第01讲细胞生活的环境-2021年新高二生物暑假课程（人教版2019选择性必修1）

第01讲细胞生活的环境【学习目标】1.说明血浆、组织液和淋巴液等细胞外液共同构成高等动物细胞赖以生存的内环境。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．简述机体通过呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环境间的物质交换。【基础知识】一、体内细胞生活在细胞外液中1.体液是人和高等多细胞动物体内的以水为基础、含有许多离子和化合物的液体的统称。体液的组成：体液包括细胞内液和细胞外液，细胞外液包括组织液、血浆和淋巴液，如下图。【易错提醒】①有些细胞生活在不止一种细胞外液中。如毛细血管壁细胞直接生活的液体环境包括组织液和血浆；毛细淋巴管壁细胞直接生活的液体环境包括组织液和淋巴液；淋巴细胞和吞噬细胞直接生活的液体环境包括淋巴液和血浆。②一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。2.内环境：由细胞外液构成的液体环境。组成内环境的组织液、血浆和淋巴液的成分能够相互转换，如下图：【特别提醒】血浆成分有三个来源：①从消化道吸收而来；②从组织液中回渗而来；③淋巴液在左右锁骨下静脉汇入；组织液的成分主要由两个来源：①血浆透过毛细血管壁进入；②组织细胞代谢产物透过细胞膜进入；淋巴液的成分主要来自组织液滤过到毛细淋巴管内形成。二、细胞外液（内环境）的成分：细胞外液是一种类似海水的盐溶液。血浆的主要成分如下图所示：【特别提醒】组织液和淋巴液除蛋白质含量很少外，其他成分及含量和血浆相近。【生命观念】细胞外液是一种类似海水的盐溶液，在一定程度上反映了生命起源于海洋。三、内环境的理化性质：渗透压、酸碱度和温度是细胞理化性质的三个主要方面。1.渗透压：溶液中溶质微粒对水的吸引力。（1）渗透压的大小：渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，溶质微粒越多，溶液渗透压越高；溶质微粒数越小，溶液渗透压越低。（2）血浆渗透压：①血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关；②在组成细胞外液的各种无机盐离子中，细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－；③在37℃时，人的血浆渗透压约为770kPa，相当于细胞内液的渗透压。【特别提醒】渗透压的大小和溶液物质的量的浓度呈正相关，百分比浓度相同的溶液渗透压不一定相同。如10%的葡萄糖溶液的渗透压大于10%蔗糖溶液的渗透压。所以，血浆中蛋白质的百分比含量虽然远大于无机盐的百分比含量，由于蛋白质的分子量较大，其物质的量的浓度却远远小于无机盐的物质的量的浓度，因此渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－。人体组织液、淋巴和血浆的渗透压都和0.9%NaCl溶液的渗透压相当，因此，三者之间的水分能够维持渗透平衡；细胞外液渗透压和细胞内液渗透压相当，因此，细胞能够维持正常的形态和功能。2.酸碱度(pH)：正常人血浆近中性，pH为7.35～7.45。【特别提醒】血浆pH之所以保持稳定，与HCOeq\o\al(－,3)、HPOeq\o\al(2－,4)等离子有关。3.温度：人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。四、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，内环境与外界环境的物质交换过程，需要体内各个系统的参与。2.