第1章 人体的内环境和稳态-必背知识清单（沪科2020版选择性必修1）

选择性必修1稳态与调节第1章人体的内环境和稳态一、内环境是机体细胞赖以生存的环境血液检查：血常规和血液生化检查，血液从血管内抽出加入有抗凝剂的试管中，离心后出现三层。血浆可以用来进行血液生化分析。血细胞可以用作血常规分析。1.细胞外液是机体细胞生活的环境体液：人体大多数细胞不直接与外界环境接触，浸在身体内部的液体中，人体内含大量液体。（身体内部的液体统称为体液）分类：细胞内液（细胞里面的液体）（存在于细胞内，2/3）和细胞外液（存在于细胞内，1/3）细胞内液和细胞外液细胞外液：高等动物机体中，无论是悬浮于血液中的血细胞、空隙较大的疏松结缔组织细胞，还是排列紧密的上皮细胞，每个细胞周围都有或大或小的间隙，主要被液体所填充的液体统称为细胞外液。内环境：将细胞外液所构成的液体环境称为内环境，它并不与外界环境直接接触。细胞内液：人体内部还有大量的液体分布于细胞内称为细胞内液。细胞外液和细胞内液间存在直接的物质交换，两者共同组成了机体的体液。细胞外液包括血浆占体液8%组织液（又称细胞间液）占体液25%淋巴（又称淋巴液）占体液1%成分由水（90%）和溶质组成。参与运送生命活动所需的各种血浆蛋白（7%-9%）、无机盐（约1%）、脂质、糖类、激素、O2，以及机体代谢产生的尿素、CO2等。绝大部分呈凝胶状态，不能自由流动，但水和各种溶质分子在组织液中的扩散运动并不受阻碍，能与血浆、细胞内液进行物质交换。是在淋巴管中流动的液体存在部位血管组织细胞间隙淋巴管成分来源a.从消化道吸收而来；b.从组织液中回渗而来；c.淋巴液左右锁骨下静脉汇入a.血浆透出毛细血管壁；b.组织细胞代谢产生组织液渗入毛细淋巴管形成作用这些溶质中有的为血细胞提供各种生存必需，有的在维持血浆酸碱度和渗透压等平衡中起着重要的作用。另外，血浆还参与机体免疫、凝血及体温恒定等调节。因而组织液为体内绝大多数组织细胞提供了最基本和相对稳定的生活环境。淋巴流动时经过的淋巴结中有大量免疫细胞，它们能清除淋巴带来的细菌等病原体。所以，淋巴既为淋巴细胞提供了生存环境，也起到机体防御屏障、参与维持内环境稳定的作用。化学成分三者的基本化学组成比较接近，但略有不同，如血浆中含有较多的血浆蛋白，而淋巴和组织液中仅含极少量蛋白质。三者之间的关系人体的血液循环系统具有遍布全身的血管网络，凭借其深入组织内部的毛细血管网，通过高通透性的毛细血管壁，进行着组织液的生成和回流。该过程中，营养物质和O2等从血浆扩散至组织液，同时将细胞排入组织液的代谢产物尿素、CO2等回收入毛细血管，由此完成内环境的物质更新及稳定。毛细淋巴管的盲端也分布于组织细胞的间隙中，其管壁上呈覆瓦状（一个细胞压另一个细胞）排列的上细胞只允许组织液单向流入毛细淋巴管形成淋巴。这种结构的管壁比毛细血管壁的通透性更大，一些不易透过毛细血管壁的大分子物质（如蛋白质、细菌、病毒和肿瘤细胞等）都可以进入毛细淋巴管。淋巴流经各级淋巴管道，最终汇入血液循环，因此，淋巴循环可以看作是血液循环的辅助。由于途中会经过多个淋巴结，淋巴中的细菌、病毒大多会被清除。①组织液生成②组织液回流③淋巴的生成④组织液与细胞内液的物质交换组成内环境的血浆、淋巴和组织液始终处于动态平衡状态。其中，组织液大部分渗入毛细血管静脉端，另外约10%的物质经淋巴管道进入循环系统。它们行使各自功能的同时，也通过相互沟通使各自的成分与含量维持相对稳定。补充：体液种类的判断1.“两步法”判断体液种类1）第一步：分析三角形①单方向（箭头）淋巴液形成：组织液→淋巴液淋巴液流向：淋巴液→血浆②双方向（箭头）：组织液⇋血浆据此判断甲为淋巴液，乙为组织液，丙为血浆。2）第二步：分析细胞内液⇋细胞外液A、B、C为细胞内液，根据细胞外液的种类可知，A为组织细胞的细胞内液；B为淋巴细胞的细胞内液；C为血细胞或淋巴细胞的细胞内液。2.内环境示意图中体液成分的判断1-2端血液流经小肠血液流经肾脏血液流经肺部血液流经肝脏（肝糖原合成与分解）饥饿：分解糖原，肝糖原分解形成葡萄糖流入血浆中。