内容正文:
人体内环境与稳态
第二章
第一节 内环境的稳态
[目标导学] 1.说明内环境的构成及理化性质。2.阐明机体细胞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.说明内环境稳态及其生理意义。4.尝试解释生物体维持pH稳定的机制,简述稳态的调节机制。
内容索引
NEIRONGSUOYIN
学习任务二 稳态的维持依赖于负反馈调节
学习任务一 人体和动物细胞生活在内环境中
课时作业 素养达标
备选题库 教师独具
学习任务三 细胞与环境间的物质交换
人体和动物细胞生活在内环境中
学习任务一
1.体液
梳理 归纳教材知识
组织液
血浆
2.内环境
(1)概念: 是人体细胞生活的环境。为了区别于人体生活的外界环境,人们将细胞外液称为内环境。
细胞外液
(2)组成:内环境由血浆、组织液、淋巴等组成(如图所示)。
淋巴
血浆
组织液
① 是血细胞直接生活的内环境。
② 是存在于组织细胞间隙中的液体,是多数组织细胞生活的内环境。
③ 是流动在淋巴管中的液体,是淋巴细胞等生活的内环境。
④在血液循环中,组织液中的物质, 通过毛细血管壁进入血浆,
进入毛细淋巴管成为淋巴。
血浆
组织液
淋巴
大部分
少部分
(3)内环境的成分(以血浆为例)
[正误辨析]
(1)毛细血管壁细胞生活的液体环境是组织液和血液。( )
(2)细胞质基质、核液属于体液。( )
(3)内环境即细胞内的环境。( )
(4)大脑细胞间隙的液体属于人体内环境。( )
(5)血浆蛋白和血红蛋白都是内环境的成分。( )
×
√
×
√
×
1.汗液、尿液、消化液、泪液、唾液属于细胞外液吗?
提示:人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺、尿道等与外界环境相通,属于外界环境,故其中的液体如消化液、泪液、尿液、汗液、唾液不属于细胞外液。
探究 要点合作突破
2.请写出人体细胞具体生活的内环境,并完善表格。
体内细胞 液体环境
血细胞
毛细血管壁细胞
毛细淋巴管壁细胞
淋巴细胞
绝大多数组织细胞
血浆
血浆和组织液
淋巴和组织液
淋巴和血浆
组织液
3.结合血浆、组织液、淋巴和细胞内液的内在联系,依据如图绘制出能反映它们之间联系的模式图。(用文字和箭头表示)
提示:体液4种组成成分之间的关系示意图:
4.组织细胞产生的废物和CO2先后经过组织液和血浆,最终被排出体外;人体吸入的O2先后经过血浆和组织液,最终进入组织细胞。就此判定CO2和O2在细胞内液、组织液和血浆中的浓度由高到低分别是怎样的?
提示:O2浓度:血浆>组织液>细胞内液;CO2浓度:细胞内液>组织液>血浆。
5.不经常参加劳动的人,偶尔一次用铁锨长时间劳动,手上容易起泡,泡内的液体是什么?时间长了,泡就会逐渐消失,其原因是什么?
提示:组织液。由血浆渗出毛细血管壁或组织细胞代谢产生,时间长了,大部分组织液通过毛细血管壁进入血浆,还有一部分通过毛细淋巴管壁进入淋巴。
[核心知识]
1.巧用单、双向箭头判断内环境中物质交换示意图
(1)分析
单方向(单箭头)
双方向(双箭头)
(2)结论:甲是细胞内液,乙是组织液,丙是血浆,丁是淋巴。
2.血浆、组织液、淋巴的异同
项目 血浆 组织液 淋巴
存在部位 血管 组织细胞间隙 淋巴管
成分来源 从消化道吸收而来;
从组织液中回渗而来;
淋巴在左右锁骨下静脉汇入 血浆透出毛细血管壁;
组织细胞代谢产生 组织液渗入毛细淋巴管形成
化学成分 含有水、无机盐、蛋白质等,血浆中蛋白质含量较高,而组织液和淋巴中蛋白质含量很少
3.归纳概括内环境及其组成的2个“认清”
(1)认清4类内环境的物质
(2)认清4类非内环境的物质
[教材拓展]
淋巴循环的意义
(1)淋巴循环是血液循环的辅助途径,它可以调节血浆和组织液之间的平衡。
①毛细淋巴管可以回收非正常情况下渗入组织液的血浆蛋白等物质,这些物质一旦进入毛细淋巴管就不再回渗到组织液中。
②将非正常情况下渗入组织液中的血浆蛋白等物质和由小肠绒毛吸收的大部分脂肪成分运送至血液。
(2)淋巴中混悬着大量的淋巴细胞和吞噬细胞等,可以协助机体抵御疾病。
1.如图是正常人体某组织结构示意图,其中①②③④分别表示不同部位的体液,下列叙述错误的是( )
A.4种体液中含量最多的是①
B.毛细淋巴管壁细胞生活的内环境
是②和③
C.在④中可同时检测到促甲状腺激素和甲状腺激素
D.由于营养不良使④的蛋白质含量减少将导致③减少
强化 题点对应训练
D
体液中细胞外液的含量小于细胞内液,其中细胞外液约占1/3,细胞内液约占2/3,所以4种体液中含量最多的是①,A正确;毛细淋巴管壁细胞生活的内环境是组织液和淋巴,B正确;④是血浆,血浆中可含有促甲状腺激素和甲状腺激素,C正确;由于营养不良使④的蛋白质含量减少将导致③增多,D错误。
2.(多选)如表为细胞外液和细胞内液的物质组成和含量的测定数据,错误的是( )
