内容正文:
人体的内环境和稳态
体液
细胞内液2/3
细胞外液1/3
组成
血浆 组成
水
溶质 组成
有机物 白蛋白、球蛋白、纤维蛋 白原、葡萄糖、氨基酸
无机盐 Na+、Ca2+、Cl-、SO42-
气体 O2、CO2等
组织液(细胞间液)
淋巴(液)
各部分之间
的转化关系
组织的生成
组织液回流
淋巴的生成
组织液与细胞内液
的物质交换
成分
血浆中含有较多的血浆蛋白
淋巴和组织液中仅含极少量蛋白质
内环境
成分
内环境:细胞外液 血浆蛋白、抗体、激素、神经递质等
不属于内环境
细胞内液 血红蛋白、呼吸酶、受体等
外界环境 消化酶、唾液酶、消化液等
作用
机体细胞依靠内环境获得各种生存必需的条件,同时也通过物质
的合成、分解、贮存和释放,时刻参与着内环境的形成与维持
细胞与外界环境进行物质交换的渠道
理化性质
渗透压(770kPa)
pH(7.35-7.45)
温度(37℃左右)
血糖(3.90~6.10mmol/L)
稳态(自稳态)
实质 内环境的各种化学成分和理化性质保持相对稳定
基础 人体调动自身各系统和器官共同活动的结果
调节机制 维持人体稳态的“神经 – 内分泌 –免疫”调节网络
调节能力 人体维持内环境稳态的调节能力具有一定限度
遭到破坏的原因
外界环境变化过于剧烈
由于感染病毒等原因
机体细胞失去了赖以生存及发挥功能的
环境,最终可能会导致疾病甚至死亡
意义 细胞乃至人体进行正常生命活动的基本条件
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第 17 讲 人体的内环境和稳态(知识清单)
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知识主脉络:可视化思维导图,建立知识框架
核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点
考点 1 内环境是机体细胞赖以生存的环境★★★☆☆
考点 2 内环境稳态是机体细胞生命活动的保障★★★☆☆
考点 3 内环境是正常生命活动的基本条件★★★☆☆
(星级越高,重要程度越高)
陷阱预警台:识别高频错误,提供防错策略(2 大陷阱预警)
素养加油站:前沿科研成果或热点问题分析、聚焦考点预测
真题挑战场:感知真题,检验成果,考点追溯
(附高清 PDF,可打印)
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考点 1 内环境是机体细胞赖以生存的环境★★★☆☆
红细胞在血细胞中数量最多。红细胞中含有一种红色的含铁蛋白质,叫做所以血红蛋白。红细胞
呈鲜红色。血红蛋白在氧气含量高时容易与氧结合,在氧气含量低时容易与氧分离,因此红细胞具有
运输氧气的功能。
白细胞呈圆球形,比红细胞大,有细胞核,但数量比红细胞少得多。白细胞有多种,根据其形态
和染色性可分为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞。白细胞有免疫防
御功能。
血小板是血细胞中体积较小的细胞碎片。当人体受伤流血时,血小板就会在伤口部位聚集成团,
释放化学物质促使血液凝固,起到止血的作用。
1.细胞外液是机体细胞生活的环境
(1)体液
①概念:细胞外液和细胞内液间存在直接的物质交换,两者共同组成了机体的体液。
②组成
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细胞外液
血浆:由水和溶质组成
组织液(又称细胞间液):绝大部分呈凝胶状态,不能自由流动
淋巴(又称淋巴液):淋巴管中流动的液体
细胞内液:人体内部有大量的液体分布于细胞内称为细胞内液
③细胞外液:高等动物机体中,无论是悬浮于血液中的血细胞、空隙较大的疏松结缔组织细胞,
还是排列紧密的上皮细胞,每个细胞周围都有或大或小的间隙,主要被液体所填充的液体统称为细胞
外液。细胞外液为浸浴其中的机体细胞提供了生存的环境。
分类
血浆占体液 8% 组织液(又称细胞间液)
占体液 25%
淋巴(又称淋巴液)占体液
1%
成分
由水(90%)和溶质组成。
参与运送生命活动所需的
各种血浆蛋白(7%-9%)、
无机盐(约 1%)、脂质、
糖类、激素、O2,以及机体
代谢产生的尿素、CO2等
绝大部分呈凝胶状态,
不能自由流动,但水和
各种溶质分子在组织液
中的扩散运动并不受阻
碍,能与血浆、细胞内
液进行物质交换
是在淋巴管中流动的液体
存在部位 血管 组织细胞间隙 淋巴管
