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第一节　人体细胞生活在内环境中
素养测练
对点达标练
题组一　细胞外液是人体细胞生活的内环境
1.(温州十校联合体高二期中)下列物质中,在正常情况下不应该出现在人体内环境中的是(　B　)
A.抗体 B.肝糖原
C.胰岛素 D.性激素
解析:抗体、胰岛素和性激素都在血浆中存在,而肝糖原存在于肝细胞内,不是细胞外液
成分。
2.如图是人体组织局部示意图,其中P处的体液是(　C　)
A.血浆 B.淋巴
C.组织液 D.细胞内液
解析:图中P处的体液是组织细胞之间的液体,为组织液。
3.(嘉兴高二期末)注射外源胰岛素是目前部分糖尿病患者控制血糖的有效方式。胰岛素笔是一种胰岛素注射器,具有精准定量、操作简单、无须消毒等优点。通过胰岛素笔将胰岛素注入人体腹部皮下组织,胰岛素首先到达的是(　A　)
A.组织液 B.淋巴
C.血浆 D.细胞质
解析:皮下注射是注射到组织液中。
4.(杭州、宁波等4地二模)在观察人体血液分层现象的活动中,自上而下分为上、中、下3层。下列叙述正确的是(　B　)
A.具有运输氧气能力的细胞在上层
B.白细胞和血小板在中层
C.若要检测氨基转移酶是否超标,可从下层取样
D.血红蛋白存在于上层
解析:具有运输氧气能力的细胞为红细胞,分布在下层;中层是白细胞和血小板层,参与免疫反应;氨基转移酶存在于血浆中,因此检测氨基转移酶是否超标需要从上层血浆处取样;血红蛋白是红细胞的主要成分,存在于下层。
题组二　细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
5.如图为人体内环境进行物质交换的部分过程示意图,其中a、b、c表示构成内环境的几种主要体液。下列叙述错误的是(　D　)
A.a是血浆
B.b是淋巴
C.c是组织液
D.a、b、c的总量大于细胞内液
解析:据图可知,a是血浆,是血细胞直接生活的环境,b是淋巴,c是组织液。三者组成细胞外液,约占体液的1/3,细胞内液约占体液的2/3。
6.如图是实验狗颈部部分体液之间的关系图,其中甲、乙、丙属于内环境,丁是细胞内液。如果给实验狗的颈部动脉注射1.5%的NaCl溶液后,最先发生渗透压升高的部位是(　B　)
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
解析:由图中信息可判断甲为组织液、乙为血浆、丙为淋巴,给实验狗的颈部动脉注射1.5%的NaCl溶液后,1.5%的NaCl溶液进入乙(血浆),使得血浆的渗透压升高。
7.如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表示能与内环境进行物质交换的4种器官或系统,①②是有关的生理过程,下列说法错误的是(　D　)
A.内环境与Ⅰ交换气体必须通过毛细血管壁
B.Ⅱ内的葡萄糖通过①进入血浆、组织液
C.②可以表示为肾小管的重吸收作用
D.内环境是人体进行新陈代谢的主要场所
解析:Ⅰ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;Ⅱ内的葡萄糖通过①消化吸收进入血浆和组织液;Ⅲ是泌尿系统,②表示通过泌尿系统重吸收的过程,可表示为肾小管的重吸收作用;人体进行新陈代谢的主要场所是细胞溶胶。
题组三　内环境为细胞提供相对稳定的生存条件
8.将人的血液样品放置在一个添加了抗凝剂的试管中,经离心后试管上层为一种淡黄色液体。下列关于该淡黄色液体的叙述,错误的是(　C　)
A.是人体内环境的重要组成部分
B.含有缓冲酸碱度变化的物质
C.其渗透压大小由蛋白质决定
D.具有运输营养物质的功能
解析:淡黄色液体是血浆,是人体内环境的重要组成部分;血浆pH之所以能够保持相对稳定,与它含有的缓冲物质有关,如H2CO3/NaHCO3;血浆渗透压的大小主要由Na+和Cl-等无机盐离子决定,也与蛋白质的含量有关;血浆具有运输营养物质的功能。
9.(杭州高三一模)感染肺炎链球菌的重症肺炎患者常常会出现呼吸困难、酸中毒、血浆蛋白减少及高热等症状。下列叙述错误的是(　C　)
A.正常情况下人体血浆pH为7.35～7.45
B.患者因体内细胞供氧不足而出现肢体无力
C.患者酸中毒是血浆中H2CO3/NaHCO3缓冲对减少所致
D.患者体内温度升高可以使细胞内的酶促反应速率下降
解析:血浆的pH为7.35～7.45,略偏碱性;患者呼吸困难导致体内细胞供氧不足而出现肢体无力;患者酸中毒是因为呼吸困难导致体内细胞供氧不足,细胞进行厌氧呼吸产生了大量的乳酸;温度影响酶的活性,患者体内温度升高可以使细胞内的酶促反应速率下降。
10.如图为人体血液样品离心后的分层现象示意图。下列叙述正确的是(　D　)
A.①中的蛋白质含量偏多时,可导致组织液增多
B.①中钙离子含量过高,会引起人出现抽搐等症状
C.肌细胞厌氧呼吸产生的二氧化碳不会使①的pH有明显变化
D.②中的部分细胞也可以存在于组织液中
解析:①中的蛋白质含量偏多时,渗透压升高,可导致组织液减少;①中钙离子含量过低时,会引起人出现抽搐等症状;肌细胞厌氧呼吸产生乳酸,不产生二氧化碳;当毛细血管通透性改变时,白细胞中的部分细胞也可以存在于组织液中。
