第1节细胞生活的环境

第1章

人体的内环境与稳态解读章首图文培养学习志向·勇担社会责任本章引言紧密联系社会生活和个人生活，提出了两个与人体内环境稳态有关的实际问题，我们在此基础上引出本章主题。第一个问题是针对在恶劣自然环境中辛勤工作的劳动者(工人、农民、科学家)，他们的体温为什么都是37℃左右？第二个问题是针对生活中常见的个人健康问题——严重腹泻提出：为什么要及时补充水分和盐分？这两个问题情境不仅渗透着劳动教育和健康教育理念，而且紧密联系生活实际，是我们熟悉的且拥有相关经验的两个场景。“人体的内环境与稳态”比较抽象，教材创设这样的情境，从宏观方面引入，从外在现象入手，以引起我们的学习兴趣、激活思维，充分调动我们学习本章内容的积极性。章首页的题图呈现的是我国南极科考队在进行中国第5个南极科考站选址时，科考队员在冰天雪地中进行科学考察的场景。这是我国所进行的第34次南极科考。通过此图，能够强烈感受到科考队员为了国家的科学事业而不畏严寒、艰难前行的精神；此图也可以激发学生以我国科学家为荣的自豪感和爱国情感，体现爱国主义教育。章首页的图题诗描述了什么是稳态，指出了稳态是生命系统的特征，揭示了内环境稳态与细胞之间的共建共享关系。文字简洁生动，内容深刻且富含哲理，概括出本章的主要内容及学科观念，具有统领全章内容的功能，是本章的点睛之笔。理清本章架构初识概念体系·具备系统思维第1节

细胞生活的环境学有目标——课标要求必明记在平时——核心语句必背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．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、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆的相近，最主要的差别在于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。[主干知识梳理]一、体内细胞生活在细胞外液中1．体液的组成2．血浆、组织液、淋巴液之间的动态关系3．内环境是由

构成的液体环境，是细胞生活的

环境。细胞外液直接二、细胞外液的成分1．血浆的主要成分2．与血浆相比，组织液、淋巴液中

的含量很少。3．细胞外液是一种类似于海水的溶液，这在一定程度上反映了

。蛋白质生命起源于海洋三、内环境的理化性质和内环境的作用1．渗透压：血浆渗透压的大小主要与

的含量有关，细胞外液渗透压的90%以上来源于

。2．酸碱度：正常人的血浆近中性，pH为

。稳定的原因与

_______________等物质有关。3．温度：人体细胞外液的温度一般维持在

左右。4．内环境的作用：细胞通过内环境

。无机盐和蛋白质Na＋和Cl－7.35～7.4537

℃与外界环境进行物质交换[边角知识发掘]1．结合教材第3页“思考·讨论”中的示意图，回答问题：(1)图中箭头①②③表示内环境中的物质运输方向，它们依次代表的是___________________________________________________。

(2)如果图中组织细胞是小肠上皮细胞，饭后半小时测定a、b处葡萄糖、氧气的含量，两处有什么不同？提示：如果是小肠上皮细胞，则饭后半小时由于消化吸收和细胞呼吸，a处的葡萄糖和氧气含量均高于b处。①组织液→血浆；②组织液→淋巴液；③血浆→组织液2．仔细观察教材第5页图13，回答下列问题：(1)图中结构①中的液体是

，其来源于

。(2)图中大部分组织细胞的直接生活环境是

，能直接与血浆进行物质交换的细胞是

。淋巴液组织液组织液血细胞和毛细血管壁细胞(3)用文字和箭头表示图中各种液体间的关系。提示：如图所示[教材问题提示]思考·讨论一、血浆、组织液和淋巴液之间的关系(教材第3页)1．细胞外液是指存在于细胞外的体液，包括血浆、组织液和淋巴液等。血细胞直接生活在血浆中，体内绝大多数细胞直接生活在组织液中，大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。所以说，细胞外液是体内细胞直接生活的环境。2．当血浆流经毛细血管时，水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出，进入组织细胞间隙而成为组织液，绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中。少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管，形成淋巴液，淋巴液经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆。3．人体细胞外液主要由组织液、血浆和淋巴液等构成，它们虽然分布在人体不同部位，但基本化学成分相同，并且彼此紧密联系，共同构成人体细胞生活的内环境。由此可见，全身的细胞外液是一个有机的整体。二、血浆的化学组成(教材第4页)1．表中的化学物质可分为无机物和有机物两类。2．血浆中还含有各种激素、维生素、O2等。3．葡萄糖是主要的能源物质，三酰甘油是储备能源的物质，蛋白质是生命活动的主要承担者，无机盐能够调节人体的生命活动。4．如血浆中的葡萄糖主要来源于食物中的糖类，主要用于氧化分解放能，最终生成CO2和H2O，排出体外。涉及消化系统、循环系统、呼吸系统、泌尿系统。三、内环境如何完成与外界环境的物质交换(教材第6页)1．Na＋来自食物，不需要经过消化可直接被吸收。葡萄糖、氨基酸主要来自食物中的糖类和蛋白质，糖类和蛋白质是两类大分子物质，必须经过消化系统的消化，分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物质吸收后主要进入小肠绒毛内的毛细血管中。O2从外界空气中获得，通过呼吸运动的吸气，经呼吸道进入肺，在肺泡中与肺部毛细血管进行气体交换，进入肺部毛细血管中。进入血液中的各类物质经血液循环运输到全身各处的毛细血管中，再通过物质交换过程进入组织液和淋巴液。2．说出红细胞和一般组织细胞的生活环境，并概括什么叫作内环境？提示：红细胞直接生活的环境是血浆，一般组织细胞直接生活的环境是组织液，由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。3．