成分来源
a.从消化道吸收而来;
b.从组织液中回渗而来;
c.淋巴液左右锁骨下静脉
汇入
a.血浆透出毛细血管壁;
b.组织细胞代谢产生
组织液渗入毛细淋巴管形成
作用
这些溶质中有的为血细胞
提供各种生存必需,有的在
维持血浆酸碱度和渗透压
等平衡中起着重要的作用。
另外,血浆还参与机体免
疫、凝血及体温恒定等调节
因而组织液为体内绝大
多数组织细胞提供了最
基本和相对稳定的生活
环境
淋巴流动时经过的淋巴结中
有大量免疫细胞,它们能清
除淋巴带来的细菌等病原
体。所以,淋巴既为淋巴细
胞提供了生存环境,也起到
机体防御屏障、参与维持内
环境稳定的作用
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化学成分
三者的基本化学组成比较接近,但略有不同,如血浆中含有较多的血浆蛋白,
而淋巴和组织液中仅含极少量蛋白质。
三者之间
的关系
①组织液生成:血浆→组织液
②组织液回流:组织液→血浆
③淋巴的生成:组织液→淋巴
④组织液与细胞内液的物质交换:细胞内液⇔组织液
组成内环境的血浆、淋巴和组织液始终处于动态平衡状态。其中,组织液大部
分渗入毛细血管静脉端,少部分(约 10%)经淋巴管道进入循环系统。它们行使各
自功能的同时,也通过相互沟通使各自的成分与含量维持相对稳定。
补充:体液种类的判断
1.“两步法”判断体液种类
1)第一步:分析三角形
①单方向(箭头)
淋巴液形成:组织液→淋巴液
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淋巴液流向:淋巴液→血浆
②双方向(箭头):组织液⇋ 血浆
据此判断甲为淋巴液,乙为组织液,丙为血浆。
2)第二步:分析细胞内液⇋ 细胞外液
A、B、C 为细胞内液,根据细胞外液的种类可知,A 为组织细胞的细胞内液;B 为淋巴细胞的细
胞内液;C 为血细胞或淋巴细胞的细胞内液。
2.根据成分判断体液的种类
1)根据 K+和 Na+的多少判断细胞内液和组织液:一般而言,细胞内液中的 K+浓度远大于组织液,
而 Na+正好相反,组织液中的 Na+浓度远大于细胞内液。
2)根据蛋白质含量判断血浆:血浆中含蛋白质较多,组织液和淋巴液中蛋白质含量较少,所以蛋
白质含量较多的细胞外液为血浆。
2.呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环境间的物质交换
机体所需的 O2和营养物质等通过呼吸、消化和吸收等过程从外界摄入,并经循环系统运送至全
身各处参与机体细胞代谢活动。同时,细胞代谢所产生并进入内环境的 CO2、尿素等物质也会被运送
至肺、肾、皮肤等器官排出体外。
呼吸系统、消化系统、循环系统和泌尿系统等密切协作,确保了机体细胞、内环境及外界环境之
间高效而有序的物质交换。
考点 2 内环境稳态是机体细胞生命活动的保障★★★☆☆
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1.内环境中的各种理化性质处于相对平衡状态
(1)内环境
①概念:为了区别机体生活的外界环境,将细胞外液所构成的液体环境称为内环境。机体的内环
境并不直接与外界环境直接接触。
渗透压
大小:与其单位体积内溶质颗粒的数量有关
来源
血浆渗透压:无机盐离子和血浆蛋白分子
组织液和淋巴液:无机盐
正常人体血浆渗透压为 770kPa(相当于 0.9%NaCl)
酸碱度
乳酸反应:乳酸+NaHCO3→乳酸钠+H2CO3→H2O+CO2
碱性性物质(如 Na2CO3)反应:Na2CO3+HCO3→NaHCO3
温度
正常人体内环境的温度通常在 37℃左右
人的体温会随着昼夜、年龄、性别、活动等因素有所变化
机体通过产热和散热等途径使体温保持相对稳定
变化幅度一般不超过 1℃
(2)自稳态:内环境的化学成分及各成分的含量和理化性质。
(3)成分(血浆为例)
水(约占 90%)
溶质
生命活动所需
各种血浆蛋白(白蛋白、球蛋白、纤维蛋白等)
无机盐(约 1%)
脂质
糖类,激素,O2
机体代谢产生
尿素
CO2等
三者的基本化学组成比较接近,但略有不同,如血浆中含有较多的血浆蛋白,而淋巴和组织液中仅
含极少量蛋白质。
无机盐在细胞内外的分布是不均匀的:细胞外液中 Na+和 CI-较多,细胞内液中 K+较多。
(4)理化性质
①渗透压
大小:与其单位体积内溶质颗粒的数量有关
来源
血浆渗透压:无机盐离子(近 90%的渗透压:来自于 Na+和 Cl-)和血浆蛋白分子
