生物必修三复习-第1章-第1-2节

第1章人体的内环境与稳定考纲内容及能力要求考向定位1.细胞外液的组成和理化特征

Ⅱ2.稳态的生理意义

Ⅱ3.生物体渗透压、pH维持稳定的实验探究

Ⅱ1．说明内环境的成分及各液体之间的关系2．描述内环境稳态的概念和生理意义3．描述内环境稳态与健康的关系4．描述稳态的调节机制5．阐明生物体维持pH稳定的机制第1节细胞生活的环境第2节内环境稳态的重要性基础梳理

体液、内环境及其各组分之间的关系基础回顾1．__________作为最基本的生命系统和所有的生命系统一样，要与外界环境之间不断地进行物质和能量的交换。2．人和所有多细胞生物一样，是由单细胞生物进化而来的，故人体体内的细胞都生活在一个液体环境中。例如，红细胞生活在__________里，肌肉细胞、神经细胞等组织细胞生活在__________里，淋巴管中的淋巴细胞生活在__________中。人体内所含的大量以水为基础的液体统称为__________。细胞血浆组织液淋巴体液3．血浆、组织液和__________通过动态的有机联系，共同构成机体内细胞生活的直接环境，为了区别于个体生活的外界环境，人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫做__________。4．血浆中含量最多的是__________，约为__________；其次是__________，约为__________；此外血浆还含有各种营养物质、各种代谢__________、__________、__________等。5．组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近，但又不完全相同，最主要的差别在于血浆中含有较多的__________，而组织液和淋巴中则含有较少的__________。6．因为细胞外液中含有多种__________，且含量约为1%，故其本质上是类似于__________的盐溶液，这在一定程度上反映了生命起源于__________。淋巴内环境水90%蛋白质7%-9%废物气体激素蛋白质蛋白质无机盐海水海洋

探究思考：

单细胞生物有内环境吗？

易错提示：细胞内液与内环境、细胞外液与外界环境的区别：(1)细胞内液是指细胞内的液体；内环境是指由细胞外液构成的液体环境。(2)细胞外液是指由血浆、组织液和淋巴等构成的体内细胞所处的液体环境；外界环境是指人体外的环境。(3)内环境的“内”和“外”是相对的，从人体角度看是内环境，从细胞角度看是细胞外液，所以内环境和细胞外液是同一概念。归纳整合一、体细胞生活在细胞外液体液——不论男性还是女性，体内都含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。体液细胞内液(存在于细胞内，约占2/3)细胞外液

