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1、第五课时人体的内环境与稳态知识诠释思维发散知识诠释思维发散一、细胞生活的环境1.体液包括细胞外液(约占1/3)和细胞内液,前者包括血浆、组织液和淋巴等。2.内环境是指由细胞外液构成的液体环境,是体内细胞生活的直接环境,其中血浆是血细胞直接生活的环境,组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。二、内环境的理化性质1.渗透压:指溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压渗透压相关指标相关指标大小大小取决于溶液中取决于溶液中溶质微粒溶质微粒的数目的数目维持维持与无机盐与无机盐(尤其是尤其是Na+和和Cl-)、蛋白质蛋白质含量有关含量有关人血浆渗透压人血浆渗透压770 kPa2.酸碱度(1)血浆的pH近中性,约
2、为7.357.45。(2)血浆中存在缓冲物质,如NaHCO3/H2CO3、Na2HPO4/NaH2PO4等维持血浆pH的稳定。3.温度(1)人的细胞外液的温度一般维持在37左右。(2)人的体温稳定与皮肤、肝脏、骨骼肌、神经系统、内分泌系统、呼吸系统等有关。4.直接参与物质交换的器官、系统器官、系统作用消化系统将食物消化吸收进入内环境呼吸系统使O2进入内环境,使CO2由内环境排出体外循环系统运输各种营养物质和代谢废物排泄系统将各种代谢终产物排出体外皮肤少部分水、无机盐、尿素等代谢终产物通过皮肤排出体外三、内环境稳态的调节机制1.各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。(1)直接相
3、关的系统:消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统。(2)参与调节的系统:神经系统、内分泌系统和免疫系统。过清除异物、外来病原微生物等对内环境的稳态起调节作用。3.内环境稳态是机体进行生命活动的必要条件。适宜的pH和温度等条件保证酶正常发挥作用。2.神经体液免疫调节网络是内环境稳态的主要调节机制。调节的主要方式是神经调节,免疫系统通核心突围技能聚合核心突围技能聚合一、细胞的内环境1.内环境组成人体的绝大多数细胞没有直接与外界环境接触,不能直接与外界环境进行物质交换。血液包括血浆和血细胞,血浆是血细胞直接生活的环境。血浆中的许多物质会透过毛细血管壁进入组织间隙,形成组织液,组织液又称组织间隙液。组
4、织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。组织液中包括细胞代谢产物在内的各种物质,大部分能够被毛细血管的静脉端重新吸收,进入血浆;小部分被毛细淋巴管吸收,成为淋巴液(也叫淋巴)。血浆、组织液和淋巴关系如下图所示:由细胞外液(血浆、组织液、淋巴)构成的液体环境叫做内环境,它是细胞赖以生活的液体环境。2.内环境各种成分的区别项目项目存在部位存在部位生活于其生活于其中的细胞中的细胞物质的主物质的主要来源要来源物质的主物质的主要去向要去向血浆血浆血管和血管和心脏心脏血细胞血细胞组织液、组织液、淋巴、淋巴、消化道吸消化道吸收收组织液、组织液、体外体外(以尿液、以尿液、汗液、汗液、消化液等消化液等形式形式)组