组织液和淋巴液:无机盐
正常人体血浆渗透压为 770kPa(相当于 0.9%NaCl)
1)内环境渗透压的大小:与其单位体积内溶质颗粒的数量有关。
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2)血浆渗透压的大小:主要是由血浆中的各种微粒,尤其是无机盐离子和血浆蛋白分子的数量决
定。血浆中颗粒数量最多的是 Na+和 Cl-,它们为血浆提供了近 90%的渗透压。正常人体血浆渗透压为
770kPa。
3)等渗溶液:0.9%NaCL 溶液。
细胞处于渗透压高于细胞内液的溶液中,会由于失水而皱缩;而处于渗透压低于细胞内液的溶
液中,则由于吸水而膨胀甚至破裂。
②酸碱度
人体不同部位细胞外液的酸碱度接近中性, 如血浆 pH 为 7.35~7.45,组织液和淋巴的 pH 也都
与之相近。血浆中存在着 NaHCO3和 H2CO3 、Na2HPO4和 NaH2PO4、KHCO3和 H2CO3等多种对酸碱
度具有调节作用且成对存在的缓冲物质,它们可通过化学反应在一定范围内对酸碱度进行调节,进而
使血浆的酸碱度维持相对稳定。
人体摄入的各种营养成分及机体细胞新陈代谢产生的各种酸性物质(如乳酸),发生反应:乳酸
+NaHCO3→乳酸钠+H2CO3→H2O+CO2;
碱性性物质(如 Na2CO3),发生反应:Na2CO3+HCO3→NaHCO3
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③温度
正常人体内环境的温度通常在 37℃左右
人的体温会随着昼夜、年龄、性别、活动等因素有所变化
机体通过产热和散热等途径使体温保持相对稳定
变化幅度一般不超过 1℃
④血糖
血浆中含有一定浓度的葡萄糖(即血糖),它是人体各种组织、器官正常活动的主要能量来源。
正常情况下,随着一天中人生理活动的变化,血糖浓度也会发生波动。例如,空腹时血糖浓度维持在
3.90~6.10 mmol/L,而在餐后会出现暂时性升高,但最高值不会超过 9.10mmol/L。尽管人体的血糖始
终处于波动之中,但总体保持在一个相对平衡的范围内。
2.内环境的稳态对于生物的生存具有极其重要的意义。
(1)细胞乃至人体进行正常生命活动的基本条件
(2)相对稳定的内环境使机体内的各种生命活动对外界环境的依赖性降低了,提高了机体对环境因
素的耐受能力。
易错拓展
1.血液、血浆和血清:血液由血浆和血细胞组成,血清指血浆除去纤维蛋白原等后的物质。
2.内环境中不存在的成分
1)属于内环境的物质
属于内环境的成分 不属于内环境的成分
①营养物质:氧气、水、无机盐、葡萄
糖、甘油脂肪酸;
②调节成分:激素、维生素、抗体、组
织胺、神经递质等;
③代谢废物:二氧化碳、尿素等。
①细胞内特有的:如血红蛋白、胞内酶(DNA
聚合酶,RNA 聚合酶、呼吸酶等);
②细胞膜上的:转运蛋白、受体等;
③外界环境中的:如消化液、尿液、泪液、
汗液等。
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④人体不能直接吸收的物质:淀粉、蔗糖等
2)发生和不发生在内环境中的生理过程
内环境中的生理过程 不属于内环境的生理过程
①乳酸和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免疫过程中抗体与抗原特异性结合;
④激素与靶细胞结合。
①细胞呼吸各阶段的反应;
②细胞内蛋白质、激素、神经递质等物质
的合成;
③消化道等外部环境所发生的淀粉、脂质
和蛋白质的消化水解过程。
3.物质含量变化
(1)一般而言,血浆通过毛细血管流经普通组织细胞后,静脉端的成分与动脉端相比,静脉端
O2浓度↓,CO2浓度↑,营养物质减少,尿素等含氮废物增加。
(2)例外:肺部为气体交换部位,故流经肺部组织后,静脉端 O2浓度↑,CO2浓度↓,实现了气
体更新;摄食后流经小肠,因食物的消化、吸收,静脉端营养物质增加;饥饿状态下流经肝脏,肝糖
原分解,静脉端葡萄糖含量增加。
4.物质运输穿膜层数问题
例如氧气的运输过程
(1)肠腔中的葡萄糖进入组织细胞被利用经过的生物膜层数:穿过小肠黏膜上皮细胞(2 层)+
进、出毛细血管壁细胞(4 层)+进组织细胞(1 层)=7 层。
(2)外界 O2进入组织细胞被利用经过的生物膜层数:穿过肺泡壁细胞(2 层)+进入毛细血管(穿
过毛细血管壁细胞,2 层)+进、出红细胞(2 层)+出毛细血管(穿过毛细血管壁细胞,2 层)+进组