右图是正常人体内肝细胞局部结构示意图，其中①②③④分别表示体液的成分。(1)肝细胞生活的直接环境是

(填图中标号)，毛细血管壁细胞生活的直接环境是

(填图中标号)。与毛细血管相比，毛细淋巴管主要特点是

。(2)图中细胞外液间的关系可用标号和箭头表示为

②①和②起始端是盲端[师说重难]

一．血液≠血浆，体液≠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，而血液包括血浆和血细胞。二．几种常考的细胞生活的内环境细胞名称直接内环境组织细胞组织液毛细血管壁细胞血浆、组织液毛细淋巴管壁细胞淋巴液、组织液红细胞血浆淋巴细胞淋巴液、血浆等[在应用中悟][典例]下列属于内环境的是

(

)A．淋巴管内的液体 B．输尿管内的液体C．汗腺导管内的液体

D．消化管内的液体[解析]输尿管内的液体、汗腺导管内的液体、消化管内的液体均属于外界环境；内环境主要由组织液、血浆和淋巴液组成，因此淋巴管内的液体属于内环境。[答案]

A[名师点睛]一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、子宫等)中的物质及直接分泌到外界环境中的物质(如尿液、泪液、汗液等)不属于内环境的成分。[在训练中评]1．长途跋涉可能导致脚上磨出水疱，休息几日后，水疱往往又自动消失。水疱中的液体主要渗入

(

)A．组织细胞 B．毛细血管和各级动脉、静脉C．各级动脉和静脉

D．毛细血管和毛细淋巴管解析：水疱中液体的主要成分是组织液，组织液可单向渗透到淋巴管形成淋巴液，也可和血浆双向渗透，所以水疱中的液体主要渗入毛细血管和毛细淋巴管。答案：D

2．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：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；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)。答案：D

2．下表是人体细胞内液和细胞外液中的物质组成和含量的测定数据，其中统计了组织液和血浆的部分化学成分和含量。据此回答下列问题：成分/(mol/L)Na＋K＋Ca2＋Mg2＋Cl－HCO有机酸蛋白质①②142.005.0025.001.50103.0027.006.0016.00③147.004.001.251.00114.0030.007.501.00④10.00143.002.5010.4525.0011.00—47.00(1)表中标号①④的名称分别是什么？提示：①细胞外液，④细胞内液。(2)表中表示血浆的标号是哪个？判断的理由是什么？提示：标号②是血浆，判断的理由是②与③相比，含有较多的蛋白质。[师说重难]

一．比较血浆、组织液、淋巴液的异同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血浆透出毛细血管壁②组织细胞代谢产生①组织液渗入毛细淋巴管形成②由消化道吸收而来化学成分含有水、无机盐、蛋白质等，血浆中蛋白质含量较高，而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少二．“四看法”排除不属于内环境的成分[在应用中悟][典例]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]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。[答案]

B[名师点睛]在正常生理条件下，能够通过血液运输的或通过细胞外液输送的，都属于内环境的成分。而只能存在于细胞内或细胞膜上的成分，如血红蛋白、细胞膜上的载体、胞内酶(如呼吸酶)等，不属于内环境的成分。

[在训练中评]1．下列物质中，都能在血浆中找到的一组是

(

)A．甲状腺激素、乳酸、尿素、碱性磷酸酶B．氨基酸、纤维素、CO2、Na＋C．胃蛋白酶、Ca2＋、脂肪、葡萄糖D．呼吸酶、脂肪酸、尿酸、胆固醇解析：甲状腺激素、乳酸、尿素、碱性磷酸酶在血浆中均含有，A正确；纤维素是植物细胞壁的主要成分，血浆中不含有纤维素，B错误；胃蛋白酶位于消化道，血浆中不含有胃蛋白酶，C错误；呼吸酶位于细胞内，血浆中不含有呼吸酶，D错误。答案：A

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：心肌细胞进行有氧呼吸不断产生CO2，使其内的CO2浓度高于其生活的内环境，A错误；血管中的药物需透过毛细血管壁进入组织液，再经组织液进入肌细胞内部，B正确；血浆蛋白进入组织液会引起组织液的渗透压升高，由血浆进入组织液的水分增多，导致人体组织水肿，C正确；内环境的成分中有葡萄糖和无机盐等，D正确。答案：A

