内容正文:
第1章 人体的内环境与稳态
第1节 细胞生活的环境
[主干知识]
一、体内细胞生活在细胞外液中
1.体液、细胞外液的组成:人体体液包括细胞内液和细胞外液。细胞外液由组织液、血浆和淋巴(液)组成。细胞外液构成的液体环境叫作内环境。
提示:内环境相对于外界环境;细胞外液相对细胞内液。
2.细胞外液是细胞直接生活的环境:血细胞直接生活在血浆中;淋巴细胞直接生活在淋巴液中;组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。
3.血浆、组织液和淋巴液内在联系:组织液 血浆 淋巴液
二、细胞外液的成分
1.血浆的成分:血浆中约90%为水;其余10%分别是蛋白质、无机盐,以及血液运输的其它物质,包括各种营养物质(如葡萄糖)、激素、各种代谢废物等。
2.组织液、淋巴液的成分:组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆的相近,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,而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
3.细胞外液是一种类似于海水的盐溶液,这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
1.渗透压:
(1)渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。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,溶液浓度越高,溶液渗透压越高。
(2)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Na+和CL-。
2.PH:正常人血浆近中性,PH为7.35∽7.45。血浆PH之所以稳定,与其中含有的HCO3-、H2CO3等物质有关。
3.温度:人体细胞外液的温度一般维持在37℃。
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
1.内环境与外界环境物质交换过程,需要体内各个系统的参与。其中主要的有消化系统、呼吸系统、泌尿系统和循环系统。
2.细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持。
[易错辨析]
1.细胞直接生活的环境都是内环境中(×)(P2教材改编)
点拔:单细胞生物直接生活在水中。
2.人体体液中含量最多的是血浆(×)(P3教材改编)
点拨:人体体液最多的是细胞内液。
3.淋巴细胞生活在淋巴、血浆中或组织液中(√)(24年浙江卷改编)
4.内环境的成分含有尿素、CO2、葡萄糖和抗体等物质(√)(P4教材改编)
5.血浆蛋白形成的渗透压大于血浆中Na+和CL—形成的渗透压(×)(23年河北卷)
6.溶液中溶质的质量浓度越大其渗透压越高(×)(P5教材改编)
点拔:渗透压是指溶液中溶质的微质对水的吸收力。
7.贫血病人血红蛋白减少,血浆渗透压降低引发组织水肿(×)
8.肌细胞无氧呼吸产生的CO2释放到血浆中,血浆的PH不会发生明显变化(×)
点拨:肌细胞无氧呼吸不产CO2。
第2节 内环境的稳态
【主干知识】
一、内环境的动态变化
1.模拟生物体维持PH的稳定
(1)实验的自变量:实验材料和加酸(HCL)或加碱(NaOH)的量。
实验的因变量:不同的液体(自来水、缓冲对、生物组织匀浆)PH变化情况。
实验结论:与自来水相比,生物组织匀浆更类似于缓冲液。
(2)实验方法:相互对照(对比实验)和自身对照。
(3)实验步骤:每种实验材料分别进行如下操作:实验开始前测量起始PH,之后加酸(或加碱)5滴,摇动均匀后测量PH,重复这一步骤直到加入30滴为止,将测量PH结果记录入表中。
(4)处理实验数据:以酸或碱的滴数为横坐标,以PH为纵坐标,构建数学模型:
人体内环境中也有很多缓冲对,其中最重要的是HCO3-/H2CO3,其次还有HPO42-/H2PO4-等。
2.内环境的稳态:正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态叫作稳态(内环境的化学成分和理化性质维持在一定范围内波动)
二、对稳态调节机制的认识
(1)内环境稳态的基础:人体各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础。如肾脏功能衰竭时,病人的水和无机盐等代谢紊乱,出现全身水肿、尿素氮升高、呕吐等一系列症状,即尿毒症。
(2)内环境稳态调节机制:神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。贝尔纳提出内环境保持稳定主要是依赖神经调节;坎农提出稳态概念,并提出内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下,通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一实现的。
(3)人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。内环境稳态遭到破坏,会危及机体健康。
三、内环境稳态的重要意义
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。生命活动的基础是细胞代谢,细胞代谢离不开各种物质和条件。如细胞代谢需要葡萄糖提供能量,血糖浓度和血液中含氧量会影响反应进行;细胞代谢进行离不开酶,酶的活性受温度、PH等因素影响。
四、稳态概念的发展
不同层次的生命系统都存在着类似于内环境稳态的特性:
(1)在分子水平上,存在基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。在正常生长和分裂的细胞中,原癌基因和抑癌基因的表达存在着稳态,这个稳态受到破坏,正常细胞就可能会变成癌细胞。
(2)在细胞水平上,存在细胞分裂和分化的稳态;
(3)在器官水平上,存在心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等;
(4)在群体水平上,种群数量的变化存在稳态,生态系统结构和功能也存在稳态
[易错辨析]
1.外界环境变化时,内环境的各种化学成分和理化发生不会发生变化(×)(P7教材改编)
2.模拟生物体维持PH的稳定实验中,缓冲液和生物组织匀浆两组均为实验组(×)(P8教材改编)
3.年龄、性别等个体差异会导致内环境的成分和理化性质存在差异(√)(P9教材改编)
4. 内环境稳态维持的基础是神经-体液-免疫调节网络(×)(P9教材改编)
5. 代谢产生的HCO3-过多可导致内环境酸中毒(×)(P9教材改编)
6.细胞是基本的生命系统,细胞水平有基因表达的稳态、酶活性的稳态等(×)(P11教材改编)
7.宇航员血液中各种血细胞数量相对稳定是内环境的稳态的表现之一(×)(P14复习与提高)
8.缓冲对的各种成分均可以通过自由扩散进出细胞(×)(24年湖北卷)
9.小鼠肾衰竭后,血浆中尿素氮含量上升(√)(23年河北卷)
10.肌肉酸痛是因为血浆中乳酸积累过量导致血浆Ph明显下降(×)(22年重庆卷)
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