课件67张PPT。必修3第一章 人体的内环境与稳态导航课标考纲 第1、2节
细胞生活的环境 内环境稳态的重要性梳理双基基础一、判断正误
1.人体的内环境即是细胞生活的外部环境( )
2.淋巴渗出毛细淋巴管就会成为组织液( )
3.Na+在维持细胞内液的渗透压上起决定性的作用( )
4.内环境稳态是人体进行各项生命活动的必要条件( )√××√二、基础填空
(一)细胞外液的成分分析
1.血浆成分 水蛋白质蛋白质2.本质:细胞外液本质上是一种 ,这在一定程度上反映了生命起源于 。盐溶液海洋无机盐 蛋白质 7.35~7.45 37 ℃ 2.作用:内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
(三)内环境的动态变化
1.动态变化:内环境的各种 都处于动态平衡中,是通过机体的调节作用来实现的。
2.稳态:正常机体通过 ,使各个器官、系统协调活动,共同维持 。化学成分和理化性质调节作用内环境的相对稳定状态三、思维激活
1.长期营养不良的病人会出现组织水肿,原因是什么?
提示:病人血浆蛋白含量降低、血浆的渗透压变小、吸水能力减弱,从而使组织液中水分子回流的速率降低,导致组织液中水分增多而导致出现组织水肿。2.病人输液时用0.9%的NaCl溶液或5%的葡萄糖,为什么?
提示:两者产生的渗透压都与血浆渗透压相同。 精研核心考点[例1] (改编题)如图为正常人体内肝细胞局部结构示意图,其中①②③④分别表示体液的成分,下列有关说法错误的是( )A.图中①②④共同组成了细胞外液
B.体液①中含有胰岛素和血浆蛋白
C.图中②③构成了肝细胞生存的直接内环境
D.图中①②④之间的关系可表示为 [解析] 本题主要考查对内环境的概念及其各组分之间关系的理解。根据题干及图可以判断出①为血浆,②为组织液,③为细胞内液,④为淋巴。细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴,组成了内环境;肝细胞生存的内环境为组织液,③是细胞内液不属于内环境的组成成分;在内环境中,组织液和血浆之间的物质交换是双向的,组织液和淋巴及血浆和淋巴之间的物质交换都是单向的。
[答案] C其中血细胞不属于细胞外液。
(2)细胞外液即内环境,二者外延和内涵相同,只是名字不同而已。
(3)内环境的“内”与“外”是相对的,从细胞的角度看就是细胞外液,从人体的角度即相对人体的外界环境而言,细胞外液就是内环境。
(4)内环境属于多细胞动物的一个概念,单细胞生物没有所谓的内环境。
(5)从含量上看,细胞内液>组织液>血浆>淋巴。2.细胞外液三种成分之间及与细胞内液的关系
血浆中的物质除大分子蛋白质外,都可以透过毛细血管壁进入组织细胞间隙形成组织液。绝大部分的组织液还可以重新通过毛细血管壁渗透回血浆中,少部分(约10%)则进入毛细淋巴管形成淋巴,淋巴经淋巴循环又进入血管成为血浆。(1)四者的关系如下:(2)成分关系
①组织液、淋巴、血浆基本成分相似,其实质都是一种盐溶液(类似于海水),这可反映生命起源于海洋。
②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。
(3)血浆、淋巴、组织液三者共同构成体内细胞生活的内环境。(4)根据箭头的方向确定四种液体。先根据两个双向确定出组织液,再根据单向依次确定淋巴、血浆,最后可确定细胞内液。
①血细胞内环境是血浆,淋巴细胞内环境是淋巴,其他细胞(组织细胞)内环境是组织液。毛细血管壁细胞内环境是血浆和组织液,毛细淋巴管壁细胞内环境是淋巴和组织液。②内环境中存在营养物质包括葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、水、无机盐;代谢废物包括CO2、尿素;其他物质包括激素、抗体、组织胺、递质、纤维蛋白酶原等。
内环境中不存在的物质有血红蛋白、载体、H2O2酶、呼吸作用有关酶、转氨酶、转录翻译酶。
③组织水肿的原因有过敏反应、血浆蛋白减少(营养不良)、毛细淋巴管受阻、代谢产物积累增加。3.内环境与外界环境的关系
(1)内环境与外界环境的物质交换示意图由图示可知:
①细胞通过内环境不断从外界环境中获取所需要的物质,同时又不断排出代谢产生的废物,从而维持正常的生命活动,因此内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
②内环境与外界环境的物质交换过程需要体内各个器官、系统的参与,同时细胞和内环境之间也是相互影响、相互作用的。直接参与和内环境进行物质交换的系统有四个:消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统。(2)人的呼吸道、肺泡腔、消化道与外界相通,属于人体的外界环境。
①汗液、尿液、消化液、泪液等虽然来自于体液,但它们只是在体内暂存,能与外界直接接触,不属于体液,也就不属于细胞外液(内外液)。