综合提升练
11.(宁波三锋联盟期中)如图甲、乙、丙、丁表示人体体液的各种成分及其相互关系。下列有关叙述正确的是(　B　)
A.甲、乙、丙、丁是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
B.乙表示组织液,丁表示细胞内液
C.丁中O2浓度不可能比甲中的高
D.营养不良引起组织水肿时,甲的含量会增多,乙的含量会减少
解析:细胞与外界环境进行物质交换的媒介是内环境,包括组织液、血浆和淋巴,对应图中的乙、甲、丙;图中甲是血浆、乙是组织液、丙是淋巴、丁是细胞内液;若丁是红细胞,则丁中O2浓度比甲中的高;营养不良引起组织水肿时,乙组织液的含量会增多,甲血浆的含量会减少。
12.(绍兴高二期末)酮体(包括乙酰乙酸、β-羟基丁酸和丙酮)是肝脏细胞中脂肪氧化分解的特殊中间产物,并最终被转移至脑、心脏等器官氧化供能。健康人体血液中,酮体含量少,糖代谢紊乱时,血液中酮体增加导致酸中毒,出现神志不清等症状。下列相关分析错误的是(　D　)
A.酮体由肝脏细胞转移至脑、心脏等器官需经过组织液、血浆等细胞外液
B.酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的脑细胞供能不足
C.血液中酮体过量可导致内环境pH偏低
D.脂肪氧化分解生成酮体发生在内环境中
解析:酮体在肝脏细胞中产生,而肝脏细胞生活在组织液中,故酮体可经组织液转移至血浆中,然后经血液循环转移至脑、心脏等器官;酮体是肝脏细胞中脂肪氧化分解的中间产物,并最终被转移至脑、心脏等器官氧化供能,据此可推测酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的脑细胞供能不足;血液中酮体增加导致酸中毒,由此可知,血液中酮体过量可导致酸积累,导致内环境pH偏低;脂肪氧化分解生成酮体发生在肝脏细胞内,不属于内环境中发生的过程。
13.将单细胞动物变形虫置于人工设置的液体环境中,定期测定变形虫和环境中的离子浓度,如表为离子浓度稳定后的数据。下列叙述正确的是(　B　)
离子 Na+ K+ Cl- HC
变形虫/ (μmol/mL) 1 42 3 119
体外环境/ (μmol/mL) 21 16 41 119
A.变形虫与体外环境进行离子交换需要依赖内环境
B.变形虫维持这个状态需要消耗能量
C.该人工设置的液体环境中仅含Na+、K+、Cl-和HC四种离子
D.HC在变形虫体内主要以分子形式存在,具有维持酸碱平衡的作用
解析:内环境是由细胞外液构成的液体环境,而变形虫是单细胞原生动物,没有内环境;由表格数据分析可知,变形虫可以从体外环境逆浓度吸收K+,需要消耗能量,故变形虫维持这个状态需要消耗能量;变形虫是原生动物,不能制造有机物,需要从该人工设置的液体环境中吸收营养物质维持生命活动,故该人工设置的液体环境中不可能只含Na+、K+、Cl-和HC四种离子;HC在变形虫体内主要以离子形式存在,具有维持酸碱平衡的作用。
14.为探究家兔血液pH的相对稳定是由于血浆中存在着缓冲物质,某科学兴趣小组设计如下探究实验,实验步骤和预期结果如表。下列相关叙述正确的是(　C　)
步骤 甲组 乙组
步骤1 每组取两支试管,记为1号、2号
步骤2 分别滴加等量的缓冲液、家兔血浆 两支试管按甲组操作依次加入等量的缓冲液、家兔血浆
步骤3 加等量的Na2CO3溶液 加等量的乳酸
续　表
步骤 甲组 乙组
步骤4 测量pH并记录
预测 结果 1号、2号试管中,pH变化不明显 1号、2号试管中pH变化不明显
A.本实验设计严格遵循了对照原则和单一变量原则
B.本实验需严格控制自变量,无关变量保证加入的各物质等量即可
C.模拟血浆内能导致pH变化的主要物质是Na2CO3、乳酸
D.通过该实验可得出动物血浆中含有缓冲物质,与缓冲液一样具有缓冲作用
解析:本实验缺乏蒸馏水作为空白对照,没有严格遵循对照原则;实验设计遵循单一变量原则,无关变量除保证相同外还要适宜;影响人体内pH变化的主要物质是乳酸、Na2CO3等;本实验应以蒸馏水作为空白对照,用家兔的血浆与缓冲液作对照,以证明动物血浆中存在类似于缓冲液的缓冲物质。
15.图甲为人体细胞及其内环境之间物质交换的示意图,其中①～④表示相关液体;图乙为高等动物的体内细胞与外界环境的物质交换示意图。请据图回答下列问题。
(1)图甲中,液体含量最多的是　　　 　,蛋白质含量最多的是　　 　　,属于内环境的是　　　　。(以上均填序号)
(2)图乙中O2从体外进入组织细胞需要　　　　　　　　　　(填系统名称)协助完成。
(3)从图甲、图乙可以看出,在人体中,内环境的作用主要是①　 ,
②　 。
解析:(1)图甲中,液体含量最多的是细胞内液③,细胞内液中的蛋白质含量比细胞外液中多,因此蛋白质含量最多的是③。属于内环境的是①血浆、②组织液、④淋巴。(2)图乙中O2从体外进入组织细胞,需要呼吸系统和循环系统协助完成。(3)从图甲、图乙可以看出,在人体中,内环境的作用主要是①细胞直接生活的液体环境,②细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
