(共40张PPT)
第2课时 细胞与环境间的物质交换
1.举例说出单细胞生物直接与环境进行物质交换的方式。2.阐述参与人体与外界环境进行物质交换的器官、系统。3.概述呼吸系统、消化系统和泌尿系统适于物质交换的结构特点。
一、单细胞生物直接与环境进行物质交换(以草履虫为例)
1.草履虫通过 直接吸入水中的氧,排出二氧化碳等代谢废物。
2.通过 和伸缩泡把细胞的代谢废物和多余的水直接排入其生活的环境中。
3.通过 从外界获得食物,通过胞肛排出食物残渣。
细胞质膜
收集管
口沟
二、人和多细胞动物与环境进行物质交换
1.多细胞生物体内的细胞不与 直接接触,大多数细胞生活在充满液体的内环境中,通过 与外界进行物质交换。
2.人体细胞不仅生活在内环境中,同时也参与机体内环境的 ,细胞与内环境之间是相互影响、相互作用的。
外界环境
内环境
形成与维持
3.人体通过呼吸、消化、循环、泌尿等系统的共同参与,完成内外环境之间的物质交换。
(1)呼吸系统。
肺泡
②功能:主要是进行气体交换,吸进氧气和呼出二氧化碳。
肺与外界环境
血液与组织细胞
(2)消化系统。
小分子
血液
(3)泌尿系统。
肾
②生理功能:主要是将代谢过程中产生的尿素等废物随 排出体外,维持体液 和内环境稳定。
尿液
渗透压平衡
(4)循环系统。
呼吸系统、消化系统和泌尿系统的物质交换都需要循环系统的参与。
泌尿
组织细胞
消化
呼吸
循环
CO2
O2
CO2
O2
判断正误
(1)食物中淀粉、蛋白质、钠离子等都需经消化才能被吸收。( )
【提示】 钠离子可直接被吸收。
×
(2)依靠呼吸系统、泌尿系统和消化系统即可完成体内细胞与外界环境的交换。( )
【提示】 人体通过呼吸、消化、循环、泌尿等系统的共同参与,完成内外环境之间的物质交换。
×
(3)人体细胞与外界环境进行物质交换都需要经过内环境。( )
【提示】 肺泡上皮细胞直接与外界环境进行物质交换。
×
(4)单细胞生物直接与外界环境进行物质交换。( )
√
(5)多细胞生物体内的细胞都生活在内环境中。( )
×
【提示】 多细胞生物体内的大多数细胞生活在充满液体的内环境中。
任务 分析细胞与环境间的物质交换
下图为体内细胞与外界环境进行物质交换的示意图,据图回答下列问题。
(1)体内细胞只有通过F 才能与外界环境进行物质交换。
(2)写出参与内环境与外界环境进行物质交换的系统。
A. ;B. ;C. ;D. 。
(3)写出食物中的营养物质和空气中的O2进入组织细胞的过程。
【提示】 食物中的营养物质进入组织细胞的过程:食物→消化系统的消化、吸收→循环系统的运输→进入组织液→进入细胞。
空气中的O2进入组织细胞的过程:O2→呼吸系统吸入O2→循环系统的运输→进入组织液→进入细胞。
内环境
消化系统
呼吸系统
泌尿系统
循环系统
(4)组织细胞产生的CO2是怎样排出体外的
【提示】 组织细胞经代谢产生的CO2进入组织液,再进入循环系统,然后CO2经呼吸系统排出体外。
1.从“稳态与平衡观”角度分析交换过程中内环境物质含量的变化
(1)一般的组织器官中O2和营养物质(如葡萄糖、氨基酸等)在毛细血管动脉端的含量>静脉端的含量;而代谢废物(如CO2等)在毛细血管动脉端的含量<静脉端的含量。
「核心归纳」
(2)肺组织中O2、CO2含量的变化规律。
2.葡萄糖和O2进入组织细胞被利用的“穿膜”层数
(1)葡萄糖经过的膜层数至少为进、出小肠黏膜上皮细胞(2层)+进、出毛细血管壁细胞(两次,4层)+进入组织细胞(1层)=7层。
(2)O2经过的膜层数至少为进、出肺泡壁细胞(2层)+进、出毛细血管壁细胞
(两次,4层)+进、出红细胞(2层)+进入组织细胞(1层)+进入线粒体(2层)=11层。
「典型例题」
1.(2025·无锡期中)肺水肿是指肺内组织液的生成和回流平衡失调,大量组织液集聚,表现为呼吸困难、大汗淋漓等,并出现低氧血症,若合并肺部感染,还会出现高烧。下列有关叙述错误的是( )
[A]患者呼吸困难导致体内CO2浓度升高
[B]呼吸运动的调节方式是体液调节
[C]大汗淋漓能够增加散热量,有利于缓解患者的高烧症状
[D]肺内组织液的去向主要是进入肺毛细血管和毛细淋巴管
B
【解析】 患者呼吸困难导致呼吸不畅,体内CO2浓度升高;呼吸运动的调节方式是神经—体液调节;大汗淋漓能够增加散热量,有利于缓解患者的高烧症状;肺内组织液一部分进入肺毛细血管流入血浆中,另一部分进入毛细淋巴管成为淋巴。
2.(2025·盐城期中)下图表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,Ⅰ、Ⅱ代表系统或器官。下列叙述正确的是( )
