1 第1节 细胞生活的环境-【正禾一本通】2025-2026学年高二生物选择性必修第一册同步课堂高效讲义教师用书（单选）

 所有的生命系统都存在于一定的环境之中，在不断变化的环境条件下，依靠自我调节机制维持其稳态。稳态是生命系统能够独立存在的必要条件。人体的细胞生活在怎样的环境中？它们如何与外界环境进行物质交换？内环境的成分和理化性质，会随外界环境和体内细胞代谢活动的变化而变化吗？人体是如何通过自身调节机制维持其稳态的？人体是如何“让每一个细胞分享，又靠所有细胞共建”？本章就让我们带着这些疑问，开始我们的探索之旅吧。 第1节　细胞生活的环境 [学习目标] 1.生命观念：通过阐明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：通过构建体液各组成成分间的相互关系模型，培养模型构建能力。 3.科学探究：明确生物体维持pH稳定的机制，提高实验设计与结果分析的能力。 4.社会责任：举例说出内环境稳态失衡引起的疾病，关注人体健康。 一、内环境的组成 1．不同细胞生活的环境 (1)草履虫直接从水(或外界环境)中获取O2和养料，排出代谢废物。 (2)人体的绝大多数细胞不能直接与外界环境进行物质交换，需要通过细胞外液(或内环境)获取O2和养料，排出代谢废物。 2．体内细胞生活在细胞外液中 (1)体液的组成 (2)内环境的组成 (3)体内细胞生活的环境[连一连] 提示：①—b　②—a　③—a、c　④—a、b　⑤—b、c (4)血浆、组织液、淋巴液之间以及与外界环境和细胞内液之间的动态关系 3．内环境是由细胞外液构成的液体环境，是细胞生活的直接环境。 二、内环境的成分和理化性质 1．细胞外液的成分 (1)血浆的主要成分 (2)与血浆相比，组织液、淋巴液中蛋白质的含量很少。 (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。 2．内环境的理化性质 (1)渗透压 ①概念：溶液中溶质微粒对水的吸引力。 ②渗透压大小与溶质微粒数目的关系 溶质微粒数目 对水的吸引力大小 渗透压高低 越多 越大 越高 越少 越小 越低 ③影响渗透压的物质 血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关，细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－。 (2)酸碱度：正常人的血浆近中性，pH为7.35～7.45。血浆pH稳定的原因与H、H2CO3等物质有关。 (3)温度：人体细胞外液的温度一般维持在37__℃左右。 三、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1．细胞直接与内环境进行物质交换：不断获取进行生命活动所需要的物质，同时又不断排出代谢产生的废物，从而维持细胞正常的生命活动。 2．内环境与外界环境的物质交换过程需要体内各个系统的参与 (1)外界环境中的营养物质、O2等分别通过消化系统、呼吸系统进入循环系统，再经组织液进入组织细胞参与新陈代谢。 (2)细胞产生的代谢废物、水和无机盐等先进入组织液，再被吸收进血浆，经过循环系统运输到呼吸系统、泌尿系统、皮肤等，从而排出体外。 3．细胞与内环境之间是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖于内环境，也参与内环境的形成和维持。 组织液是血浆经过毛细血管壁在毛细血管动脉端生成的，它在毛细血管的静脉端被重吸收，少量进入毛细淋巴管形成淋巴液。流经毛细血管的血浆约10%进入毛细淋巴管生成淋巴液。根据本部分内容判断下列表述是否正确。 1．血液是细胞外液中最活跃的成分。(×) 提示：血浆是细胞外液中最活跃的成分。 2．