答案:(1)③　③　①②④　(2)呼吸系统和循环系统　(3)细胞生活的直接环境　细胞与外界环境进行物质交换的媒介第一节　人体细胞生活在内环境中
学习目标
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。
一、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
项目 单细胞和简单的多细胞动物的细胞 多细胞动物的绝大多数细胞
生活环境 外部环境 细胞外液
与外界进行物 质交换的过程 直接与外部环境进行物质交换 通过细胞外液与外界环境进行物质交换
2.体液与内环境
(1)体液组成。
(2)观察血液的组成。
(3)内环境。
血浆、组织液、淋巴等细胞外液是多细胞动物体内细胞直接接触的生活环境。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,称为内环境。
【易错判断】
1.所有细胞都是通过内环境与外界进行物质交换的。(　×　)
提示:植物细胞、单细胞和简单的多细胞动物的细胞直接与外界进行物质交换。
2.内环境包括细胞外液和细胞内液两大部分。(　×　)
提示:内环境只是指细胞外液。
3.人体血浆中的血浆蛋白、红细胞中的血红蛋白、肌细胞中的呼吸酶都属于人体内环境的组成成分。(　×　)
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,肌细胞中的呼吸酶位于肌细胞内,不属于内环境的成分。
二、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,在全身血管中不断流动。
(2)血浆沿动脉到达毛细血管后,水、葡萄糖、氨基酸、气体等物质可以通过毛细血管壁,从血浆进入组织液,而红细胞和血浆蛋白等则不能通过毛细血管壁。
2.组织液
(1)组织液可为组织细胞提供营养物质、O2等,细胞产生的代谢废物进入组织液。
(2)与细胞进行物质交换的组织液大部分流回毛细血管,少部分进入毛细淋巴管。
3.淋巴
(1)组织液进入淋巴管就被称为淋巴液。
(2)毛细淋巴管汇合成淋巴管,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。
4.内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介
(1)大部分细胞通过细胞膜直接与组织液进行物质交换;同时,组织液又通过毛细血管壁与血浆进行物质交换。
(2)血浆在全身血管中不断流动,再通过各器官和系统与外界进行物质交换。
【易错判断】
1.血浆成分的来源有消化道吸收、组织液、淋巴等,组织液成分的来源有血浆、细胞内液,淋巴成分的来源有组织液等。(　√　)
2.组织液是内环境中最活跃的部分。组织细胞通过细胞膜直接与组织液进行物质交换。(　×　)
提示:血浆是内环境中最活跃的部分。
3.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。
4.内环境是外部环境与组织细胞的联系纽带。(　√　)
三、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正常生存的必要条件。细胞代谢是指细胞内发生的,由多种多样的酶催化的化学反应。这些酶促反应的顺利进行,需要合适的温度、适宜的pH、一定的离子浓度和底物浓度等。
2.稳态的范畴
(1)酸碱度:正常人血浆中的pH为7.35～7.45,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吸引力,渗透压的大小取决于单位体积中溶质微粒的数目。
(3)体温:人体细胞外液的温度通常维持在37 ℃左右。
3.探究血浆对pH变化的调节作用
(1)目的要求。
①比较清水、缓冲液、血浆在加入一定浓度的盐酸或氢氧化钠后的pH变化。
②设计记录表格,对收集的数据进行分析处理,绘制曲线图。
(2)实验流程。
(3)分析实验数据:根据所得数据,以HCl溶液或NaOH溶液的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出每次实验中各溶液pH变化的曲线。
(4)实验结论:生物组织匀浆类似于缓冲液,加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。
【易错判断】
1.内环境的各种成分和理化性质是恒定不变的。(　×　)
提示:由于细胞不断进行代谢以及外界环境因素的影响,内环境的各种成分和理化性质不是恒定不变的,而是处于动态平衡状态。
2.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。
3.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。
任务1　描述内环境的组成
1.阅读教材,尝试用概念图的形式表示细胞内液和细胞外液(主要是组织液、血浆和淋巴)等概念之间的关系。
提示:(1)细胞外液和细胞内液之间、血浆和组织液之间是双箭头。(2)组织液→淋巴→血浆是单箭头。参考图如下:
2.对下列物质进行归纳。
①氧气　②氨基酸　③呼吸酶　④血红蛋白　⑤Ca2+载体　⑥麦芽糖　⑦CO2　⑧尿液　⑨尿素　⑩纤维素