5、织液组织液组织细组织细胞间隙胞间隙绝大多数绝大多数体细胞体细胞血浆、细血浆、细胞内液胞内液血浆、淋血浆、淋巴、巴、组织细胞组织细胞淋巴淋巴淋巴管淋巴管大量的吞大量的吞噬细噬细胞和淋巴胞和淋巴细胞细胞组织液组织液血浆血浆3.细胞外液与体液细胞外液是体内细胞生活的液体环境,是体液的一部分,而体液是指人体内以水为基础的液体,两者关系如下:思维误区规避人体的消化道、呼吸道、肺泡腔与外界相通,属于人体的外环境;汗液、尿液、泪液、消化液能与外界直接接触,这些液体不属于内环境,也不是体液。内环境的“内”和“外”是相对的。从整个人体的角度来看,人体的外环境是我们所生活的外界环境;人体的内环境是血浆、组织液和淋
6、巴所组成的液体环境。右图为人体体液中物质交换示意图。下列有关叙述不正确的 是()A.、依次为淋巴、血浆、组织液B.乙酰胆碱可以存在于中C.与、相比含有较多的蛋白质D.正常情况下,蛋白质水解酶不会存在于中【思路剖析】本题考查人体体液中的物质交换,属于考纲规定的分析推理层次。解题的关键是识得图中、依次为血浆、组织液、细胞内液、淋巴。与可以相互渗透,与可以相互渗透,可推知为血浆、为组织液、为细胞内液、为淋巴。乙酰胆碱可以存在于组织液中。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蛋白质,而组织液、淋巴中蛋白质的含量很少。正常情况下,血浆中不存在蛋白质水解酶。【
7、答案】A二、内环境与外界环境的交换1.发生于内环境的生理过程举例总结(1)乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸,实现pH的稳态。(2)兴奋传导过程中神经递质与受体结合。(3)免疫过程中抗体与相应的抗原特异性结合。2.不发生于内环境的生理过程举例总结(1)细胞内呼吸各阶段发生的生理过程。(3)消化道等外部环境所发生的淀粉、脂质、蛋白质的消化水解过程。3.细胞、内环境与外界环境进行物质交换的大致过程(1)人体内细胞从外界获得营养物质的途径是:食物消化系统循环系统内环境细胞。(2)人体细胞从外界获取氧气的途径是:外界空气呼吸系统内环境细胞。(2)细胞内蛋白质、神经递质、激素等物质的合成过程(3)人体细
8、胞产生的尿素等代谢废物排出体外的途径是:细胞内环境循环系统泌尿系统(或皮肤)外界环境。(4)人体细胞产生的CO2排出体外的过程途径是:细胞内环境循环系统呼吸系统外界环境。该过程涉及多种图解,具体分析如下:(1)图示(2)图示a为呼吸系统，为呼吸系统，b为消化系统，为消化系统，c为泌尿系统，为泌尿系统，所有物质运输都离不开循环系统。所有物质运输都离不开循环系统。d为组织细胞直接生活的环境为组织细胞直接生活的环境内环境，营内环境，营养物质直接吸收和代谢废物排放首先到达的都是养物质直接吸收和代谢废物排放首先到达的都是内环境。内环境。典例2下列各物质组合中,通过循环系统的运送,与外界环境交换的是()葡
9、萄糖血浆蛋白氧气二氧化碳尿素氨激素水A.B.C.D.【思路剖析】本题考点有,一是考查内环境的成分,二是考查内环境的功能(与外界环境进行物质交换的媒介),问题设置得比较巧妙。若审题不仔细,分不出题目中能与外界进行交换的物质是哪些,往往无从下手,极易出错。消化道中的葡萄糖和水经血液运输到各个组织细胞;通过呼吸,氧气由外界到达肺泡,再通过血液运输到达各组织细胞,细胞产生的二氧化碳也通过血液运至呼吸系统排出体外,细胞产生的尿素通过血液循环,主要运至肾脏排出体外,少部分以汗液的形式排出。【答案】B三、内环境的稳态及人体健康1.血浆中成分的变化与人体的代谢和健康(1)从水的含量及平衡分析人体每天都要从饮食