血浆(存在于细胞

组织液外，约占1/3)淋巴等二、内环境各组成之间的关系淋巴循环血浆相互渗透组织液单向渗入淋巴

内环境是细胞外液构成的体内细胞赖以生存的液体环境。体内细胞和内环境之间可以进行物质交换。血浆中的水分和一切能透过毛细血管壁的物质都可以通过毛细血管壁进入组织细胞间隙形成组织液，绝大部分组织液可以通过毛细血管壁又回到血浆中，小部分组织液可透过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液中。跟踪训练1.(2009年上海卷)下列人体不同种类的体液之间，电解质浓度差别最大的一组是()A．血浆与组织液的HCO3-B．组织液与细胞内液的蛋白质C．血浆与组织液的Cl-D．组织液与淋巴液的Na+解析：血浆中电解质含量与组织液基本相同。由于这些溶质和水分都很容易透过毛细血管壁与组织液交换，这一部分液体的理化性质的变化常与组织液平行。在血液不断循环流动的情况下，血液中各种电解质的浓度，基本上代表了组织液中这些物质的浓度。答案：B2.(2008年广东卷)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．①③B．①②C．②④D．③④解析：本题考查内环境、内环境稳态的维持及意义。血浆、组织液与淋巴间的物质交换都是非常重要的，通过物质交换保证了内环境中的物质在不断变化并保持相对稳定性。b或c受阻会影响组织液回流从而出现组织水肿。通过CO2的体液调节，可使人体内环境中的CO2和O2保持相对稳定。答案：D细胞外液的理化性质及体内细胞与外界环境进行物质交换的过程基础梳理1.渗透压(1)定义：溶液中__________对__________的吸引力。(2)渗透压的成因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____(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，其中细胞外液的渗透压90%以上是由__________和__________决定的。溶质微粒水Na+Cl-_2.酸碱度(1)正常人的血浆近中性，pH为__________。(2)维持因素：与血浆含有__________、__________等离子有关。(3)维持酸碱平衡的体系：主要由Na+、K+和HCO3-、HPO24-、有机酸和蛋白质构成，它们均具有一定的缓冲作用，可以维持体液的酸碱平衡。3.温度(1)人体细胞外液的温度一般维持在______左右。所以人体内酶的最适温度也是________左右。(2)体温：幼年__________成年__________老年；女性__________男性。4.内环境与外界环境的关系：内环境是__________与外界环境进行__________的媒介。7.35-7.45HCO3-HPO24-37℃37℃>>>细胞物质交换归纳整合一、细胞外液的理化性质1.渗透压(l)定义：溶液中溶质微粒对水的吸引力。(2)渗透压的成因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(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，其中细胞外液的渗透压90％以上是由Na+和Cl-决定的(4)与人体的健康①当患胃肠炎时，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，使无机盐的平衡遭到破坏。因此，需要输液来补充无机盐，以维持无机盐的平衡。②血浆蛋白含量降低的可能原因是：营养不良使血浆蛋白合成量减少；人患肾小球炎时，血浆蛋白随尿液排出体外，患者出现水肿现象。③当代谢废物含量上升时，说明肾功能衰竭，患尿毒症。2.酸碱度(1)正常人的血浆近中性，pH为7.35～7.45。(2)维持因素：与血浆含有HCO3-,HPO24-等离子有关。(3)维持酸碱平衡的体系：主要由Na+、K+和HCO3-、HPO24-、有机酸和蛋白质构成，它们均具有一定的缓冲作用，可以维持体液的酸碱平衡。3．温度(1)人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。所以人体内酶的最适温度也是37℃左右。(2)体温：幼年＞成年＞老年；女性＞男性。(3)温度与人体健康

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代谢活动紊乱。二、细胞外液与外界环境的关系组织细胞通过内环境实现与外界环境的物质交换，而内环境与外界环境的物质交换需要各个器官系统的参与。组织细胞既依赖于内环境，又参与了内环境的形成和维持。具体物质交换过程如下图所示：1.体内细胞只有经过内环境才能与外界进行物质交换，因此内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介。2.直接与内环境的物质交换有关的系统有四个，包括循环、泌尿、呼吸和消化系统；不同的组织细胞生活的具体内环境不同。3.人的呼吸道、消化道、膀胱、子宫等由孔道与外界相连，储存的液体也直接与外界接触，所以这些液体不属于体液。跟踪训练(2009年广东卷)有关人体内环境稳态的叙述，错误的是()A．有3种以上的生理系统参与维持体内环境稳态B．人体内环境稳态的失调与外界环境无关C．人体维持内环境稳态的调节能力有限D．稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常解析：维持人体内环境的稳态，需要消化、呼吸、循环、泌尿系统直接参与，还需要内分泌系统和神经系统的调节作用，稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常，以维持正常的生命活动。人体维持内环境稳态的调节能力是有限的，与外界环境有关，当外界环境变化超出人体调节能力的时候，内环境稳态就处于失调状态。

答案：B2.(2008年全国卷Ⅱ)下列关于人体内环境及其稳态的叙述。正确的是()A.葡萄糖以自由扩散的方式从消化道腔中进入内环境B.H2CO3/NaHCO3对血浆pH相对稳定有重要作用C.内环境的温度随气温的变化而变化D.人体的内环境即指体液解析：考查了内环境稳态的有关知识。食物消化后才能被小肠所吸收，葡萄糖、氨基酸等物质经主动运输进入血液，再运输到全身各处被机体所利用。体液是指人体内的液体，包括细胞内液和细胞外液。人体的内环境(细胞外液)主要包括血浆、组织液和淋巴，其理化性质保持相对稳定，如由于机体中含有H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等缓冲物质而使pH稳定在7.35~7.45之间；体温保持在37℃左右；渗透压约为770kPa。内环境的相对稳定，是细胞进行正常生命活动的条件之一。

