内容正文:
第34课时 人体内环境和稳态
一、 细胞生活的环境
二、 内环境稳态
课标要求 核心素养
1.内环境为机体细胞提供适宜的生存环境,机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
2.内环境的变化会引发机体的自动调节,以维持内环境的稳态
1.生命观念:通过掌握内环境的组成及其稳态,形成稳态与平衡的生命观。
2.科学思维:通过分析体液各成分相互转化的模型图,培养理性思维能力。
3.科学探究:通过“模拟生物体维持pH的稳
定”实验,训练实验设计及实验结果分析与讨论的能力。
4.社会责任:通过总结内环境稳态失调引起的疾病,形成关注人体健康的态度。
细胞内液
血浆
细胞外液
淋巴液
毛细淋巴管
组织液
毛细血管
(约占1/3)
(约占2/3)
体
液
由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。
(2)内环境:
血细胞
一、 细胞生活的环境
(1)体液的组成
人体内含有大量以水为基础的液体。
脑脊液、
关节滑液
1.体液及内环境的组成
细胞生存的液体环境
一、 细胞生活的环境
1.体液及内环境的组成
(3)几种细胞具体生活的环境
淋巴液
血浆
组织液
①组织细胞(神经细胞、肌肉细胞)
②血细胞(红细胞、白细胞、血小板)
③淋巴细胞(T 淋巴细胞、B淋巴细胞)、 吞噬细胞
④毛细血管壁细胞
⑤毛细淋巴管壁细胞
组织液
血浆
血浆和淋巴液
血浆和组织液
淋巴液和组织液
一、 细胞生活的环境
(2)体液各组分间的相互转化关系
1.体液及内环境的组成
血浆
组织液
淋巴液
组织细胞
毛细血管壁
少部分经毛细淋巴管壁
经淋巴结等器官最终汇入
O2和营养物质
CO2和代谢废物
外界环境
O2和营养物质
CO2和代谢废物
3. 人呼吸道、肺泡腔、消化道等属于人体与外界相通的环境,因而汗液、尿液、消化液、泪液等液体不属于内环境的组成。
2. 主要包括组织液、血浆和淋巴,但不是说就只有这三种。例如,脑脊液也属于内环境组成成分;
1. 内环境与细胞外液是同一概念,内环境是相对于外界环境,细胞外液是相对于动物和人的细胞内液提出的;
4.内环境属于多细胞动物的一个概念,单细胞生物无所谓内环境。
归纳提示
内环境概念的内涵
血浆
淋巴液
组织液
生活在内环境中的细胞与内环境之间的物质交换都是双向的
归纳提示
巧用单、双向箭头判断内环境物质交换示意图
①分析:
单箭头:
组织液 → 淋巴液 →血浆
单向箭头
起始端
单向箭头
终止点
双箭头:
组织液与血浆
组织液与细胞内液
③特例:
上述为组织细胞生活的内环境中的物质交换,若为红细胞生活的内环境,则有血浆细胞内液;若为淋巴细胞生活的内环境,则有淋巴液细胞内液。单箭头指向同一般情况致。
单向箭头中间
①__________
②__________
③__________
④__________
归纳提示
a__________
b__________
c__________
d__________
血浆
组织液
(组织细胞)细胞内液
淋巴液
组织液
淋巴液
血浆
细胞内液
一、 细胞生活的环境
2.细胞外液的成分
(1)血浆的成分
蛋白质
无机盐
水
(2)组织液、淋巴液的成分
①各种成分的含量与________的相近。
②与血浆相比,________含量很少。
血浆
蛋白质
一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、子宫等)内液体及与外界相通的液体(如尿液、泪液、汗液、消化液等)不属于内环境;细胞内的液体不属于内环境。
与内环境相关的三组易混淆的概念
(1)体内液体≠内环境:
(2)血液≠体液:
体液包括细胞外液(内环境)和细胞内液,细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴液等,而血液包括血浆和血细胞,所以血液并不全是体液,血浆属于体液。
归纳提示
与内环境相关的三组易混淆的概念
归纳提示
血浆蛋白是血浆中蛋白质的总称,属于内环境的成分;而血红蛋白存在于红细胞内,不是内环境的成分。
血液
血浆:
血细胞:
血浆蛋白
含有
属于
细胞外液成分
红细胞
白细胞
血小板
含有
血红蛋白
属于
细胞内液成分
(3)血浆蛋白≠血红蛋白:
归纳提示
认清内环境中存在和不存在的物质
内环境中存在的物质
①营养物质:
②调节物质:
④其他物质:
③代谢废物:
水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、维生素等