(1)属于内环境成分的是①②⑦⑨。
(2)不属于内环境成分的是③④⑤⑥⑧⑩。
素养提升
判断某物质是否属于内环境成分的方法
(1)存在于内环境中的成分。
(2)不存在于内环境中的成分。
迁移应用
1.(温州环大罗山联盟高二期中)下列均不属于内环境的是(　C　)
A.氨基酸、O2、肾上腺素
B.尿素、血浆蛋白
C.细胞内液、载体蛋白
D.CO2、呼吸酶
解析:氨基酸、O2、肾上腺素都属于内环境,内环境中含有小分子营养物质、气体、激素;尿素是代谢废物,血浆蛋白是血浆的重要成分,属于内环境;细胞内液不属于内环境,载体蛋白在细胞膜上,不属于内环境;CO2属于内环境,呼吸酶在细胞内不属于内环境。
2.(金华十校高二期末调研)人体细胞及内环境示意图如图,a、b、c、d表示液体成分,e、f表示结构。下列叙述正确的是(　C　)
A.a、b、c、d组成人体内环境
B.b中NaCl浓度与生理盐水的NaCl浓度相等
C.e的生活环境是组织液和血浆
D.f汇合形成的淋巴导管汇入人体动脉
解析:a表示组织液,b表示血浆,c表示淋巴,d表示细胞内液,故a、b、c组成人体内环境;由于血浆渗透压的90%来源于Na+和Cl-,还有部分来自血浆蛋白等,所以生理盐水的NaCl浓度略大于b血浆中NaCl的浓度;e表示毛细血管,其生活环境是组织液和血浆;淋巴在左、右锁骨下静脉处流入血浆,f(毛细淋巴管)汇合形成的淋巴导管汇入人体静脉。
任务2　阐明机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
1.阅读教材相关内容,绘制机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换概念模型。
提示:
2.完成下列物质进入内环境的途径(以葡萄糖和O2为例)。
(1)消化道中的营养物质(如葡萄糖)进入组织细胞被利用的途径。
肠腔中的葡萄糖血浆相应部位毛细血管组织液组织细胞内。
(2)O2由外界环境进入人体组织细胞的途径。
提示:O2肺泡血浆红细胞内O2与血红蛋白结合相应组织处毛细血管组织液组织细胞。
迁移应用
3.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(　D　)
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6层生物膜;单细胞生物直接从外界环境中获取营养物质。
4.(嘉兴八校联考)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(　D　)
A.在上述三种给药方式中,口服方式起效最快
B.采用肌肉注射或静脉注射,药物从进入人体到发挥作用所经过的途径相同
C.使用胰岛素治疗糖尿病时,既可以采用口服,也可以采用肌肉注射的方式
D.静脉注射时,药物除了要通过血浆,一般还要通过组织液才能到达靶细胞
解析:口服药物运输的途径为小肠上皮细胞→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。静脉注射的给药方式发挥作用的速度最快;肌肉注射与静脉注射时,药物从进入人体到发挥作用所经过的途径不相同;胰岛素是大分子蛋白质,不可以口服。
任务3　说明内环境为细胞提供相对稳定的生存条件
1.阅读教材,构建概念模型理解血浆pH的调节机制。
提示:
2.下表为人体血浆、组织液和细胞内液的部分成分及含量统计。除蛋白质的浓度以g/dL为单位,HP/H2P的浓度以mg/dL为单位外,其他成分以mEq/L为单位。
成分 血浆 组织液 细胞内液
Na+ 142 145 12
K+ 4.3 4.4 139
续　表
成分 血浆 组织液 细胞内液
Ca2+ 2.5 2.4 0.001
Mg2+ 1.1 1.1 1.6
Cl- 104 117 4
HC 24 27 12
HP/H2P 2 2.3 29
蛋白质 14 0.4 54
(1)血浆渗透压的大小主要由无机盐决定。根据上表推测,决定血浆渗透压大小的主要是Na+和Cl-。
(2)组织水肿是指组织间隙液体过多而引起的全身或身体的一部分肿胀的症状。营养不良会导致组织水肿,其原因是血浆蛋白减少,导致血浆渗透压降低,水分过多地流向组织液,从而造成组织水肿。
迁移应用
5.(丽水高二教学质量监控)某同学剧烈运动后出现腿部肌肉酸痛,一段时间后症状缓解。下列叙述正确的是(　C　)
A.肌细胞通过厌氧呼吸在细胞溶胶中产生乳酸和CO2
B.酸痛是乳酸积累导致血浆pH显著下降所致
C.肌细胞生成的乳酸可通过血浆和组织液进入肝细胞
D.乳酸转化为葡萄糖的过程在内环境中进行
解析:肌细胞进行厌氧呼吸的产物为乳酸,不产生CO2,厌氧呼吸的场所是细胞溶胶(细胞质基质);肌细胞进行厌氧呼吸产生的乳酸大量积累会引起肌肉酸痛,由于血浆中存在缓冲物质,所以乳酸进入血浆后,不会导致血浆pH显著下降;在肌细胞的细胞溶胶中生成的乳酸,可以从肌细胞中排出进入组织液,再进入血浆,随血液运输到肝细胞周围的组织液,再进入肝细胞;进入肝细胞的乳酸,在肝细胞中转变成丙酮酸,丙酮酸可被氧化分解,也可形成肝糖原和葡萄糖,可见,乳酸转化为葡萄糖的过程在细胞内进行。
课堂小结
