-新教材高中生物第1章人体的内环境与稳态第1节细胞生活的环境学案新人教版选择性必修

PAGEPAGE13细胞生活的环境新课程标准核心素养1.说明血浆、组织液和淋巴液等细胞外液共同构成机体细胞赖以生存的内环境；说明内环境的理化性质。2．阐明机体细胞生活在内环境中，通过内环境与外界环境进行物质交换，同时也参与内环境的形成和维持。3．运用图示和模型等方法阐释内环境为机体细胞提供适宜的生存环境并与外界环境进行物质交换。1.生命观念——通过掌握内环境的组成及相互关系，形成稳态与平衡观和生命的系统观。2．科学思维——通过对血浆、组织液和淋巴液之间关系的学习，培养模型与建模的科学思维方式。3．社会责任——通过对人体渗透压、酸碱度和温度等细胞外液理化性质的学习，关注人体健康。知识点(一)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,))体内细胞生活在细胞外液中1．体液(1)概念：人体内含有的大量以水为基础的液体。(2)组成2．内环境(1)概念：由细胞外液构成的液体环境。(2)组成及关系①内环境的组成②相互关系(1)细胞质基质、核液和血液都属于体液(×)(2)胰液、原尿、胃液和胆汁属于体液(×)(3)毛细血管壁细胞生活的液体环境是组织液和血浆(√)(4)淋巴细胞只能生活在淋巴液中，淋巴液是淋巴细胞赖以生存的内环境(×)1．(生命观念)请判断下列哪些液体不属于体液，并说明理由。①小肠腔内的消化液②膀胱内的尿液③汗液④泪液⑤大脑细胞间隙的液体⑥毛细淋巴管内的淋巴液⑦毛细血管内的血液提示：①②③④⑦①②③④大多通过管道直接与外界联通，⑦血液包括血浆和血细胞，血浆是体液，但血细胞不属于体液。2．(科学思维)图中的A、B、C是某些结构，a、b、c、d表示四种体液，请说出它们的名称及关系。提示：A、B、C分别是组织细胞、毛细血管和毛细淋巴管；a、b、c、d分别是细胞内液、血浆、组织液和淋巴液。1．归纳概括与内环境各组分有关的细胞生活的内环境细胞类型所处内环境血细胞血浆毛细血管壁细胞血浆和组织液毛细淋巴管壁细胞淋巴液和组织液淋巴细胞和吞噬细胞淋巴液、血浆等绝大多数组织细胞组织液2．对比分析血浆、组织液、淋巴液的来源项目血浆组织液淋巴液存在部位血管组织细胞间隙淋巴管成分来源①从消化道吸收而来②从组织液中回渗而来③淋巴在左右锁骨下静脉汇入①血浆渗出毛细血管壁②组织细胞代谢产生①组织液渗入毛细淋巴管形成②由消化道吸收而来1．下列关于人体组织液的叙述，错误的是()A．血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞B．肝细胞呼吸代谢产生的CO2可以进入组织液中C．组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中D．运动时，丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中解析：选D内环境(主要包括血浆、组织液、淋巴液)是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞，肝细胞呼吸代谢产生的CO2可以进入组织液，组织液中的O2通过自由扩散进入组织细胞，A、B、C三项正确。人体细胞进行无氧呼吸时，丙酮酸转化为乳酸的过程发生在细胞质基质(细胞内液)中，D项错误。2．图甲是内环境的结构图，其中①②③④分别代表体液中的不同成分，图乙表示体液中这几种成分相互之间进行物质交换的关系，以下描述正确的是()A．图甲中①②③④分别代表图乙中的A、B、C、DB．B中的大分子蛋白质不能流到CC．图甲中③④处的氧分压和二氧化碳分压大小关系应该分别是③＜④和③＞④D．毛细淋巴管管壁细胞生存的内环境是①和②解析：选C由图示分析可知，图甲中①为淋巴液，对应于图乙中的B，②为细胞内液，对应于图乙中的D，③为组织液，对应于图乙中的A，④为血浆，对应于图乙中的C，A错误；B为淋巴液，其中的大分子蛋白质能流到C血浆，B错误；图甲中③④处的氧分压和二氧化碳分压大小关系应该分别是③＜④和③＞④，C正确；毛细淋巴管管壁细胞生存的内环境是①和③，D错误。[方法技巧]巧用单、双向箭头判断内环境物质交换示意图知识点(二)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1())细胞外液的成分及理化性质1．