激素、抗体、
神经递质等
尿素、尿酸、CO2等
O2、血浆蛋白等
常考属于内环境成分:抗体、激素、神经递质、血浆蛋白、尿素、尿酸、胰岛素。
归纳提示
认清内环境中存在和不存在的物质
内环境中不存在的物质
①细胞内特有的物质:
②细胞膜上的物质:
④人体不能吸收的物质:
③存在于外界环境中的物质:
血红蛋白、胞内酶(呼吸酶、RNA聚合酶、解旋酶)等
受体、载体蛋白等
消化酶等
纤维素、麦芽糖等
消化液、泪液、汗液、尿液等
归纳提示
明确在内环境中发生和不发生的生理过程
内
环
境
细胞呼吸的各阶段反应
细胞内蛋白质、神经递质和激素等物质的合成
不发生
消化道等外部环境中发生的过程(如消化道内淀粉、脂肪和蛋白质等的消化水解)
发生
激素调节过程中激素与靶细胞膜上特异性受体的结合
免疫过程中抗体与相应的抗原特异性结合
兴奋传递过程中神经递质与受体结合
乳酸和碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸,实现pH的稳态
归纳提示
成分
项目 血浆 组织液 淋巴
存在部位 血管 组织细胞间隙 淋巴管
来源 ①组织液渗入
②淋巴回流 ①血浆渗出
②组织细胞代谢产生 毛细淋巴管吸收部分组织液
细胞 血细胞 绝大多数的组织细胞 大量淋巴细胞
经淋巴结等淋巴器官最终汇入
淋巴液
血浆
组织液
考向1 内环境的组成及相互关系
1.(2024·茂名高三调研)右图表示人体内环境
主要组成成分及其与细胞内液之间的关系。
下列相关叙述错误的是( )
A.图中a、b、c、d分别指细胞内液、组织液、淋巴液和血浆
B.由图中a、b、c、d构成的内环境是人体细胞直接生活的环境
C.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
D.内环境的各种成分和理化性质都是不断变化的
√
2. (2024·山东聊城联考)右图中甲、乙、丙分别表示三种人体细胞外液,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ分别表示生活在甲、乙、丙中的细胞。下列
分析正确的是( )
A.甲的渗透压主要与蛋白质含量有关,无机盐的浓度对其影响不大
B.若乙中有神经递质,则Ⅱ可表示神经元,淋巴细胞都生活在丙中
C.若Ⅱ表示肝细胞,则乙中的葡萄糖浓度不一定高于甲中的
D.正常情况下,甲与乙中的物质都能通过①②相互渗透
√
考向2 内环境的理化性质
3.(2024·广东四校高三联考)某同学假期期间去农村的亲戚家里体验了一下收割玉米的劳动,先用镰刀将玉米一棵棵地割倒,再一穗穗地去皮,该同学尽管戴了手套,但手还是很快就磨出了水疱,而且又渴又累,特别是腿酸得都要站不住了,深感劳动的辛苦。下列说法正确的是( )
A.水疱主要是由血浆中的水大量渗出到组织液中形成的
B.对水疱不作任何处理也会自行消失,这是因为其中的液体被毛细淋巴管吸收
C.该同学血浆渗透压的大小取决于单位体积内无机盐和小分子有机物的微粒数量
D.腿酸是骨骼肌细胞进行无氧呼吸产生了过多的乳酸,使内环境的pH明显下降所致
√
4.(2024·湖北十一校高三联考)2023年世界卒中日的主题:卒中识别早,救治效果好。脑卒中患者易出现血浆渗透压升高,甚至出现呼吸性碱中毒(肺过度通气导致血液pH高于7.45),或代谢性酸中毒等内环境稳态失调现象。下列叙述错误的是( )
A.血液中含氧不足可能导致呼吸性碱中毒
B.CO2是人体细胞呼吸产生的废物,参与维持内环境的稳态
C.抗利尿激素分泌增加是脑卒中患者死亡的重要诱因之一
D.内环境的pH维持与肺、肾密切相关
√
一、 细胞生活的环境
3.内环境的理化性质
①渗透压的概念:
溶液中溶质微粒对水的吸引力。
②渗透压的大小:
取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。
影响血浆渗透压大小的因素:主要与 的含量有关;
影响细胞外液渗透压大小的因素:主要与 、 的含量有关;
影响细胞内液渗透压大小的因素:主要与 的含量有关;
(1)渗透压
容质微
粒越多
溶液浓度高
对水的吸引力越大
渗透压越高
K+
蛋白质
无机盐
Cl-
Na+
一、 细胞生活的环境
3.内环境的理化性质
(2)酸碱度
①正常人的血浆近中性,pH维持在 。
②酸碱平衡的维持:
7.35-7.45
HCO3-、H2CO3
(3)温度
①正常的温度一般维持在37℃左右。
②相对稳定,在适宜范围内有所波动。