答案：B内环境的稳态与意义基础梳理1.稳态：正常机体通过_______作用，使各个______协调活动，共同维持内环境的_________状态。2.特点：内环境的_________和_______都处于动态平衡中。3．对稳态调节机制的认识(1)经典解释：在_________和_________的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。(2)主要调节机制：______________调节网络。(3)稳态失调：人体维持稳态的_________是有一定限度的，当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态会遭到__________。(4)重要意义：内环境稳态是_____________________的必要条件。调节器官、系统相对稳定每一种成分理化性质神经调节体液调节调节能力神经—体液—免疫破坏机体进行正常生命活动

探究思考：肾炎病人为什么会出现全身水肿？归纳整合一、内环境稳态内涵稳态并不是指内环境的各种化学成分和理化性质维持在一个固定不变的值，而是在一定范围内维持相对稳定的状态调节基础人体各器官、系统协调一致地正常运行机制神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制，其中水和无机盐的平衡调节依赖于神经和体液调节，侵入人体的病原微生物必须依赖于免疫系统发现并清除能力大小人体维持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，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏意义内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件(1)渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素(2)适宜的体温和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件(3)正常的血糖含量和血液中的含氧量是供给机体所需能量的重要保障二、血浆中的缓冲物质对血浆pH的反馈调节

血浆中存在着缓冲物质：主要有NaHCO3/H2CO3、(其比值为20∶1)、Na2HPO4／NaH2PO4等。它们对维持血浆pH的稳态起了重要作用，其反馈调节过程总结如下：1.剧烈运动使大量乳酸进入血液时，会发生以下变化C2H4OHCOOH+NaHCO3→C2H4OHCOONa(乳酸钠)+H2CO3H2CO3→H2O+CO2↑CO2可由肺排出体外，缓冲了体内产生的过多的酸。2.碱性物质(如Na2CO3)进入血液时，会发生以下变化Na2CO3+H2CO3→2NaHCO3过多的NaHCO3可由肾脏排出，从而缓冲了体内的碱性变化。跟踪训练

1.(2009年海南卷)关于动物内环境稳态的叙述，错误的是()A．血浆渗透压与蛋白质含量有关，与无机离子含量无关B．H2CO3/NaHCO3是维持细胞外液pH稳定的缓冲物质C．细胞内、外的Na+、K+分布不平衡状态是通过消耗能量来维持的D．运动后Na+、K+排出体外较多，但机体的内环境仍维持相对稳定状态2.(2008年宁夏卷)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()A.降低、CO2、Na2CO3B.降低、乳酸、NaHCO3C.升高、CO2、H2CO3D.升高、乳酸、NaHCO3热点聚焦

内环境的稳态及与人体健康(2009年广东卷)下图中曲线表示某健康成年人分别饮1升清水及饮1升生理盐水后的尿生成速率。下列叙述中错误的是()A．饮清水后约1h，尿生成速率达到峰值B．饮清水后0.5h，血液中的抗利尿激素浓度降低C．在3h内，饮清水较饮生理盐水产生的尿量多D．3h后两条曲线将不再交叉或重叠

解析：抗利尿激素调节人体的水平衡，当人体内的抗利尿激素的浓度降低时，人的尿量增加。据图可知，A、C两项描述正确。饮清水后0.5h，尿量大量增加，人体内的抗利尿激素浓度降低，B项正确。3h后，尿生成速率趋于稳定，两条曲线将可能重叠。