10、中获取水,同时又通过多种途径排出水,当血浆中渗透压升高时,抗利尿激素含量上升,增加对水的重吸收。(2)从O2的含量来分析刚进入高原的人,对高原缺氧环境所产生的生理反应:呼吸频率加快,便于吸入更多的O2并排出CO2,以满足新陈代谢所需。短时间的剧烈运动,O2的量暂时无法满足机体的需要,能量主要来自无氧呼吸。(3)从蛋白质、废物的含量来分析血浆蛋白质含量降低:营养不良使合成量减少;肾小球肾炎,血浆蛋白随尿液排出体外,患者出现水肿现象。当代谢废物含量上升时,说明肾功能异常。2.组织水肿产生原因的归纳(1)营养不良:血浆蛋白含量过少,血浆渗透压降低,血浆中大量水分透过毛细血管壁而进入组织间隙引起组织水
11、肿。(2)过敏反应:当过敏原引起过敏反应而导致毛细血管壁通透性加强,从而使血浆蛋白透过毛细血管壁进入组织间隙,引起组织液渗透压升高,也会促使水分过多地进入组织液导致组织水肿。(3)淋巴循环受阻:当淋巴管阻塞(如丝虫寄生)或淋巴循环受阻时,将导致组织液不能顺利形成淋巴而积聚于组织间隙,最终将会引起组织水肿。(4)肾小球肾炎等疾病:人体患某些疾病时(如肾小球肾炎、肝炎等)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,血浆渗透压下降进而引起组织水肿。(5)代谢废物积累,使细胞外液渗透压升高,进而导致组织液增多。3.内环境理化性质的改变引起的常见疾病分析病状名称病状名称
12、内环境理化性质内环境理化性质变化变化引起疾病的症状引起疾病的症状 尿毒症尿毒症尿素等代谢废物尿素等代谢废物在体内积累在体内积累自身中毒和综合自身中毒和综合病症病症 糖尿病糖尿病血液中葡萄糖含血液中葡萄糖含量过高量过高多食、多饮、多多食、多饮、多尿、口渴、饥饿尿、口渴、饥饿感强烈感强烈,身体消瘦身体消瘦 高原反应高原反应体内缺氧体内缺氧,血氧过血氧过低低头痛、乏力、心头痛、乏力、心跳加快跳加快 感冒发烧感冒发烧体温过高体温过高,影响酶影响酶的活性的活性食欲不振、四肢食欲不振、四肢无力无力 严重腹泻严重腹泻丢失大量的水和丢失大量的水和无机盐无机盐疲倦、周身不适疲倦、周身不适、恶心、恶心 典例3下列
13、有关内环境稳态的叙述最确切的是()A.由于血浆中的缓冲物质的调节作用,使内环境维持在相对稳定的状态B.内环境的温度、pH、渗透压是维持稳态恒定不变的因素C.正常机体在神经系统、激素的调节下,通过各组织、器官的协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态D.正常机体在神经系统、体液、免疫系统等的调节下,通过各组织、器官的协调活动共同维持内环境相对稳定的状态【思路剖析】本题考查内环境稳态的调节,属于考纲规定的分析推理层次。解题的关键是正确理解内环境稳态的实质。血浆中的缓冲物质只能调节pH的稳态;内环境的温度、pH、渗透压不是恒定不变的,而是在正常范围内波动;正常机体的稳态是指在神经系统、体液、免疫系统等
14、的调节下,由各组织、器官协调活动,共同维持内环境相对稳定的状态。【答案】D1.肌肉注射时,药液进入人体后经过的一般途径如下图所 示 , 其 中 分 别 表 示()A.组织液、血浆、淋巴B.血浆、组织液、淋巴C.淋巴、组织液、血浆D.血浆、淋巴、组织液【思路剖析】肌肉注射药物,绝大多数药物由组织液直接进入血液,少数药物先进入毛细淋巴管,然后经淋巴循环进入血液,最后经血液循环将药物运送到全身各处组织。因此可以判断出是血浆、是淋巴、是组织液。【答案】D2.某种寄生虫寄生在人体淋巴管内,会造成下肢肿胀,这是 由 于 肿 胀 处()A.细胞间隙积聚液体B.细胞不能接受氨基酸C.细胞不能对脂肪进行分解D.