③过高或过低都会影响新陈代谢过程中酶的活性。
(1)细胞生存的直接环境
(2)细胞可以直接与________进行物质交换。
4.内环境的作用
内环境
各个系统
一、 细胞生活的环境
内环境与外界环境的物质交换过程,需要体内__________的参与。
血浆
组织液
淋巴液
呼吸
消化
循环
泌尿
细胞不仅依赖于内环境,也参与了__________的形成和维持。
内环境
易错辨析
(1)内环境的概念是对绝大多数多细胞动物而言的,单细胞动物(如草履虫)、简单的多细胞动物(如水螅)和植物没有内环境。( )
(2)人体内细胞外液只包括组织液、血液和淋巴液( )
(3)内环境是人体进行细胞代谢的主要场所( )
(4)膀胱内的尿液、汗腺导管内的汗液、消化道内的消化液都不属于内环境( )
(5)内环境的成分中有葡萄糖、血红蛋白和无机盐等( )
(6)细胞外液的渗透压主要来源于Na+和Cl-。( )
(7)食物中的蛋白质被消化成氨基酸发生于内环境中( )
(8)血细胞和心肌细胞所需的营养物质都是直接来自血浆( )
二、 内环境稳态
1.内环境的动态变化
(1)原因
①外因:外界_______的变化。
②内因:体内__________活动的进行。
环境
细胞代谢
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。
(2)稳态的概念
(3)稳态的实质
内环境的化学成分和理化性质处于动态平衡
二、 内环境稳态
人体各器官、系统协调一致地正常运行
①1857年,贝尔纳提出:内环境保持
稳定主要依赖 。
②1926年,坎农提出稳态的概念。稳态
不是恒定不变,而是一种动态平衡.提出:内环境稳态是 共同作用下,通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。
③目前普遍认为: 是机体维持稳态的主要调节机制。
(1)稳态的基础
(2)稳态的调节机制
神经系统的调节
神经调节体液调节
神经-体液-免疫调节网络
2.对稳态调节机制的认识
二、 内环境稳态
有一定限度
①外界环境的变化过于剧烈
②人体自身的调节功能出现障碍
(3)稳态的调节能力
(4)稳态失衡原因
(5)稳态失衡实例
代谢废物积累
O2缺乏
血钙过低
PH失调
体温失调
蛋白质含量降低
血糖平衡失调
尿毒症
乳酸中毒
抽搐
酸中毒、碱中毒
发热、中毒
组织水肿
低血糖、糖尿病
2.对稳态调节机制的认识
二、 内环境稳态
血糖及氧气含量正常
体温、pH相对稳定
渗透压相对稳定
保证机体正常的能量供应
酶活性正常,细胞代谢正常
维持细胞正常的形态和功能
3.稳态的意义
(1)机体进行正常生命活动的必要条件
(2)举例
二、 内环境稳态
①实验方法:本实验采用_________实验的方法。
②实验过程:通过向自来水、___________、生物材料中加入___________溶液引起的pH的变化,推测生物体是如何维持pH稳定的。
对比
缓冲液
酸或碱
4.探究·实践:模拟生物体维持pH的稳定
(1)实验原理分析
(2)实验结果
材料
(25mL) 0.1mol/L的HCl滴数 0.1mol/L的NaOH滴数
0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
自来水 6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8 7.0 8.8 9.4 9.8 10.0 10.5 11.0
缓冲液 7.0 7.0 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3 7.0 7.2 7.3 7.5 7.8 8.0 8.2
肝匀浆 6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 6.3 6.4 6.5 6.7 6.7 6.8 7.0
二、 内环境稳态
①对自来水的处理
②对缓冲液的处理
③对生物材料的处理
生物材料的性质类似于________而不同于自来水,说明生物材料内含有_________,能维持pH的相对稳定。
缓冲液
缓冲物质
(3)实验结论
(2)实验结果
4.探究·实践:模拟生物体维持pH的稳定
归纳提示
人体维持pH稳定的机制
(1)维持的因素
血浆中存在缓冲物质,如NaHCO3/H2CO3、NaH2PO4/Na2HPO4等。
(2)维持机制
酸性或碱性物质进入血浆后,可以和缓冲物质发生反应,反应产物可以通过肺或肾脏排出体外,从而使血浆的酸碱度保持相对稳定(以H2CO3/NaHCO3缓冲对为例)。