饱腹；葡萄糖多就会合成糖原。血浆营养物质（葡萄糖、氨基酸、核苷酸、维生素等）↑↓↓↓氧气↓↓↑↓二氧化碳↑↑↓↑血浆代谢废物（尿素）↑↓↑↑3.根据成分判断体液的种类1）根据K+和Na+的多少判断细胞内液和组织液：一般而言，细胞内液中的K+浓度远大于组织液，而Na+正好相反，组织液中的Na+浓度远大于细胞内液。2）根据蛋白质含量判断血浆：血浆中含蛋白质较多，组织液和淋巴液中蛋白质含量较少，所以蛋白质含量较多的细胞外液为血浆。2.呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环境间的物质交换机体所需的O2和营养物质等通过呼吸、消化和吸收等过程从外界摄入，并经循环系统运送至全身各处参与机体细胞代谢活动。同时，细胞代谢所产生并进入内环境的CO2、尿素等物质也会被运送至肺、肾、皮肤等器官排出体外。内环境是细胞与外界环境进行物质交换的枢纽养料-消化系统-循环系统-动脉血（内环境）-组织细胞O2-呼吸系统（肺泡）-毛细血管（循环系统）-动脉血（内环境）-组织细胞CO2（细胞代谢呼出的）-（内环境）血液（动脉血-静脉血）-呼吸系统排出体外（其实还有一部分水）代谢废物（组织细胞-内环境）-血液循环系统-一部分废物泌尿系统（尿素、尿酸）-另一部分废物通过皮肤汗液的方式排出体外。呼吸系统、消化系统、循环系统和泌尿系统等密切协作，确保了机体细胞、内环境及外界环境之间高效而有序的物质交换。外界环境：人的呼吸道、消化道、膀胱等是人体与外界相通的环境，属于外界环境，因而消化液等不属于内环境的组成成分。内环境：指组织液、血浆、淋巴液等细胞外液构成的液体环境。细胞内的环境：指细胞内液，不属于内环境的组成成分。1）属于内环境的物质（位于组织液、淋巴液和血浆，看看这些东西有没有在这三者之中）2）发生和不发生在内环境中的生理过程二、内环境稳态使机体细胞生命活动的保障1.内环境中的各种理化性质处于相对平衡状态1.自稳态内容：内环境的化学成分及各成分的含量和理化性质①渗透压（内环境渗透压的大小与其单位体积内溶质颗粒的数量成正比）（1）内环境渗透压的大小：与其单位体积内溶质颗粒的数量有关。（2）血浆渗透压的大小：主要是由血浆中的各种微粒，尤其是无机盐离子和血浆蛋白分子的数量决定。血浆中颗粒数量最多的是Na+和Cl-，它们为血浆提供了近90%的渗透压。正常人体血浆渗透压为770kPa。（3）等渗溶液：0.9%NaCL溶液。①细胞处于渗透压高于细胞内液的溶液中，会由于失水而皱缩；而处于渗透压低于细胞内液的溶液中，则由于吸水而膨胀甚至破裂。②人体不同部位细胞外液的酸碱度接近中性，如血浆pH为7.35～7.45，组织液和淋巴的pH也都与之相近。血浆中存在着NaHCO3和H2CO3、Na2HPO4和NaH2PO4、KHCO3和H2CO3等多种对酸碱度具有调节作用且成对存在的缓冲物质，它们可通过化学反应在一定范围内对酸碱度进行调节，进而使血浆的酸碱度维持相对稳定。补充：调节原理乳酸（酸性物质）进入血液后，就与血液中的NaHCO3发生作用，生成乳酸钠和H2CO。当NaCO3（碱性物质）进入血液后，就与血液中的H2CO3发生作用，生成碳酸氢盐，而过多的碳酸氢盐可以由肾脏（排除代谢废物的）排出。③温度对维持机体正常生命活动同样至关重要。例如：人体内的酶在35～40℃时，催化效率最高。安静状态下，正常人体内环境的温度通常在37℃左右，这为细胞新陈代谢及机体正常生理活动提供了保障。尽管人的体温会随着昼夜、年龄、性别、活动等因素有所变化，但在神经系统和内分泌系统等调节下，机体通过产热和散热等途径使体温保持相对稳定，变化幅度一般不超过1℃。（检测方法：腋下，耳温，口温。小动物：一般是肛温）④血浆中含有一定浓度的葡萄糖（即血糖），它是人体各种组织、器官正常活动的主要能量来源。正常情况下，随着一天中人生理活动的变化，血糖浓度也会发生波动。例如，空腹时血糖浓度维持在3.90～6.10mmol/L，而在餐后会出现暂时性升高，但最高值不会超过9.10mmol/L。