15、细胞外液Na+浓度是内液的12倍虫在人体淋巴管内,造成淋巴管的堵塞,影响组织液的回流,使细胞间的组织液增加而造成下肢肿胀。本题易因不能正确把握题意而导致错选。【答案】A【思路剖析】本题综合考查人体内的稳态,解答本题的关键是理解与稳态有关的知识。由题意可知,寄生3.右图为人体组织细胞与内环境之间进行物质交换的示意图。请据图分析回答。(1)图中体液的名称分别是:;。(2)组织细胞进行生命活动所需的氧从毛细血管到达细胞的途径是(用标号和箭头表示)。(3)与相比,中不含有的成分主要是。(4)在一些病理条件下,内环境中各成分的量可能发生变化。请列举由于病理原因引起增多的实例一项。【思路剖析】考查人体组织
16、细胞与内环境之间进行物质交换及组织水肿的原因。【答案】(1)细胞内液血浆组织液淋巴(2)(3)血浆蛋白(4)营养不良、花粉过敏、肾小球肾炎、皮肤烫伤起水泡等(任一项即可)基础基础角度角度思路思路一、选择题(本题共8题,每小题6分,共48分)A.血浆和组织液B.血浆C.淋巴和血浆D.淋巴【思路剖析】效应T细胞是淋巴细胞,生活在淋巴中,淋巴及其中的淋巴细胞可经过淋巴循环汇入血浆,因此效应T细胞生活的内环境是血浆和淋巴。【答案】C2.(基础再现)下列关于人体内环境及其稳态的叙述,正确 的 是()A.葡萄糖以自由扩散方式从消化道腔进入内环境B.H2CO3/NaHCO3对血浆pH相对稳定有重要作用C.内
17、环境的温度随气温变化而变化D.人体的内环境即体液境的方式是主动运输,故A项错误。H2CO3/NaHCO3对血浆pH相对稳定有重要作用,B项正确。人体内环境的温度能在一定范围内保持相对稳定,不会随气温的变化而变化,故C项错误。人体的内环境指的是细胞外液,体液包括细胞外液和细胞内液,因此不能将“内环境”和“体液”两个概念等同,故D项错误。【答案】B【思路剖析】本题考查人体内环境及稳态的知识及物质跨膜运输的方式。葡萄糖从消化道腔进入内环3.(基础再现)在日常生活中,很多因素会引起内环境发生变化,下列相关叙述中错误的 是()A.剧烈运动中,内环境的pH有下降趋势B.食物中长期缺少蛋白质会导致血浆蛋白含
18、量下降进而引起组织水肿C.中暑是神经调节紊乱造成的,与体液调节无关D.佝偻病与内环境的稳态失调有一定的关系节下得以维持的。剧烈运动中产生的乳酸,会使内环境的pH略有下降;食物中长期缺少蛋白质,会导致血浆蛋白含量下降,进而使从血浆内进入组织的水分多于回流的水分,引起组织水肿;中暑是外界环境温度过高造成的,从而引起代谢紊乱,而不是由神经调节紊乱造成的;佝偻病是由于机体缺少钙盐引起的。【答案】C【思路剖析】机体的稳态是在神经和体液的共同调4.(基础再现)右图表示某人从初进高原到完全适应,其体内血液中乳酸浓度的变化曲线,下列对AB段和BC段变化原因的分析,正确的是()A.AB段上升是因为人初进高原,呼
19、吸频率减弱造成的B.BC段下降的原因:一是乳酸被血液中的缓冲物质转化为其他物质;二是造血功能逐渐增强,红细胞数量增多C.AB段上升是因为此段时间内,人体只进行无氧呼吸,产生大量的乳酸进入血液D.AB段产生的乳酸,在BC段与Na2CO3反应【思路剖析】由题意,选项A中为了获取更多的O2呼吸频率加快;选项C中人体无论在O2充足还是在高原缺O2的条件下,细胞都是以有氧呼吸为主;选项D中进入血液的乳酸,被缓冲物质(NaHCO3)转化为其他物质(CO2)。【答案】B5.(视角拓展)运动员在参加激烈比赛的过程中,需要通过一定机制来维持内环境的稳态。下列有关叙述错误的是()A.大量流汗导致失水过多,通过减少