细胞核内环境之间是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。【特别提醒】①身体的有些细胞可以与外界环境直接接触，直接进行某些物质的交换。如皮肤细胞。②内环境与外界环境物质交换关系最密切的系统包括循环系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统和皮肤。其关系如下图所示：【考点剖析】考点一：体液类型辨析例1．人体内甲、乙、丙三种细胞外液的物质交换关系如图所示，相关叙述正确的是（）A.甲、乙、丙共同组成体液B.甲是血浆，约占体液的2/3C.与甲相比，乙中的蛋白质含量较低D.丙是人体绝大多数细胞直接生活的环境【答案】C【解析】甲是血浆、乙是组织液、丙是淋巴液，三者组成了内环境，体液包含细胞外液和细胞内液，A错误；细胞内液约占体液的2/3，血浆只占细胞外液的一部分，B错误；与血浆相比，组织液中蛋白质含量较低，C正确；组织液是人体内绝大多数细胞直接生活的环境，淋巴液不是，D错误。【解题技巧】巧用单、双向箭头判断内环境物质交换示意图单方向的箭头包括：组织液→淋巴液，淋巴液→血浆；双方向的箭头包括：组织液⇄血浆，组织液⇄细胞内液。正常情况下，先找两个单箭头，单箭头指向的是淋巴液，淋巴液指出的单箭头指向的血浆。上图中甲是细胞内液，乙是组织液，丙是血浆，丁是淋巴。考点二：内环境成分判断例2．下列各物质中，全属于内环境成分的一组是()A．K＋、血浆蛋白、胰岛素、CO2B．唾液淀粉酶、溶菌酶、O2、葡萄糖C．麦芽糖、解旋酶、Cl－、尿素D．Ca2＋、载体蛋白、血红蛋白【答案】A【解析】内环境的组成成分包括各种激素、葡萄糖、氨基酸、各种离子、血浆蛋白、CO2和O2等。B项中唾液淀粉酶分泌到消化道内，不是内环境成分；C项中解旋酶存在于细胞内，不属于内环境成分，麦芽糖是植物特有的，不属于内环境成分；D项中载体蛋白位于细胞膜上，不属于内环境成分；血红蛋白存在于红细胞内，不属于内环境的成分。【方法技巧】“四看法”排除不属于内环境的成分考点三：组织水肿的原因例3．长期营养不良，血浆蛋白质降低，会引起组织水肿，这时因为（）A.组织液回渗速率降低B.淋巴生成的速率降低C.淋巴循环受阻D.血浆渗入组织液的速率降低【答案】A【解析】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。也就是说当摄入的蛋白质较低时，人体缺少必需氨基酸，体内的蛋白质减少，细胞中的水渗出、积累在组织液中，而血浆的吸水能力下降，组织液中的水不能及时被运输走，从而引起组织水肿。【归纳总结】组织水肿是内环境稳态失调的一种表现，是在不同条件下，组织间隙中积聚的组织液过多，从而引起全身或身体的一部分肿胀的症状称为组织水肿。组织水肿根据发生的部位不同，分为局部水肿和全身性水肿。高中生物内容所涉及的只是局部水肿里的一部分，引发局部组织水肿的因素主要有以下几种情况。①营养不良引起组织水肿：由于长期营养不足，使血浆蛋白含量过少，血浆渗透压降低，使血浆中大量水分透过毛细血管管壁进入组织间隙而引起组织水肿。②过敏反应引发组织水肿：过敏反应时，使在正常情况下不能透过的血浆蛋白质渗出毛细血管进入组织液，从而使组织液渗透压升高，促进水分过多的进入组织液导致组织水肿。③淋巴回流受阻造成组织水肿：当淋巴管阻塞（如丝虫寄生），淋巴循环受阻时，将导致组织液不能及时顺利形成淋巴而积聚于组织间隙，使组织液增加，最终引起组织水肿。④局部代谢旺盛导致组织水肿：当人体局部组织活动增加，代谢产物也增加时，就使组织液渗透压增大，表现出组织液生成增多，形成水肿。⑤某些脏器病变诱发组织水肿：人体患某些疾病时(如肾小球肾炎、肝炎等)，都会引起血浆蛋白流失到组织间隙或透过肾小球毛细血管管壁，进入原尿，造成血浆蛋白减少，血浆渗透压降低而引起组织水肿。考点四：发生在内环境的生理过程例4．在人体的内环境中可以发生的生理过程是（）