成分
(mmol/L) Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- 有机酸 蛋白质
① ② 142 5.0 2.5 1.5 103.3 6.0 16.0
③ 147 4.0 1.25 1.0 114.0 7.5 1.0
④ 10 140 2.5 10.35 25 — 47
A.②的渗透压大小主要与蛋白质的含量有关
B.若③属于组织液,②的蛋白质含量减少将导致③减少
C.④属于细胞内液,因为其含有较多的蛋白质、K+等
D.由于多种因素的调控,几天后再次测量,此人的各项数据与此表相同
答案:ABD
①②③中Na+含量较多,K+含量较少,可以确定为细胞外液,血浆与组织液、淋巴的最主要区别是血浆中蛋白质的含量高,所以根据蛋白质含量高低可以确定②为血浆,③为组织液或淋巴,血浆渗透压大小主要与血浆中无机盐及蛋白质的含量有关,A错误;②血浆内的蛋白质减少会使血浆渗透压降低,将导致③组织液增多而出现组织水肿,B错误;由于细胞内液中的K+浓度和蛋白质含量要远大于细胞外液,细胞内液中的Na+浓度要远小于细胞外液,故根据表中数据可知,④为细胞内液,C正确;人体细胞外液的化学成分不是稳定不变的,而是处在相对稳定的状态,处在动态变化中,即由于多种因素的调控,几天后再次测量,此人的各项数据与此表相似,D错误。
[易错提醒]
(1)血液≠血浆。血液包括血浆和血细胞(如图所示)。血浆是血液中的液体成分,是各种血细胞直接生活的内环境。
(2)内环境的“内”和“外”是相对的,从细胞的角
度看就是细胞外液;从人体的角度看,相对于人
体的外界环境而言,就是内环境。
(3)内环境是针对多细胞动物的一个概念,单细
胞动物(或原生动物)以及植物没有所谓的内环境。
稳态的维持依赖于负反馈调节
学习任务二
1.稳态:人体通过 和 等的调节作用,协调各器官、系统的活动,使内环境的 及各种化学成分保持相对稳定的状态,称为稳态。
梳理 归纳教材知识
神经系统
内分泌系统
温度、渗透压、pH
2.内环境的理化性质
(1)渗透压
①概念:溶液中 对水分子的吸引力。
②与溶液浓度的关系:同一种溶液,单位体积中的溶质微粒越多,即溶液浓度越高,溶液渗透压也越高;反之,溶质微粒越少,溶液浓度越低,溶液渗透压就越低。
③影响因素:细胞外液渗透压的大小与细胞外液中的________________等多种物质的含量有关。
溶质微粒
无机盐和蛋白质
④血浆渗透压主要由血浆中的物质决定。
a.影响血浆渗透压的主要因素: 和 。
b.在体温为37 ℃时,人的血浆渗透压约为770 kPa,与细胞内液渗透压相当,有利于维持细胞的正常形态和功能。
c.血浆中的 能直接影响血液和组织液之间水的扩散,对维持正常血量具有重要作用。
d.当血浆蛋白浓度降低时,容易造成局部 。
Na+
Cl-
蛋白质
组织水肿
(2)pH
①正常人的血浆pH为 。
②缓冲对: 、 。
(3)温度:一般维持在37 ℃左右。
7.35~7.45
H2CO3和NaHCO3
NaH2PO4和Na2HPO4
3.稳态的意义
内环境的稳态是 的前提。
4.调节机制
(1)主要调节机制是 。
(2) 调节在维持机体生理功能和内环境稳态的过程中具有重要作用。
细胞进行正常生活、机体发挥正常功能
反馈调节
负反馈
5.实验:比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用
(1)实验目的:通过比较清水、缓冲液和生物材料的匀浆(模拟体液)在调节pH变化中的作用,理解体液是如何调节内环境pH变化的。
(2)实验原理
①将酸或碱加入缓冲液中比加入清水中pH的变化低。
②加入酸或碱后,将生物材料的匀浆pH变化与清水、缓冲液的pH变化进行对比,可以推测生物体是如何维持内环境pH平衡的。
(3)方法步骤
①设计实验记录表。
②测清水pH的变化
③充分冲洗烧杯,用 代替清水,重复上述步骤②,记录结果。
④充分冲洗烧杯,依次选 代替清水,重复②过程,记录结果。
(4)分析实验数据
根据所得数据,以 为横轴,以 为纵轴,画出每次实验中pH变化的曲线。
(5)实验结论:体液对维持pH稳定具有类似 的功能。
缓冲液
四种生物材料
酸或碱加入的滴数
pH
缓冲液
[正误辨析]
(1)剧烈运动会导致血浆中的pH明显下降。( )
(2)人体细胞外液中的阳离子主要是Na+。( )
(3)毛细血管的通透性增加,会引起血浆渗透压上升。( )
(4)血浆的成分稳定时,机体内环境达到稳态。( )
×
√
×
×
组织水肿是指组织间隙液体过多而引起的全身或身体的一部分肿胀的症状。请结合渗透压的概念及如图所示模型,思考为什么营养不良会导致组织水肿。
提示:营养不良会造成血浆中蛋白质减少,导致血浆渗透压降低,对水的吸引力减小,水分过多地流向组织液,从而导致组织水肿。
探究 要点合作突破
[核心知识]
1.归纳概括内环境稳态的概念
