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细胞生活的环境
知识点一　内环境的组成
1.几种常见细胞生活的内环境:
细胞名称 内环境
毛细血管壁细胞 血浆和组织液
毛细淋巴管壁细胞 组织液和淋巴液
淋巴细胞 淋巴液和血浆
口腔上皮细胞 组织液
2.体液成分的判断:
(1)
(2)
3.内环境成分的判定:
项目 成分 举例
可以 存在
的物
质 营养成分 氧气、水、无机盐、葡萄糖、甘油、脂肪酸等
调节成分 激素、维生素、抗体、组织胺、神经递质等
代谢废物 二氧化碳、尿素等
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
在细胞内合成后直接分泌到内环境外的物质 消化酶等
不能被吸收的物质 纤维素、麦芽糖等
【思考·探究】
1.有同学认为细胞外的液体都属于内环境,你是否同意该观点?说出你的理由。(科学思维)
提示:不同意。内环境是由细胞外液构成的液体环境,有些细胞外的液体不属于细胞外液,如泪液、尿液等。
2.2019年10月1日,在天安门前举行了盛大的庆祝中华人民共和国成立70周年阅兵仪式,为了达到最佳效果,很多官兵训练时手和脚有时会磨出水泡甚至血泡,血泡与水泡的成分相同吗?(科学思维)
提示:不相同。血泡的成分中有血液,水泡的成分主要是组织液。
(2019·宿州高二检测)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。下列说法正确的是 (　　)
A.若②为肌肉细胞,则①处的氧气浓度低于⑤处
B.④是人体内新陈代谢的主要场所
C.毛细血管管壁细胞生活的具体内环境是④⑤
D.③④中的钠离子和氯离子可以通过毛细淋巴管壁相互交换
【解题导引】(1)判断不同细胞生活的内环境:肌肉细胞生活的内环境是组织液,毛细血管管壁细胞生活的内环境是组织液和血浆。
(2)分析内环境成分的关系:血浆组织液,组织液→淋巴液,淋巴液→血浆。
　【解析】选C。由于各种组织细胞都会消耗氧气,因此若②为肌肉细胞,根据血液流动的方向可知,则①处的氧气浓度高于⑤处,A项错误;由图可知,④为组织液,而人体内新陈代谢的主要场所是细胞质基质,B项错误;毛细血管管壁细胞生活的具体内环境是组织液和血浆,即图中④和⑤,C项正确;由图可知,③为淋巴液、④为组织液,组织液能转化为淋巴液,但淋巴液不能直接转化为组织液,D项错误。
【素养·探究】——母题追问
(1)科学思维——演绎与推理
上题图中②与④的组成成分有所不同,试分析其原因。
提示:组织液与细胞内液成分不同的主要原因是细胞膜具有选择透过性。
(2)科学思维——批判性思维
某同学提出上题图中②内CO2浓度最高,作出判断的依据是什么?
提示:CO2是细胞呼吸的产物,细胞内液即②中CO2浓度最高。
【误区警示】有关体液的四个“≠”
(1)血液≠体液,血浆≠内环境:体液包括细胞外液(内环境)和细胞内液,细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴液,血液包括血浆和血细胞。所以血液≠体液,血浆只是内环境的一部分。
(2)体内液体≠内环境: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),不属于内环境。
(3)细胞内的成分≠内环境的成分:一切只能存在于细胞内的物质,如血红蛋白、细胞膜上的载体蛋白、胞内酶(如呼吸氧化酶)等,不属于内环境的成分。
【素养·迁移】
(2019·哈尔滨高二检测)下列物质在血浆中都能找到的是 (　　)
A.甲状腺激素、氧、尿素、血浆蛋白
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、载体、胆固醇
【解析】选A。血浆中约90%为水,其余10%分别是无机盐、蛋白质,以及血液运送的物质,包括各种营养物质、各种代谢废物、气体、激素等,A项正确;麦芽糖是植物细胞特有的二糖,消化成单糖后才能被人体吸收,B项错误;蛋白酶存在于消化液中,C项错误;呼吸酶存在于细胞内,载体存在于细胞膜上,D项错误。
【补偿训练】
　　如图是人体某组织内各种结构示意图,a、b、c、d表示结构,①②③④表示液体,有关此图叙述错误的是 (　　)
A.④可以直接进入a、c
B.O2、葡萄糖、血浆蛋白和生长激素都是①的成分
C.①②④构成了内环境
D.当d结构堵塞时液体②会增加