②代谢废物排出途径及相关器官:尿液——肾脏、汗液——皮肤、CO2——肺。③O2、CO2进出细胞都是自由扩散,从高浓度到低浓度,所以O2浓度最高的部位应为肺泡,依次是毛细血管内血浆、组织液、细胞质基质,线粒体中浓度最低,O2在此被有氧呼吸前两个阶段产生的[H]还原产生水,一共穿过11层膜(肺泡2、毛细血管壁4、红细胞2、组织细胞1、线粒体2);CO2的浓度情况正好相反,线粒体中浓度最高,肺泡中最低,一共穿过9层膜(O2需进出红细胞与血红蛋白结合运输,而CO2在血浆中主要以碳氢盐的方式运输)。1.下图是人体某组织结构示意图,①②③④分别表示人体内不同部位的液体。据图判断下列说法正确的是( )A.人体的内环境是由①②③④组成的
B.②中含激素、血红蛋白、乳酸、CO2等物质
C.浆细胞分泌的抗体先进入③,再进入④
D.血浆中的氧进入组织细胞的途径是②→③→④解析:①为淋巴管(盲管)中的淋巴,②是毛细血管(内有单行的红细胞)中的血浆,③是组织细胞间的组织液,④是细胞内液。内环境只由①②③构成。血红蛋白不在血浆中,而是在红细胞中。浆细胞分泌的抗体分布在内环境中,不进入细胞内液。
答案:D[解析] 淋巴管阻塞导致组织液增加,血液中钙盐过多(血钙过多)和再次接触过敏原引起的过敏反应引起组织液增加都属于内环境失调,故A、B、C三项都对;腹泻会引起体液中水大量丢失,但不会引起体液中蛋白质丢失,故D项错。
[答案] D1.渗透压
(1)定义:溶液中溶质微粒对水的吸引力。
(2)渗透压的大小取决于溶液中溶质微粒的数目,具体如下表:(3)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-。
(4)影响细胞外液渗透压的因素比较(以血浆为例)[精彩提示]??
(1)糖尿病患者,由于血糖浓度比较高,对血浆的渗透压的影响比较大,使得血浆渗透压升高,这是糖尿病患者常常感觉口渴的原因。
(2)医院里给病人输液用的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液,这样的溶液所提供的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同,所以是血浆的等渗溶液。如果输液时使用的NaCl溶液的质量分数低于或高于0.9%,则会造成组织细胞吸水或失水。[精彩提示]??
人剧烈运动后会产生乳酸,但是乳酸对人体pH影响不大,其调节过程如下:3.温度
人体细胞外液的温度一般维持在37 ℃左右。人体内酶的最适温度也是37 ℃左右。温度过高或过低都会影响酶的活性,从而影响人体的新陈代谢。4.内环境稳态2.(原创题)2013年10月在中国天津举行的第六届东亚运动会上,运动员在进行剧烈运动时,在机体调节机制的作用下,仍然能够保持内环境的稳态。下列有关叙述,不正确的是( )
A.大量流汗导致失水过多,通过抗利尿激素分泌减少进行调节
B.维持体温的稳定主要是通过神经—体液—免疫调节来实现的C.剧烈运动时,由于消耗大量能量,血糖含量有下降趋势,胰岛素分泌量减少
D.肌细胞无氧呼吸产生并释放到血液中的乳酸,由缓冲物质中和以维持pH相对稳定
解析:大量流汗导致失水过多,通过抗利尿激素分泌增加进行调节;人体的稳态主要是通过神经—体液—免疫调节来实现的;血液中多余的乳酸由缓冲物质NaHCO3来中和。
答案:A 剖析易混易错[典例1] 稳态是机体进行正常生命活动的必要条件,当稳态遭到破坏,必将引起( )
A.酶促反应速率的加快 B.渗透压下降
C.细胞代谢紊乱 D.血糖含量偏高
[常见错误] 错选A或B。[错因分析] 错选A、B项的原因主要有以下两个方面:(1)概念不清,层次混淆。没有真正理解掌握稳态的相关概念之间的内涵和外延的关系。细胞的代谢过程是由细胞内一系列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;渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素;适宜的体温和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件;正常的血糖水平和血液含氧量是供给机体所需能量的重要保障。内环境稳态失调时,必将引起细胞代谢紊乱。(2)题干信息把握不准。没有把握住题干中的关键信息“必将”的含义,而误以为“可能”。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件:A、B、D选项都是内环境稳态遭到破坏的不同表现,“可能”但不一定“必将”引起这些生理变化。细胞正常代谢是稳态的标志,所以C选项是“必将”引起的现象。
[正确解答] 选C。[典例2] 分别向20 mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀盐酸和稀NaOH溶液,血浆酸碱度变化随滴加滴数的关系正确的是( )[常见错误] 错选A或B。
[错因分析] 错选A项和B项的主要原因如下:
(1)概念不清、原理理解不透。血浆中含有H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等缓冲物质,从而使pH稳定在7.35~7.45之间。