2.构建模型理解人体维持pH稳定的机制
3.构建模型分析引起组织水肿的原因
1.缺氧是指组织氧供应减少或不能充分利用氧,导致组织代谢、功能和形态结构异常变化的病理过程。动脉血氧分压与肺泡通气量(基本通气量为1)之间的关系如图。下列有关叙述错误的是( )
强化 题点对应训练
A.动脉血氧分压从60 mmHg降至20 mmHg的过程中,肺泡通气量快速增加,以增加组织供氧
B.生活在平原的人进入高原时,肺泡通气量快速增加,过度通气可使血液中CO2含量降低
C.缺氧时,人体肌细胞可进行无氧呼吸产生能量
D.缺氧时,机体内产生的乳酸与血液中的H2CO3
发生反应,以维持血液pH的稳定
答案:D
由题图可知,动脉血氧分压从60 mmHg降至20 mmHg的过程中,肺泡通气量迅速增加,吸入的氧气增多,以增加组织供氧,A正确;高原上缺乏氧气,生活在平原的人进入高原时,动脉血氧分压会降低,肺泡通气量会快速增加,过度通气排出CO2,使血液中CO2含量降低,B正确;缺氧时,人体肌细胞可进行无氧呼吸产生乳酸,并释放能量,
C正确;缺氧时,机体内产生的乳酸与血液中的
NaHCO3发生反应,以维持血液pH的稳定,D错误。
2.血液生化检查是常见的疾病检查项目,可能反映机体的健康状况。成人一般采用静脉采血,婴幼儿可采用指尖采血。下列相关说法错误的是( )
A.该项检查指标可包括血红蛋白、血糖、血脂、激素、抗体、尿素和无机盐等
B.无论是采用静脉采血还是指尖采血,所得检样中的液体成分均为血液
C.某病原体感染导致毛细淋巴管堵塞,会导致组织液总量增多而引起组织水肿
D.血检能反映健康状况是由于组织细胞需要的营养物质和产生的代谢废物依赖血液运输
B
血红蛋白存在于血细胞中,血糖、血脂、激素、抗体、尿素和无机盐存在于血浆中,都可以通过静脉采血或指尖采血进行检测,A正确;静脉采血液体成分为血浆,指尖采血液体成分为血浆和组织液,B错误;某病原体感染导致毛细淋巴管堵塞,组织液进入淋巴管受阻,导致组织液总量增多从而引起组织水肿,C正确;内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介,血检能反映健康状况是由于组织细胞需要的营养物质和产生的代谢废物依赖血液运输,D正确。
学习任务三
细胞与环境间的物质交换
1.单细胞生物 与环境进行物质交换。
2.人和多细胞动物与环境进行物质交换
(1)大多数细胞通过 与外界进行物质交换。
(2)人体细胞不仅生活在内环境中,同时也参与机体内环境的
。
(3)发挥重要作用的系统: 、 、 和循环系统等。
梳理 归纳教材知识
直接
内环境
形成与维持
呼吸系统
消化系统
泌尿系统
3.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)主要功能:进行 ,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 之间的气体交换。
②内呼吸:血液与 之间进行的气体交换。
气体交换
外界环境
组织细胞
(4)结构特点
①肺泡表面分布着丰富的 ,气体交换面积 。
②肺泡及毛细血管的壁都很 。
毛细血管
大
薄
4.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和大消化腺。
(2)消化和吸收
①消化:食物在消化道内被分解成结构简单、可以被吸收的 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 和
的过程。
小分子
血液
淋巴
(3)小肠的结构
①人的小肠长约5~7 m,黏膜有皱襞、绒毛和微绒毛结构,这使小肠黏膜的 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 ,内有毛细血管网、 等,这些结构特点有利于营养物质的吸收。
表面积
薄
毛细淋巴管
5.泌尿系统
(1)组成:由 、输尿管、膀胱及尿道组成。
(2)主要功能: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 平衡和内环境稳定。
(3)尿液的形成:血液―→ ―→肾小囊―→肾小管 尿液。
肾
渗透压
肾小球
[正误辨析]
(1)人体细胞与外界环境进行物质交换需要经过内环境。( )
(2)单细胞生物与外界环境进行物质交换必须经过内环境。( )
(3)泌尿系统可以维持体液渗透压平衡和内环境稳定。( )
√
×
√
构建人体细胞与外界环境的物质交换模型。
(1)组织细胞有氧呼吸需要的葡萄糖和O2,是如何从外界环境进入组织细胞的?
提示:葡萄糖经消化系统吸收,进入血液循环系统运输,再经组织液进入组织细胞。O2经呼吸系统吸入,然后进入血液循环系统运输,再经组织液进入组织细胞。
探究 要点合作突破
(2)组织细胞产生的代谢废物,如尿素和CO2是怎样排出体外的?