素养测练
对点达标练
题组一　细胞外液是人体细胞生活的内环境
1.(温州十校联合体高二期中)下列物质中,在正常情况下不应该出现在人体内环境中的是(　B　)
A.抗体 B.肝糖原
C.胰岛素 D.性激素
解析:抗体、胰岛素和性激素都在血浆中存在,而肝糖原存在于肝细胞内,不是细胞外液
成分。
2.如图是人体组织局部示意图,其中P处的体液是(　C　)
A.血浆 B.淋巴
C.组织液 D.细胞内液
解析:图中P处的体液是组织细胞之间的液体,为组织液。
3.(嘉兴高二期末)注射外源胰岛素是目前部分糖尿病患者控制血糖的有效方式。胰岛素笔是一种胰岛素注射器,具有精准定量、操作简单、无须消毒等优点。通过胰岛素笔将胰岛素注入人体腹部皮下组织,胰岛素首先到达的是(　A　)
A.组织液 B.淋巴
C.血浆 D.细胞质
解析:皮下注射是注射到组织液中。
4.(杭州、宁波等4地二模)在观察人体血液分层现象的活动中,自上而下分为上、中、下3层。下列叙述正确的是(　B　)
A.具有运输氧气能力的细胞在上层
B.白细胞和血小板在中层
C.若要检测氨基转移酶是否超标,可从下层取样
D.血红蛋白存在于上层
解析:具有运输氧气能力的细胞为红细胞,分布在下层;中层是白细胞和血小板层,参与免疫反应;氨基转移酶存在于血浆中,因此检测氨基转移酶是否超标需要从上层血浆处取样;血红蛋白是红细胞的主要成分,存在于下层。
题组二　细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
5.如图为人体内环境进行物质交换的部分过程示意图,其中a、b、c表示构成内环境的几种主要体液。下列叙述错误的是(　D　)
A.a是血浆
B.b是淋巴
C.c是组织液
D.a、b、c的总量大于细胞内液
解析:据图可知,a是血浆,是血细胞直接生活的环境,b是淋巴,c是组织液。三者组成细胞外液,约占体液的1/3,细胞内液约占体液的2/3。
6.如图是实验狗颈部部分体液之间的关系图,其中甲、乙、丙属于内环境,丁是细胞内液。如果给实验狗的颈部动脉注射1.5%的NaCl溶液后,最先发生渗透压升高的部位是(　B　)
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
解析:由图中信息可判断甲为组织液、乙为血浆、丙为淋巴,给实验狗的颈部动脉注射1.5%的NaCl溶液后,1.5%的NaCl溶液进入乙(血浆),使得血浆的渗透压升高。
7.如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表示能与内环境进行物质交换的4种器官或系统,①②是有关的生理过程,下列说法错误的是(　D　)
A.内环境与Ⅰ交换气体必须通过毛细血管壁
B.Ⅱ内的葡萄糖通过①进入血浆、组织液
C.②可以表示为肾小管的重吸收作用
D.内环境是人体进行新陈代谢的主要场所
解析:Ⅰ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;Ⅱ内的葡萄糖通过①消化吸收进入血浆和组织液;Ⅲ是泌尿系统,②表示通过泌尿系统重吸收的过程,可表示为肾小管的重吸收作用;人体进行新陈代谢的主要场所是细胞溶胶。
题组三　内环境为细胞提供相对稳定的生存条件
8.将人的血液样品放置在一个添加了抗凝剂的试管中,经离心后试管上层为一种淡黄色液体。下列关于该淡黄色液体的叙述,错误的是(　C　)
A.是人体内环境的重要组成部分
B.含有缓冲酸碱度变化的物质
C.其渗透压大小由蛋白质决定
D.具有运输营养物质的功能
解析:淡黄色液体是血浆,是人体内环境的重要组成部分;血浆pH之所以能够保持相对稳定,与它含有的缓冲物质有关,如H2CO3/NaHCO3;血浆渗透压的大小主要由Na+和Cl-等无机盐离子决定,也与蛋白质的含量有关;血浆具有运输营养物质的功能。
9.(杭州高三一模)感染肺炎链球菌的重症肺炎患者常常会出现呼吸困难、酸中毒、血浆蛋白减少及高热等症状。下列叙述错误的是(　C　)
A.正常情况下人体血浆pH为7.35～7.45
B.患者因体内细胞供氧不足而出现肢体无力
C.患者酸中毒是血浆中H2CO3/NaHCO3缓冲对减少所致
D.患者体内温度升高可以使细胞内的酶促反应速率下降
解析:血浆的pH为7.35～7.45,略偏碱性;患者呼吸困难导致体内细胞供氧不足而出现肢体无力;患者酸中毒是因为呼吸困难导致体内细胞供氧不足,细胞进行厌氧呼吸产生了大量的乳酸;温度影响酶的活性,患者体内温度升高可以使细胞内的酶促反应速率下降。
10.如图为人体血液样品离心后的分层现象示意图。下列叙述正确的是(　D　)
A.①中的蛋白质含量偏多时,可导致组织液增多
B.①中钙离子含量过高,会引起人出现抽搐等症状
C.肌细胞厌氧呼吸产生的二氧化碳不会使①的pH有明显变化
D.②中的部分细胞也可以存在于组织液中
解析:①中的蛋白质含量偏多时,渗透压升高,可导致组织液减少;①中钙离子含量过低时,会引起人出现抽搐等症状;肌细胞厌氧呼吸产生乳酸,不产生二氧化碳;当毛细血管通透性改变时,白细胞中的部分细胞也可以存在于组织液中。
综合提升练
11.(宁波三锋联盟期中)如图甲、乙、丙、丁表示人体体液的各种成分及其相互关系。下列有关叙述正确的是(　B　)