(3)食物中的淀粉经消化彻底水解为葡萄糖，被吸收进入血液循环运送到不同的组织细胞，在氧气的参与下，彻底氧化分解成CO2和H2O。前者经肺呼出体外，体内多余的水分经肾形成尿液排出体外。以上过程涉及人体的主要系统有哪些？内环境的主要作用是什么？提示：消化系统、循环系统、呼吸系统、泌尿系统。细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。2．内环境与组织细胞和外界环境的关系可以概括成下图。据图回答问题：(1)空气中的O2进入图中组织细胞，与

结合生成水，该过程共跨过

层生物膜。(2)组织液和血浆的渗透压发生什么变化，会导致组织水肿？提示：组织液渗透压过高或血浆渗透压过低，都会导致组织液增多，引起组织水肿。[H]11[师说重难]

一．细胞外液渗透压不只与Na＋和Cl－的浓度有关细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－，细胞外液中的尿素或K＋、Ca2＋等也与渗透压有关。二．组织水肿及其产生的原因分析组织水肿并非教材提及的知识点，但由于组织水肿的发生与内环境各成分之间的联系这一重要考点密切相关，因此很受命题者的青睐，也是考生常见的易错点。引起组织水肿的原因可从两方面分析，凡是导致血浆渗透压下降或组织液渗透压升高的因素，都会使水分从血浆进入组织液，从而引起组织水肿，总结如下：[在应用中悟][典例1]人体内各种液体的成分都处在动态变化中，下列说法错误的是(

)A．血浆中的蛋白质含量减少将导致组织液增多B．组织液不断生成与回流，生成与回流的组织液中CO2的含量相等C．组织液中有些物质可经毛细血管静脉端进入血浆D．维持组织液与细胞内液成分的差异需要消耗ATP[解析]血浆中的蛋白质含量减少，血浆渗透压降低，组织液渗透吸水，组织液增多，A正确；CO2是由于组织细胞进行有氧呼吸产生的，CO2通过自由扩散的方式顺浓度梯度离开组织细胞进入组织液，再进入血浆，说明生成与回流的组织液中CO2的含量不等，B错误；组织液中有些物质可经毛细血管静脉端进入血浆，C正确；组织液与细胞内液中的葡萄糖、无机盐等物质通过主动运输进出细胞时，需要消耗能量，D正确。[答案]

B[典例2]血浆中的1个葡萄糖分子进入组织细胞被彻底氧化分解，需要穿过几层细胞膜 (

)A．5层 B．3层C．6层

D．4层[解析]血浆中的葡萄糖分子进入组织细胞必须通过内环境。葡萄糖首先要穿过毛细血管壁进入组织液，毛细血管壁由一层上皮细胞组成，所以葡萄糖穿过这层细胞即穿过2层细胞膜，再进入组织细胞共穿过3层细胞膜。进入组织细胞的葡萄糖在被彻底氧化分解时，首先要在细胞质基质中经过细胞呼吸的第一阶段，被分解成两分子丙酮酸，再进入线粒体被彻底氧化分解。线粒体膜不是细胞膜，所以血浆中的葡萄糖进入组织细胞被彻底氧化分解经过的细胞膜只有3层。[答案]

B[名师点睛]葡萄糖经过的膜层数至少为进、出小肠上皮细胞(2层)＋进、出毛细血管壁细胞(2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)：[在训练中评]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：单细胞动物都直接与外界环境进行物质交换，A正确；骨骼肌细胞是组织细胞，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；有一些简单的多细胞动物(如水螅)的细胞能直接与外部环境接触，能够直接与外界环境进行物质交换，D错误。答案：D

2．人患病后到医院就诊，常采用输液治疗的方法。肌肉注射一般是将药物直接输送到组织液里，静脉注射则是将药物输入到血浆里。下列有关叙述错误的是

(

)A．组织液是内环境的一部分B．肌肉注射的药物不可能出现在淋巴液中C．静脉注射的药物进入胃细胞需经过组织液D．静脉注射常使用0.9%的生理盐水以维持正常渗透压解析：内环境主要由血浆、组织液和淋巴液构成，A正确。肌肉注射的药物会出现在淋巴液中，B错误。静脉注射的药物先进入血浆，然后再经过组织液到达组织细胞内，C正确。0.9%的生理盐水和血浆是等渗溶液，在静脉注射时需要用0.9%的生理盐水以维持正常渗透压，D正确。答案：B

科学视野——食盐与健康一．人的生命活动离不开食盐食盐的主要成分是氯化钠(NaCl)，是身体成分的重要组成物质。食盐中的钠离子是维持血浆容量、调节体内酸碱平衡、传递神经信号和维持正常细胞功能所必需的，对于平衡细胞内外渗透压、调节人体内水分含量等都起着重要作用。食盐中的氯离子是构成胃酸的主要物质，对食物的消化吸收起着重要作用。二．吃盐