细胞外液的成分(1)血浆的化学组成(2)组织液、淋巴液、血浆成分的异同①相同点：成分和各成分的含量相近。②不同点：血浆中含有较多的蛋白质，组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。(3)细胞外液的本质：是一种盐溶液，类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。2．内环境的理化性质(1)溶液渗透压①定义：溶液中溶质微粒对水的吸引力。②渗透压大小与溶质微粒数目的关系溶质微粒数目对水的吸引力渗透压高低越多越大越高越少越小越低③影响渗透压大小的主要物质类型主要影响物质血浆渗透压无机盐、蛋白质细胞外液渗透压Na＋、Cl－(2)酸碱度①正常人血浆的pH：7.35～7.45。②维持因素：与血浆中的HCOeq\o\al(－,3)、H2CO3等物质有关。(3)温度：人体细胞外液的温度一般维持在37_℃左右。(1)内环境的成分中有葡萄糖、无机盐和维生素等(√)(2)血红蛋白主要存在于血浆和组织液中(×)(3)NaCl中Na＋参与血浆渗透压的形成，而Cl－不参与(×)(4)无氧呼吸产生乳酸的过程发生在内环境中(×)(5)人体剧烈运动后，由于无氧呼吸产生乳酸，使血浆pH明显降低(×)(6)毛细血管的通透性增加，会引起血浆渗透压上升(×)1．(生命观念)血红蛋白、消化道中的麦芽糖，为什么不属于内环境的成分？提示：血红蛋白存在于红细胞内，消化道属于外界环境，不属于内环境，且麦芽糖是植物体所特有的糖，不能直接被人体吸收。2．(科学思维)根据细胞外液三种成分的关系，分析为什么组织液与淋巴液两者成分最相近？提示：因为淋巴液来源于组织液，虽然血浆与组织液之间可以双向渗透，但血浆中的大分子蛋白质不能进入组织液。3．(科学思维)大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会出现什么变化？这会带来怎样的后果？提示：内环境渗透压会降低。当内环境渗透压降低时，内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内，造成细胞肿胀，进一步导致细胞代谢和功能紊乱。4．(科学思维)人在剧烈运动时会产生大量乳酸进入血液，但血浆的pH却能够保持相对稳定，请简要分析原因。提示：人体血浆中含有HCOeq\o\al(－,3)、H2CO3等物质，可以中和乳酸，保持pH基本不变。1．归纳概括内环境及其组成中的2个“认清”(1)认清4类内环境的物质(2)认清4类非内环境的物质2．构建模型分析引起组织水肿的原因1．在下列物质或过程中，通常不会在人体内环境中出现的是()①血红蛋白②葡萄糖③葡萄糖分解产生丙酮酸④二氧化碳⑤蛋白质分解成氨基酸⑥甲状腺激素⑦碳酸氢盐⑧尿素⑨维生素A．②③④⑥ B．①③⑤C．①③⑦ D．③⑤⑥⑧⑨解析：选B内环境的组成成分包括血浆、组织液和淋巴液等，内环境中含有细胞代谢所需的营养物质(如葡萄糖)和氧气、代谢废物(如二氧化碳、尿素等)以及调节物质(如激素)，所以②葡萄糖、④二氧化碳、⑥甲状腺激素、⑦碳酸氢盐、⑧尿素、⑨维生素都属于内环境的成分；①血红蛋白位于红细胞内，属于细胞内液的成分，③葡萄糖分解产生丙酮酸和还原氢发生在细胞内，不发生在内环境中，⑤蛋白质分解成氨基酸发生在消化道内，因此①③⑤不会在人体内环境中出现，故选B。2．由于胎儿要从母体获得大量的蛋白质等营养物质，往往会造成孕妇身体浮肿。下列浮肿与孕妇身体浮肿的原理不一样的是()A．营养不良引起的组织水肿B．过敏引起毛细血管通透性增强导致的组织水肿C．有蛋白尿的肾炎患者出现的组织水肿D．局部代谢旺盛导致组织水肿解析：选D由于胎儿从母体中摄取大量蛋白质使孕妇血浆蛋白含量降低，血浆渗透压降低，导致组织液中的水分增多，进而造成浮肿。营养不良导致血浆蛋白含量低，血浆渗透压降低；过敏引起毛细血管通透性升高，血浆蛋白逸出至组织液，血浆渗透压降低；蛋白尿即肾脏病变，肾小球通透性增加，蛋白质随尿液排出，导致血浆蛋白含量降低，这些因素导致的组织水肿，其原理都与孕妇身体浮肿的原理相同。组织中代谢废物的累积，直接导致组织液渗透压升高，血浆中的水分渗透到组织液导致水肿，与血浆蛋白浓度无关，其原理与孕妇身体浮肿原理不同。3.