内容正文:
1.1 细胞生活的环境
学习
目标
1.说明血浆、组织液和淋巴液等细胞外液共同构成高等动物细胞赖以生存的内环境;说明内环境的理化性质。
2.阐明机体细胞生活在内环境中,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.运用图示和模型等方法阐释内环境为机体细胞提供适宜的生存环境并与外界环境进行物质交换。
预习梳理
一、体内细胞生活在细胞外液中
1.体液
(1)概念:人体内含有大量以 为基础的液体,这些液体统称为体液。
(2)体液的组成
体液
2.内环境:由 构成的液体环境。
(1) :是血细胞直接生活的环境。
(2) :是存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液。它主要由 通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成,大部分物质能够被重新吸收回血浆。组织液是体内 细胞直接生活的环境。
(3) :存在于淋巴管中,它是由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的。淋巴液是 直接生活的环境。
二、细胞外液的成分及本质
1.细胞外液的成分
(1)血浆的主要成分
(2)组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与 的相近,但又不完全相同,最主要的差别在于 。
2.本质:一种类似于海水的盐溶液,在一定程度上反映了 。
三、内环境的理化性质
1.渗透压
(1)概念:溶液中 对水的吸引力。
(2)决定因素:单位体积溶液中 。
(3)细胞外液渗透压的90%以上来源于 。
(4)血浆渗透压主要与 、蛋白质的含量有关。
(5)在37 ℃时,人的血浆渗透压约为 ,相当于细胞内液的渗透压。
2.酸碱度
(1)正常人的血浆近中性,pH为 。
(2)血浆的pH之所以能够保持稳定,与其中含有的 等物质有关。
3.温度
人体细胞外液的温度一般维持在 左右。
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
1.细胞作为一个 系统,可以直接与 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 ,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 的参与。
3.细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的 。
预习检测
(1)内环境即细胞内的环境。 ( )
(2)组织液主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成。 ( )
(3)血红蛋白与氧气结合的过程发生在内环境中。 ( )
(4)内环境的成分中既有细胞所需要的物质,又有细胞的代谢废物。 ( )
(5)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。 ( )
(6)剧烈运动后,血浆pH明显下降。( )
(7)内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 ( )
任务活动
任务一 体内细胞生活在细胞外液中
【资料】 如图为血浆、组织液和淋巴液之间的关系示意图,图中箭头表示细胞直接与内环境进行物质交换时的物质运输方向。
(1)请将上图中结构或者物质名称补充完整。
(2)请在下图中补充箭头和文字,构建三种细胞外液间相互关系的模型图。
(3)请将体内不同细胞直接生活的内环境补充完整。
体内细胞
内环境
血细胞(如红细胞、白细胞)
血浆
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
组织液
(4) 、组织液和 通过动态的有机联系,共同构成机体内细胞生活的直接环境,即 。
[辨析]血液、血浆和血清