[A]若某人长期营养不良,将导致②渗透压降低,①含量增多
[B]CO2是人体细胞代谢的产物,其不参与内环境稳态的维持
[C]图中Ⅱ→②可以表示重吸收的过程
[D]组织细胞只通过①②③就可以与外界
环境进行物质交换
C
【解析】 某人长期营养不良,将导致①血浆渗透压降低,最终导致②组织液增多;CO2是人体细胞代谢的产物,此外还参与维持内环境的pH;题图中Ⅱ表示泌尿系统,泌尿系统中主要的两个过程是肾小球的滤过和肾小管的重吸收,因此 Ⅱ→②可表示重吸收的过程;①是血浆,②是组织液,③是淋巴,三者构成内环境,组织细胞通过内环境和外界环境进行物质交换,但是还需要其他系统和器官的参与。
思维导图
随堂检测反馈
1.(2025·宿迁月考)下列关于动物细胞物质交换的叙述,错误的是( )
[A]单细胞动物都直接与外界环境进行物质交换
[B]骨骼肌细胞通过细胞质膜与组织液进行物质交换
[C]保持内环境稳态是人体进行正常物质交换的必要条件
[D]多细胞动物的细胞都必须通过内环境与外界环境进行物质交换
D
【解析】 多细胞动物的大多数细胞生活在内环境中,通过内环境与外界进行物质交换,少部分细胞可以直接与外界进行物质交换,如人的肺泡上皮细胞。
2.(2025·盐城检测)下列有关人体细胞与外界环境进行物质交换的叙述,错误的是( )
[A]小肠壁的肌细胞可以不通过细胞外液从肠道内直接吸收葡萄糖
[B]肝细胞有氧呼吸所需要的氧气从外界环境进入,经过的内环境至少有组织液和血浆
[C]肝细胞的代谢废物的排出需要循环系统、泌尿系统以及皮肤等的参与
[D]呼吸系统、循环系统、泌尿系统、消化系统都参与内环境与外界环境进行的物质交换
A
【解析】 小肠壁的肌细胞不与外界直接接触,所需的氧气和营养物质只能从组织液中吸收。
3.(2025·镇江期中)小肠绒毛上皮细胞及小肠绒毛内部结构示意图如图所示,下列说法正确的是( )
[A]葡萄糖进入1的方式是协助扩散
[B]3内液体渗透压过高可引起组织水肿
[C]由2携带的氧气到心肌细胞内被利用,至少需要经过6层磷脂双分子层
[D]小肠绒毛上皮细胞直接生活的内环境是组织液和消化液
C
【解析】 1是小肠绒毛上皮细胞,小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输;3是毛细血管,其中血浆渗透压过低会引起组织水肿;由2(红细胞)携带的氧气到心肌细胞内被利用,至少需要经过红细胞质膜、进出毛细血管壁细胞(2层膜)、心肌细胞质膜、线粒体膜(2层膜),共6层生物膜,即至少需要经过6层磷脂双分子层;小肠绒毛上皮细胞直接生活的内环境是组织液,消化液不属于内环境。
4.(多选)(2025·镇江月考)下图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示直接参与的几种系统或器官,①②③④⑤表示相关物质,A、B表示相关过程。下列叙述错误的有( )
[A]Ⅱ是消化系统,食物中的大分子在Ⅰ中被水解成小分子并被吸收到内环境中
[B]Ⅰ是循环系统,淋巴经过淋巴结等淋巴器官汇入血浆
[C]Ⅳ是泌尿系统,细胞的代谢废物、水和无机盐只能通过该途径排出体外
[D]人在剧烈运动时产生大量的乳酸,会和血浆中的缓冲物质反应,该过程不属于细胞代谢
AC
【解析】 由题图可知Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别表示循环系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统和皮肤。食物中的大分子物质在消化系统中被分解成小分子物质并被吸收到内环境中,即食物的消化和吸收发生在Ⅱ中;Ⅰ是循环系统,包括淋巴循环系统和血液循环系统,淋巴在淋巴管中流动,经过淋巴结等淋巴器官,最终汇入血浆;Ⅳ是泌尿系统,泌尿系统是代谢废物、水和无机盐等主要的排出途径,但此途径并不是细胞排出代谢废物、水和无机盐的唯一途径,例如部分水还可以通过皮肤或呼吸系统排出体外;细胞代谢是指细胞内所发生的用于维持生命的一系列有序的化学反应的总称,包括合成代谢和分解代谢等过程,剧烈运动时产生的乳酸与血浆中缓冲物质反应的过程发生在内环境中,故不属于细胞代谢活动。
5.根据下面人体体液分布及物质交换的示意图,回答下列问题,其中A、B、C、D为体液:
(1)甘油由消化道进入A,即过程b是以 的方式进行的。与血红蛋白结合的氧气转运到组织细胞内被利用的场所共穿过了 层磷脂分子。