20、抗利尿激素分泌进行调节B.产热增多使体温升高,通过神经体液调节以维持体温稳定C.肌细胞无氧呼吸产生并释放到血液中的乳酸,由缓冲物质作用以维持酸碱平衡D.葡萄糖的大量消耗使血糖浓度偏低,可以通过增加胰高血糖素的分泌进行调节【思路剖析】大量流汗导致失水过多,细胞外液渗透压升高,由下丘脑合成、垂体后叶释放的抗利尿激素增多,抗利尿激素可以促进肾小管、集合管对水分的重吸收,从而降低细胞外液的渗透压。【答案】A6.(视角拓展)科学家通过研究发现,人体血液的pH通常在 7 . 3 5 7 . 4 5 之 间 , 变 化 不 大 的 原 因 是()H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等多对
21、缓冲物质对血液酸碱度起缓冲作用通过呼吸系统可不断排出CO2血浆中过多的碳酸氢盐可以由肾脏随尿排出体外神经系统对呼吸运动强度的调节有利于维持血液pH的相对稳定食物中的碱性物质与新陈代谢产生的酸性物质所构成的缓冲对调节了血液的pHA.B.C.D.会发生很大变化。【答案】C【思路剖析】血液中存在许多对对酸碱度起重要缓冲作用的物质,每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的;血液中的CO2会刺激控制呼吸运动的神经中枢,促进呼吸运动增强,增加通气量,从而将CO2排出体外,使血浆pH变化不大;当碳酸钠进入血液后就与血液中的碳酸发生作用,形成碳酸氢钠,而过多的碳酸氢钠可以由肾脏排出,使血浆酸碱度不
22、7.(视角拓展)近段时间不少人开始流行喝碱性水,认为喝那些号称具有特殊功效的碱性水能够更健康,有利于保 持 内 环 境 理 化 性 质 稳 定 。 专 家 提 醒 盲 目 饮 用 碱 性 水是有害的。以下关于内环境及稳态的叙述中正确的是()A.长期饮用弱碱性的水会明显改变内环境的pHB.水、无机盐、氨基酸、葡萄糖、胃蛋白酶等均是内环境的成分C.血红蛋白和氧气分子的结合、神经递质和突触后膜受体的作用均发生在内环境中D.维持稳态的主要调节机制是神经体液免疫调节【思路剖析】人体的内环境中存在H2CO3/NaHCO3等缓冲物质,可以调节pH,维持内环境的pH相对稳定;胃蛋白酶等消化酶存在于消化道中,不
23、属于人体内环境中的物质;神经递质和突触后膜受体的作用发生在神经元之间的组织液中,血红蛋白和氧气分子的结合发生在红细胞内,红细胞内不属于内环境。【答案】D8.(视角拓展)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。下列对图中所示的内环境a、b、c、d的名称表示正确的是()血浆组织液淋巴A.B.C.D.入血浆和淋巴,在随体液循环到达组织细胞之前,药物要再次进入组织液中。【答案】B【思路剖析】肌肉注射药物首先进入组织液,接着进9.(基础再现,9分)下表为人体与海水中几种离子的相对含量(其中将人体体液中Na+的含量规定为100):Na+K+Ca2+Mg2+Cl-海水1003.5
24、03.9012.10181.00人的体液1006.803.100.70129.00二、非选择题(本题共4小题,共52分)请根据上表回答下列问题:(1)从上表可以看出,在人的体液和海水中,和的含量最多,这两种离子对人体的主要作用是。(2)从上表还可以看出,人的体液中各种离子的含量与海水中的接近,这一事实可以说明。(3)细胞外液理化性质的三个方面是、和。【答案】(1)Na+Cl-维持细胞的渗透压(2)地球上的生命起源于海洋(3)渗透压酸碱度温度10.(视角拓展,12分)在正常情况下,动物和人体内环境是能够维持相对稳定的,这种稳态是细胞进行正常生命活动所不可缺少的。回答下列问题:(1)血浆的pH之所