(2)图文转化能力弱。不能准确进行图文信息的转化。向20 mL的新鲜血浆中滴加相同浓度的稀盐酸和稀NaOH溶液,开始时由于受缓冲物质的影响,血浆pH相对稳定。但机体稳态的调节能力是有一定限度的,当超过其调节能力时,数值就会急剧变化。(3)识图、析图能力较差。不能明确横坐标和纵坐标所代表的含义,错误地把滴加相同浓度的稀盐酸和稀NaOH溶液后曲线的变化情况理解反了。
[正确解答] 选D。 探究实验专项实验:生物体维持稳态的机制
1.实验原理
(1)细胞代谢会产生许多酸性物质(如H2CO3),食物中常含有一些酸性和碱性物质,它们进入内环境后,因内环境中存在缓冲物质,而使内环境pH不会发生大的偏移。(2)通过比较向自来水、缓冲液(如Na2HPO4、KH2PO4等溶液)、生物组织中加入酸或碱,pH的变化反映出机体pH的调节机制。
2.实验流程3.实验对比分析①表示用NaOH对自来水的处理;
②表示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。
结论:无论滴加盐酸还是NaOH溶液,生物材料的pH均保持相对稳定。
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缓冲液,因而能维持pH相对稳定。稳态是机体进行正常新陈代谢等生命活动的必要条件,稳态的维持需要调节。
为了研究血浆能否维持pH稳定,某同学将血浆等量分装到2支洁净的试管甲、乙中,分别测定pH并记录,再向甲管中滴1滴5%的盐酸溶液,乙管中滴1滴1%的氢氧化钠溶液,振荡1 min,再分别测定pH并记录,观察各管颜色变化。(1)试评价并完善此方案:________________________________________________________________________。
(2)有同学猜想血浆通过缓冲作用来维持pH的相对稳定,他需要的实验证据是:
________________________________________________________________________________________________________________________________________________。解析:设计实验要遵循对照和单一变量的基本原则,在取用实验材料和设计步骤的时候要注意“三等”——等量、等浓度,还有一个就是等条件。等条件是指除了实验因素外其他条件都相等,保证单一变量。
答案:(1)缺少对照。应再增设两个蒸馏水对照组,处理方法同甲、乙两组 (2)增设两个缓冲液对照组,处理方法同甲、乙两组。加入盐酸、氢氧化钠溶液前后的pH值也基本不变 提升目标课堂1.(2013年南京二模)国际泳联宣布2010年起全球禁用“鲨鱼皮泳衣”。鲨鱼皮泳衣的核心技术在于模仿鲨鱼的皮肤。鲨鱼皮肤表面粗糙的V形皱褶可以减少水流的摩擦力,据此研制的泳衣可提高运动员的比赛成绩。下列说法错误的是( )
A.游泳比赛中运动员体内乳酸会增加,但内环境的pH恒定不变
B.在游泳过程中体温基本不变是因为产热和散热维持动态平衡C.“鲨鱼皮泳衣”的发明体现了生物多样性的直接使用价值
D.鲨鱼皮肤表面粗糙的V形皱褶是自然选择的结果
解析:运动员体内乳酸增加,内环境的pH在一定范围内保持动态平衡。
答案:A2.(2012年济南一模)下列现象不属于内环境稳态调节范畴的是( )
A.通过肝脏可增加或减少血糖含量
B.通过肺可按一定速率呼出CO2和吸入O2
C.肾把代谢终产物不断排出体外
D.红骨髓源源不断地造出新的血细胞解析:内环境主要指细胞外液,内环境稳态调节也主要是对细胞外液成分和理化性质的调节,而红骨髓产生新细胞不属于细胞外液成分和理化性质的调节。
答案:D解析:血红蛋白、细胞内的酶(如H2O2酶)、载体这些大分子物质不是内环境成分。
答案:D4.下列关于内环境稳态的叙述,错误的是( )
A.内环境的理化性质是相对稳定的
B.内环境稳态是由体内各种调节机制所维持的
C.内环境的理化性质是恒定不变的
D.内环境稳态不能维持,机体的生命活动就会受到威胁
解析:内环境的成分和理化性质是处于动态平衡中的,可以在一定范围内波动。
答案:C5.下图中A、B、C表示三种体液,①②③表示某些化学物质。请据图回答:(1)A、B、C中属于内环境的是________;当组织细胞发生过敏反应时,将导致体液________增多;HIV能特异性攻击________细胞。
(2)如果①为淀粉,当正常人体处于饥饿状态时,发生了③与②之间的转换,则③表示________,此时________(激素)分泌量会升高。
(3)核酸水解的初级产物是________,共有________种。解析:由细胞外液构成的液体环境叫做内环境,图中A、C、B分别为血浆、组织液、细胞内液,其中属于内环境的是A、C。当组织细胞发生过敏反应时,毛细血管壁通透性增大,血浆渗透压变小,导致组织液增多;HIV侵入人体后,特异性攻击T淋巴细胞,并最终使人体免疫系统崩溃。当正常人体处于饥饿状态时,血糖含量降低,此时胰高血糖素分泌增加促进肝糖原分解来调节血糖平衡。核酸(DNA和RNA)的基本组成单位是核苷酸,因此核酸水解的初级产物是核苷酸,共有八种。
答案:(1)A和C C(或组织液) T淋巴 (2)肝糖原 胰高血糖素和肾上腺素 (3)核苷酸 八
课时提能冲关