自由扩散
12
【解析】 (1)甘油是有机小分子,由消化道进入A(血浆),即过程b是以自由扩散的方式进行的。与血红蛋白结合的氧气转运到组织细胞内被利用的场所(线粒体),需依次穿过1层红细胞质膜、2层毛细血管壁细胞的膜、1层组织细胞质膜,2层线粒体膜,共6层膜,即12层磷脂分子。
(2)过程c表示 作用。人体代谢过程中产生的尿素等废物主要通过 (填图中字母)排出。
重吸收
E
【解析】 (2)过程c表示重吸收作用,在肾脏的肾小管、集合管中进行;人体代谢过程中产生的尿素等废物主要通过E泌尿系统排出。
(3)毛细血管壁细胞所处的内环境有 (填图中字母)。e过程的发生场所是 。
A、B
【解析】 (3)毛细血管壁细胞所处的内环境有A血浆、B组织液;e过程为淋巴循环经左右锁骨下静脉汇入血浆的过程,即发生场所是左右锁骨下静脉。
左右锁骨下静脉
(4)A、B、D成分的主要区别是 。
A中的蛋白质含量明显高于B、D
【解析】 (4)A是血浆,B是组织液,D是淋巴;A、B、D成分的主要区别是A
(血浆)中的蛋白质含量明显高于B(组织液)、D(淋巴)。
联系实际 迁移应用
长期生活在平原地区的人进入高原低氧地区后会出现头痛、乏力、心跳加快等高原反应现象。研究表明,人体缺氧时体内的脯氨酸羟化酶无法发挥作用,会使低氧诱导因子(HIF)不被降解,HIF能促进缺氧相关基因的表达,从而使细胞适应缺氧环境。
(1)结合材料分析,研制的加快人体适应高原环境的药物的作用机理可能是
(答出两点)。
抑制脯氨酸羟化酶的活性、抑制低氧诱导因子的降解、促进缺氧相关基因的表达
(2)青海多巴国家高原体育训练基地海拔2 366 m,中长跑运动员在比赛前常常到该基地训练一段时间,从氧稳态调控角度分析中长跑运动员前去训练的原因是什么
【提示】 该地海拔较高,氧气稀薄,运动员会产生更多的红细胞,提高血液运输氧气的能力,保证比赛时细胞得到足够的氧气和能量供应。第2课时 细胞与环境间的物质交换
[学习目标] 1.举例说出单细胞生物直接与环境进行物质交换的方式。2.阐述参与人体与外界环境进行物质交换的器官、系统。3.概述呼吸系统、消化系统和泌尿系统适于物质交换的结构特点。
一、单细胞生物直接与环境进行物质交换(以草履虫为例)
1.草履虫通过细胞质膜直接吸入水中的氧,排出二氧化碳等代谢废物。
2.通过收集管和伸缩泡把细胞的代谢废物和多余的水直接排入其生活的环境中。
3.通过口沟从外界获得食物,通过胞肛排出食物残渣。
二、人和多细胞动物与环境进行物质交换
1.多细胞生物体内的细胞不与外界环境直接接触,大多数细胞生活在充满液体的内环境中,通过内环境与外界进行物质交换。
2.人体细胞不仅生活在内环境中,同时也参与机体内环境的形成与维持,细胞与内环境之间是相互影响、相互作用的。
3.人体通过呼吸、消化、循环、泌尿等系统的共同参与,完成内外环境之间的物质交换。
(1)呼吸系统。
①组成
②功能:主要是进行气体交换,吸进氧气和呼出二氧化碳。
③呼吸全过程
(2)消化系统。
①组成
②生理功能
(3)泌尿系统。
①组成
②生理功能:主要是将代谢过程中产生的尿素等废物随尿液排出体外,维持体液渗透压平衡和内环境稳定。
(4)循环系统。
呼吸系统、消化系统和泌尿系统的物质交换都需要循环系统的参与。
判断正误
(1)食物中淀粉、蛋白质、钠离子等都需经消化才能被吸收。( )
【答案】 ×
【提示】 钠离子可直接被吸收。
(2)依靠呼吸系统、泌尿系统和消化系统即可完成体内细胞与外界环境的交换。( )
【答案】 ×
【提示】 人体通过呼吸、消化、循环、泌尿等系统的共同参与,完成内外环境之间的物质交换。
(3)人体细胞与外界环境进行物质交换都需要经过内环境。( )
【答案】 ×
【提示】 肺泡上皮细胞直接与外界环境进行物质交换。
(4)单细胞生物直接与外界环境进行物质交换。( )
【答案】 √
(5)多细胞生物体内的细胞都生活在内环境中。( )
【答案】 ×
【提示】 多细胞生物体内的大多数细胞生活在充满液体的内环境中。
任务 分析细胞与环境间的物质交换
下图为体内细胞与外界环境进行物质交换的示意图,据图回答下列问题。
(1)体内细胞只有通过F内环境才能与外界环境进行物质交换。
(2)写出参与内环境与外界环境进行物质交换的系统。
A.消化系统;B.呼吸系统;C.泌尿系统;D.循环系统。
(3)写出食物中的营养物质和空气中的O2进入组织细胞的过程。
【提示】 食物中的营养物质进入组织细胞的过程:食物→消化系统的消化、吸收→循环系统的运输→进入组织液→进入细胞。