A.丙酮酸氧化分解为CO2和H2O

B.血浆蛋白和血红蛋白的合成

C.淀粉经过消化分解成葡萄糖

D.抗原与某种抗体特异性结合【答案】D【解析】丙酮酸氧化分解为CO2和H2O发生在线粒体，血浆蛋白和血红蛋白的合成都发生在细胞的核糖体，淀粉经过消化分解成葡萄糖发生在消化道，都不发生在内环境。抗原与某种抗体特异性结合发生在内环境。考点五：人体细胞与外界环境的物质交换例5．下列关于人体细胞与周围环境之间进行物质交换的叙述，正确的是（）A.消化道中的葡萄糖经内环境进入肌细胞B.尿素在排泄系统中被重新吸收进入血液C.肝细胞通过细胞膜直接与血液进行物质交换D.经呼吸系统进入血液的氧气与血浆蛋白结合并运输【答案】A【解析】内环境包括血浆、组织液和淋巴，消化道中的葡萄糖先进入血浆，再进入组织液，进而进入肌细胞等组织细胞，A正确；尿素进入泌尿系统后不能被重吸收进入血液，B错误；肝细胞存在于组织液中，通过细胞膜直接与组织液进行物质交换，C错误；经呼吸系统进入血液的氧气与红细胞中的血红蛋白结合并运输，D错误。【归纳提升】人体内的体液分为细胞内液和细胞外液，细胞外液构成内环境，内环境包括：组织液、血浆、淋巴。一切与外界相通的管腔、囊腔（如消化道、呼吸道、膀胱、子宫等）及与外界相通的液体（如泪液、汗液、尿液、消化液等）都不可看作内环境，因而其内所含物质也不可看作存在于内环境中的物质。考点六：肌肉注射和静脉注射的药物走向例6．与肌肉注射相比，静脉点滴因能将大剂量药物迅速送到全身细胞而疗效显著。若①代表血浆，②代表组织液，③代表淋巴液，则下图中所示的内环境a、b、c、d的名称依次对应的是（）A.①②③① B.②①③②C.③①②③ D.②③①①【答案】B【解析】肌肉注射是将药物直接注入组织液，所以a是组织液，a对应②；组织液可以转化成淋巴和血浆，所以b、c分别表示表示血浆和淋巴或淋巴和血浆，所以bc分别①③或③①；静脉点滴是将药物直接注入血浆，而组织细胞的内环境是组织液，因此组织细胞直接从组织液中获取药物，所以d是组织液，d②对应。

【归纳总结】人体内环境包括血浆、组织液和淋巴，人体细胞只有通过内环境才能与外界环境之间进行物质交换，血浆在血管中，通过循环系统，能将静脉滴注而进入的药物迅速送到全身，因而疗效较肌肉注射显著。【过关检测】1．下列属于哺乳动物和人体“内环境”的是（）A.肺泡腔内的气体B.小肠内的消化液C.心室腔内的血浆D.膀胱腔内的尿液2.下列关于人体内环境的叙述，错误的是（）A.内环境即细胞外液构成的液体环境B.内环境包括血浆、组织液和淋巴等C.在人的体液中，细胞外液约占体液的2/3D.机体内细胞的物质交换可通过内环境进行3.毛细血管壁细胞和毛细淋巴管壁细胞所处的内环境分别是（）①血液和组织液②血浆和组织液③淋巴和血浆④淋巴和组织液A.①④ B.②③ C.②④ D.①③4．下列属于人体内环境中的蛋白质的是（）A.消化道中的消化酶B.运输氧气的载体C.维持渗透压的血浆蛋白D.与细胞呼吸作用相关的酶5.下列关于细胞生活的内环境的叙述，正确的是（）A.淋巴细胞直接生活的内环境是淋巴液B.毛细淋巴管壁细胞直接生活的内环境是组织液和淋巴液C.口腔上皮细胞直接生活的内环境是唾液和组织液D.小肠黏膜上皮细胞直接生活的内环境是组织液和消化液6.下列关于渗透压的叙述，错误的是（）A.渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力B.溶液中溶质微粒越多，则对水的吸引力越大C.细胞外液渗透压的大小取决于HCO3、HPO42D.血浆渗透压主要与无机盐的含量有关7.长期营养不良会引起组织水肿，其主要原因是（）A.血浆渗透压降低 B.血浆渗透压升高C.淋巴的渗透压升高 D.细胞内液自由水含量减少8．如图所示为人体体液相关组成及各成分间的关系，请依次填出①~⑤相关内容（）A.细胞内液血浆组织液淋巴液细胞外液B.细胞外液血浆淋巴液组织液细胞内液C.细胞外液组织液血浆淋巴液细胞内液D.细胞内液血浆淋巴液组织液细胞外液9．医生给病人注射药物，药物到达靶细胞的途径不同。以下途径正确的是（）A.肌肉注射：淋巴液→血液→组织液→靶细胞 B.肌肉注射：组织液→血液→组织液→靶细胞C.静脉注射：组织液→淋巴液→血液→靶细胞 D.静脉注射：淋巴液→血液→组织液→靶细胞10.下列各组物质或离子中全是内环境成分的是（）A．O2、CO2、血红蛋白、 B．呼吸酶、抗体、激素、H2OC．纤维蛋白原、Ca2+、胃蛋白酶 D．Na+、HPO42、葡萄糖、氨基酸11.如图为人体新陈代谢局部模式图，请据图回答系列问题：（1）A~D为与新陈代谢直接相关的四大系统，它们分别是____________、____________、____________、____________。E除具有保护作用外，与代谢废物排泄也有密切关系，则E是____________。（2）①②③为体液组成成分，其中构成内环境的是____________和图中未画出的____________等。（3）体外物质通过A进入B一般需经过____________等生理过程。葡萄糖以____________方式进入小肠绒毛上皮细胞。（4）若D系统中最重要的器官功能衰竭，则B中____________等的含量会明显升高，进而导致尿毒症。12.根据下图回答下列问题：