尽管人体的血糖始终处于波动之中，但总体保持在一个相对平衡的范围内。2.内环境的稳态对于生物的生存具有极其重要的意义。（1）细胞乃至人体进行正常生命活动的基本条件（2）相对稳定的内环境使机体内的各种生命活动对外界环境的依赖性降低了，提高了机体对环境因素的耐受能力。补充：各种细胞的内环境①血细胞直接生活的环境是：血浆②淋巴细胞和吞噬细胞直接生活的环境是：淋巴和血浆③毛细血管壁细胞直接生活的环境是：血浆和组织液④毛细淋巴管壁细胞直接生活的环境是：淋巴和组织液⑤体内绝大多数细胞直接生活的环境是：组织液⑥体内细胞直接生活的环境是：细胞外液2.内环境是正常生命活动的基本条件稳态（又称自稳态）的定义：人体调动自身各系统和器官共同活动的结果，相对稳定的状态，是一种动态平衡，不是固定不变。内环境的稳态的意义：是细胞乃至人体进行正常生命活动的基本条件。它是多细胞生物进化过程中形成的一种适应机制，相对稳定的内环境使机体内的各种生命活动对外界环境的依赖性降低，大大提高了机体对环境因素的耐受能力。3.机体系统和器官共同调节以维持内环境稳态在人体中，神经系统、内分泌系统和免疫系统是协调体内各种生命活动最主要的调节者。三者既具备各自独特的调节方式，又彼此密切联系、相互作用。形成了维持人体稳态的“神经–内分泌–免疫”调节网络。人体维持内环境稳态的调节能力具有一定限度。如果外界环境变化过于剧烈或由于感染病毒等原因对机体造成损伤，可能会导致机体调节的某一方面发生紊乱，相应的代谢活动及机能就会出现障碍，内环境的稳态也就遭到破坏，机体细胞失去了赖以生存及发挥功能的环境，最终可能会导致疾病甚至死亡。补充：内环境稳态失调引起的健康问题①pH失调——酸中毒、碱中毒。②渗透压失调——细胞形态、功能异常。③体温失调——发热、中暑等。④血浆蛋白含量降低——出现组织水肿。⑤代谢废物上升——导致尿毒症。⑥O2缺乏——导致乳酸中毒。⑦血钙过低——抽搐；血钙过高——肌无力。⑧血糖平衡失调——低血糖、糖尿病等。内分泌腺或内分泌细胞:产生的激素可以通过体液传送，被运送到作用组织，以此调节机体的新陈代谢、生长、发育、生殖等生理活动。免疫系统:具有“识别敌我、排斥异己”的能力，并以此使机体免受外来异物及体内病变细胞等干扰,维持机体内环境相对稳定神经系统:形成的网络通过快速传导信号，实现对效应器的调节。不仅使机体内部各器官和系统间相互联系，而且也使机体与外界环境联系在起意义：人体维持内环境稳态的调节能力具有一定限度。如果外界环境变化过于剧烈或由于感染病毒等原因对机体造成损伤，可能会导致机体调节的某一方面发生紊乱，相应的代谢活动及机能就会出现障碍，内环境的稳态也就遭到破坏，机体细胞失去了赖以生存及发挥功能的环境，最终可能会导致疾病甚至死亡。1）血浆蛋白含量减少，血浆渗透压下降。①营养不良（摄入蛋白减少）：血浆蛋白合成量减少，血浆渗透压下降，血浆中的水过多地流入组织液中，导致组织水肿。②肾小球肾炎（尿蛋白）：肾小球的滤过作用增大（使血浆蛋白通过肾小球进入原尿），蛋白质随尿液流出体外，血浆中蛋白质减少，血浆渗透压下降，导致组织水肿。2）组织液中蛋白质等增多，组织液渗透压升高。①淋巴回流受阻：组织液中的蛋白质等不能进入毛细淋巴管，使组织液渗透压升高，血浆中的水过多地流入组织液中，导致组织水肿。②局部组织细胞代谢旺盛：组织细胞代谢产物增多，组织液渗透压升高，导致组织水肿。③过敏反应：毛细血管壁细胞通透性增大，血浆蛋白渗出毛细血管，进入组织液，组织液渗透压升高，导致组织水肿。补充：物质运输穿膜层数问题1.确定起始点→通过哪些结构进入内环境→通过什么方式运输→通过哪些结构到达目的地。2.人体内有些结构是由一层细胞组成（便于进行物质交换）的。例如毛细血管壁、毛细淋巴管壁、小肠绒毛壁、肺泡壁、肾小管壁等。3.穿过一层细胞，实际上需要2次经过细胞膜，需穿过2层膜（一层膜有2层磷脂分子）4.氧气的运输过程外界空气中的02（自由扩散）进入肺泡（单层细胞构成的细胞壁）→出肺泡