空气中的O2进入组织细胞的过程:O2→呼吸系统吸入O2→循环系统的运输→进入组织液→进入细胞。
(4)组织细胞产生的CO2是怎样排出体外的
【提示】 组织细胞经代谢产生的CO2进入组织液,再进入循环系统,然后CO2经呼吸系统排出体外。
核心归纳
1.从“稳态与平衡观”角度分析交换过程中内环境物质含量的变化
(1)一般的组织器官中O2和营养物质(如葡萄糖、氨基酸等)在毛细血管动脉端的含量>静脉端的含量;而代谢废物(如CO2等)在毛细血管动脉端的含量<静脉端的含量。
(2)肺组织中O2、CO2含量的变化规律。
2.葡萄糖和O2进入组织细胞被利用的“穿膜”层数
(1)葡萄糖经过的膜层数至少为进、出小肠黏膜上皮细胞(2层)+进、出毛细血管壁细胞(两次,4层)+进入组织细胞(1层)=7层。
(2)O2经过的膜层数至少为进、出肺泡壁细胞(2层)+进、出毛细血管壁细胞(两次,4层)+进、出红细胞(2层)+进入组织细胞(1层)+进入线粒体(2层)=11层。
典型例题
1.(2025·无锡期中)肺水肿是指肺内组织液的生成和回流平衡失调,大量组织液集聚,表现为呼吸困难、大汗淋漓等,并出现低氧血症,若合并肺部感染,还会出现高烧。下列有关叙述错误的是( )
[A]患者呼吸困难导致体内CO2浓度升高
[B]呼吸运动的调节方式是体液调节
[C]大汗淋漓能够增加散热量,有利于缓解患者的高烧症状
[D]肺内组织液的去向主要是进入肺毛细血管和毛细淋巴管
【答案】 B
【解析】 患者呼吸困难导致呼吸不畅,体内CO2浓度升高;呼吸运动的调节方式是神经—体液调节;大汗淋漓能够增加散热量,有利于缓解患者的高烧症状;肺内组织液一部分进入肺毛细血管流入血浆中,另一部分进入毛细淋巴管成为淋巴。
2.(2025·盐城期中)下图表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,Ⅰ、Ⅱ代表系统或器官。下列叙述正确的是( )
[A]若某人长期营养不良,将导致②渗透压降低,①含量增多
[B]CO2是人体细胞代谢的产物,其不参与内环境稳态的维持
[C]图中Ⅱ→②可以表示重吸收的过程
[D]组织细胞只通过①②③就可以与外界环境进行物质交换
【答案】 C
【解析】 某人长期营养不良,将导致①血浆渗透压降低,最终导致②组织液增多;CO2是人体细胞代谢的产物,此外还参与维持内环境的pH;题图中Ⅱ表示泌尿系统,泌尿系统中主要的两个过程是肾小球的滤过和肾小管的重吸收,因此 Ⅱ→②可表示重吸收的过程;①是血浆,②是组织液,③是淋巴,三者构成内环境,组织细胞通过内环境和外界环境进行物质交换,但是还需要其他系统和器官的参与。
随堂检测反馈
1.(2025·宿迁月考)下列关于动物细胞物质交换的叙述,错误的是( )
[A]单细胞动物都直接与外界环境进行物质交换
[B]骨骼肌细胞通过细胞质膜与组织液进行物质交换
[C]保持内环境稳态是人体进行正常物质交换的必要条件
[D]多细胞动物的细胞都必须通过内环境与外界环境进行物质交换
【答案】 D
【解析】 多细胞动物的大多数细胞生活在内环境中,通过内环境与外界进行物质交换,少部分细胞可以直接与外界进行物质交换,如人的肺泡上皮细胞。
2.(2025·盐城检测)下列有关人体细胞与外界环境进行物质交换的叙述,错误的是( )
[A]小肠壁的肌细胞可以不通过细胞外液从肠道内直接吸收葡萄糖
[B]肝细胞有氧呼吸所需要的氧气从外界环境进入,经过的内环境至少有组织液和血浆
[C]肝细胞的代谢废物的排出需要循环系统、泌尿系统以及皮肤等的参与
[D]呼吸系统、循环系统、泌尿系统、消化系统都参与内环境与外界环境进行的物质交换
【答案】 A
【解析】 小肠壁的肌细胞不与外界直接接触,所需的氧气和营养物质只能从组织液中
吸收。
3.(2025·镇江期中)小肠绒毛上皮细胞及小肠绒毛内部结构示意图如图所示,下列说法正确的是( )
[A]葡萄糖进入1的方式是协助扩散
[B]3内液体渗透压过高可引起组织水肿
[C]由2携带的氧气到心肌细胞内被利用,至少需要经过6层磷脂双分子层
[D]小肠绒毛上皮细胞直接生活的内环境是组织液和消化液
【答案】 C
【解析】 1是小肠绒毛上皮细胞,小肠绒毛上皮细胞吸收葡萄糖的方式是主动运输;3是毛细血管,其中血浆渗透压过低会引起组织水肿;由2(红细胞)携带的氧气到心肌细胞内被利用,至少需要经过红细胞质膜、进出毛细血管壁细胞(2层膜)、心肌细胞质膜、线粒体膜(2层膜),共6层生物膜,即至少需要经过6层磷脂双分子层;小肠绒毛上皮细胞直接生活的内环境是组织液,消化液不属于内环境。
