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内环境与稳态
考点
等级要求 江苏课标要求
B
稳态的
描述单细胞与环境的物质交换;
生理意
描述体内细胞生活的内环境;描
义
述内环境的组成和理化性质;说
明内环境稳态及其生理意义;概
述细胞外液的成分及其作用;说
明内环境是细胞与外界环境进行
物质交换的媒介;尝试建构人体
细胞与外界环境的物质交换模型;
简述稳态的调节机制;关注内环
境稳态与健康的关系;简述生物
体维持pH稳定的机制
一、课前基础梳理
(一)细胞生活的环境:
1.单细胞与环境的物质交换:单细胞生物,如
草履虫,其通过细胞膜直接与外界环境进行物质
交换和能量转换。
2.体内细胞生活的内环境:
(1)体液的组成:细胞外液占体液的1/3,细胞内
液占2/3。
(2)内环境:人们把由细胞外液构成的液体环境叫
内环境。
说明下列各组织细胞所处的内环境:口腔表皮细
胞组织液;红细胞 血浆;毛细血管壁细胞血浆和
组织液;毛细淋巴管细胞 淋巴和组织液。
3.内环境是细胞与外界环境进行物质交换
的媒介:
消化
循环
呼吸
主动运
输、自
由扩散
(二)内环境稳态的重要性
1.内环境的动态变化:健康人的内环境的每一种成分和理化
性质都处于动态平衡中
2.内环境稳态的概念:生理学家把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
叫做稳态。
3.稳态的调节机制:
(1)经典解释:内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用
下,通过机体各器官、系统分工合作、协调统一而实现的。
(2)主要调节机制:神经—体液—免疫调节网络
4.内环境稳态的生理意义:
细胞的代谢过程是由细胞内众多复杂的化学反应组成的,完
成这些反应需要各种物质和条件。例如,细胞代谢需依靠氧化
分解葡萄糖来提供能量,只有血糖浓度和血液中的氧含量保持
在正常范围内,才能为这一反应提供充足的反应物。细胞代谢
离不开酶,只有温度、pH等都在适宜的范围内,才能正常发挥
催化作用。由此可见,内环境稳态是机体进行正常生命活动的
必要条件。
二、课堂师生研讨:
1.单细胞如何与环境的物质交换 ?
单细胞生物,如草履虫,其通过细胞膜直接与外
界环境进行物质交换和能量转换 。
2.内环境的组成及相互关系
细胞内液
血浆
细胞外液 组织液
淋巴
3.细胞外液成分
(1) 血浆中约90%为水;其余10%分别是:
无机盐(约1%),蛋白质(7%-9%),以
及血液运送的物质,包括各种营养物质
(如葡萄糖),各种代谢废物、气体、激
素等。
(2)组织液和淋巴的成分和含量与血浆相近。
最主要的判别在于血浆中含有较多的蛋白
质,而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。
4.细胞外液的渗透压和酸碱度(理化性质):
(1)渗透压:是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
溶液渗透压的大小取决于溶液中溶质微粒的数目;
溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力
越大,溶液的渗透压越高;反过来,溶质微粒越
少,即溶液浓度越低,溶液渗透压越低。血浆渗
透压的大小主要与无机盐、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。血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有
HCO3-、HPO42-等离子有关。(或缓冲物质对:
最重要的是H2CO3/NaHCO3)
(3)温度:人体细胞外液的温度一般维持在37ºC左
右。
5.体内细胞如何通过内环境与个界环境进行物质交换?
呼吸系统
O2 CO2
消
血浆
组织液
O2、养料 组
养料
化 循环系统O2、养料
织
CO2、废物
CO2、废物
系
细
淋巴
废
统
胞
物
(内环境)
泌尿系统
6.稳态的调节机制?内环境稳态与健康的关系?生物
体维持pH稳定的机制?
