第1、2节细胞生活的环境-内环境稳态的重要性

必修三

第一章人体的内环境与稳态

第1、2节细胞生活的环境内环境稳态的重要性答案:血浆组织液血浆组织液相近蛋白质蛋白质

答案: 无机盐蛋白质7.35～7.45

37℃物质交换

算一算：外界空气中的O2进入组织细胞被利用需穿过多少层细胞膜结构？答案：11答案: 成分理化性质神经系统和体液的调节 器官、系统相对稳定神经调节体液调节 神经—体液—免疫 调节能力 破坏 机体进行正常生命活动议一议：(1)长期营养不良的病人，血浆蛋白的含量降低，会出现组织水肿，为什么？(2)肾炎病人为什么会出现全身水肿？答案：(1)血浆的渗透压变小，吸水能力减弱，组织液中水分子回渗的速率降低。(2)肾炎病人由于肾小球毛细血管壁的通透性增加，大分子蛋白质渗出毛细血管壁，进入原尿随尿流失，致使血浆蛋白的含量降低，组织液中水分子回渗率下降，造成全身水肿。1．体液：人体内的全部液体，统称为体液，其组成如下：2．内环境：人体内的细胞外液，构成了体内细胞生活的液体环境，即内环境。其各成分的关系如图： (1)血浆成分通过毛细血管动脉端渗入组织液，组织液成分通过毛细血管静脉端渗入血浆。 (2)组织液成分单向渗入毛细淋巴管形成淋巴，淋巴经淋巴循环到达左右锁骨下静脉回到血浆。 (3)淋巴循环可以调节血浆与组织液间的平衡。3．内环境的成分 (1)内环境中可以存在的物质 ①营养成分：O2、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸等。 ②调节成分：激素、维生素、抗体、组织胺、神经递质等。 ③代谢废物：CO2、尿素等。 (2)内环境中不应存在的物质 血红蛋白、载体蛋白、H2O2酶、细胞呼吸有关酶、复制转录翻译有关酶、转氨酶等各种胞内酶。4．不同人体细胞所处的内环境不同细胞名称所处内环境组织细胞毛细血管壁细胞毛细淋巴管壁细胞血细胞淋巴细胞和吞噬细胞组织液血浆、组织液淋巴、组织液血浆淋巴、血浆特别提醒：①单细胞生物的细胞可以与外界环境直接发生物质交换，没有细胞外液组成的内环境。②汗液、尿液、消化液、泪液等液体虽来自于内环境，被分泌后可以与外界直接接触，不属于内环境。1．能正确表示血浆、组织液和淋巴三者之间关系的是()

答案：D2．下列属于人体内环境的组成成分的是() ①血浆、组织液和淋巴②血红蛋白、O2和葡萄糖③葡萄糖、CO2和胰岛素④激素、突触小泡和氨基酸

A．①③ B．③④C．①②D．②④ 答案：A一、内环境稳态与人体主要系统的功能联系 内环境作为细胞与外界环境间的媒介。1．O2的进入

2．营养物质的进入

3．CO2的排出

4．代谢废物的排出二、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)渗透压的成因(3)血浆渗透压的决定因素：主要由无机盐和蛋白质的含量决定，其中细胞外液渗透压的90%以上是由Na＋和Cl－决定的。溶质微粒数量对水的吸引力渗透压高低越多越大越高越少越小越低2．酸碱度(1)正常人的血浆pH接近中性，约在7.35～7.45。 (2)维持因素：与含有等离子有关。

3．温度

(1)人细胞外液的温度一般维持在37℃左右。所以人体内酶的最适宜温度也是37℃左右。 (2)体温：幼年>成年>老年；女性>男性。三、神经—体液—免疫调节

(1)内环境稳态的事实：pH(7.35～7.45)，温度(36.5～37.5℃左右)，血糖浓度(0.8～1.2g/L)，渗透压(约为770kPa)等，可见内环境稳态是一种动态的稳态，而不是某一恒定值。(2)内环境稳态的调节机制—神经—体液—免疫调节。(3)稳态的调节能力是有一定限度的当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身调节能力出现障碍，内环境的稳态就会遭到破坏。如温度、pH的改变会影响酶的活性。3．下列关于内环境稳态的叙述中，正确的是() A．内环境渗透压的相对稳定是机体细胞维持正常形态和功能 的必要条件 B．CO2能够刺激呼吸中枢，内环境中CO2浓度越高越有利于 人体代谢 C．细胞代谢需要的能量主要来自葡萄糖氧化分解，血糖浓度 升高具有促进代谢的作用 D．酶的活性受温度的影响，内环境的温度越高，酶的催化作 用越强，代谢越快。A4．长时间运动引起机体缺氧时，血液pH的变化趋势、引起pH变化的物质、能起缓冲作用的物质分别是() A．降低CO2、Na2CO3 B．降低、乳酸、NaHCO3 C．升高、CO2、H2CO3 D．升高、乳酸、NaHCO3 解析：缺氧状态下的长时间运动会导致骨骼肌无氧呼吸加剧，细胞内乳酸积累，从而导致血液pH降低，此时血液中的缓冲物质中的碱性成分(NaHCO3等)发挥作用，以避免pH的进一步降低。 答案：B一、从内环境稳态的角度分析人体健康

运用内环境的理化特性如渗透压、pH、温度稳定的机制，分析有关人体健康的症状，以便加深理解保持内环境稳态的重要性。1．渗透压的平衡。当患肠胃炎时，我们常常感到四肢无力，其原因是体内丢失了大量的无机盐，使无机盐平衡遭到破坏，因此需要输液来补充。2．血糖的平衡。当我们长时间没有进食时，常感到四肢无力、头晕眼花，这是由于葡萄糖供应不足，大脑得不到足够的能量而引起的。3．体温的恒定。当我们感冒发烧时，食欲低下、精神不佳，这是由于体温升高，影响了消化酶等各类酶的催化功能，导致消化不良和其他生理活动紊乱的缘故。二、血浆中成分的变化与人体的代谢和健康1．从水的含量及平衡分析