血细胞和心肌细胞所需的营养物质都直接来自血浆。(×) 提示：心肌细胞所需的营养物质来自组织液。 3．毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是淋巴液和血浆。(×) 提示：毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是淋巴液和组织液。 4．淋巴液和血浆中都有淋巴细胞。(√) 5．Na＋和Cl－是形成哺乳动物血浆渗透压的主要物质。(√) 6．与组织液和淋巴液相比较，血浆中含有更多的蛋白质，其渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量。(√) 　内环境各成分间的关系 [生活情境]　某同学肠胃不适发生呕吐、腹泻，他喝了两口热水后去医院就诊。医生诊断他患急性肠胃炎。医生对其肌肉注射消炎药物后，还静脉输液补充了质量分数为0.9%的生理盐水。 (1)肠道中的水属于细胞外液吗？该同学喝的水怎样进入细胞外液？ 提示：肠道与外界相通，肠道中的水不属于细胞外液。水通过消化道的吸收进入血浆，再通过血浆进入组织液，由组织液可以进入淋巴液。 (2)水怎样到达全身各处的细胞？ 提示：水通过人体的循环系统运输至全身各处的毛细血管，再渗透进入组织液、淋巴液，进入全身各处的细胞。 (3)肌肉注射和静脉输液的物质首先进入的细胞外液分别是什么？ 提示：组织液；血浆。 (4)静脉输液补充的无机盐会进入淋巴液吗？途径是怎样的？ 提示：会。通过毛细血管壁进入组织液，一部分组织液可以再通过毛细淋巴管进入淋巴液。 内环境及组织细胞的关系示意图 注：a是血浆，b是组织液，c是淋巴液。细胞1为血细胞，细胞2为组织细胞，细胞3为淋巴细胞。 1. 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．③是人体内绝大多数细胞直接生活的环境 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 解析：选B。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环境，A正确；内环境主要由④血浆、③组织液和①淋巴液组成，②是细胞内液，B错误；③组织液小部分被毛细淋巴管吸收，成为①淋巴液，C正确；A为毛细淋巴管壁细胞，其生活的内环境为①淋巴液和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。 解题思维 内环境示意图中各成分的判断方法 2．脑脊液由血浆在脑室脉络丛处滤过产生，可经蛛网膜处重新流入静脉。它向脑组织供应一定的营养，并运走脑组织的代谢产物，调节着中枢神经系统的酸碱平衡。下列说法错误的是(　　) A．脑脊液是脑细胞生活的内环境 B．脑外伤时毛细血管通透性增大，会导致脑脊液增多 C．脑脊液中可能含有尿素、性激素、纤维素等物质 D．脑脊液与血浆之间的物质运输是双向的 解析：选C。脑脊液的本质是组织液，是脑细胞生活的直接环境，属于细胞外液，A正确；脑外伤时毛细血管通透性增大，蛋白质渗出，会导致脑脊液渗透压增大，对水分子的吸引力增加，进而导致脑脊液增多，B正确；纤维素属于不能直接被细胞吸收利用的物质，不能存在于内环境中，C错误；脑脊液属于细胞外液，相当于组织液，它与血浆之间的物质运输是双向的，即血浆渗出毛细血管成为组织液，组织液渗入毛细血管成为血浆，D正确。 教材拓展 人体内环境的特殊成分 脑脊液为无色透明的液体，充满在各脑室、蛛网膜下腔和脊髓中央管内。绝大部分脑脊液由侧脑室中的脉络丛产生，与血浆和淋巴液的性质相似，略带黏性。脑脊液属于细胞外液。正常脑脊液具有一定的化学成分和压力，对维持颅压的相对稳定有重要作用。 房水为无色透明的液体，属于组织液的一种，充满眼前后房，有0.15～0.3 mL，它具有营养和维持眼内压力的作用。