图是细胞与内环境进行物质交换的示意图,箭头表示血液流动的方向是从a处到b处。下列说法正确的是(　　)
[A]③是人体内细胞代谢的主要场所
[B]若②为肺泡上皮细胞,则a处的二氧化碳浓度低于b处
[C]若②为肝脏细胞,则a处的氧气浓度低于b处
[D]肌肉处组织液中的O2可以自由扩散的方式进入组织细胞
【答案】 D
【解析】 体内细胞代谢的主要场所是细胞质基质,而③是组织液;若②为肺泡上皮细胞,则随气体交换的进行,流经肺泡的血浆中二氧化碳的浓度逐渐降低,即b处的二氧化碳浓度低于a处;若②为肝脏细胞,则毛细血管动脉端a处的氧气浓度高于毛细血管静脉端b处;肌肉处组织液中的O2浓度高于组织细胞,所以组织液中的O2可以自由扩散的方式进入组织细胞。
8.(2025·泰州月考)指头受伤后,人们可以采用口服、肌肉注射或静脉注射等方式给药,以达到治疗效果。下列关于上述三种给药方式的叙述,正确的是(　　)
[A]在上述三种给药方式中,口服药物发挥作用的速度最快
[B]肌肉注射与静脉注射,药物从进入人体到发挥作用所经过的途径相同
[C]静脉注射可以使用0.9%的KCl以维持正常的渗透压
[D]静脉注射时,药物除了要通过血浆,还要通过组织液才能到达靶细胞
【答案】 D
【解析】 口服药物运输的途径为消化道→小肠上皮细胞→组织液→血浆→组织液→靶细胞,肌肉注射药物运输的途径为组织液→血浆→组织液→靶细胞,静脉注射药物运输的途径为血浆→组织液→靶细胞,在上述三种给药方式中,静脉注射药物发挥作用的速度最快;肌肉注射与静脉注射,药物从进入人体到发挥作用所经过的途径不同;维持血浆渗透压的无机盐主要是Na+、Cl-,所以静脉注射时应使用0.9%的NaCl以维持正常的渗透压;静脉注射时,药物除了要通过血浆,还要通过组织液才能到达靶细胞。
综合提升练
9.(多选)某人进入高原缺氧地区后出现呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法错误的有(　　)
[A]呼吸困难可能会导致该患者内环境中CO2含量偏高、乳酸含量偏低
[B]“高原性肺水肿”说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
[C]患者肺部组织液的渗透压降低,组织液增多
[D]“高原性肺水肿”仅影响人体呼吸系统
【答案】 ACD
【解析】 患者呼吸困难导致呼吸作用产生的CO2,无法排出,含量偏高,同时会引起机体缺氧而产生乳酸,使乳酸含量偏高;高原反应会出现一定的不适症状,说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件;“肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分”,说明组织液的渗透压升高,肺部组织液增加;“高原性肺水肿”会造成人体系统失衡,对呼吸系统、循环系统等都会产生影响。
10.(多选)(2025·常州检测)缺氧是指组织氧供应减少或不能充分利用氧,导致组织代谢、功能和形态结构异常变化的病理过程。动脉血氧分压与肺泡通气量(基本通气量为1)之间的关系如图所示。下列有关叙述正确的有(　　)
[A]动脉血氧分压从60 mmHg降至20 mmHg的过程中,肺泡通气量快速增加,以增加组织供氧
[B]生活在平原的人进入高原时,肺泡通气量快速增加,过度通气可使血液中CO2含量降低
[C]缺氧时,人体肌细胞可进行无氧呼吸产生能量
[D]缺氧时,机体内产生的乳酸与血浆中的H2CO3发生反应,以维持血浆pH的稳定
【答案】 ABC
【解析】 缺氧时,机体内产生的乳酸与血浆中的NaHCO3发生反应,以维持血浆pH的
稳定。
11.(12分)(2025·江阴期中)下图甲是高等动物体内细胞与外界进行物质交换图,图乙表示内环境稳态与各系统的功能联系示意图。据图回答下列问题。
(1)图甲中虚线方框代表　　　　,其中A代表　　　　　　　　,它的渗透压大小主要与　　　　　　　的含量有关,它在成分上与B的区别是　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)生病的人因呼吸受阻,肌细胞会因无氧呼吸产生大量　　　　,其进入血液后,可以与血液中的　　　　发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
(3)我国之前发现多例头部浮肿的“大头娃娃”,他们的主食是蛋白质含量极低的劣质奶粉,其头部浮肿的主要原因是 　 。
(4)图乙中食物、水和无机盐,经　　　　系统处理后,再经过　　　 　系统输送到全身各处。
(5)O2从红细胞进入肝脏细胞被利用至少需要穿过　　　　层磷脂分子层。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)内环境(或细胞外液)　血浆　蛋白质和无机盐　血浆中含有较多的蛋白质
(2)乳酸　NaHCO3
(3)营养不良,血浆中蛋白质含量减少,血浆渗透压低于组织液渗透压,造成组织水肿(2分)
(4)消化　循环
(5)12(2分)
【解析】 (1)题图甲虚线框内A、B、C分别是血浆、组织液、淋巴,三者总称为内环境。A(血浆)的渗透压大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关,它在成分上与B(组织液)的区别是血浆中含有较多的蛋白质。
(2)病人因呼吸受阻,肌细胞会因无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸进入血液后可以与血液中的NaHCO3发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
(3)“大头娃娃”头部浮肿的主要原因是营养不良,血浆中蛋白质含量减少,血浆渗透压低于组织液渗透压,造成组织水肿。
(4)图乙中食物、水和无机盐,经消化系统处理后,再经过循环系统输送到全身各处。
(5)O2从红细胞进入肝脏细胞被利用的途径为红细胞→血浆→通过毛细血管壁→组织液→肝脏细胞→到达肝脏细胞中的线粒体内膜,至少要穿过(1+2+1+2)×2=12层磷脂分子层。

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