提示:组织细胞经代谢产生的CO2和尿素首先进入组织液,再进入血液循环系统,然后CO2再经呼吸系统排出体外,尿素经泌尿系统和皮肤等排出体外。
(3)通过以上讨论,完成细胞通过内环境与外界环境进行物质交换的模型图。
消化系统
呼吸系统
泌尿系统
皮肤
[核心知识]
1.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→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.呼吸系统组成及功能
(1)呼吸系统的组成
(2)气体交换过程
①气体交换模式图
②气体交换过程简图
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。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。吸入的空气中氧分压比血液中氧分压高,所以氧从肺泡进入血液,再进入组织细胞。而组织细胞中的二氧化碳分压高于血液中的二氧化碳分压,故二氧化碳由组织细胞经组织液排入血液,再排入肺泡。
3.小肠
小肠约长5~7 m;小肠壁的内表面有许多环形皱襞,皱襞上有许多绒毛状的突起,这种突起叫作小肠绒毛,由于环形皱襞和小肠绒毛的存在,使小肠的吸收面积大大增加,有利于食物的消化和营养物质的吸收;小肠绒毛的壁很薄,只由一层上皮细胞构成,而且绒毛中有丰富的毛细血管和毛细淋巴管,这种结构特点有利于小肠吸收营养物质。所以小肠是吸收的主要器官。
4.尿液的形成
尿液形成的三个过程:(1)肾小球滤过;(2)肾小管重新吸收;(3)肾小管再分泌与排泄。
1.如图是内环境稳态与各系统的功能联系示意图,下列相关叙述错误的是( )
A.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换,要经过的系统有消化系统、呼吸系统、泌尿系统和循环系统等
B.当内环境遭到破坏时,必将引起组织水肿和细胞代谢紊乱
C.血浆流经小肠上皮时,葡萄糖以主动运输的方式进入小肠上皮细胞
D.渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面
强化 题点对应训练
B
据图可知,细胞通过内环境与外界环境进行物质交换,要经过的系统有b消化系统、a呼吸系统、c泌尿系统和循环系统等,A正确;当内环境遭到破坏时,必将引起细胞代谢紊乱,但不一定引起组织水肿,B错误;血浆流经小肠上皮时,葡萄糖从低浓度进入高浓度,以主动运输的方式进入小肠上皮细胞,C正确;渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面,这三个方面影响细胞的功能,D正确。
2.如图为高等动物体内细胞与外界环境的物质交换示意图。下列叙述正确的是( )
A.①③都必须通过消化系统才能完成
B.②只通过肺就能完成
C.细胞与内环境交换的④主要为养料
和O2
D.⑥可表述为细胞可与外界环境直接进行物质交换
C
①表示食物的消化吸收,通过消化系统才能完成,③表示代谢废物排出体外,通过泌尿系统或皮肤来完成,A错误;②表示O2进入内环境、CO2排出体外,需要通过呼吸系统才能完成,呼吸系统包括鼻、咽、喉、气管、支气管和肺等,B错误;④从内环境进入细胞,表示养料和O2,C正确;⑥可表述为细胞与外界环境通过内
环境间接进行物质交换,D错误。
备选题库 教师独具
1.2023年9月23日至10月8日举办的杭州亚运会上,我国运动健儿取得了骄人的成绩。在运动员的科学训练和比赛期间需要监测一些相关指标,下列指标中不属于内环境组成成分的是( )
A.血红蛋白 B.血糖
C.肾上腺素 D.睾酮
血红蛋白主要存在于红细胞内,不属于内环境的组成成分,A符合题意。
2
3
1
4
5
A
2.下列有关人体内环境稳态的叙述,不正确的是( )
A.不同人的体温,会因年龄、性别等不同而存在微小差异
B.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
C.在正常情况下,内环境的各种理化性质是保持不变的
D.在正常情况下,内环境的各种成分经常处于变动之中,但都保持在适宜的范围内
2
3
1
4
5
C
内环境的各种成分及理化性质在机体的不断调节下保持相对稳定,而不是恒定不变,如人体血浆pH维持在7.35~7.45,体温维持在37 ℃左右等,C错误。
2
3
1
4
5
3.内环境稳态是指内环境的成分和理化性质维持相对稳定的状态,一旦失调就会导致一系列的疾病,下列说法正确的是( )
A.严重腹泻时,若只补充水,会导致细胞外液渗透压增高
B.只要内环境的成分和理化性质维持相对稳定就不会患病
C.在维持机体生理功能和内环境稳态的过程中,负反馈调节具有重要作用
D.稳态是机体通过消化、呼吸、循环、泌尿四个系统的协调活动来维持的
2
3
1
4
5
C
严重腹泻时,失水的同时会丢失大量无机盐,若只补充水会导致细胞外液渗透压下降,A错误;内环境的成分和理化性质维持相对稳定的情况下,若有外来病原体入侵,同样会使机体患病,B错误;在维持机体生理功能和内环境稳态的过程中,负反馈调节具有重要作用,C正确;稳态是机体各器官、系统共同调节作用的结果,并不只有消化、呼吸、循环、泌尿四个系统的协调,D错误。
2
3
1
4
5
4.(多选)如图为人体肝脏局部结构示意图,a、b、c、d表示细胞,①②③④表示不同的体液。下列叙述错误的是( )
A.②是人体内绝大多数细胞直接生活的内环境
B.②③④构成的液体环境叫作人体的内环境
C.③可小部分被毛细淋巴管吸收成为①
D.a生活的内环境为①③,c生活的内环境为③④
2
3
1
4
5
AB
分析题图可知,③是组织液,是人体内绝大多数细胞直接生活的内环境,A错误;内环境主要由④血浆、③组织液和①淋巴组成,②是细胞内液,B错误;③组织液可小部分被毛细淋巴管吸收,成为①淋巴,C正确;a为毛细淋巴管壁细胞,其生活的内环境为①淋巴和③组织液,c为毛细血管壁细胞,其生活的内环境为③组织液和④血浆,D正确。
2
3
1
4
5
5.如图为体内细胞与内环境之间的物质交换示意图,①④⑥表示液体,②⑤表示结构,③⑦表示细胞。据图回答下列问题(“[ ]”中填序号,横线上填文字)。
2
3
1
4
5
(1)某人皮肤烫伤后,出现水泡,该水泡内的液体主要是指[ ]
。
(1)某人皮肤烫伤后,出现水泡,该水泡内的液体主要是指⑥组织液。