A.甲、乙、丙、丁是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
B.乙表示组织液,丁表示细胞内液
C.丁中O2浓度不可能比甲中的高
D.营养不良引起组织水肿时,甲的含量会增多,乙的含量会减少
解析:细胞与外界环境进行物质交换的媒介是内环境,包括组织液、血浆和淋巴,对应图中的乙、甲、丙;图中甲是血浆、乙是组织液、丙是淋巴、丁是细胞内液;若丁是红细胞,则丁中O2浓度比甲中的高;营养不良引起组织水肿时,乙组织液的含量会增多,甲血浆的含量会减少。
12.(绍兴高二期末)酮体(包括乙酰乙酸、β-羟基丁酸和丙酮)是肝脏细胞中脂肪氧化分解的特殊中间产物,并最终被转移至脑、心脏等器官氧化供能。健康人体血液中,酮体含量少,糖代谢紊乱时,血液中酮体增加导致酸中毒,出现神志不清等症状。下列相关分析错误的是(　D　)
A.酮体由肝脏细胞转移至脑、心脏等器官需经过组织液、血浆等细胞外液
B.酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的脑细胞供能不足
C.血液中酮体过量可导致内环境pH偏低
D.脂肪氧化分解生成酮体发生在内环境中
解析:酮体在肝脏细胞中产生,而肝脏细胞生活在组织液中,故酮体可经组织液转移至血浆中,然后经血液循环转移至脑、心脏等器官;酮体是肝脏细胞中脂肪氧化分解的中间产物,并最终被转移至脑、心脏等器官氧化供能,据此可推测酮体可缓解脑组织利用葡萄糖障碍导致的脑细胞供能不足;血液中酮体增加导致酸中毒,由此可知,血液中酮体过量可导致酸积累,导致内环境pH偏低;脂肪氧化分解生成酮体发生在肝脏细胞内,不属于内环境中发生的过程。
13.将单细胞动物变形虫置于人工设置的液体环境中,定期测定变形虫和环境中的离子浓度,如表为离子浓度稳定后的数据。下列叙述正确的是(　B　)
离子 Na+ K+ Cl- HC
变形虫/ (μmol/mL) 1 42 3 119
体外环境/ (μmol/mL) 21 16 41 119
A.变形虫与体外环境进行离子交换需要依赖内环境
B.变形虫维持这个状态需要消耗能量
C.该人工设置的液体环境中仅含Na+、K+、Cl-和HC四种离子
D.HC在变形虫体内主要以分子形式存在,具有维持酸碱平衡的作用
解析:内环境是由细胞外液构成的液体环境,而变形虫是单细胞原生动物,没有内环境;由表格数据分析可知,变形虫可以从体外环境逆浓度吸收K+,需要消耗能量,故变形虫维持这个状态需要消耗能量;变形虫是原生动物,不能制造有机物,需要从该人工设置的液体环境中吸收营养物质维持生命活动,故该人工设置的液体环境中不可能只含Na+、K+、Cl-和HC四种离子;HC在变形虫体内主要以离子形式存在,具有维持酸碱平衡的作用。
14.为探究家兔血液pH的相对稳定是由于血浆中存在着缓冲物质,某科学兴趣小组设计如下探究实验,实验步骤和预期结果如表。下列相关叙述正确的是(　C　)
步骤 甲组 乙组
步骤1 每组取两支试管,记为1号、2号
步骤2 分别滴加等量的缓冲液、家兔血浆 两支试管按甲组操作依次加入等量的缓冲液、家兔血浆
步骤3 加等量的Na2CO3溶液 加等量的乳酸
续　表
步骤 甲组 乙组
步骤4 测量pH并记录
预测 结果 1号、2号试管中,pH变化不明显 1号、2号试管中pH变化不明显
A.本实验设计严格遵循了对照原则和单一变量原则
B.本实验需严格控制自变量,无关变量保证加入的各物质等量即可
C.模拟血浆内能导致pH变化的主要物质是Na2CO3、乳酸
D.通过该实验可得出动物血浆中含有缓冲物质,与缓冲液一样具有缓冲作用
解析:本实验缺乏蒸馏水作为空白对照,没有严格遵循对照原则;实验设计遵循单一变量原则,无关变量除保证相同外还要适宜;影响人体内pH变化的主要物质是乳酸、Na2CO3等;本实验应以蒸馏水作为空白对照,用家兔的血浆与缓冲液作对照,以证明动物血浆中存在类似于缓冲液的缓冲物质。
15.图甲为人体细胞及其内环境之间物质交换的示意图,其中①～④表示相关液体;图乙为高等动物的体内细胞与外界环境的物质交换示意图。请据图回答下列问题。
(1)图甲中,液体含量最多的是　　　 　,蛋白质含量最多的是　　 　　,属于内环境的是　　　　。(以上均填序号)
(2)图乙中O2从体外进入组织细胞需要　　　　　　　　　　(填系统名称)协助完成。
(3)从图甲、图乙可以看出,在人体中,内环境的作用主要是①　 ,
②　 。
解析:(1)图甲中,液体含量最多的是细胞内液③,细胞内液中的蛋白质含量比细胞外液中多,因此蛋白质含量最多的是③。属于内环境的是①血浆、②组织液、④淋巴。(2)图乙中O2从体外进入组织细胞,需要呼吸系统和循环系统协助完成。(3)从图甲、图乙可以看出,在人体中,内环境的作用主要是①细胞直接生活的液体环境,②细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
答案:(1)③　③　①②④　(2)呼吸系统和循环系统　(3)细胞生活的直接环境　细胞与外界环境进行物质交换的媒介(共41张PPT)
第一章 内环境与稳态
第一节
人体细胞生活在内环境中
学习目标
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 变化的调节作用。