25、以能保持相对稳定是因为其中含有。肺气肿患者由于呼吸不畅,血液的pH将略有,这是因为。(2)若某人长期营养不良,血浆中蛋白质含量降低,会引起内环境中哪一部分的液体增多?,其结果将会引起。(3)对人体来说,体温恒定也是内环境稳态的一项重要内容,这对于细胞的生命活动来说必不可少,这是因为。体温调节是一个反射过程,体温调节中枢位于中。【思路剖析】血浆中有缓冲物质,使血浆的pH保持相对稳定。肺气肿患者由于呼吸不畅,血液的pH将略有降低,原因是氧气不足,机体进行无氧呼吸产生乳酸,同时CO2排出不畅。若长期营养不良,血浆中蛋白质含量降低,组织液增多,引起水肿。体温恒定有利于酶的催化。体温调节中枢位于下丘脑。
26、【答案】(1)缓冲物质(缓冲对)降低氧气不足,机体进行无氧呼吸产生乳酸,同时CO2排出不畅(2)组织液组织水肿(3)各种酶的催化需要适宜的温度下丘脑11.(高度提升,15分)下图是内环境稳态与各系统的功能联系示意图,请回答相关问题。(1)a表示系统,b表示系统,c表示系统,参与内环境维持的还有图中的系统。(2)CO2不从组织液进入组织细胞的原因是。(3)内环境相对稳定,除了图中所示的器官、系统的协调活动外,还必须在的调节下进行。(4)外界环境中的O2进入红细胞内至少需穿过层生物膜。【思路剖析】内环境是组织细胞与外界环境进行物质交换的媒介,同时借助多个器官、系统的参与,如呼吸系统吸入O2排出CO
27、2,消化系统消化吸收食物从而为机体提供营养物质,排泄系统排出细胞代谢废物。(1)由图可知a吸入O2,排出CO2,所以为呼吸系统;b吸收养料,所以为消化系统;c排出代谢废物,所以为排泄系统。(2)组织细胞内的CO2浓度高于组织液,所以CO2不从组织液进入组织细胞。(3)目前普遍认为,神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。(4)外界环境中的O2进入红细胞首先需要穿过肺泡壁的1层细胞(2层生物膜),然后进入毛细血管1层细胞(2层生物膜),然后再进入毛细血管内的红细胞(1层生物膜),共5层生物膜。【答案】(1)呼吸消化泌尿循环(2)组织细胞内的CO2浓度高于组织液(3)神经-体液-免疫
28、(4)512.(能力综合,16分)请根据提供的实验材料和用具,回答相关的问题:一、实验材料和用具家兔的血浆适量、蒸馏水、预先配制的缓冲液、量筒、试管若干支、Na2CO3溶液、乳酸、pH试纸。二、实验流程步骤A组B组1号试管2号试管3号试管1号试管2号试管3号试管?等量缓冲溶液等量血浆?等量缓冲溶液等量血浆滴加等量的Na2CO3溶液?记录结果记录结果预测结果?结论?(1)步骤中向A组和B组的1号试管中加入。(2)步骤中向B组3支试管中滴加。(3)预测结果:A组:。B组:。(4)从以上实验结果分析,可以得出的结论是。【思路剖析】本题是一个实验设计题,在实验设计题中除了要研究的变量是可变的之外,其他的条件必须保持相同。在实验过程中要遵循对照原则、单一变量原则和等量原则。对结果的分析一定要到位,把现象与结论一起总结出来。管pH变化明显,pH明显上升;2、3号试管pH变化不明显1号试管pH变化明显,pH明显下降;2、3号试管pH变化不明显(4)蒸馏水不具有缓冲作用,为对照组;人工配制的缓冲溶液具有缓冲作用;动物血浆与缓冲溶液一样具有缓冲作用,说明其成分中含有缓冲物质【答案】(1)等量蒸馏水(2)等量的乳酸(3)1号试