答案：D

名师点睛：内环境稳态与人体健康的关系(1)内环境稳态的几个正常值：正常人的血浆pH为7.35～7.45；正常人血浆的总渗透压相当于生理盐水(0.9%)；正常人血糖浓度为80~120mg/dL；正常人平均体温为37.5℃。(2)当血液中Ca、P含量降低时，成年人表现为骨软化病，儿童表现为佝偻病；当血钙过高时，会引起肌无力等疾病；血浆钙过低则会出现抽搐。(3)组织水肿：因某种原因导致血浆中的蛋白质含量降低或组织液中的蛋白质含量升高，使血浆的渗透压降低，组织液的渗透压升高，导致组织液增加。例如，过敏性物质引起组织水肿(过敏反应时组织释放组织胺使毛细血管通透性加大，血浆中的蛋白质渗出进入组织液，从而使组织液渗透压升高而吸水)；营养不良引起组织水肿(营养不良时，血浆蛋白合成量减少，血浆渗透压降低，使水分进入组织液，引起组织水肿。(4)健康的成年人每天水的摄入量等于排出量。(5)K+排出的特点是多吃多排，少吃少排，不吃也排。所以长期不能进食的病人，应注意适当补充钾盐。(6)当人在高温条件下工作、剧烈运动或是患某些疾病(如剧烈呕吐、严重腹泻)时，都会丢失大量的水和无机盐(主要是钠盐)，故应注意补充足够的水和食盐。若缺乏钠盐就会导致机体的细胞外液渗透压下降并出现血压下降、心率加快、四肢发冷等症状，严重的甚至会出现昏迷等症状，及时补充生理盐水可缓解这些症状。如果排出的尿量过少，代谢废物不能及时随尿液排出体外，就会引起中毒而损害健康。(7)K+不仅在维持细胞内液的渗透压上起到决定作用，而且还具有维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋性的重要作用。当血钾含量过低时，会导致心律失常，出现心动过速。(8)人体的体温调节能力是有一定限度的，如人在高温环境中易发生中暑现象，故人要避免在寒冷和高温环境中停留过久(这属于行为性调节)。(9)一定限度的体温升高，有利于抗体的生成，白细胞活动加强、肝脏解毒功能增强，一定限度的低温也有一定的好处，如手术中的低温麻醉。(10)糖尿病：病人的胰岛B细胞受损，导致胰岛素分泌量不足，这样就使葡萄糖进入组织细胞和在细胞内氧化分解发生障碍。患者表现出“三多一少”的现象(多食、多饮、多尿、体重减轻)和高血脂等并发症。糖尿病患者除了不宜多吃糖类食物外，还不宜多吃富含蛋白质的食物，主要原因是蛋白质在体内可以转化为糖类，增加血糖浓度。热点训练当人们参加强体力劳动大量出汗时，为了维持内环境相对稳定，机体必须进行多项调节，其中包括()①胰岛A细胞的分泌活动增强②胰岛B细胞的分泌活动增强③抗利尿激素分泌增加④抗利尿激素分泌减少A．①③B．①④C．②③D．②④

解析：人体内环境稳态的维持，主要是由神经调节和体液调节共同作用的结果。强体力劳动大量出汗，流失大量水份而造成细胞外液渗透压升高，刺激下丘脑细胞外液渗透压感受器兴奋，抗利尿激素分泌增加，作用于肾小管对水的重吸收增加；同时机体消耗血糖，而胰岛A细胞的分泌活动增强，分泌胰高血糖素。

答案：A走进实验室

基础再现实验课题：生物体维持pH稳定的机制一、实验原理

细胞代谢会产生许多酸性物质，如碳酸等；人和动物吃的食物消化吸收后经代谢会产生一些酸性或碱性物质。这些酸性或碱性物质进入内环境，会使pH发生偏移，但一般情况下，机体能通过缓冲物质使pH稳定在一定范围内。

二、目的要求

通过比较自来水、缓冲液(如Na2HPO4、KH2PO4等的溶液，在加入酸或碱后，能使pH的变化减弱)和生物材料在加入酸或碱后pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的。

三、材料用具

生物材料(肝匀浆、马铃薯匀浆、用水5∶1稀释的鸡蛋清、黄瓜匀浆)、pH=7的磷酸缓冲液、0.1mol/LHCl(盛于滴瓶中)、0.1mol/LNaOH(盛于滴瓶中)、4副防护手套、50mL烧杯1个、50mL量筒1个、彩色铅笔、pH计或万能pH试纸、镊子1把、自来水。过程设计