4.(多选)(2025·镇江月考)下图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示直接参与的几种系统或器官,①②③④⑤表示相关物质,A、B表示相关过程。下列叙述错误的有( )
[A]Ⅱ是消化系统,食物中的大分子在Ⅰ中被水解成小分子并被吸收到内环境中
[B]Ⅰ是循环系统,淋巴经过淋巴结等淋巴器官汇入血浆
[C]Ⅳ是泌尿系统,细胞的代谢废物、水和无机盐只能通过该途径排出体外
[D]人在剧烈运动时产生大量的乳酸,会和血浆中的缓冲物质反应,该过程不属于细胞代谢
【答案】 AC
【解析】 由题图可知Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ分别表示循环系统、消化系统、呼吸系统、泌尿系统和皮肤。食物中的大分子物质在消化系统中被分解成小分子物质并被吸收到内环境中,即食物的消化和吸收发生在Ⅱ中;Ⅰ是循环系统,包括淋巴循环系统和血液循环系统,淋巴在淋巴管中流动,经过淋巴结等淋巴器官,最终汇入血浆;Ⅳ是泌尿系统,泌尿系统是代谢废物、水和无机盐等主要的排出途径,但此途径并不是细胞排出代谢废物、水和无机盐的唯一途径,例如部分水还可以通过皮肤或呼吸系统排出体外;细胞代谢是指细胞内所发生的用于维持生命的一系列有序的化学反应的总称,包括合成代谢和分解代谢等过程,剧烈运动时产生的乳酸与血浆中缓冲物质反应的过程发生在内环境中,故不属于细胞代谢活动。
5.根据下面人体体液分布及物质交换的示意图,回答下列问题,其中A、B、C、D为体液:
(1)甘油由消化道进入A,即过程b是以 的方式进行的。与血红蛋白结合的氧气转运到组织细胞内被利用的场所共穿过了 层磷脂分子。
(2)过程c表示 作用。人体代谢过程中产生的尿素等废物主要通过 (填图中字母)排出。
(3)毛细血管壁细胞所处的内环境有 (填图中字母)。e过程的发生场所是 。
(4)A、B、D成分的主要区别是 。
【答案】 (1)自由扩散 12 (2)重吸收 E
(3)A、B 左右锁骨下静脉 (4)A中的蛋白质含量明显高于B、D
【解析】 (1)甘油是有机小分子,由消化道进入A(血浆),即过程b是以自由扩散的方式进行的。与血红蛋白结合的氧气转运到组织细胞内被利用的场所(线粒体),需依次穿过1层红细胞质膜、2层毛细血管壁细胞的膜、1层组织细胞质膜,2层线粒体膜,共6层膜,即12层磷脂分子。(2)过程c表示重吸收作用,在肾脏的肾小管、集合管中进行;人体代谢过程中产生的尿素等废物主要通过E泌尿系统排出。(3)毛细血管壁细胞所处的内环境有A血浆、B组织液;e过程为淋巴循环经左右锁骨下静脉汇入血浆的过程,即发生场所是左右锁骨下静脉。(4)A是血浆,B是组织液,D是淋巴;A、B、D成分的主要区别是A(血浆)中的蛋白质含量明显高于B(组织液)、D(淋巴)。
长期生活在平原地区的人进入高原低氧地区后会出现头痛、乏力、心跳加快等高原反应现象。研究表明,人体缺氧时体内的脯氨酸羟化酶无法发挥作用,会使低氧诱导因子(HIF)不被降解,HIF能促进缺氧相关基因的表达,从而使细胞适应缺氧环境。
(1)结合材料分析,研制的加快人体适应高原环境的药物的作用机理可能是抑制脯氨酸羟化酶的活性、抑制低氧诱导因子的降解、促进缺氧相关基因的表达(答出两点)。
(2)青海多巴国家高原体育训练基地海拔2 366 m,中长跑运动员在比赛前常常到该基地训练一段时间,从氧稳态调控角度分析中长跑运动员前去训练的原因是什么
【提示】 该地海拔较高,氧气稀薄,运动员会产生更多的红细胞,提高血液运输氧气的能力,保证比赛时细胞得到足够的氧气和能量供应。
课时作业
(时间:30分钟 分值:48分)
第1～8题每题3分,第9～10题每题6分,共计36分。
基础对点练
知识点 细胞与环境间的物质交换
1.(2025·江阴月考)以下关于内环境稳态的说法中,正确的是( )
[A]稳态是指组成内环境的各种物质处于动态平衡状态
[B]草履虫通过内环境与外界进行物质交换,从而实现稳态
[C]细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持
[D]内环境处于稳态时,机体不会患病
【答案】 C
【解析】 稳态是指内环境的各种成分和理化性质处于相对稳定状态;草履虫是单细胞生物,直接与外界进行物质交换;内环境的各种化学成分和理化性质影响了细胞代谢,体内细胞代谢活动的进行也会影响内环境的稳态;内环境处于稳态时,机体也可能患病,如某些遗传病。