织细胞(1 层)+进线粒体(2 层)=11 层。
考点 3 内环境是正常生命活动的基本条件★★★☆☆
1.稳态(又称自稳态)
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(1)定义:处于高温、严寒、低氧、干燥等极端状况时,机体内环境中的渗透压、酸碱度、温度等
理化性质和各种物质成分始终在较狭小的范围内变动,即处于相对稳定状态。
(2)实质:稳态是一种动态平衡,是人体调动自身各系统和器官共同活动的结果。
(3)调节机制:“神经–内分泌–免疫”调节网络
(4)影响因素
内因:体内细胞不断进行代谢活动
外因:外部环境变化
(5)内环境的稳态的意义:细胞乃至人体进行正常生命活动的基本条件。
①渗透压维持着细胞内外水分等物质转运和平衡、细胞形态和功能、各种细胞外液间交流
②血糖含量、含氧量等,为细胞正常能量代谢提供稳定的物质条件
③酶的结构和活性受到环境中温度各种离子浓度和 pH 等影响
④细胞内外的 Na+、K+等离子的差异分布是神经元等细胞兴奋产生和传导的基础
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2.稳态失调
(1)原因
外界环境变化过于剧烈或感染病毒等--人体调节能力具有一定限度
人体自身调节功能出现障碍--器官、系统无法协调合作
(2)实例
①内环境成分:
血糖平衡失调—低血糖、糖尿病等
代谢废物上升—导致尿毒症
O2缺乏—导致乳酸中毒
血钙过低—抽搐;血钙过高——肌无力
②内环境理化性质:
pH失调—酸中毒、碱中毒。
能异常体温失调—发热、中暑等
渗透压失调—组织水肿
(2)组织水肿
①现象:某些原因尤其是渗透压变化,会造成内环境中各部分物质交换的失衡,从而导致皮肤及皮下过
多的组织液积聚形成肿胀,临床上称之为组织水肿。
②实质:血浆中蛋白质不能自由通过毛细血管壁,因此血浆蛋白含量减少或组织液中蛋白质含量升高,
导致血浆和组织液渗透压失衡,是引起组织水肿的重要原因。
1)血浆蛋白含量减少,血浆渗透压下降。
①营养不良:血浆蛋白合成量减少,血浆渗透压下降,血浆中的水过多地流入组织液中,导致组
织水肿。
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②肾小球肾炎:肾小球的滤过作用增大,蛋白质随尿液流出体外,血浆中蛋白质减少,血浆渗透
压下降,导致组织水肿。
③毛细血管壁受损
2)组织液中蛋白质等增多,组织液渗透压升高。
①过敏反应:毛细血管壁细胞通透性增大,血浆蛋白渗出毛细血管,进入组织液,组织液渗透压
升高,导致组织水肿。
②淋巴回流受阻:组织液中过多的蛋白质等不能进入毛细淋巴管,使组织液渗透压升高,血浆中
的水过多地流入组织液中,导致组织水肿。
3)局部组织细胞代谢产物过多,组织液渗透压升高。
注意:内环境达到稳态时,人体仍可能患病,如自化病患者;内环境稳态达到破坏时,代谢速率
未必下降,如发烧可能导致分解代谢速率增加。
预警类别一 人体的内环境
陷阱 1 大脑细胞间隙的液体属于人体内环境,内环境是人体进行细胞代谢的主要场所
正确理解:细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
陷阱 2 食物中的蛋白质被消化成氨基酸发生在内环境中
正确理解:蛋白质被消化分解成氨基酸是在消化道内进行的,与外界环境相通的消化道,不属于内环
境。
陷阱 3 内环境中的成分有葡萄糖、DNA聚合酶、载体、神经递质和无机盐等
正确理解:DNA 聚合酶是细胞内的物质,载体是细胞膜上的物质,二者都不属于内环境的成分。
陷阱 4 淋巴管内的液体、膀胱内的尿液、汗腺导管内的汗液、消化道内的消化液和细胞内的液体都属
于内环境
正确理解:体内液体≠体液≠内环境,一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、尿道、生
殖道、膀胱、子宫等)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
的液体属于体液,但不属于内环境。
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预警类别二 内环境的稳态
陷阱 1 血浆的成分稳定时,机体达到稳态
正确理解:稳态的实质指内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。