1.方法步骤和记录(1)将25mL自来水倒入50mL烧杯中。(2)用pH计或pH试纸测试起始的pH，并作记录。(3)一次加一滴0.1mol/LHCl，然后轻轻摇动，加入5滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。(4)充分冲洗烧杯，并向其中倒入25mL自来水。测定并记录起始的pH。再如步骤3，一滴一滴地加入0.1mol/L的NaOH，测定并记录pH。(5)充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复步骤1至步骤4，记录结果。(6)充分冲洗烧杯，选两种生物材料分别代替自来水，重复步骤1至4，记录结果。2.现象观察不同实验材料pH变化记录表加入0.1mol/LHCl加入0.1mol/LNaOH入不同数量液滴后的pH加入不同数量液滴后的pH051015202530051015202530自来水缓冲液生物材料1生物材料2提示：加入0.1mol/LHCl后，自来水pH逐渐偏小，缓冲液、生物材料pH几乎不变；加入0.1mol/LNaOH相同3.实验结论(1)根据所得数据，以酸或碱的滴数为横轴，以pH为纵轴，画出自来水pH变化的曲线。以实线表示加入酸后的变化，虚线表示加入碱后的变化。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，也同样以实线和虚线分别表示加入酸、碱后的变化。以下曲线仅作参考：(2)根据实验结果，说出不同实验材料pH变化的特点。答案：自来水中加入酸碱物质后，pH逐渐变小或变大，而缓冲液和生物材料中加入一定量酸碱后pH几乎不变或变化不大。4.实验评价你的实验测得的不同情况下的pH值是否存在误差？分析误差存在的原因，如何降低误差？

答案：有误差。原因：(1)烧杯清洗不干净。(2)加入酸、碱后不摇动或摇动不均匀、不彻底。(3)加入酸、碱后不待其稳定就立即测pH值等。(根据你的实验结果，作出相应回答)易错归纳1.第一次“充分冲洗烧杯”是为了避免酸性物质HCl与碱性物质NaOH发生中和发应，使实验现象不明显，减少误差。因此在实验过程中，出现了很多次的“充分冲洗烧杯”。第二次和第三次“充分冲洗烧杯”是为了防止不同的生物材料混合，影响实验效果。2.HCl和NaOH均有腐蚀性。应避免其与皮肤和眼睛接触，也不要入口。若有洒落或溅出，要立即用水冲洗15min，并告诉老师。3.生物材料最好是一种植物材料，一种动物材料。精题演习1.人体剧烈运动，当肌肉细胞缺氧时，pH是降低还是升高？pH的这种变化是由哪种物质引起的？需何种缓冲物质进行调节()A．降低、CO2、NaHCO3B．升高、CO2、H2CO3C．降低、乳酸、NaHCO3D．升高、乳酸、NaHCO3

解析：本题考查了人体内维持pH相对稳定的机制，当肌肉进行无氧呼吸时会产生乳酸，从而使pH下降，而NaHCO3可以与乳酸反应产生乳酸钠和碳酸，碳酸分解生成CO2，CO2通过呼吸系统排出体外，从而维持内环境中pH的相对稳定。

答案：C2.有一类疾病属于呼吸性酸中毒，是由于呼吸道阻塞、肺膨胀不全或肺炎等导致体内二氧化碳排出受阻。请运用有关知识回答下列问题。(1)血液的pH通常在__________之间，当血液中CO2大量积累时，它就与水反应形成__________，该物质在血液中的积累会使血液的pH低于__________，但总的影响不会太大，因为该物质又会很快分解成__________。(2)病人因呼吸受阻，肌细胞中会产生大量的乳酸，乳酸进入血液后，会使血液的pH，但乳酸可与血液中的__________发生反应，生成__________，这样，血液的pH就相对稳定。(3)病人从水果中摄入的碳酸钠进入血液后，与碳酸反