2.(2025·连云港月考)下图表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,A、B、C、D是几种参与物质交换的器官,①、②表示有关的生理过程。下列分析错误的是( )
[A]器官A是肺,氧气由肺泡进入毛细血管至少需要穿过4层细胞质膜
[B]器官B是胃,①表示的生理过程是食物的消化和营养物质的吸收
[C]器官C是肾,②表示的生理过程是原尿中某些物质的重吸收
[D]器官D是皮肤,具有调节体温、抵御病原体入侵等多种功能
【答案】 B
【解析】 器官A能完成体外和内环境之间的气体交换,则器官A是肺,肺泡壁和毛细血管壁都只有一层细胞构成,所以氧气由肺泡进入毛细血管至少需要穿过4层细胞质膜;器官B能将体外物质输入内环境,则器官B是小肠,①表示的生理过程是食物的消化和营养物质的吸收;器官C能完成外环境和内环境之间的物质双向交换,则器官C是肾,②表示的生理过程是肾小管对原尿中某些物质的重吸收;排出体内代谢废物的器官有肺、肾、皮肤,A是肺,C是肾,则D是皮肤,具有调节体温、抵御病原体入侵等多种功能。
3.(2025·连云港期中)肌肉剧烈运动产生的乳酸,有一部分会被转移至肝脏重新形成葡萄糖或糖原,还有极少部分会通过尿液和汗液排出体外。下列叙述正确的是( )
[A]产生的乳酸转运至肝脏细胞要经过组织液
[B]乳酸的产生过程及其分布均位于内环境中
[C]乳酸含量的增加会使血浆pH明显降低
[D]含有乳酸的尿液和汗液都属于细胞外液
【答案】 A
【解析】 肌肉细胞和肝脏细胞都生活在组织液中,故乳酸从肌肉细胞转运至肝脏细胞需要经过组织液;乳酸通过无氧呼吸产生,故乳酸的产生过程发生在细胞内;由于内环境中含有缓冲物质,故乳酸含量的增加不会使血浆pH明显降低;含有乳酸的尿液和汗液不属于细胞外液。
4.(2025·扬州月考)甲表示人体中部分体液之间的关系,图乙表示细胞与外界环境进行物质交换的示意图。下列相关叙述错误的是( )
[A]毛细淋巴管壁细胞的内环境是图甲中的A和C
[B]从图甲可知细胞内液和组织液之间存在物质交换
[C]图乙中①②③过程需要消化、呼吸、循环系统的参与而不需要泌尿系统的参与
[D]图乙中⑤可表示细胞产生的CO2等废物
【答案】 C
【解析】 题图乙中,①是消化系统,②是呼吸系统,③是泌尿系统,三个过程均需要循环系统的参与。
5.(2025·扬州月考)下图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程,其中a、b、c代表内环境的组成成分。下列叙述错误的是( )
[A]e表示泌尿系统
[B]在a、b、c三种液体中,a中的蛋白质含量最多
[C]某人一次摄入大量的食醋,不会引起内环境pH明显下降,原因是a中含有缓冲物质
[D]某人花粉过敏时可能引起a的含量增多
【答案】 D
【解析】 e可将尿素和水排出体外,表示泌尿系统;a代表血浆,b代表组织液,c代表淋巴,a血浆中蛋白质含量最多;a中含有缓冲物质,可和酸性或碱性物质发生反应,使内环境pH不会发生太大变化;过敏可引起毛细血管壁通透性增大,导致组织液渗透压升高,进而引起组织水肿,即导致b的含量增多,a的含量减少。
6.(2025·宿迁期中)巴黎奥运会中国代表团共收获40金27银24铜,创造了境外参赛最好成绩。下列叙述错误是( )
[A]比赛过程中运动员血浆的pH和渗透压仍保持相对稳定
[B]比赛过程中运动员大量出汗,需要及时补充水分
[C]比赛过程中运动员内环境中的各种因素都恒定不变
[D]比赛过程中运动员需要通过多个器官、系统协调来维持内环境稳态
【答案】 C
【解析】 比赛过程中运动员内环境中的各种因素会在正常范围内变化,不是恒定不变。
7.下图是细胞与内环境进行物质交换的示意图,箭头表示血液流动的方向是从a处到b处。下列说法正确的是( )
[A]③是人体内细胞代谢的主要场所
[B]若②为肺泡上皮细胞,则a处的二氧化碳浓度低于b处
[C]若②为肝脏细胞,则a处的氧气浓度低于b处
[D]肌肉处组织液中的O2可以自由扩散的方式进入组织细胞
【答案】 D
【解析】 体内细胞代谢的主要场所是细胞质基质,而③是组织液;若②为肺泡上皮细胞,则随气体交换的进行,流经肺泡的血浆中二氧化碳的浓度逐渐降低,即b处的二氧化碳浓度低于a处;若②为肝脏细胞,则毛细血管动脉端a处的氧气浓度高于毛细血管静脉端b处;肌肉处组织液中的O2浓度高于组织细胞,所以组织液中的O2可以自由扩散的方式进入组织细胞。
8.(2025·泰州月考)指头受伤后,人们可以采用口服、肌肉注射或静脉注射等方式给药,以达到治疗效果。下列关于上述三种给药方式的叙述,正确的是( )