如图是人体组织局部切片示意图，其中①③⑤表示三种不同的细胞外液，②④表示细胞，①⑤所在的位置是某些管道的切面。下列有关说法正确的是()A．细胞②所处的内环境是血液和组织液B．长期饮用弱碱性水，会使①的pH明显升高C．血红蛋白、各种激素、尿素都可以在①处找到D．⑤中悬浮着某些细胞的内环境是淋巴液解析：选D分析题图可知，①为血浆，②为毛细血管壁细胞，③为组织液，④为组织细胞，⑤为淋巴液。细胞②所处的内环境是血浆和组织液，A错误；长期饮用弱碱性水，由于人体的血浆中有缓冲物质，人体的pH维持在相对稳定的范围，B错误；血红蛋白位于红细胞内，不能在①处找到，C错误；⑤淋巴液中悬浮着大量的淋巴细胞，淋巴液构成了它们生活的内环境，D正确。[方法技巧]“四看法”排除不属于内环境的成分知识点(三)eq\b\lc\|\rc\(\a\vs4\al\co1(,,,))细胞通过内环境与外界环境进行物质交换1．细胞可以直接与内环境进行物质交换(1)细胞不断获取进行生命活动所需要的物质；(2)细胞不断排出代谢产生的废物。2．内环境与外界进行物质交换需要各个系统的参与(1)消化系统将营养物质摄入体内；(2)呼吸系统吸入O2、排出CO2；(3)泌尿系统把代谢废物、水和无机盐排出体外；(4)循环系统把各种物质运输到机体相应部位。(1)直接参与细胞与外界环境进行物质交换的系统有消化、呼吸、泌尿、循环系统(√)(2)人体细胞与外界环境进行物质交换必须经过内环境(√)(3)单细胞生物与外界环境进行物质交换必须经过内环境(×)(4)内环境是细胞代谢的主要场所(×)下图表示细胞通过内环境与外界进行物质交换的过程，请据图回答有关问题：(1)(生命观念)请说出图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的系统或器官名称。图中的a、b分别表示什么过程？提示：Ⅰ～Ⅳ分别是呼吸系统、消化系统、泌尿系统和皮肤。a指的是消化道对营养物质的吸收；b表示尿液形成过程中对原尿的重吸收。(2)(科学思维)外界空气中的O2进入骨骼肌细胞中发挥作用要经过几层生物膜？CO2从产生部位排到空气中要经过几层生物膜？提示：O2从肺泡进入血浆要经过肺泡壁和毛细血管壁，这两层结构都是由单层细胞组成，所以共经过四层生物膜；O2通过红细胞运输，进出红细胞又需要经过两层生物膜；到达肌肉组织处，O2通过毛细血管壁进入组织液又经过两层生物膜；进入肌肉细胞要经过一层生物膜，O2在线粒体中参与有氧呼吸第三阶段，所以又要经过两层线粒体膜，根据以上分析共经过11层生物膜。CO2排到空气中的路线基本与O2进入人体的路线相反，但CO2一般不需要进入红细胞，所以经过的生物膜层数比O2经过的少两层，共经过9层生物膜。1．构建模型分析物质通过内环境进行交换的过程2．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1．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．内环境从外界得到营养物质要通过消化系统、呼吸系统、循环系统等结构B．代谢废物完全由③过程排出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4层生物膜D．体内细胞能直接与外界环境进行物质交换解析：选A题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表示食物的消化、吸收，需要通过消化系统才能完成；②表示O2进入内环境、CO2排出体外，需要通过呼吸系统才能完成；③表示代谢废物排出体外，需要泌尿系统等来完成；④表示养料和O2进入细胞；⑤表示代谢废物排出细胞。内环境从外界得到营养物质要通过消化系统、呼吸系统、循环系统等结构，A正确；③表示代谢废物排出体外，需要泌尿系统来完成，还可以由皮肤通过汗腺排出，B错误；O2从红细胞进入组织细胞中发挥作用的部位至少要经过：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，共有6层生物膜，C错误；绝大多数体内细胞不能直接与外界环境进行物质交换，必须通过内环境，D错误。2．如图是细胞直接与内环境进行物质交换的示意图，⑤处的箭头表示血液流动的方向。下列说法正确的是()A．②渗回①和渗入④的量相差不大B．若③为脑细胞，⑤处的O2浓度高于①处，而CO2浓度相反C．