房水不断由睫状体产生，经后房、瞳孔、前房角，最终进入血液。 [考查角度] 以脑脊液、房水等特殊成分为命题情境，考查内环境的形成及其组成成分，以及各成分之间的相互关系，落实结构与其功能相适应的生命观念。　　 　内环境的组成成分 [材料情境]　下表是人体细胞内液和细胞外液中的物质组成和含量的测定数据，其中统计了组织液和血浆的部分化学成分和含量。 成分(mol·L-1) Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- 有机酸 蛋白质 ① ② 142 5 25 1.5 103 27 6 16 ③ 147 4 1.25 1 114 30 7.5 1 ④ 10 143 2.5 10.45 25 11 － 47 (1)怎样判断细胞内液与细胞外液？分别可以用表中哪个序号表示？ 提示：与细胞外液相比，细胞内液K＋含量高，而Na＋、Cl－的含量较低。表中①表示细胞外液，④表示细胞内液。 (2)细胞外液中血浆的成分与组织液和淋巴液有何不同？ 提示：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)跑步等体育活动可能导致脚上磨出水疱，过一段时间水疱可自行消失，水疱产生和消失的原因是什么？ 提示：水疱是摩擦导致血管通透性增加，过多血浆中的物质渗出进入组织液中，使组织液的渗透压升高，从周围环境中吸水肿胀而形成的；由于组织液的成分可以被毛细血管重新吸收以及进入毛细淋巴管，因此过一段时间水疱可自行消失。 (4)水疱中的蛋白质含量与表中的③相比有何区别？ 提示：③与②相比，③的蛋白质含量较少，故②是血浆，③是组织液，水疱中的蛋白质含量较正常的组织液中的蛋白质含量高。 内环境中的物质和发生的生理过程 (1)内环境存在的物质 (2)内环境不存在的物质 (3)内环境中能否发生的生理过程 3. 如图为人体体液之间物质交换示意图，其中甲、乙、丙、丁表示人体体液的四种不同组成成分。下列叙述正确的是(　　) A．淋巴细胞生活的内环境是乙、丙、丁 B．甲中可含有抗体、维生素和果糖 C．甲与乙的最主要区别是乙中含有较多蛋白质 D．急性肾小球肾炎会导致乙中的血红蛋白减少 解析：选B。分析题图可知，甲是血浆，乙是组织液，丙是淋巴液，丁是细胞内液。淋巴液最终会汇入血浆，因此淋巴细胞生活的内环境是甲和丙，也可在乙中出现，但丁中不会存在淋巴细胞，A错误；血浆是细胞外液中最活跃的部分，其中含有抗体、维生素(如维生素D)等，果糖也可以吸收进入血浆，B正确；甲与乙的最主要区别是甲中含有较多的蛋白质，C错误；血红蛋白是红细胞内的蛋白质，急性肾小球肾炎会导致血浆蛋白减少， D错误。 4．下列各物质中，全属于内环境成分的一组是(　　) A．K＋载体蛋白、血浆蛋白、胰岛素、CO2 B．尿素、Ca2＋、HP、脂肪酸 C．麦芽糖、解旋酶、Cl－、尿液 D．唾液淀粉酶、血红蛋白、O2、葡萄糖 解析：选B。K＋载体蛋白位于细胞膜上，麦芽糖是二糖，解旋酶是胞内酶，尿液存在于膀胱中，唾液淀粉酶存在于唾液中，血红蛋白存在于红细胞中，以上均不属于内环境成分，B符合题意。 　内环境的理化性质 [材料情境]　随着外界环境因素的变化和体内细胞代谢活动的进行，内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化。请思考回答下列相关问题。 1．医院里给病人输液时为何必须使用生理盐水？浓度过高或过低有何后果？ 提示：生理盐水(质量分数为0.9%的 NaCl溶液)提供的渗透压与血浆正常的渗透压大致相同，是血浆的等渗溶液。如果输液时使用的 NaCl溶液的质量分数低于或高于0.9%，会造成组织细胞吸水或失水，从而不能维持正常形态和功能。 2．剧烈运动后，运动员会肌肉酸痛，但内环境中的酸碱度却能保持相对稳定，请解释上述现象出现的原因。 