[A]在上述三种给药方式中,口服药物发挥作用的速度最快
[B]肌肉注射与静脉注射,药物从进入人体到发挥作用所经过的途径相同
[C]静脉注射可以使用0.9%的KCl以维持正常的渗透压
[D]静脉注射时,药物除了要通过血浆,还要通过组织液才能到达靶细胞
【答案】 D
【解析】 口服药物运输的途径为消化道→小肠上皮细胞→组织液→血浆→组织液→靶细胞,肌肉注射药物运输的途径为组织液→血浆→组织液→靶细胞,静脉注射药物运输的途径为血浆→组织液→靶细胞,在上述三种给药方式中,静脉注射药物发挥作用的速度最快;肌肉注射与静脉注射,药物从进入人体到发挥作用所经过的途径不同;维持血浆渗透压的无机盐主要是Na+、Cl-,所以静脉注射时应使用0.9%的NaCl以维持正常的渗透压;静脉注射时,药物除了要通过血浆,还要通过组织液才能到达靶细胞。
综合提升练
9.(多选)某人进入高原缺氧地区后出现呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法错误的有( )
[A]呼吸困难可能会导致该患者内环境中CO2含量偏高、乳酸含量偏低
[B]“高原性肺水肿”说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
[C]患者肺部组织液的渗透压降低,组织液增多
[D]“高原性肺水肿”仅影响人体呼吸系统
【答案】 ACD
【解析】 患者呼吸困难导致呼吸作用产生的CO2,无法排出,含量偏高,同时会引起机体缺氧而产生乳酸,使乳酸含量偏高;高原反应会出现一定的不适症状,说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件;“肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分”,说明组织液的渗透压升高,肺部组织液增加;“高原性肺水肿”会造成人体系统失衡,对呼吸系统、循环系统等都会产生影响。
10.(多选)(2025·常州检测)缺氧是指组织氧供应减少或不能充分利用氧,导致组织代谢、功能和形态结构异常变化的病理过程。动脉血氧分压与肺泡通气量(基本通气量为1)之间的关系如图所示。下列有关叙述正确的有( )
[A]动脉血氧分压从60 mmHg降至20 mmHg的过程中,肺泡通气量快速增加,以增加组织供氧
[B]生活在平原的人进入高原时,肺泡通气量快速增加,过度通气可使血液中CO2含量降低
[C]缺氧时,人体肌细胞可进行无氧呼吸产生能量
[D]缺氧时,机体内产生的乳酸与血浆中的H2CO3发生反应,以维持血浆pH的稳定
【答案】 ABC
【解析】 缺氧时,机体内产生的乳酸与血浆中的NaHCO3发生反应,以维持血浆pH的
稳定。
11.(12分)(2025·江阴期中)下图甲是高等动物体内细胞与外界进行物质交换图,图乙表示内环境稳态与各系统的功能联系示意图。据图回答下列问题。
(1)图甲中虚线方框代表 ,其中A代表 ,它的渗透压大小主要与 的含量有关,它在成分上与B的区别是 。
(2)生病的人因呼吸受阻,肌细胞会因无氧呼吸产生大量 ,其进入血液后,可以与血液中的 发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
(3)我国之前发现多例头部浮肿的“大头娃娃”,他们的主食是蛋白质含量极低的劣质奶粉,其头部浮肿的主要原因是 。
(4)图乙中食物、水和无机盐,经 系统处理后,再经过 系统输送到全身各处。
(5)O2从红细胞进入肝脏细胞被利用至少需要穿过 层磷脂分子层。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)内环境(或细胞外液) 血浆 蛋白质和无机盐 血浆中含有较多的蛋白质
(2)乳酸 NaHCO3
(3)营养不良,血浆中蛋白质含量减少,血浆渗透压低于组织液渗透压,造成组织水肿(2分)
(4)消化 循环
(5)12(2分)
【解析】 (1)题图甲虚线框内A、B、C分别是血浆、组织液、淋巴,三者总称为内环境。A(血浆)的渗透压大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关,它在成分上与B(组织液)的区别是血浆中含有较多的蛋白质。
(2)病人因呼吸受阻,肌细胞会因无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸进入血液后可以与血液中的NaHCO3发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