2
3
1
4
5
⑥
组织液
(2)人体内环境主要包括 (用图中标号表示)。正常情况下,液体④的渗透压和液体⑥的渗透压大小 (填“相同”或“不同”)。若人体严重营养不良,则会引起_______________________________
_________________。
2
3
1
4
5
①④⑥
相同
组织水肿(组织液增多或细胞间隙
液体增多)
(2)人体内环境主要包括④血浆、⑥组织液和①淋巴。正常情况下,液体④的渗透压和液体⑥的渗透压大小相同。若人体严重营养不良,导致血浆渗透压下降,水分更多地流向组织液,引起组织水肿。
2
3
1
4
5
(3)人体②的管壁细胞,主要的生活环境是[ ] 和[ ]
。④和⑥相比,⑥中含量明显较少的成分主要是
。
(3)②毛细淋巴管的管壁细胞,其主要的生活环境是①淋巴、⑥组织液。④血浆和⑥组织液相比,⑥中含量较少的成分主要是蛋白质。
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3
1
4
5
①
淋巴
⑥
组织液
蛋白质
(4)物质进出细胞的方式有多种。以O2为例,O2从血液进入组织细胞的方式是 。如图中,CO2浓度最高的是 (填体液名称)。
(4)O2从血液进入组织细胞的方式是简单扩散,CO2浓度最高的是细胞内液。
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3
1
4
5
简单扩散
细胞内液
(5)正常人体液中的水和电解质的含量也是相对稳定的。如果脑中缺血,使⑦内Na+浓度升高,会引起细胞 ;如果人体大量失水,④的渗透压将 ,这些都会影响细胞正常的生命活动。
(5)如果脑中缺血,使细胞内Na+浓度升高,会引起细胞内液渗透压升高,从而引起细胞吸水;如果人体大量失水,④血浆渗透压将升高,这些都会影响细胞正常的生命活动。
2
3
1
4
5
吸水
升高
课时作业 素养达标
[基础巩固练]
1.下列关于草履虫、人体内环境及稳态的叙述,正确的是( )
A.草履虫的直接生活环境也可以认为属于内环境
B.人体内环境中含有胰岛素、血红蛋白、氧气等物质
C.人体消化道为消化道上皮细胞提供了生活的内环境
D.稳态是指机体通过调节维持内环境在一定范围内变化
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D
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单细胞生物没有内环境,A错误;人体内环境中不含有血红蛋白,B错误;消化道不属于内环境,C错误;稳态是指机体通过调节维持内环境在一定范围内变化,D正确。
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15
2.如图中甲为红细胞,a、b、c参与人体内环境的组成。下列有关叙述错误的是( )
A.图中a代表血浆,可为细胞甲提供营养物质
B.毛细淋巴管壁细胞直接生活的液体环境是b和c
C.b、c的化学成分与a相似,但a中含有较多蛋白质
D.胰腺分泌的消化酶和胰岛素都通过a运输到作用部位
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D
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图中a代表血浆,是红细胞直接生活的环境,可为细胞甲
提供营养物质,A正确;毛细淋巴管壁细胞直接生活的液
体环境是组织液和淋巴,即图中的b和c,B正确;组织液是
血浆从毛细血管中渗出形成的,淋巴是组织液渗入毛细
淋巴管壁形成的,因此,b组织液、c淋巴的化学成分与a血浆相似,但a中含有较多蛋白质,C正确;胰腺组织细胞分泌的胰岛素等通过血液运输到作用部位,而消化酶是外分泌腺分泌的,通过导管运输到消化道中起作用,D错误。
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3.如图是人体细胞与内环境进行物质交换的示意图,①处的箭头表示血液流动方向。下列相关叙述不正确的是( )
A.④和⑤含有人体内产生的各种激素
B.突触前膜释放的神经递质直接进入④中
C.参与免疫的淋巴细胞只分布于③处
D.②处是细胞代谢的主要场所,该细胞的内环境是组织液
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C
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激素在人体内通过血液运输到靶细胞、靶器官等,所以④和⑤含有人体内产生的各种激素,A正确;突触前膜释放的神经递质直接进入周围的④组织液中,B正确;参与免疫的淋巴细胞可分布于③和⑤处,C错误;内环境是指细胞在体内直接所处的环境,即细胞外液,细胞内液是细胞代谢的主要场所,由图可知该细胞所处的内环境是组织液,D正确。
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4.下列关于“比较清水、缓冲液和体液对pH变化的调节作用”的实验,叙述错误的是( )
A.盐酸和氢氧化钠都有腐蚀性,应避免其与皮肤和眼睛接触
B.每种实验材料测定完成后,都必须将烧杯充分洗净,才可倒入等量的其他实验材料
C.从加入盐酸或氢氧化钠溶液后的pH变化来说,生物材料更像是缓冲液
D.根据所得实验数据,绘制pH变化曲线时,一般以pH为横轴,以酸或碱的加入的滴数为纵轴
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D
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绘制pH变化曲线时,一般以酸或碱加入的滴数为横轴,以pH为纵轴,D错误。
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5.“酸碱体质理论”有两种错误观点:一是人的体质有酸性与碱性之分,酸性体质是“万病之源”,纠正偏酸的体质就能维持健康;二是人若要想健康,应多摄入碱性食物。下列有关人体酸碱平衡的叙述,错误的是( )
A.血浆pH的维持与NaHCO3、H2CO3等缓冲物质有关
B.丙酮酸在组织液中转化成乳酸会导致pH明显下降
C.人体内环境的pH不会因食物的酸碱性而发生剧烈变化