（1）若某人长期营养不良，血浆中蛋白质减少，会引起图甲中[]______中的液体(填字母和名称）结构转移。（2）图乙中⑦的内液约占人体体液的______；④与①⑥成分上的主要区别在于④中含有较多的_____；①④⑥合称为___________，④的渗透压大小主要与_____的含量有关，③的具体内环境是_____。（3）血液中的氧被组织细胞利用经过的途径为（用图中的数字表示）_____，CO2浓度最高的部位是图乙中的[]_____。参考答案1.【答案】C【解析】肺泡腔内的气体属于体外环境，不属于内环境，A错误；小肠内的消化液属于体外环境，不属于内环境，B错误；心室腔内的血浆属于内环境，C正确；膀胱腔内的尿液属于体外环境，不属于内环境，D错误。2.【答案】C【解析】体液包括细胞内液和细胞外液，人体的细胞外液又叫内环境，构成了细胞生活的内环境，A正确；细胞外液又叫内环境，主要由组织液、血浆和淋巴组成，B正确；在人的体液中，细胞外液约占体液的1/3，细胞内液约占体液的2/3，C错误；内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介，机体内细胞的物质交换可通过内环境进行，D正确。3.【答案】C【解析】由于毛细血管壁细胞里面与血浆接触，外面与组织液接触，因此毛细血管壁细胞生活的直接的内环境是血浆和组织液；毛细淋巴管壁细胞内与淋巴液直接接触，外与组织液直接接触，因此毛细淋巴管壁细胞直接生活的内环境是淋巴和组织液。4.【答案】C【解析】消化道与外界直接相通，因此消化道不属于内环境，其中的消化酶不是人体内环境的中的蛋白质，A错误；运输氧气的载体是血红蛋白，位于红细胞内，不属于内环境中的蛋白质，B错误；抗体主要分布在血浆中，属于人体内环境中的蛋白质，C正确；细胞呼吸作用的酶分布在细胞中，不属于人体内环境中的蛋白质，D错误。

5.【答案】B【解析】淋巴液最终汇入血浆，淋巴细胞也可随之进入血浆，故淋巴细胞直接生活的内环境是淋巴液和血浆，A错误；毛细淋巴管壁细胞直接生活的内环境是组织液和淋巴液，B正确；唾液、消化液不属于内环境的成分，口腔上皮细胞和小肠黏膜上皮细胞直接生活的内环境均是组织液，C、D错误。6.【答案】C【解析】渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力，A正确；渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，溶液中溶质微粒越多，则溶液渗透压越高，对水的吸引力也就越大，B正确；血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关，细胞外液渗透压的90%以上来源于钠离子和氯离子，C错误，D正确。7.【答案】A【解析】长期营养不良，血浆蛋白含量降低，从而造成血浆渗透压降低，水分从血浆进入到组织液，导致组织液增多，形成组织水肿，A正确，BCD错误。8.【答案】B【解析】因为血浆和组织液之间可以相互转换，组织液和细胞内液之间也可以相互转换，所以②是血浆、④是组织液、⑤是细胞内液；组织液可以转化成淋巴，淋巴可以转化成血浆，所以③是淋巴；细胞外液主要由组织液、淋巴和血浆组成，所以①是细胞外液。所以图中①～⑤的名称依次是细胞外液、血浆、淋巴液、组织液、细胞内液。即B正确。9.【答案】B【解析】由以上分析可知：肌肉注射中药物经过的途径是组织液→血液→组织液→靶细胞；静脉注射中药物经过的途径是血液→组织液→靶细胞，B正确，ACD错误。10.【答案】D【解析】血红蛋白位于红细胞内，不属于内环境的成分，A错误；呼吸酶位于细胞内，不属于内环境的成分，B错误；胃蛋白酶位于胃液中，不属于内环境的成分，C错误；Na+、HPO42、葡萄糖和氨基酸都存在于血浆中，都属于内环境的成分，D正确。11.【答案】（1）消化系统循环系统呼吸系统泌尿系统皮肤（2）②③淋巴（3）消化、吸收主动运