陷阱 2 机体内环境 pH的相对稳定主要依靠 H2PO-4 /HPO 2-4 维持
正确理解:内环境 pH 的相对稳定主要依靠 HCO-3 /H2CO3 维持。
陷阱 3 人体 pH的相对稳定主要依靠血液中的缓冲对,与其他器官或系统无关
正确理解:pH 的相对稳定依赖于血液中的缓冲物质以及肺、肾的正常功能。
一、人体内环境和稳态
2025年 5月 15日,左正宏、何承勇教授团队在 Environmental Health Perspectives上发表题为 Evaluating
the Effects of Neburon Exposure on Ovarian Folliculogenesis Using Zebrafish and Mouse Granulosa Cell Line的
研究论文,该研究首次发现了芳香烃受体(Ahr)激动活性类农药草不隆(Neburon)对雌性生殖系统的影
响,揭示了抗缪勒管激素(Amh)在农药诱导卵泡发育异常中的重要作用,为 Ahr激动活性类污染物引发
的卵巢发育损伤的作用机制提供了新见解。
研究结果显示,在暴露后的斑马鱼体内中并没有检测到草不隆的残留;该团队推测草不隆发生降解,
继而发现它的 4种代谢产物有体内均有残留并表现出剂量效应;进一步利用转基因鱼验证发现这些代谢物
均具有 Ahr激动活性,提示该农药的长期环境健康风险。而且,草不隆暴露后,斑马鱼呈现出不同时期卵
泡比例的改变及卵母细胞质量下降,并伴随 Amh水平上调,表明草不隆造成了斑马鱼卵泡发育异常。
考点预测: 内环境稳态的实质、调节机制和意义等,高考中常结合神经、体液、免疫板块进行考查。
同学们在复习时,应特别注意稳态失调的各种实例,重点理解组织水肿的成因。
(2023·上海·高考真题)人体血液中微量的分子 X可促进肾小管上皮细胞的能量代谢和膜上转运蛋白合
成,从而影响肾小管上皮细胞对 Na+、K+的转运,如图。
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(3)下列与分子 X有关的事件中,发生在人体内环境的是___(单选)。
A. 分子 X的合成
B. B. 肾小管腔中 Na+浓度变化
C. 分子 X的运输
D. 分子 X与分子的受体结合
【答案】C
【解析】题图可知分子 X 与细胞内的相应受体结合而发挥作用,可见分子 X 属于信息分子,其在细胞内合
成,然后分泌到细胞外,通过体液运输。
A、分子 X 的合成是在细胞内,不符合题意,A 错误;
B、肾小管腔与外界相通,属于外环境,不属于内环境,不符合题意,B 错误;
C、分子 X 的运输是通过体液来实现的,发生在内环境,符合题意,C 正确;
D、由图 2 可知,分子 X 与 X 的受体结合是发生在肾上管上皮细胞内,不符合题意,D 错误。
故选 C。
第 17讲 人体的内环境和稳态(知识清单)
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核心知识库:重难考点总结,梳理必背知识、归纳重点
考点1 内环境是机体细胞赖以生存的环境★★★☆☆
考点2 内环境稳态是机体细胞生命活动的保障★★★☆☆
考点3 内环境是正常生命活动的基本条件★★★☆☆
(星级越高,重要程度越高)
陷阱预警台:识别高频错误,提供防错策略(2大陷阱预警)
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真题挑战场:感知真题,检验成果,考点追溯
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· 考点1 内环境是机体细胞赖以生存的环境★★★☆☆
红细胞在血细胞中数量最多。红细胞中含有一种红色的含铁蛋白质,叫做所以血红蛋白。红细胞呈鲜红色。血红蛋白在氧气含量高时容易与氧结合,在氧气含量低时容易与氧分离,因此红细胞具有运输氧气的功能。
白细胞呈圆球形,比红细胞大,有细胞核,但数量比红细胞少得多。白细胞有多种,根据其形态和染色性可分为中性粒细胞、嗜酸性粒细胞、嗜碱性粒细胞、淋巴细胞、单核细胞。白细胞有免疫防御功能。
血小板是血细胞中体积较小的细胞碎片。当人体受伤流血时,血小板就会在伤口部位聚集成团,释放化学物质促使血液凝固,起到止血的作用。
1.细胞外液是机体细胞生活的环境
(1)体液
①概念:细胞外液和细胞内液间存在直接的物质交换,两者共同组成了机体的体液。
②组成