(1)主要调节机制:神经—体液—免疫调节网络
(2)稳态失调:人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,
当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能出现
障碍时,内环境的稳态就会遭到破坏。
(3)内环境稳态的生理意义:
细胞的代谢过程是由细胞内众多复杂的化学反应组成的,
完成这些反应需要各种物质和条件。例如,细胞代谢需依
靠氧化分解葡萄糖来提供能量,只有血糖浓度和血液中的
氧含量保持在正常范围内,才能为这一反应提供充足的反
应物。细胞代谢离不开酶,只有温度、pH等都在适宜的范
围内,才能正常发挥催化作用。由此可见,内环境稳态是
机体进行正常生命活动的必要条件。
(4)血浆pH的调节过程:
①血液中乳酸过多时(如剧烈运动后),
就与NaHCO3发生反应,生成乳酸钠和
H2CO3, H2CO3分解成水和CO2,CO2过
多会刺激神经中枢,促进呼吸活动将CO2
排出。
②血液中Na2 CO3过多时(吃碱性食物,
如蔬菜、水果等),就与H2CO3结合形成
NaHCO3 ,过多的NaHCO3通过肾排出体
外。
三、拓展联系
1.分析造成人体组织水肿的可能原因还有哪些?
(1)过敏反应中组织胺释放引起毛细血管壁通透性
增强,血浆蛋白进入组织液使其浓度升高,吸水造成
水肿。
(2)毛细淋巴管受阻,组织液中大分子蛋白质不能
回流至毛细淋巴管而使组织液浓度高
(3)组织细胞代谢旺盛,代谢产物增加引起组织液
浓度升高
(4)营养不良时,血浆蛋白或细胞内蛋白减少,使
血浆浓度降低或细胞内浓度下降,水分进入组织液
(5)肾小球肾炎,使血浆蛋白随尿液排出体外,血
浆浓度下降,吸水能力下降
(6)蚊虫叮咬
2. 将红细胞放在清水中,会出现什么现象?
生理盐水的浓度是多少?为什么医院里给
病人输液时,必须使用生理盐水?
吸水涨破;0.9%;为了维持细胞外液渗透压的稳定
,以维持细胞形态。
3.血压、血糖、体温及细胞外液渗透压的调
节过程。
刺激
刺激
血压升高
压力感受器
血管中感觉
神经末梢
血压恢复正常
反应
血压降低
心率减
慢,心
输出量
减少
心血管
中枢
4.物质运输通过的膜结构问题。
物质类别
转移途径
消化(外环境)
养料(如
葡萄糖)
→吸收(内环境)
→血液循环→组
相关系统
穿膜层数
进上皮细胞(2)+
进出毛细血管壁细
消化系统
胞(4)+组织细胞
循环系统
(1)=7层
织液→组织细胞
组织细胞→组织
废物(如
尿素)
液(内环境)→
循环系统
血液循环→泌尿
泌尿系统
系统或皮肤→体外
出组织细胞(1)+
进出毛细血管壁细
胞(4)+出肾小球
细胞(1) =7层
O2
CO2
肺泡→肺毛细
血管→血液循
环→毛细血管
→组织液→组
织细胞
与O2的转移途
径相反
呼吸系统
循环系统
循环系统
呼吸系统
出肺泡细胞(2)+
进出毛细血管壁细
胞(4)+进出 红
细胞(2)+进组织
细胞(1)=9层;若
被利用+进线粒体
(2)= 11层;CO2
运输不经红细胞,
所以相应减少2层膜
5.“生物体维持pH稳定的机制”实验探究
(1)实验原理:各种生物均具其特定的pH
范围——这是保证酶活性的前提,生物组织
中 pH之所以维持稳定,与其含有缓冲物质
(如人血浆中含HCO 、HPO 等)有关。
本实验采用对比实验的方法,通过向自来水、
缓冲液、生物材料中加入酸或碱溶液引起的
pH的不同变化,定性说明人体内液体环境与
缓冲液相似而不同于自来水,从而说明生物
体pH相对稳定的机制。
(2)实验对比分析
①表示用NaOH对自来
水的处理。