若③为肝脏细胞，饭后一小时⑤处的血糖浓度低于①处D．⑤的pH能够保持稳定是因为HCOeq\o\al(－,3)含量较多解析：选B题图是细胞直接与内环境进行物质交换的示意图，图中①为血浆，②为组织液，③为组织细胞，④为淋巴液，⑤处箭头表示血液流动的方向，为动脉端。题图中的②组织液渗回①血浆的量较②组织液渗入④淋巴液的量多，A错误；若③为脑细胞，⑤处表示血液流动的动脉端，①处为静脉端，所以⑤处的O2浓度高于①处，而CO2浓度相反，B正确；饭后一小时血浆中的葡萄糖含量偏高，机体会分泌胰岛素促进葡萄糖合成肝糖原，所以若③为肝脏细胞，饭后一小时⑤动脉端的血糖浓度高于①静脉端，C错误；⑤的pH能够保持稳定是因为血浆中存在缓冲物质，D错误。[方法技巧]构建模型分析物质跨膜层数葡萄糖从小肠吸收到进入组织细胞被利用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)＋进组织细胞(1层)＝7层。图示如下(O2的利用也可用该图分析)：要语必背网络构建1.血浆、组织液和淋巴液共同构成机体内细胞生活的直接环境，称为内环境。2．组织液、淋巴液的成分和各种成分的含量与血浆的相近，最主要的差别是血浆中含有较多的蛋白质。3．渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面。4．细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。1．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．多细胞动物都必须通过内环境与外界环境进行物质交换解析：选D单细胞动物和简单的多细胞动物的细胞能直接与外界环境进行物质交换，A正确，D错误；骨骼肌细胞通过细胞膜与组织液进行物质交换，B正确；保持内环境稳态是人体进行正常物质交换的必要条件，C正确。2．下列关于人体内环境的叙述，错误的是()A．心肌细胞内的CO2浓度低于其生活的内环境B．血管中的药物需经组织液进入肌细胞C．血浆蛋白进入组织液会引起组织肿胀D．内环境的成分中有葡萄糖和无机盐等解析：选A心肌细胞生活的内环境是组织液，心肌细胞内的O2浓度低于组织液，但CO2浓度高于组织液；血管中的药物需经组织液进入肌细胞；血浆蛋白进入组织液，其渗透压增大，引起组织水肿；内环境的成分中含有水、无机盐、葡萄糖、氨基酸等物质。3．若给人静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液，则一段时间内会发生的生理现象是()A．机体血浆渗透压降低，排出相应量的水后恢复到注射前水平B．机体血浆量增加，排出相应量的水后渗透压恢复到注射前水平C．机体血浆量增加，排出相应量的NaCl和水后恢复到注射前水平D．机体血浆渗透压上升，排出相应量的NaCl后恢复到注射前水平解析：选C0.9%的NaCl溶液的渗透压与血浆渗透压相等，所以静脉注射该溶液后，血浆渗透压不变，A、D项所述现象不会发生；静脉注射一定量的0.9%NaCl溶液会导致血浆量增加，而后经过机体的调节会将过多的水和NaCl排出体外，C项能够发生，而B项不会发生。4．下列关于在正常情况下组织液生成与回流的叙述，错误的是()A．生成与回流的组织液中氧气的含量相等B．组织液不断生成与回流，并保持动态平衡C．血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液D．组织液中的有些物质经毛细血管静脉端进入血液解析：选A一般情况下，富含氧气的血浆从毛细血管动脉端渗出生成组织液，生活在组织液中的组织细胞通过有氧呼吸消耗部分氧气，导致毛细血管静脉端回流的组织液通常氧气含量相对较低，A错误；组织液不断生成与回流，并保持动态平衡，使得人体内组织液的量相对稳定，B正确；血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液，为组织细胞提供氧气和营养物质等，C正确；组织液中的CO2、尿素等物质经毛细血管静脉端进入血液，运送到排泄器官，D正确。5．图1表示人体中部分体液之间的关系，图2表示细胞与外界环境进行物质交换的示意图。下列相关叙述中错误的是()A．生活在图1乙中的细胞可能是血细胞或毛细血管壁细胞B．如果图1中过程