③细胞外液:高等动物机体中,无论是悬浮于血液中的血细胞、空隙较大的疏松结缔组织细胞,还是排列紧密的上皮细胞,每个细胞周围都有或大或小的间隙,主要被液体所填充的液体统称为细胞外液。细胞外液为浸浴其中的机体细胞提供了生存的环境。
分类
血浆占体液8%
组织液(又称细胞间液)占体液25%
淋巴(又称淋巴液)占体液1%
成分
由水(90%)和溶质组成。参与运送生命活动所需的各种血浆蛋白(7%-9%)、无机盐(约1%)、脂质、糖类、激素、O2,以及机体代谢产生的尿素、CO2等
绝大部分呈凝胶状态,不能自由流动,但水和各种溶质分子在组织液中的扩散运动并不受阻碍,能与血浆、细胞内液进行物质交换
是在淋巴管中流动的液体
存在部位
血管
组织细胞间隙
淋巴管
成分来源
a.从消化道吸收而来;
b.从组织液中回渗而来;
c.淋巴液左右锁骨下静脉汇入
a.血浆透出毛细血管壁;
b.组织细胞代谢产生
组织液渗入毛细淋巴管形成
作用
这些溶质中有的为血细胞提供各种生存必需,有的在维持血浆酸碱度和渗透压等平衡中起着重要的作用。另外,血浆还参与机体免疫、凝血及体温恒定等调节
因而组织液为体内绝大多数组织细胞提供了最基本和相对稳定的生活环境
淋巴流动时经过的淋巴结中有大量免疫细胞,它们能清除淋巴带来的细菌等病原体。所以,淋巴既为淋巴细胞提供了生存环境,也起到机体防御屏障、参与维持内环境稳定的作用
化学成分
三者的基本化学组成比较接近,但略有不同,如血浆中含有较多的血浆蛋白,而淋巴和组织液中仅含极少量蛋白质。
三者之间的关系
①组织液生成:血浆→组织液
②组织液回流:组织液→血浆
③淋巴的生成:组织液→淋巴
④组织液与细胞内液的物质交换:细胞内液⇔组织液
组成内环境的血浆、淋巴和组织液始终处于动态平衡状态。其中,组织液大部分渗入毛细血管静脉端,少部分(约10%)经淋巴管道进入循环系统。它们行使各自功能的同时,也通过相互沟通使各自的成分与含量维持相对稳定。
补充:体液种类的判断
1.“两步法”判断体液种类
1)第一步:分析三角形
①单方向(箭头)
淋巴液形成:组织液→淋巴液
淋巴液流向:淋巴液→血浆
②双方向(箭头):组织液⇋血浆
据此判断甲为淋巴液,乙为组织液,丙为血浆。
2)第二步:分析细胞内液⇋细胞外液
A、B、C为细胞内液,根据细胞外液的种类可知,A为组织细胞的细胞内液;B为淋巴细胞的细胞内液;C为血细胞或淋巴细胞的细胞内液。
2.根据成分判断体液的种类
1)根据K+和Na+的多少判断细胞内液和组织液:一般而言,细胞内液中的K+浓度远大于组织液,而Na+正好相反,组织液中的Na+浓度远大于细胞内液。
2)根据蛋白质含量判断血浆:血浆中含蛋白质较多,组织液和淋巴液中蛋白质含量较少,所以蛋白质含量较多的细胞外液为血浆。
2.呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环境间的物质交换
机体所需的O2和营养物质等通过呼吸、消化和吸收等过程从外界摄入,并经循环系统运送至全身各处参与机体细胞代谢活动。同时,细胞代谢所产生并进入内环境的CO2、尿素等物质也会被运送至肺、肾、皮肤等器官排出体外。
呼吸系统、消化系统、循环系统和泌尿系统等密切协作,确保了机体细胞、内环境及外界环境之间高效而有序的物质交换。
· 考点2 内环境稳态是机体细胞生命活动的保障★★★☆☆
1.内环境中的各种理化性质处于相对平衡状态
(1)内环境
①概念:为了区别机体生活的外界环境,将细胞外液所构成的液体环境称为内环境。机体的内环境并不直接与外界环境直接接触。
(2)自稳态:内环境的化学成分及各成分的含量和理化性质。
(3)成分(血浆为例)
三者的基本化学组成比较接近,但略有不同,如血浆中含有较多的血浆蛋白,而淋巴和组织液中仅含极少量蛋白质。
无机盐在细胞内外的分布是不均匀的:细胞外液中Na+和 CI-较多,细胞内液中K+较多。
(4)理化性质
①渗透压
1)内环境渗透压的大小:与其单位体积内溶质颗粒的数量有关。
2)血浆渗透压的大小:主要是由血浆中的各种微粒,尤其是无机盐离子和血浆蛋白分子的数量决定。血浆中颗粒数量最多的是Na+和Cl-,它们为血浆提供了近90%的渗透压。正常人体血浆渗透压为770kPa。
3)等渗溶液:0.9%NaCL溶液。
细胞处于渗透压高于细胞内液的溶液中,会由于失水而皱缩;而处于渗透压低于细胞内液的溶液中,则由于吸水而膨胀甚至破裂。
②酸碱度