②表示用NaOH或盐酸
分别对缓冲液和生物材料
的处理。
③表示用盐酸对自来水的处理。
比较以上三曲线变化规律可知:生物材料的性质
类似于缓冲液而不同于自来水,说明生物材料内含有
酸碱缓冲物质,从而能维持pH相对稳定。
四、知识结构
五、例题分析:
1.(10安徽卷)下列关于内环境的叙述,正确
的是
( D )
A.内环境的渗透压下降会刺激下丘脑分泌抗利
尿激素增加
B.内环境是一个主要由H2PO4-/HPO42-,构成的
缓冲体系
C.内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢
的场所
D.内环境的变化会引起机体自动地调节器官和
系统的活动
2.(10江苏卷)人体稳态的调节能力是有
一定限度的。下列现象属于内环境稳态失
调的是( B )
A.寒冷时出现寒颤
B.从平原到高原,有的人出现肺水肿症状
C.接受抗原刺激后,B淋巴细胞增殖和分
化
D.饮水不足时,抗利屎激素释放增加
3、下列各项中,能看作是进入内环境
的是 C
A
B
C
D
精子进入输卵管与卵受精
牛奶喝进胃中
注射胰岛素
血液中的氧进入组织细胞中
课后检测:1. 右图是人体内环境示意图。若某
人长期营养不良,血浆蛋白质降低,会引起图
中哪一部分的液体增多?
A. ①
B. ②
B
C.③
D.④
2.图是人体组织内的各种结
构示意图,A、B、C、D表示
的是结构,①、②、③、④
表示的是液体,有关此图的
叙述正确的是 ABD
A.②可以进人A、C、D
B.CO2浓度最高的液体是③
C.血红蛋白属于①的成分
D.①②③④组成了体液
3.长时间行走使脚掌磨出了水泡,几天后水泡消失。
此时水泡中的液体主要渗入( )
D
A、组织细胞
B、毛细血管和各级动脉、静脉
C、各级动脉和静脉 D、毛细血管和毛细淋巴管
4.下列有关稳态生理意义的叙述,错误的是 A
A.当血液的成分稳定时,人一定不会发生疾病
B.稳态有利于酶促反应的正常进行
C.当稳态遭到破坏时,可导致疾病发生
D.稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
5.组织水肿是由于组织液增多、大量积累在
组织细胞间隙造成的。下列各项中不会引起组
织水肿的是 (C )
A. 营养不良导致血浆蛋白含量减少 B. 花粉
过敏使毛细血管通透性增大
C. 饮食过咸导致血浆渗透压过高
D. 淋巴回
流受阻组织液中滞留大分子物质
6.肌肉注射时,药液进人人体后经过的一般途径是 ( C)
A.血浆→组织液→淋巴→血浆→靶细胞 B.淋巴→血浆→组
织液→血浆→靶细胞
血浆→组织液→靶细胞
C.组织液
淋巴
D.组织液→血浆→
组织液→靶细胞
7.下列关于内环境的叙述中,正确的一组是(B
)
①内环境是细胞赖以生存的液体环境
②内环境是细胞内的环境,即细胞内液
③高等动物细胞只有通过内环境才能与外界进行物质、
能量的交换
④内环境主要由血浆、组织液、淋巴构成
A、①②④ B、①③④ C、①②③ D、②③④
8.下列各组化合物中,全是内环境成分的一组是(C)
A、CO2、血红蛋白、H+、尿素
B、呼吸氧化酶、抗体、激素、H2O
C、Na+、O2、葡萄糖、血浆蛋白
D、Ca2+、载体、氨基酸
9、下图为高等动物体内细胞与外界环境的物质交换图,对其正
确的叙述是()
①
B
食物
O2
外界环境
②
CO2
内
环
境
③
废物
⑥
Ⅰ、 ① ③都必须通过消化系统才能完成
Ⅱ、 ④ ⑤都必须通过组织液才能完成
Ⅲ、体内细胞不能直接与外界环境进行物质交换
Ⅳ、体液包括内环境和细胞外液
A、 Ⅰ Ⅱ B、 Ⅱ Ⅲ C Ⅱ Ⅳ D Ⅲ Ⅳ
④
⑤
细
胞