知识梳理
一、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
项目 单细胞和简单的多细 胞动物的细胞 多细胞动物的绝大多数细胞
生活环境 外部环境 __________
与外界进行物质交 换的过程 直接与外部环境进行 物质交换 通过__________与外界环境
进行物质交换
细胞外液
细胞外液
2.体液与内环境
（1）体液组成。
（2）观察血液的组成。
（3）内环境。
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________。
直接
内环境
【易错判断】
1.所有细胞都是通过内环境与外界进行物质交换的。( )
×
提示：植物细胞、单细胞和简单的多细胞动物的细胞直接与外界进行物质
交换。
2.内环境包括细胞外液和细胞内液两大部分。( )
×
提示：内环境只是指细胞外液。
3.人体血浆中的血浆蛋白、红细胞中的血红蛋白、肌细胞中的呼吸酶都属
于人体内环境的组成成分。( )
×
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,肌细胞中的呼吸酶位于肌细胞内，不属于内环境的成分。
二、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。
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__________、 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
____________。
营养物质
代谢废物
毛细血管
毛细淋巴管
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。
4.内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介
（1）大部分细胞通过细胞膜直接与________进行物质交换;同时,组织液又
通过毛细血管壁与______进行物质交换。
（2）血浆在全身血管中不断流动,再通过______________与外界进行物质
交换。
淋巴管
毛细淋巴管
组织液
血浆
各器官和系统
【易错判断】
1.血浆成分的来源有消化道吸收、组织液、淋巴等，组织液成分的来源有
血浆、细胞内液，淋巴成分的来源有组织液等。( )
√
2.组织液是内环境中最活跃的部分。组织细胞通过细胞膜直接与组织液进
行物质交换。( )
×
提示：血浆是内环境中最活跃的部分。
3.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。
4.内环境是外部环境与组织细胞的联系纽带。( )
√
三、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 、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）酸碱度：正常人血浆中的为_____________,血浆的 之所以能够
保持相对稳定,与其中含有的和 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）体温：人体细胞外液的温度通常维持在______左右。
吸引力
溶质微粒
3.探究血浆对 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
变化。
②设计记录表格，对收集的数据进行分析处理，绘制曲线图。
清水
缓冲液
（2）实验流程。
（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 变化的曲线。
溶液或溶液的滴数
（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 的大幅度变动。
缓冲液
【易错判断】
1.内环境的各种成分和理化性质是恒定不变的。( )
×
提示：由于细胞不断进行代谢以及外界环境因素的影响,内环境的各种成
分和理化性质不是恒定不变的，而是处于动态平衡状态。
2.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。
3.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。
任务突破
任务1 描述内环境的组成
1.阅读教材，尝试用概念图的形式表示细胞内液和细胞外液（主要是组织
液、血浆和淋巴）等概念之间的关系。
[答案] （1）提示：细胞外液和细胞内液之间、血浆和组织液之间是双箭
头。（2）组织液 淋巴 血浆是单箭头。参考图如下：
2.对下列物质进行归纳。
①氧气 ②氨基酸 ③呼吸酶 ④血红蛋白载体 ⑥麦芽糖 ⑧
尿液 ⑨尿素 ⑩纤维素
（1）属于内环境成分的是__________。
（2）不属于内环境成分的是______________。
①②⑦⑨
③④⑤⑥⑧⑩
素养提升
判断某物质是否属于内环境成分的方法
（1）存在于内环境中的成分。