人体不同部位细胞外液的酸碱度接近中性, 如血浆pH为7.35~7.45,组织液和淋巴的pH也都与之相近。血浆中存在着NaHCO3和H2CO3 、Na2HPO4和NaH2PO4、KHCO3和H2CO3等多种对酸碱度具有调节作用且成对存在的缓冲物质,它们可通过化学反应在一定范围内对酸碱度进行调节,进而使血浆的酸碱度维持相对稳定。
人体摄入的各种营养成分及机体细胞新陈代谢产生的各种酸性物质(如乳酸),发生反应:乳酸+NaHCO3→乳酸钠+H2CO3→H2O+CO2;
碱性性物质(如Na2CO3),发生反应:Na2CO3+HCO3→NaHCO3
③温度
④血糖
血浆中含有一定浓度的葡萄糖(即血糖),它是人体各种组织、器官正常活动的主要能量来源。正常情况下,随着一天中人生理活动的变化,血糖浓度也会发生波动。例如,空腹时血糖浓度维持在3.90~6.10 mmol/L,而在餐后会出现暂时性升高,但最高值不会超过9.10mmol/L。尽管人体的血糖始终处于波动之中,但总体保持在一个相对平衡的范围内。
2.内环境的稳态对于生物的生存具有极其重要的意义。
(1)细胞乃至人体进行正常生命活动的基本条件
(2)相对稳定的内环境使机体内的各种生命活动对外界环境的依赖性降低了,提高了机体对环境因素的耐受能力。
易错拓展
1.血液、血浆和血清:血液由血浆和血细胞组成,血清指血浆除去纤维蛋白原等后的物质。
2.内环境中不存在的成分
1)属于内环境的物质
属于内环境的成分
不属于内环境的成分
①营养物质:氧气、水、无机盐、葡萄糖、甘油脂肪酸;
②调节成分:激素、维生素、抗体、组织胺、神经递质等;
③代谢废物:二氧化碳、尿素等。
①细胞内特有的:如血红蛋白、胞内酶(DNA聚合酶,RNA聚合酶、呼吸酶等);
②细胞膜上的:转运蛋白、受体等;
③外界环境中的:如消化液、尿液、泪液、汗液等。
④人体不能直接吸收的物质:淀粉、蔗糖等
2) 发生和不发生在内环境中的生理过程
内环境中的生理过程
不属于内环境的生理过程
①乳酸和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免疫过程中抗体与抗原特异性结合;
④激素与靶细胞结合。
①细胞呼吸各阶段的反应;
②细胞内蛋白质、激素、神经递质等物质的合成;
③消化道等外部环境所发生的淀粉、脂质和蛋白质的消化水解过程。
3.物质含量变化
(1)一般而言,血浆通过毛细血管流经普通组织细胞后,静脉端的成分与动脉端相比,静脉端O2浓度↓,CO2浓度↑,营养物质减少,尿素等含氮废物增加。
(2)例外:肺部为气体交换部位,故流经肺部组织后,静脉端O2浓度↑,CO2浓度↓,实现了气体更新;摄食后流经小肠,因食物的消化、吸收,静脉端营养物质增加;饥饿状态下流经肝脏,肝糖原分解,静脉端葡萄糖含量增加。
4.物质运输穿膜层数问题
例如氧气的运输过程
(1)肠腔中的葡萄糖进入组织细胞被利用经过的生物膜层数:穿过小肠黏膜上皮细胞(2层)+进、出毛细血管壁细胞(4层)+进组织细胞(1层)=7层。
(2)外界O2进入组织细胞被利用经过的生物膜层数:穿过肺泡壁细胞(2层)+进入毛细血管(穿过毛细血管壁细胞,2层)+进、出红细胞(2层)+出毛细血管(穿过毛细血管壁细胞,2层)+进组织细胞(1层)+进线粒体(2层)=11层。
· 考点3 内环境是正常生命活动的基本条件★★★☆☆
1.稳态(又称自稳态)
(1)定义:处于高温、严寒、低氧、干燥等极端状况时,机体内环境中的渗透压、酸碱度、温度等理化性质和各种物质成分始终在较狭小的范围内变动,即处于相对稳定状态。
(2)实质:稳态是一种动态平衡,是人体调动自身各系统和器官共同活动的结果。
(3)调节机制:“神经–内分泌–免疫”调节网络
(4)影响因素
(5)内环境的稳态的意义:细胞乃至人体进行正常生命活动的基本条件。
2.稳态失调
(1)原因
(2)实例
①内环境成分:
血糖平衡失调—低血糖、糖尿病等
代谢废物上升—导致尿毒症
O2缺乏—导致乳酸中毒
血钙过低—抽搐;血钙过高——肌无力
②内环境理化性质:
pH失调—酸中毒、碱中毒。
能异常体温失调—发热、中暑等
渗透压失调—组织水肿
(2)组织水肿
①现象:某些原因尤其是渗透压变化,会造成内环境中各部分物质交换的失衡,从而导致皮肤及皮下过多的组织液积聚形成肿胀,临床上称之为组织水肿。
②实质:血浆中蛋白质不能自由通过毛细血管壁,因此血浆蛋白含量减少或组织液中蛋白质含量升高,导致血浆和组织液渗透压失衡,是引起组织水肿的重要原因。
1)血浆蛋白含量减少,血浆渗透压下降。
①营养不良:血浆蛋白合成量减少,血浆渗透压下降,血浆中的水过多地流入组织液中,导致组织水肿。
