内容正文:
[教材知识梳理]
(一)单细胞生物直接与环境进行物质交换
(二)人和多细胞动物与环境进行物质交换
大多数细胞通过内环境与外界进行物质交换。
人体细胞不仅生活在内环境中,同时也参与机体内环境的形成与维持。
发挥重要作用的系统:呼吸系统、消化系统、泌尿系统和循环系统等。
1.呼吸系统
(1)组成:由呼吸道和肺组成,呼吸道包括鼻、咽、喉、气管、支气管和肺内的各级支气管。
(2)主要生理功能:进行气体交换,即吸进氧气和呼出二氧化碳。
(3)外呼吸和内呼吸
①外呼吸:肺与外界环境之间的气体交换。
②内呼吸:血液与组织细胞之间进行的气体交换。
(4)结构与功能的适应——肺泡的结构
①肺泡表面分布着丰富的毛细血管,气体交换面积大。
②肺泡及毛细血管的壁都很薄。
2.消化系统
(1)组成:由消化道和消化腺组成,消化道包括口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠和肛门;消化腺包括小消化腺(如肠腺)和大消化腺(如肝、胰)。
(2)主要生理功能
①消化:食物在消化道内被分解成结构简单、可以被吸收的小分子物质的过程。
②吸收:小分子物质通过消化道黏膜上皮细胞进入血液和淋巴的过程。
(3)结构与功能的适应——小肠的结构
①人的小肠约长5~7 m,黏膜有皱襞、绒毛和微绒毛结构,这使小肠黏膜的表面积大为增加,有利于食物的消化和营养物质的吸收。
②小肠绒毛壁很薄,内有毛细血管网、毛细淋巴管等,这些结构特点有利于营养物质的吸收。
3.泌尿系统
(1)组成:由肾、输尿管、膀胱及尿道组成。
(2)主要生理功能:将代谢过程中产生的尿素等废物随尿液排出体外,维持体液渗透压平衡和内环境稳定。
(3)尿液的形成
血液→→→尿液
(4)结构与功能的适应——肾单位的结构
①肾是形成尿液的器官,肾的结构和功能单位是肾单位。肾单位由肾小体和肾小管组成,肾小体包括肾小球和肾小囊。
②肾小体分布在皮质内,由肾小球和包在它外面的肾小囊组成。肾小囊腔与肾小管相通,肾小管周围缠绕着大量的毛细血管;当血液流经肾单位的肾小球时,血液中的许多成分透过肾小球毛细血管和肾小囊壁滤过到肾小囊腔内,再经过肾小管的重新吸收、再分泌等作用,形成尿液。
4.人体与内、外环境之间的物质交换
[微提醒]
稳态调节的两个“不一定”
(1)内环境中各种稳态的维持不一定都需要神经系统、内分泌系统和免疫系统共同参与,如内环境中pH稳态调节,只与内环境中缓冲物质有关。
(2)能够维持内环境稳态的人,其生命活动不一定正常,如“植物人”。
[核心要点点拨]
1.图解体内细胞与外界环境之间的物质交换
(1)食物中的营养物质要经过消化系统的消化、吸收→循环系统的运输→组织液(或血浆和淋巴)才能进入细胞。
(2)空气中的O2要经过呼吸系统的吸入→循环系统的运输→组织液(或血浆和淋巴)才能进入细胞,CO2的排出途径正好相反。
(3)代谢废物要经过内环境及循环系统的运输,到达肾脏、皮肤等器官以尿液、汗液的形式排出。
(4)参与内环境与外界环境物质交换的系统有循环系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统等。
2.图解气体交换过程
(1)气体交换模式图
(2)气体交换过程简图
①气体交换指肺泡和血液之间,以及血液和组织细胞之间的气体交换。
②气体交换是物理性的扩散过程,气体从分压高的一侧向低的一侧扩散。
③吸入的空气中氧分压比血液中氧分压高,所以氧气从肺泡进入血液,再进入组织细胞。而组织细胞中的二氧化碳分压高于血液的二氧化碳分压,故二氧化碳由组织细胞经组织液排入血液,再排入肺泡。
3.尿素等代谢废物排出体外
尿液形成的三个过程:(1)肾小球滤过;(2)肾小管和集合管重新吸收;(3)肾小管和集合管分泌与排泄。
[典例] 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HCO含量较多
[解析] 题图中①为血浆,②为组织液,③为组织细胞,④为淋巴,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血浆的量较渗入④淋巴的量多,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处,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。
[答案] B
[方法规律]
建模分析物质跨膜层数
葡萄糖从被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