（2）不存在于内环境中的成分。
迁移应用
1.（温州环大罗山联盟高二期中）下列均不属于内环境的是( )
C
A.氨基酸、 、肾上腺素 B.尿素、血浆蛋白
C.细胞内液、载体蛋白 D. 、呼吸酶
解析：氨基酸、 、肾上腺素都属于内环境，内环境中含有小分子营养
物质、气体、激素；尿素是代谢废物，血浆蛋白是血浆的重要成分，属于
内环境；细胞内液不属于内环境，载体蛋白在细胞膜上，不属于内环境；
属于内环境，呼吸酶在细胞内不属于内环境。
2.（金华十校高二期末调研）人体细胞及内环境示意图如图，、、、
表示液体成分，、 表示结构。下列叙述正确的是( )
C
A.、、、 组成人体内环境
B.中浓度与生理盐水的 浓度相等
C. 的生活环境是组织液和血浆
D. 汇合形成的淋巴导管汇入人体动脉
解析：表示组织液，表示血浆，表示淋巴，表示细胞内液，故 、
、组成人体内环境；由于血浆渗透压的来源于和 ，还有部
分来自血浆蛋白等，所以生理盐水的浓度略大于血浆中 的浓
度； 表示毛细血管，其生活环境是组织液和血浆；淋巴在左、右锁骨下
静脉处流入血浆， （毛细淋巴管）汇合形成的淋巴导管汇入人体静脉。
任务2 阐明机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
1.阅读教材相关内容，绘制机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
概念模型。
提示：
2.完成下列物质进入内环境的途径（以葡萄糖和 为例）。
（1）消化道中的营养物质（如葡萄糖）进入组织细胞被利用的途径。
肠腔中的葡萄糖______ 相应部位毛细血管
________ 组织细胞内。
血浆
组织液
（2） 由外界环境进入人体组织细胞的途径。
提示：肺泡血浆红细胞内 与
血红蛋白结合相应组织处毛细血管组织液
组织细胞。
迁移应用
3.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( )
D
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. 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； 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6层生物膜；单细胞生物直接
从外界环境中获取营养物质。
4.（嘉兴八校联考）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( )
D
A.在上述三种给药方式中，口服方式起效最快
B.采用肌肉注射或静脉注射，药物从进入人体到发挥作用所经过的途径相同
C.使用胰岛素治疗糖尿病时，既可以采用口服，也可以采用肌肉注射的方式
D.静脉注射时，药物除了要通过血浆，一般还要通过组织液才能到达靶细胞
解析：口服药物运输的途径为小肠上皮细胞 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。静脉注射的给药方
式发挥作用的速度最快；肌肉注射与静脉注射时，药物从进入人体到发挥
作用所经过的途径不相同；胰岛素是大分子蛋白质，不可以口服。
任务3 说明内环境为细胞提供相对稳定的生存条件
1.阅读教材，构建概念模型理解血浆 的调节机制。
提示：
2.下表为人体血浆、组织液和细胞内液的部分成分及含量统计。除蛋白质
的浓度以为单位，的浓度以 为单位外,其他成
分以 为单位。
成分 血浆 组织液 细胞内液
142 145 12
4.3 4.4
2.5 2.4 0.001
1.1 1.1 1.6
104 117 4
24 27 12
2 2.3 29
蛋白质 14 0.4 54
（1）血浆渗透压的大小主要由无机盐决定。根据上表推测，决定血浆渗
透压大小的主要是_____和____。
（2）组织水肿是指组织间隙液体过多而引起的全身或身体的一部分肿胀
的症状。营养不良会导致组织水肿，其原因是__________减少，导致血浆
渗透压降低，水分过多地流向________，从而造成组织水肿。
血浆蛋白
组织液
迁移应用
5.（丽水高二教学质量监控）某同学剧烈运动后出现腿部肌肉酸痛，一段
时间后症状缓解。下列叙述正确的是( )
C
A.肌细胞通过厌氧呼吸在细胞溶胶中产生乳酸和
B.酸痛是乳酸积累导致血浆 显著下降所致
C.肌细胞生成的乳酸可通过血浆和组织液进入肝细胞
D.乳酸转化为葡萄糖的过程在内环境中进行
解析：肌细胞进行厌氧呼吸的产物为乳酸，不产生 ，厌氧呼吸的场所
是细胞溶胶（细胞质基质）；肌细胞进行厌氧呼吸产生的乳酸大量积累会
引起肌肉酸痛，由于血浆中存在缓冲物质，所以乳酸进入血浆后，不会导
致血浆 显著下降；在肌细胞的细胞溶胶中生成的乳酸，可以从肌细胞
中排出进入组织液，再进入血浆，随血液运输到肝细胞周围的组织液，再
进入肝细胞；进入肝细胞的乳酸，在肝细胞中转变成丙酮酸，丙酮酸可被
氧化分解，也可形成肝糖原和葡萄糖，可见，乳酸转化为葡萄糖的过程在
细胞内进行。
课堂小结

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