②肾小球肾炎:肾小球的滤过作用增大,蛋白质随尿液流出体外,血浆中蛋白质减少,血浆渗透压下降,导致组织水肿。
③毛细血管壁受损
2)组织液中蛋白质等增多,组织液渗透压升高。
①过敏反应:毛细血管壁细胞通透性增大,血浆蛋白渗出毛细血管,进入组织液,组织液渗透压升高,导致组织水肿。
②淋巴回流受阻:组织液中过多的蛋白质等不能进入毛细淋巴管,使组织液渗透压升高,血浆中的水过多地流入组织液中,导致组织水肿。
3)局部组织细胞代谢产物过多,组织液渗透压升高。
注意:内环境达到稳态时,人体仍可能患病,如自化病患者;内环境稳态达到破坏时,代谢速率未必下降,如发烧可能导致分解代谢速率增加。
预警类别一 人体的内环境
陷阱1 大脑细胞间隙的液体属于人体内环境,内环境是人体进行细胞代谢的主要场所
正确理解:细胞代谢的主要场所是细胞质基质。
陷阱2 食物中的蛋白质被消化成氨基酸发生在内环境中
正确理解:蛋白质被消化分解成氨基酸是在消化道内进行的,与外界环境相通的消化道,不属于内环境。
陷阱3 内环境中的成分有葡萄糖、DNA聚合酶、载体、神经递质和无机盐等
正确理解:DNA聚合酶是细胞内的物质,载体是细胞膜上的物质,二者都不属于内环境的成分。
陷阱4 淋巴管内的液体、膀胱内的尿液、汗腺导管内的汗液、消化道内的消化液和细胞内的液体都属于内环境
正确理解:体内液体≠体液≠内环境,一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、尿道、生殖道、膀胱、子宫等)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,细胞内的液体属于体液,但不属于内环境。
预警类别二 内环境的稳态
陷阱1 血浆的成分稳定时,机体达到稳态
正确理解:稳态的实质指内环境的化学成分和理化性质保持相对稳定的状态。
陷阱2 机体内环境pH的相对稳定主要依靠H2PO/HPO维持
正确理解:内环境pH的相对稳定主要依靠HCO/H2CO3维持。
陷阱3 人体pH的相对稳定主要依靠血液中的缓冲对,与其他器官或系统无关
正确理解:pH的相对稳定依赖于血液中的缓冲物质以及肺、肾的正常功能。
一、人体内环境和稳态
2025年5月15日,左正宏、何承勇教授团队在Environmental Health Perspectives上发表题为Evaluating the Effects of Neburon Exposure on Ovarian Folliculogenesis Using Zebrafish and Mouse Granulosa Cell Line的研究论文,该研究首次发现了芳香烃受体(Ahr)激动活性类农药草不隆(Neburon)对雌性生殖系统的影响,揭示了抗缪勒管激素(Amh)在农药诱导卵泡发育异常中的重要作用,为Ahr激动活性类污染物引发的卵巢发育损伤的作用机制提供了新见解。
研究结果显示,在暴露后的斑马鱼体内中并没有检测到草不隆的残留;该团队推测草不隆发生降解,继而发现它的4种代谢产物有体内均有残留并表现出剂量效应;进一步利用转基因鱼验证发现这些代谢物均具有Ahr激动活性,提示该农药的长期环境健康风险。而且,草不隆暴露后,斑马鱼呈现出不同时期卵泡比例的改变及卵母细胞质量下降, 并伴随Amh水平上调,表明草不隆造成了斑马鱼卵泡发育异常。
考点预测: 内环境稳态的实质、调节机制和意义等,高考中常结合神经、体液、免疫板块进行考查。同学们在复习时,应特别注意稳态失调的各种实例,重点理解组织水肿的成因。
(2023·上海·高考真题)人体血液中微量的分子X可促进肾小管上皮细胞的能量代谢和膜上转运蛋白合成,从而影响肾小管上皮细胞对Na+、K+的转运,如图。
(3)下列与分子X有关的事件中,发生在人体内环境的是___(单选)。
A. 分子X的合成
B. B. 肾小管腔中Na+浓度变化
C. 分子X的运输
D. 分子X与分子的受体结合
【答案】C
【解析】题图可知分子X与细胞内的相应受体结合而发挥作用,可见分子X属于信息分子,其在细胞内合成,然后分泌到细胞外,通过体液运输。
A、分子X的合成是在细胞内,不符合题意,A错误;
B、肾小管腔与外界相通,属于外环境,不属于内环境,不符合题意,B错误;
C、分子X的运输是通过体液来实现的,发生在内环境,符合题意,C正确;
D、由图2可知,分子X与X的受体结合是发生在肾上管上皮细胞内,不符合题意,D错误。
故选C。
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