血浆是血液分离出血细胞以后的剩余部分,属于内环境;血清是血浆除去纤维蛋白原等凝血因子后的淡黄色透明液体。血浆中含有各种凝血因子,血清中不含凝血因子。
内环境与细胞内液的关系
反馈评价
例1[2024·浙江6月选考]血浆、组织液和淋巴等细胞外液共同构成人体细胞赖以生存的内环境。下列关于淋巴细胞分布的叙述,正确的是( )
A.只存在于淋巴
B.只存在于血浆和淋巴
C.只存在于血浆和组织液
D.存在于血浆、组织液和淋巴
例2[多选][2024·山东烟台高二月考]人体中部分体液的关系如图所示,据图分析下列叙述正确的是( )
A.手上容易磨出水疱,水疱内的液体是甲、A或a
B.正常情况下,图Ⅰ的乙渗入甲中的量多于甲渗入乙中的量
C.图Ⅱ中的B主要由A通过毛细血管壁渗出到细胞间隙形成
D.图Ⅲ中的a在淋巴管中流动,并最终汇入血浆
任务二 细胞外液的成分及内环境的理化性质
归纳拓展
1.内环境中存在与不存在的物质
内环境中存在的物质
内环境中不存在的物质
营养
物质
水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸等
①细胞本身及其组成成分,如细胞膜上起运输作用的载体蛋白、红细胞内的血红蛋白、呼吸酶等
②人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺等有孔道与外界相通的部位,其内的液体,如消化液、汗液、泪液等,不属于内环境的成分
③人体不能吸收或不能直接吸收的物质:如纤维素、麦芽糖、糖原等
代谢
废物
CO2、尿素等
分泌
物
激素、抗体、组胺、纤维蛋白原等
2.区分发生和不发生在内环境中的反应
反馈评价
例3[2025·天津四十七中高二月考]下列关于内环境的成分及理化性质的叙述错误的是( )
A.血浆蛋白进入组织液会引起组织肿胀
B.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的主要场所
C.细胞外液渗透压的大小主要与Na+和Cl-的含量有关
D.剧烈运动后,大量乳酸进入血液,但正常人体内血浆pH仍能维持在7.35~7.45
例4[多选][2025·江西上饶月考]妊娠水肿一般发生在怀孕6个月之后,是妊娠中晚期的一种常见症状,以脚踝周围最为明显,医学上称为“生理性水肿”或“体位性水肿”。它的形成与多种因素有关,严重的妊娠水肿可波及孕妇的上肢和脸面,但一般情况下可自行恢复。下列说法正确的是( )
A.随着胎儿生长使增大的子宫压迫下腔静脉导致血液回流受阻可引起妊娠水肿,且淋巴液增多
B.若孕妇蛋白质的摄入不足,可直接导致细胞外液渗透压降低引起妊娠水肿
C.水肿自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和毛细淋巴管
D.理论上来说具有排钠和利尿作用的药物可用于妊娠水肿的辅助治疗
[拓展]分析组织水肿形成的原因
任务三 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
【资料】内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
1.直接参与物质交换的器官与系统
(1) :消化道消化道毛细血管。
(2) :肺泡肺部毛细血管。
(3) :血管肾脏形成尿液。
(4) :把各种物质运输到机体的相应部位。
2.内环境是对多细胞动物而言的,对于单细胞动物而言,其细胞可 与外界环境发生物质交换。
3.在多细胞动物体内,除直接参与物质交换的系统外,其他器官与系统的 参与也是不可或缺的。
4.进一步讨论
(1)口服药物到达组织细胞的路径是 。
(2)肌肉注射的药物到达组织细胞的路径是 。
(3)静脉点滴的药物到达组织细胞的路径是 。
(4)药物常溶解在0.9%NaCl溶液中,这是因为 。
反馈评价
例5如图为人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示直接参与物质交换的几种器官,①②是有关的生理过程,下列说法错误的是( )
A.内环境与Ⅰ交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁
B.②表示重吸收作用,Ⅳ表示的器官是皮肤
C.Ⅱ内的蛋白质通过①直接被细胞吸收利用
D.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
课外拓展——链接初中教材
一、消化系统的组成和功能
1.消化道由上到下依次是口腔、咽、食道、胃、小肠、大肠、肛门。
2.消化食物和吸收营养物质的主要场所是小肠
(1)淀粉的消化始于口腔,最终在小肠内被消化为葡萄糖;蛋白质的消化始于胃,最终在小肠内被消化为氨基酸;脂肪的消化始于小肠,最终在小肠内被消化为甘油和脂肪酸。
(2)小肠适于消化、吸收的结构特点:小肠内有肠液、胰液和胆汁等多种消化液;成年人的小肠一般长5~6米;内表面具有环形皱襞和小肠绒毛,大大增加了消化和吸收的面积;绒毛内有毛细血管,小肠绒毛壁和毛细血管壁都很薄,只由一层上皮细胞构成。
二、呼吸系统的组成和功能
1.呼吸系统由呼吸道和肺组成:呼吸道由上到下依次是鼻、咽、喉、气管、支气管,是气体进出肺的通道。肺是主要的呼吸器官,是气体交换的场所,左肺两叶,右肺三叶,肺实质的组成单位是肺泡。
2.肺适于气体交换的特点
(1)肺富有弹性,由数量极多的肺泡组成;
(2)肺泡外有丰富的毛细血管;
(3)肺泡壁和毛细血管壁都很薄,仅由一层上皮细胞构成。
3.肺泡和血液之间的气体交换:当吸入的空气到达肺泡时,肺泡中的氧气透过肺泡壁和毛细血管壁进入血液;同时,血液中的二氧化碳也透过毛细血管壁和肺泡壁进入肺泡,随呼气的过程排出体外。
[注]血液由动脉端流向静脉端:毛细血管一侧与动脉相连,一侧与静脉相连,毛细血管动脉端营养物质和氧气含量高,代谢废物含量低。当血液流经组织细胞时,毛细血管会与组织细胞进行物质交换,使得毛细血管中营养物质和氧气含量降低,而二氧化碳等代谢废物含量升高。
三、血液的组成
血浆
(上层淡
黄色液体)
成分:水、血浆蛋白、葡萄糖、氨基酸、无机盐等
功能:运载血细胞,运输营养物质和代谢废物
血
细
胞
白细胞
(中间层)
吞噬人体内的病菌,具有免疫功能,有细胞核。过多则提示身体有炎症
血小板
(中间层)
促进止血,加速凝血,无细胞核
红细胞
(下层)
内含血红蛋白,运送氧气和部分二氧化碳,过少可能患贫血
四、泌尿系统的组成和功能
1.泌尿系统的组成:由肾脏(形成尿液)、输尿管(输送尿液)、膀胱(暂时贮存尿液)和尿道(排出尿液)组成。肾脏是形成尿液的器官,肾脏结构和功能的基本单位是肾单位。每个肾单位由肾小球、肾小囊和肾小管等部分组成。尿的形成包括肾小球和肾小囊内壁的过滤和肾小管的重吸收。
肾小球的过滤作用:血液流经肾小球时,除血浆中的血细胞和大分子蛋白质以外,一部分水、无机盐、葡萄糖和尿素等物质透过肾小球和肾小囊壁过滤到肾小囊腔内,形成原尿。
肾小管的重吸收作用:原尿经肾小管时,全部的葡萄糖、大部分的水和部分无机盐等被重吸收到肾小
管周围的毛细血管中。余下的水、无机盐和尿素形成尿液。
2.尿的排出:尿液首先通过输尿管流入膀胱,当膀胱中的尿液储存到一定量时,通过尿道排出。
意义:排出废物,调节体内水和无机盐的平衡,维持组织细胞的正常生理功能。
3.人体排出废物的途径:①排遗,指未消化完的食物残渣排出体外(排便);②排泄,指细胞新陈代谢的废物排出体外,主要有二氧化碳、尿素、多余的水和无机盐,包括三种形式:呼气(二氧化碳、水)、排尿(水、无机盐、尿素)、排汗(水、无机盐、尿素)。
答案
预习梳理
一、1.(1)水
(2)①细胞内液 ②细胞外液 ③组织液 ④血浆
2.细胞外液 (1)血浆 (2)组织液 血浆 绝大多数
(3)淋巴液 淋巴细胞
二、1.(1)营养物质 代谢废物 无机盐 蛋白质
(2)血浆 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
2.生命起源于海洋
三、1.(1)溶质微粒 (2)溶质微粒的数目 (3)Na+和Cl-
(4)无机盐 (5)770 kPa
2.(1)7.35~7.45 (2)HC、H2CO3
3.37 ℃
四、1.开放 内环境 废物
2.各个系统
3.形成和维持
预习检测