人体每天都要从饮食中获取水，同时又通过多种途径排出水，当血浆中渗透压升高时，抗利尿激素含量上升，增加对水的重吸收。2．从O2的含量来分析 (1)刚进入高原的人，对高原缺氧环境所产生的生理反应：呼吸频率加快，便于运输更多的O2并排出CO2，以满足新陈代谢所需。 (2)短时间的剧烈运动，O2的量暂时无法满足机体的需要，能量主要来自无氧呼吸。3．从蛋白质、废物的含量来分析 (1)血浆蛋白质含量降低 ①营养不良使合成量减少； ②肾小球肾炎，血浆蛋白随尿液排出体外，患者出现水肿现象。 (2)当代谢废物含量上升时，说明肾功能衰竭，会患尿毒症。三、内环境稳态失调引起的疾病 ①血糖平衡失调——低血糖、糖尿病等。 ②pH失调——酸中毒、碱中毒。 ③渗透压失调(如呕吐等)——细胞形态、功能异常。 ④体温失调——发烧、中暑等5．稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，当稳态遭到破坏，必将引起() A．酶促反应速率的加快 B．儿童患佝偻病 C．细胞代谢紊乱 D．成年人患肌无力病 解析：本题考查稳态的意义。B、D中的疾病是稳态失调的一种表现症状，但稳态被破坏，不一定患这两种疾病。稳态被破坏后，主要表现为细胞代谢紊乱，一般不会表现出酶促反应速率加快，反而可能减慢，因为酶的活性降低。 答案：C【例1】根据下图判断，正确的描述是()①对于组织细胞的正常生理活动，过程a较过程b和c更为重要②组织液中的CO2有害无益③组织液中的物质是有变化的④过程b或c受阻可导致组织水肿A．①③ B．①② C．②④ D．③④本题主要考查组织液的成分变化及自身平衡的维持，分析如下：自主解答：________答案：D组织水肿是由于组织液增多造成的。主要原因包括以下几个方面：(1)过敏反应中组织胺的释放引起毛细血管壁通透性增高，血浆蛋白进入组织液使其浓度升高，吸水造成水肿。(2)毛细淋巴管受阻，组织液中大分子蛋白质不能回流至毛细淋巴管而致使组织液浓度升高。(3)营养不良时，血浆蛋白或细胞内蛋白质减少，使血浆浓度降低或细胞内液浓度下降，水分进入组织液。组织水肿是在不同条件下，组织液浓度升高或血浆、细胞内液浓度下降，使血浆、细胞内液中的水渗透到组织液引起水肿现象。【例2】下面是体液各组成部分关系图解，请据图回答：(1)C和D内的液体分别为________和________。(2)A和B液体间的物质交换是通过组织中的________结构完成的。(3)B和C之间的水分交换方式是________。(4)A液体的水分排出体外，主要通过________、________、________和消化道四种结构完成。解答本题的关键是判断出A、B、C、D的成分，过程如图：思路点拨：体液包括细胞内液和细胞外液。细胞外液主要包括组织液、血浆和淋巴。在组织中毛细血管壁是血浆和组织液进行物质交换的主要结构。B和C之间水分交换通过细胞膜，水通过细胞膜的方式是渗透(自由扩散)。血浆中水分的排出主要通过血液循环运送至肾，通过肾的泌尿作用，以尿的形式排出体外；有一部分水通过皮肤中的汗腺分泌汗液排出体外；还有一部分水可由肺通过呼气以水蒸气的形式排出，以及由消化腺分泌消化液进入消化道，其中除大部分被吸收进入血浆外，有一部分随粪便排出。自主解答：________________________________________________________________________答案：(1)细胞内液淋巴(2)毛细血管壁(3)渗透(自由扩散)(4)肾皮肤肺规律方法：内环境成分与细胞内液的判断方法：(1)血浆与淋巴、淋巴与组织液之间是单向转变的，即组织液可以成为淋巴，淋巴可以回流为血浆，但不能原路返回。(2)血浆与组织液，组织液与细胞内液可相互渗透。实验“生物体维持pH稳定的机制”实验的分析(1)实验原理分析本实验采用对比实验的方法，定性地说明人体内液体环境与缓冲液相似而不同于自来水，从而说明生物体维持pH相对稳定的机制。(2)实验对比分析说明：①表示用NaOH对自来水的处理。②表示NaOH或盐酸分别对缓冲液和生物材料的处理。③表示用盐酸对自来水的处理。比较以上三曲线变化规律可知：生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水，说明生物材料内含有酸碱缓冲物质，从而能维持pH相对稳定。【例】请根据提供的实验材料和用具，回答相关的问题： 一、实验材料和用具 家兔的血浆适量、蒸馏水、预先配制的缓冲液、量筒、试管若干支、Na2CO3溶液、乳酸、pH试纸。二、实验流程步骤A组B组①1号试管2号试管3号试管1号试管2号试管3号试管？等量缓冲溶液等量血浆？等量缓冲溶液等量血浆②滴加等量的Na2CO3溶液？③记录结果记录结果预测结果？？结论？？(1)步骤①中向A组和B组的1号试管中加入________。(2)步骤②中向B组3支试管中滴加________。(3)预测结果：A组：________________________________________________。B组：________________________________________________。(4)从以上实验结果分析，可以得出的结论是____________________________________。思路点拨：本题是一个实验设计题，在实验设计题中除了要研究的变量是可变的之外，其他的条件必须