D.各个器官、系统协调一致地正常运行是内环境酸碱平衡的基础
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B
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丙酮酸在细胞质基质中转化成乳酸,由于缓冲对的存在,组织液pH不会明显下降,B错误。
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6.下列有关细胞与外界进行物质交换的叙述,错误的是( )
A.小肠壁的肌细胞可以不通过细胞外液从肠道内直接吸收葡萄糖
B.肝细胞有氧呼吸所需要的O2从外界进入,经过的内环境至少有组织液和血浆
C.肝细胞代谢废物的排出需要循环系统、泌尿系统以及皮肤等的直接参与
D.呼吸系统、循环系统、泌尿系统、消化系统都参与内环境与外界环境进行的物质交换
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A
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小肠壁的肌细胞所需的营养物质只能从组织液中吸收,A错误。
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7.某同学早上经常来不及吃早餐就去上学,下列叙述错误的是( )
A.该同学不吃早餐时,血浆流经肝脏细胞后血糖浓度会升高
B.该同学的血浆pH在7.35~7.45之间波动,与HC等物质有关
C.该同学气喘吁吁赶到学校时,呼吸系统加快排出CO2并获取O2,维持机体正常
D.该同学即便来不及喝水,血浆渗透压也能靠血浆中含量最多的有机物来维持稳定
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D
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某同学早上经常来不及吃早餐就去上学,此时血糖浓度较低,血液流经肝脏后,肝糖原分解补充血糖,因此血糖浓度会升高,A正确;正常人血浆pH稳定在7.35~7.45,与内环境中含有的HC、HP等缓冲物质有关,B正确;该同学气喘吁吁赶到学校时,呼吸的终产物中的CO2增多后会刺激呼吸中枢,从而加快呼吸并通过呼吸系统将CO2排出体外,同时获取更多的氧气以满足机体呼吸需要,C正确;血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na+和Cl-,Na+和Cl-是影响血浆渗透压的主要因素,D错误。
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8.2023年12月21日,神舟十七号航天员乘组圆满完成第一次出舱活动。我国首位重返空间站的航天员汤洪波时隔两年再度漫步太空,航天员唐胜杰成为我国目前为止执行出舱任务年龄最小的航天员。下列有关叙述错误的是( )
A.太空辐射可能会改变人类的基因,可能会影响基因的表达
B.航天器和航天服都具备生命保障系统,有利于航天员维持机体内环境的稳态
C.内环境稳态的实质是指内环境各种化学成分的含量和理化性质相对稳定
D.航天员进行舱外活动前要进行“吸氧排氮”,此时线粒体内的葡萄糖氧化分解会加快
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D
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太空辐射可能会导致基因突变,基因突变后可能会影响基因的表达,A正确;航天器和航天服都具备生命保障系统,有利于航天员维持机体内环境的稳态,B正确;内环境稳态的实质是指内环境各种化学成分的含量和理化性质相对稳定的状态,C正确;线粒体不能氧化分解葡萄糖,D错误。
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[素能培优练]
9.毛细淋巴管的管壁比毛细血管壁薄,通透性高,其一端是盲端,盲端的内皮细胞像鱼鳞一样相互覆盖,形成了叠瓦状开口,如图所示。毛细淋巴管内的液体是淋巴,对于内环境稳态的维持至关重要。下列说法错误的是( )
A.毛细淋巴管壁细胞生活的内环境是淋巴、
组织液
B.淋巴中蛋白质含量明显少于血浆、组织液
C.叠瓦状开口保证了组织液进入淋巴管后不再倒流
D.淋巴回流受阻会引起组织水肿
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B
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毛细淋巴管壁细胞内侧是淋巴,外侧是组织液,故毛细淋巴管壁细胞生活的内环境是淋巴、组织液,A正确;淋巴、组织液中蛋白质含量明显少于血浆,B错误;淋巴回流受阻会导致组织液增多,进而会引起组织水肿,D正确。
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10.人体中血红蛋白构型主要有T型和R型,其中R型与氧的亲和力约是T型的500倍,内、外因素的改变会导致血红蛋白—氧亲和力发生变化,如血液pH升高,温度下降等因素可促使血红蛋白从T型向R型转变。正常情况下,不同氧分压时血红蛋白氧饱和度变化曲线如图实线所示(血红蛋白氧饱和度与血红蛋白—氧亲和力成正相关)。下列叙述正确的是( )
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A.体温升高时,血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线2方向偏移
B.在肾脏毛细血管处,血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线1方向偏移
C.在肺部毛细血管处,血红蛋白由T型向R型转变,实线向虚线2方向偏移
D.剧烈运动时,骨骼肌毛细血管处血红蛋白由T型向R型转变,有利于肌肉细胞代谢
答案:A
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由题意可知,R型血红蛋白与氧亲和力更高,血红蛋
白氧饱和度与血红蛋白—氧亲和力成正相关,温度