(1)× (2)√ (3)× (4)√ (5)√ (6)× (7)√
[解析] (1)人体内的细胞外液构成了人体的内环境。
(3)血红蛋白与氧气的结合发生在红细胞中。
(6)剧烈运动后,由于机体内有HC、H2CO3等缓冲物质的存在,血浆pH不会明显下降。
任务活动
任务一
[资料] (1)①毛细淋巴管 ②血浆 ③血细胞 ④组织液
⑤淋巴液
(2)
(3)血浆和组织液 淋巴液和组织液 淋巴液和血浆
(4)血浆 淋巴液 内环境
反馈评价
例1 D [解析] 毛细淋巴管内的淋巴液汇集到淋巴管中,经过淋巴循环由左、右锁骨下静脉汇入血浆,所以血浆和淋巴液中都有淋巴细胞;细胞免疫过程中,活化的细胞毒性T细胞需要进入组织液裂解被病原体侵染的靶细胞,因此淋巴细胞也可分布在组织液中,D正确,A、B、C错误。
例2 BCD [解析] 图Ⅰ中的甲为组织液、乙为血浆、丙为淋巴液、丁为组织细胞的细胞内液。图Ⅱ中的A~D分别代表血浆、组织液、淋巴液和血细胞的细胞内液。图Ⅲ中的a~d分别代表淋巴液、血浆、组织液和淋巴细胞的细胞内液。手上容易磨出水疱,水疱内的液体是组织液,应该是甲、B或c,A错误;正常情况下,由于组织液(甲)中有少部分进入淋巴液(丙),只有部分进入血浆(乙),所以乙渗入甲中的量多于甲渗入乙中的量,B正确;图Ⅱ中的B是组织液,主要由A血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间隙形成,C正确;图Ⅲ中的a是淋巴液,在淋巴管中流动,并最终通过左右锁骨下静脉汇入血浆,D正确。
任务二
反馈评价
例3 B [解析] 血浆蛋白进入组织液,导致组织液渗透压升高,组织液从血浆中吸水,引起组织液增多导致组织肿胀,A正确;细胞代谢的主要场所是细胞质基质,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,B错误;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-,细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-,C正确;剧烈运动后,大量乳酸进入血液,但由于血浆中有缓冲物质,正常人体内血浆pH仍能维持在7.35~7.45,D正确。
例4 ACD [解析] 随着胎儿生长使增大的子宫压迫下腔静脉导致血液回流受阻可引起妊娠水肿,淋巴液回流受阻,使淋巴液增多,A正确;若孕妇蛋白质的摄入不足,导致血浆中蛋白质减少,组织液渗透压大于血浆,从而出现妊娠水肿,不是直接导致细胞外液渗透压降低引起妊娠水肿,B错误;水肿是组织液增多引起的,组织液可转化为血浆和淋巴液,水肿自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和毛细淋巴管,C正确;排钠可减小细胞外液的渗透压,利尿的药物有利于机体排水,理论上来说具有排钠和利尿作用的药物可用于妊娠水肿的辅助治疗,D正确。
[拓展] 下降 升高
任务三
[资料] 1.(1)消化系统 (2)呼吸系统 (3)泌尿系统 (4)循环系统
2.直接
3.间接
4.(1)消化道→小肠上皮细胞→组织液→血浆→组织液→组织细胞
(2)
(3)血浆→组织液→组织细胞
(4)0.9%的NaCl溶液与细胞外液等渗,能维持细胞的正常形态,保证细胞进行正常的生命活动
反馈评价
例5 C [解析] 内环境通过Ⅰ实现了和外界环境的气体交换,则Ⅰ代表肺,内环境与Ⅰ交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁,A正确;Ⅲ是肾脏,②表示通过泌尿系统返还内环境某些物质的过程,所以是肾小管、集合管的重吸收作用,Ⅳ代表皮肤,部分无机盐、尿素和水可以通过皮肤以汗液的形式排出体外,B正确;Ⅱ消化道内的蛋白质分解成氨基酸后进入内环境,进而被细胞吸收利用,C错误;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,D正确。
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