(3) 血浆pH调节的过程
归纳提示
人体维持pH稳定的机制
组织水肿
血浆渗透压下降
组织液渗透压升高
血浆蛋白减少
①严重营养不良
②肝功能受损
③肾小球肾炎
代谢产物增加
组织液蛋白质增多
淋巴液形成受阻
④局部组织细胞代谢旺盛
⑤过敏反应
⑥局部损伤
⑦淋巴循环受阻
归纳提示
组织水肿的原因
脑脊液是存在于脑室及蛛网膜下腔的一种无色透明液体,是脑细胞生存的直接环境。脑脊液是由血浆在脑室脉络丛处滤过产生,并可经蛛网膜处重新流入静脉。请回答下列问题:
(1)脑脊液是脑细胞与外界环境进行物质交换的媒介, (填“属于”或“不属于”)细胞外液。
(2)机体脑部受到严重外伤时可能会引发脑水肿,其发病机制主要为脑外伤时毛细血管 ,引起脑脊液渗透压上升,进而引起脑组织水肿。
属于
通透性增高,蛋白质从血浆进入脑脊液
(2)生物组织匀浆中缓冲对 能使溶液pH的变化减弱( )
(3)当内环境稳态遭受破坏后,将会引起细胞代谢紊乱( )
(4)健康人体内环境能保持稳态;内环境保持稳态时,人体一定健康( )
(5)内环境的稳态指内环境的成分和理化性质恒定不变( )
(6)人体剧烈运动时无氧呼吸所产生的乳酸使血浆pH明显降低( )
易错辨析
(1)内环境的稳态就是内环境的三种理化性质保持相对稳定的状态( )
考向1 内环境稳态的调节机制
1.(2024·山东德州高三期末)下图是人体内环境稳态
调节的部分示意图。下列叙述正确的是( )
A.人体细胞无氧呼吸产生的CO2进入血液中会参与体液调节
B.上图反映了内环境稳态的调节机制是神经—体液—免疫调节
C.图中只有激素、神经递质可作为信息分子完成细胞间的信息交流
D.血糖浓度、尿液浓度、细胞外液渗透压的相对稳定都属于内环境的稳态
√
2.初到高原的人往往发生高原反应,出现呼吸困难、发热、尿量减少等现象,严重时还会导致肺气肿;重返平原后会发生低原反应(俗称“醉氧”),出现疲倦、无力、嗜睡、胸闷、头昏、腹泻等症状。下列叙述错误的是( )
A.高原反应引起的发热是人体稳态失衡的表现
B.肺气肿患者肺部组织液的渗透压升高导致肺部组织液增加
C.“醉氧”是由内环境中血红蛋白增多导致的运输氧气能力过强
D.“醉氧”患者发生严重腹泻时,补充水分的同时也要补充无机盐
√
考向2 模拟生物体维持pH的稳定
3.某实验小组将加入抗凝剂和生理盐水的新鲜绵羊血液进行离心,结果如下图1所示;接着取上清液,分别向其中滴加0.1 mol·L-1的HCl和0.1 mol·L-1的NaOH,同时用蒸馏水作对照,结果如下图2所示,下列说法正确的是( )
A.取适量上清液加入双缩脲试剂,若出现紫色则说明含血红蛋白
B.若要提取相关抗体用于免疫治疗,最佳材料应是沉淀物
C.图2实验中HCl、NaOH的浓度和滴数为自变量
D.图2实验结果表明,血浆有一定的缓冲能力
√
√
1.(2021·重庆选择考)下列有关人体内环境及其稳态的叙述,正确的是( )
A.静脉滴注后,药物可经血浆、组织液到达靶细胞
B.毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是淋巴液和血浆
C.体温的改变与组织细胞内的代谢活动无关
D.血浆渗透压降低可使红细胞失水皱缩
√
经典真题
2.(2021·海南选择考)肾病综合征患者会随尿丢失大量白蛋白,导致血浆白蛋白减少,出现水肿。有的患者血浆中某些免疫球蛋白也会减少。下列有关叙述错误的是( )
A.患者体内的水分在血浆与组织液之间不能相互渗透
B.长期丢失大量的蛋白质可导致患者营养不良
C.免疫球蛋白减少可导致患者免疫力低下
D.临床上通过静脉输注适量的白蛋白可减轻水肿症状
√
经典真题
3.(2022·海南选择考)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)之间的关系如下图。下列有关叙述错误的是( )
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
√
经典真题
4.(2024·广东湛江高三一模)随着人体细胞代谢活动的进行,内环境的稳态会受到影响,进而影响人体健康。下列关于①肌细胞内的CO2和乳酸、②血浆pH、③人体呼吸频率的相关叙述,错误的是( )
A.②的相对稳定与它含有HCO、HPO等离子有关
B.在1 000米测试中,①增多→②适当降低、①增多→③加快
C.调节③的神经中枢位于下丘脑中
D.①通过体液传送对③进行调节的方式属于神经—体液调节
$$