下降可促使血红蛋白从T型向R型转变,故体温升高
时,血红蛋白由R型向T型转变时,实线向虚线2方向
偏移,A正确;在肾脏毛细血管处,血浆要为肾脏细胞
提供氧气,血红蛋白由R型向T型转变,实线向虚线2方向偏移,B错误;在肺部毛细血管处需要增加血红蛋白与氧气的亲和力,血红蛋白由T型向R型转变,实线向虚线1方向偏移,C错误;剧烈运动时,骨骼肌细胞氧分压偏低,血红蛋白氧饱和度偏低,血红蛋白由R型向T型转变,这样便于释放氧气用于肌肉呼吸,D错误。
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11.(2024·江苏苏州高二阶段检测)组织水肿与内环境渗透压的失衡有关。内环境渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压,其中由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压,由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。毛细血管壁对小分子的通透性大,而蛋白质等大分子则不易通过毛细血管壁。下列说法错误的是( )
A.摄入过多的食盐会引起血浆渗透压升高,组织液渗透压随之升高
B.过敏反应中血管活性胺类物质释放导致毛细血管壁通透性增大易引发组织水肿
C.组织水肿的发生主要与组织液和血浆之间的晶体渗透压失衡有关
D.静脉输入白蛋白配合利尿剂对于快速缓解组织水肿具有较好的效果
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摄入过多的食盐会引起血浆渗透压升高,从而使组织液失水,造成组织液渗透压升高,A正确;渗透压是由胶体渗透压和晶体渗透压组成的,二者的平衡构成人体渗透压平衡,所以组织水肿的发生与组织液和血浆之间的晶体渗透压和胶体渗透压失衡都有关系,C错误;静脉输入白蛋白增加血浆渗透压,促进组织液回流,利尿剂有利于将人体多余水分排出体外,二者配合使用有利于将组织液中的水分带出体外,可以快速缓解组织水肿,D正确。
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12.(多选)内环境与外界环境的物质交换,需要体内各个器官、系统的参与。如图表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示不同的人体系统,甲、乙、丙表示三种体液。据图分析,下列说法正确的是( )
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A.甲、乙、丙可分别表示淋巴、血浆和组织液
B.Ⅰ表示循环系统,Ⅲ可表示呼吸系统和泌尿系统
C.若从Ⅱ获取的蛋白质长期不足,则可能会导致乙的渗透压下降
D.机体所有细胞与外界环境进行物质交换都需通过甲、乙、丙等构成的内环境
答案:AC
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分析题图可知,丙单向运输到甲、甲单向运输到乙,则甲为淋巴、乙为血浆、丙为组织液,A正确;分析题图可知,Ⅰ是循环系统,Ⅲ与内环境是双向交换,说明可表示呼吸系统,不能表示泌尿系统,B错误;乙(血浆)的渗透压主要与蛋白质和无机盐有关,若从Ⅱ获取的蛋白质长期不足,则可能会导致乙的渗透压下降,C正确;机体大部分细胞与外界环境进行物质交换都需通过甲、乙、丙等构成的内环境,但不是所有,D错误。
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13.(多选)“醉氧”(也称低原反应)是指长期在高海拔地区工作的人,重返平原居住后会再次发生不适应,从而出现疲倦、无力、嗜睡、胸闷、头昏、腹泻等症状。下列叙述正确的是( )
A.与血红蛋白、血浆蛋白一样,氧气也是内环境的组成成分
B.醉氧是外界环境的变化导致内环境的化学成分发生了变化
C.患者发生严重腹泻后,补充水分的同时要注意补充无机盐
D.醉氧说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
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BCD
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血红蛋白位于红细胞内,不属于内环境的成分,A错误;醉氧是外界环境的变化(氧气含量突然增加)导致内环境的化学成分(氧气含量)发生了变化,B正确;患者发生严重腹泻后,补充水分的同时要补充无机盐,以维持渗透压,C正确;醉氧说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,D正确。
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14.胰液分泌的调节是一个复杂的过程,图1为胰液分泌调节的示意图(部分),图2为小肠黏膜局部组织的模式图,箭头表示物质交换方向,A、B、C表示结构,a、b、c、d表示液体。请据图回答下列问题。
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(1)人体在正常情况下,咀嚼食物引起胰液分泌的神经反射为
。
(1)咀嚼食物引起胰液的分泌是与生俱来的,属于非条件反射。
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非条件反射
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(2)当食物进入胃内后,引起胰液分泌增加的调节方式为
。
(2)由题图1可知,当食物进入胃后,该信号可通过神经,也可通过激素到达胰腺,使胰液分泌增加,调节方式为神经调节和体液调节。
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神经调节和体液调节
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(3)图1中的小肠分泌的激素B进入[ ] (用图2相关内容回答)运输到胰腺,可以促进胰腺分泌 ,其中含有多种消化酶,如催化水解蛋白质的 等。