【解析】选A。图中a是毛细血管,b是红细胞,c是组织细胞,d是毛细淋巴管;①是血浆,②是组织液,③是细胞内液,④是淋巴液。淋巴液可回流进入毛细血管,不能直接进入组织液,A错误;血浆中含有气体、小分子有机物、血浆蛋白和激素等,B正确;内环境主要由血浆、组织液和淋巴液组成,C正确;毛细淋巴管堵塞后,影响组织液进入淋巴,导致组织液增加,D正确。
知识点二　内环境的理化性质及功能
1.组织水肿的实质及原因:
(1)实质:组织液总量增加。
(2)原因:渗透压失衡,即血浆渗透压降低或组织液渗透压升高,导致水分子大量进入组织液。具体如图所示:
→血浆蛋白减少→血浆渗透压下降
组织水肿
→组织蛋白增多→组织液渗透压升高
局部组织细胞
代谢活动增强????谢产物增加
2.体内细胞与外界环境进行物质交换的过程:
(1)营养物质进入组织细胞:
(2)O2进入细胞内被利用:
(3)CO2排出体外与O2进入细胞内所经历的途径正好相反。
(4)尿素等代谢废物排出体外:
【思考·探究】
1.某人吃饺子时,喝了大量的食醋,但其内环境中的pH并未明显下降。试解释其原因。(生命观念)
提示:血浆中存在缓冲物质,可调节血浆pH,使其保持相对稳定。
2.某同学喜欢吃咸的食物,由于长期食用了大量的过咸食物导致全身浮肿,试解释其原因。(科学思维)
提示:长期食用过咸食物,使组织液的渗透压升高,导致水分大量进入组织液,从而出现水肿的现象即全身浮肿。
(2019·菏泽高二检测)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,下列叙述正确的是 (　　)
A.①③都必须通过消化系统才能完成
B.人体的体液包括内环境和细胞外液
C.细胞与内环境交换的④为养料和氧气
D.⑥可表述为:体内细胞可与外界环境直接进行物质交换
【解题导引】(1)获取图示信息:①表示营养物质进入内环境,②表示CO2排出,③表示代谢废物排出,④表示营养物质和O2进入细胞,⑤表示代谢废物和CO2进入内环境,⑥表示细胞与外界环境进行物质交换。
(2)分析关键知识:人体获取营养物质需要经过消化系统和循环系统,排出代谢废物需要经过泌尿系统和循环系统,气体交换需要经过呼吸系统和循环系统。
【解析】选C。图中①营养物质进入内环境需要借助消化系统,③代谢废物的排出需要借助泌尿系统,不需要消化系统,A错误;内环境就是细胞外液,体液包括细胞外液和细胞内液,B错误;由内环境进入细胞的是④营养物质和O2,C正确;体内细胞通过内环境与外界环境间接地进行物质交换,D错误。
【素养·探究】——母题追问
(1)科学思维——分析与综合
上题图中CO2从细胞进入内环境,结合物质跨膜运输方式分析其原因。
提示:组织细胞中的CO2浓度高于内环境,CO2跨膜运输方式为自由扩散,因此CO2从细胞进入内环境。
(2)科学思维——模型与建模
结合上题图示用文字和箭头表示出细胞呼吸产生的CO2排出体外的途径。
提示:细胞中的CO2→组织液→循环系统→呼吸系统→体外
【素养·迁移】
如表是血浆、组织液和骨骼肌细胞内液某些成分的浓度及总渗透压的比较。下列叙述错误的是 (　　)
项目 Na+ K+ Cl- HC 蛋白质 总渗透压
血浆 153.2 4.3 111.5 25.7 16.0 305.4
组织液 145.1 4.1 118.0 27.0 1.0 303.5
骨骼肌 细胞内液 12.0 150.0 4.0 12.0 47.0 304.0
A.Na+、Cl-主要分布在细胞外液中
B.与组织液相比,血浆中蛋白质含量高
C.HC有利于维持内环境pH相对稳定
D.血浆渗透压主要是由蛋白质的含量决定的
【解析】选D。根据表格可以知道,Na+、Cl-主要分布在血浆和组织液中,即细胞外液中,A正确;与组织液相比,血浆中蛋白质含量高,B正确;HC是缓冲物质,有利于维持内环境pH相对稳定,C正确;血浆渗透压大小主要与无机盐及蛋白质的含量有关,D错误。
【补偿训练】
健康人血液的pH总是维持在7.35～7.45,这是由于 (　　)
A.血液中有许多对酸碱度起缓冲作用的物质
B.血液中NaCl的含量保持恒定不变
C.人体内含有大量水分
D.血液中H2CO3和HC的浓度比保持恒定
【解析】选A。健康人血液中有多对对酸碱度起缓冲作用的物质,如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等,酸性或碱性物质进入血液后,缓冲物质会与之反应,使血浆pH维持相对稳定。
【课堂回眸】
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