提示：剧烈运动时，由于供氧不足，肌肉细胞通过无氧呼吸产生乳酸，造成肌肉酸痛；但由于内环境中存在缓冲物质H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4，使内环境pH保持相对稳定。 3．大量出汗或严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压会降低，带来的后果是内环境中的水较多地通过渗透作用进入细胞内，造成细胞吸水膨胀，进一步导致细胞代谢和功能紊乱。 4．肺气肿病人由于呼吸不畅，会使内环境中的pH变小，原因是O2不足，细胞进行无氧呼吸产生乳酸，同时CO2排出不畅。 人体内血浆pH调节的过程 5．已知生理盐水和质量分数为5%的葡萄糖溶液与实验小鼠的血浆渗透压相等。现分别给甲、乙两组正常小鼠静脉注射20 mL 生理盐水和质量分数为5%的葡萄糖溶液，则两组小鼠在短时间内最可能发生的变化是(忽略实验操作本身对动物产生的影响)(　　) A．甲组小鼠的尿量增加 B．乙组小鼠的体温升高 C．乙组小鼠血浆pH减小 D．甲组小鼠组织液中Na＋增多 解析：选D。根据题干分析可知，甲组小鼠注射的生理盐水与血浆渗透压相等，所以其血浆渗透压不会发生变化，尿量短时间内不会增加，但血浆中的Na＋会渗透到组织液中，导致组织液中Na＋的数量增多，A不符合题意，D符合题意；乙组小鼠注射质量分数为5%的葡萄糖溶液，细胞呼吸速率不变，所以乙组小鼠的体温不会变化，血浆的pH也不会发生改变，B、C不符合题意。 6．液体疗法是指通过补充(或限制)某些液体以维持机体体液平衡的治疗方法。临床上，常用质量分数为5%的葡萄糖溶液(血浆等渗溶液)、质量分数为10%的葡萄糖溶液、质量分数为5%的NaHCO3溶液等进行输液治疗。下列叙述错误的是(　　) A．注射质量分数为5%的葡萄糖溶液会导致细胞外液渗透压升高 B．治疗低血糖时，质量分数为10%的葡萄糖溶液主要为机体提供能量 C．治疗酸中毒时，质量分数为5%的NaHCO3溶液能够维持机体的酸碱平衡 D．液体疗法能维持机体正常的体液容量和理化性质的相对稳定 解析：选A。质量分数为5%的葡萄糖溶液是血浆等渗溶液，故注射质量分数为5%的葡萄糖溶液，细胞外液渗透压基本不变，A错误；质量分数为10%的葡萄糖溶液中含有的葡萄糖较多，而葡萄糖是细胞呼吸最常用的能源物质，故治疗低血糖时，质量分数为10%的葡萄糖溶液主要为机体提供能量，B正确；质量分数为5%的NaHCO3溶液为pH缓冲液，可以调节血浆pH，在治疗酸中毒时，使用质量分数为5%的NaHCO3溶液能够维持机体的酸碱平衡，C正确；液体疗法是指通过补充(或限制)某些液体以维持机体体液平衡的治疗方法，该疗法能维持机体正常的体液容量和理化性质的相对稳定，D正确。 血浆、组织液与淋巴液的转化 下图是血浆、组织液、淋巴液之间的关系示意图，图中序号代表细胞或结构名称，箭头代表物质的运输方向。请分析回答下列问题。 题号 能力考查 素养考查 (1) 通过识图获取信息与加工能力 科学思维 (2)(3) 逻辑推理与论证能力 语言组织与表达能力 生命观念 科学思维 (1)写出图中序号代表的细胞或结构名称，并结合图示建立反映体液组分关系的模型(用文字和箭头表示)。 ①________、②________、③________、④________、⑤________。 提示：微动脉　微静脉　组织细胞　毛细淋巴管　毛细血管 (2)血浆中的物质进入组织液，主要发生在毛细血管的动脉端还是静脉端？为什么？ 提示：动脉端；动脉端血流较快、血压较高，有利于血浆成分的渗出。 (3)组织液中的物质返回血浆，主要发生在毛细血管的动脉端还是静脉端？为什么？ 提示：静脉端；静脉端血流较慢、血压较低，有利于组织液的回渗。 学科网（北京）股份有限公司 $