(3)小肠黏膜分泌的激素B为促胰液素,通过d血浆运输到达胰腺,促进胰腺分泌胰液,胰液属于消化液,内含有消化酶,如催化水解蛋白质的胰蛋白酶。
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血浆
胰液
胰蛋白酶
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(4)试以字母和箭头表示a~d四者物质交换概况。
答案:
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(4)由图2可知,a为细胞内液,b为组织液,c为淋巴,d为血浆,他们之间物质
交换的关系为 。
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(5)通过静脉滴注药物治疗疾病时,药物首先进入的体液是[ ]
,该体液的渗透压主要与 的含量有关。
(5)静脉滴注的药物首先进入d血浆中,血浆渗透压的大小主要取决于无机盐和蛋白质的含量。
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血浆
无机盐、蛋白质
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(6)一般情况下,体液b中的氧浓度 (填“大于”“小于”或“等于”)组织细胞内的氧浓度。
(6)氧气跨膜运输的方式为简单扩散,由高浓度向低浓度运输,组织液中的氧气需要进入细胞内被细胞利用,则体液b中的氧浓度大于组织细胞内的氧浓度。
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大于
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(7)某人因一次性饮水过量,出现组织细胞肿胀、功能受损的症状,医生采用静脉注射高浓度氯化钠注射液的方法为其治疗,使其恢复正常,该治疗方法的原理是____________________________________________
_______________________________________________________。
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提高细胞外液的离子浓度,从而提高细胞外液的渗透压,使细胞中的部分水分渗出,消除细胞肿胀
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(7)人一次性饮水过多导致细胞外液渗透压下降,细胞吸水膨胀,要使细胞恢复正常形态,必须使细胞中的水分渗出,由渗透作用原理可知,只有细胞外液浓度大于细胞内液浓度时,细胞中多余的水分才能渗出,使细胞恢复正常形态,因此该治疗方法的原理是提高细胞外液的离子浓度,从而提高细胞外液的渗透压,使细胞中的部分水分渗出,消除细胞肿胀。
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15.如图甲是高等动物体内细胞与外界进行物质交换图,图乙表示内环境稳态与各系统的功能联系示意图。据图回答下列问题。
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(1)图甲中虚线方框代表 ,其中A代表 ,它的渗透压大小主要与 的含量有关,它在成分上与B的主要区别是 。
(1)虚线内A、B、C分别代表血浆、组织液、淋巴,三者总称为内环境。A血浆的渗透压大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关,它在成分上与B组织液的区别是血浆中含有较多的蛋白质。
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内环境
血浆
无机盐和蛋白质
血浆中含有较多的蛋白质
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(2)生病的人呼吸受阻,肌细胞会因无氧呼吸产生大量 ,其进入血液后,可以与血液中的 发生作用,使血液的pH维持相对稳定。
(2)病人呼吸受阻,肌细胞会因无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸进入血液后可以与血液中的缓冲物质发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
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乳酸
缓冲物质
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(3)我国前些年发现多例头部浮肿的“大头娃娃”,他们的主食是蛋白质含量极低的劣质奶粉,血浆中蛋白质含量降低,会引起 (填字母)中液体增多,造成头部浮肿。
(3)血浆中蛋白质含量减少,血浆渗透压低于组织液渗透压,会引起B组织液中液体增多,造成组织水肿。
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B
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(4)图乙中食物、水和无机盐,经 系统处理后,再经过
系统输送到全身各处,高钠饮食会提高血浆的渗透压,进而使更多的水进入组织液和血浆,导致体重的增加和血压上升。
(4)图乙中食物、水和无机盐,经消化系统处理后,再经过循环系统输送到全身各处,高钠饮食会提高血浆的渗透压,进而使更多的水进入组织液和血浆,导致体重的增加和血压上升。
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消化
循环
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(5)O2从红细胞进入肝脏细胞被利用至少需要穿过 层生物膜。
(5)O2从红细胞进入肝脏细胞的途径为红细胞→血浆→毛细血管壁→组织液→组织细胞→组织细胞中的线粒体内膜,至少要穿过1+2+1+2=6层生物膜。
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