(3)“大头娃娃”头部浮肿的主要原因是营养不良,血浆中蛋白质含量减少,血浆渗透压低于组织液渗透压,造成组织水肿。
(4)图乙中食物、水和无机盐,经消化系统处理后,再经过循环系统输送到全身各处。
(5)O2从红细胞进入肝脏细胞被利用的途径为红细胞→血浆→通过毛细血管壁→组织液→肝脏细胞→到达肝脏细胞中的线粒体内膜,至少要穿过(1+2+1+2)×2=12层磷脂分子层。
21世纪教育网(www.21cnjy.com)第2课时 细胞与环境间的物质交换
课时作业
(时间:30分钟 分值:48分)
第1～8题每题3分,第9～10题每题6分,共计36分。
基础对点练
知识点 细胞与环境间的物质交换
1.(2025·江阴月考)以下关于内环境稳态的说法中,正确的是( )
[A]稳态是指组成内环境的各种物质处于动态平衡状态
[B]草履虫通过内环境与外界进行物质交换,从而实现稳态
[C]细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持
[D]内环境处于稳态时,机体不会患病
【答案】 C
【解析】 稳态是指内环境的各种成分和理化性质处于相对稳定状态;草履虫是单细胞生物,直接与外界进行物质交换;内环境的各种化学成分和理化性质影响了细胞代谢,体内细胞代谢活动的进行也会影响内环境的稳态;内环境处于稳态时,机体也可能患病,如某些遗传病。
2.(2025·连云港月考)下图表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,A、B、C、D是几种参与物质交换的器官,①、②表示有关的生理过程。下列分析错误的是( )
[A]器官A是肺,氧气由肺泡进入毛细血管至少需要穿过4层细胞质膜
[B]器官B是胃,①表示的生理过程是食物的消化和营养物质的吸收
[C]器官C是肾,②表示的生理过程是原尿中某些物质的重吸收
[D]器官D是皮肤,具有调节体温、抵御病原体入侵等多种功能
【答案】 B
【解析】 器官A能完成体外和内环境之间的气体交换,则器官A是肺,肺泡壁和毛细血管壁都只有一层细胞构成,所以氧气由肺泡进入毛细血管至少需要穿过4层细胞质膜;器官B能将体外物质输入内环境,则器官B是小肠,①表示的生理过程是食物的消化和营养物质的吸收;器官C能完成外环境和内环境之间的物质双向交换,则器官C是肾,②表示的生理过程是肾小管对原尿中某些物质的重吸收;排出体内代谢废物的器官有肺、肾、皮肤,A是肺,C是肾,则D是皮肤,具有调节体温、抵御病原体入侵等多种功能。
3.(2025·连云港期中)肌肉剧烈运动产生的乳酸,有一部分会被转移至肝脏重新形成葡萄糖或糖原,还有极少部分会通过尿液和汗液排出体外。下列叙述正确的是( )
[A]产生的乳酸转运至肝脏细胞要经过组织液
[B]乳酸的产生过程及其分布均位于内环境中
[C]乳酸含量的增加会使血浆pH明显降低
[D]含有乳酸的尿液和汗液都属于细胞外液
【答案】 A
【解析】 肌肉细胞和肝脏细胞都生活在组织液中,故乳酸从肌肉细胞转运至肝脏细胞需要经过组织液;乳酸通过无氧呼吸产生,故乳酸的产生过程发生在细胞内;由于内环境中含有缓冲物质,故乳酸含量的增加不会使血浆pH明显降低;含有乳酸的尿液和汗液不属于细胞外液。
4.(2025·扬州月考)甲表示人体中部分体液之间的关系,图乙表示细胞与外界环境进行物质交换的示意图。下列相关叙述错误的是( )
[A]毛细淋巴管壁细胞的内环境是图甲中的A和C
[B]从图甲可知细胞内液和组织液之间存在物质交换
[C]图乙中①②③过程需要消化、呼吸、循环系统的参与而不需要泌尿系统的参与
[D]图乙中⑤可表示细胞产生的CO2等废物
【答案】 C
【解析】 题图乙中,①是消化系统,②是呼吸系统,③是泌尿系统,三个过程均需要循环系统的参与。
5.(2025·扬州月考)下图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程,其中a、b、c代表内环境的组成成分。下列叙述错误的是( )
[A]e表示泌尿系统
[B]在a、b、c三种液体中,a中的蛋白质含量最多
[C]某人一次摄入大量的食醋,不会引起内环境pH明显下降,原因是a中含有缓冲物质
[D]某人花粉过敏时可能引起a的含量增多
【答案】 D
【解析】 e可将尿素和水排出体外,表示泌尿系统;a代表血浆,b代表组织液,c代表淋巴,a血浆中蛋白质含量最多;a中含有缓冲物质,可和酸性或碱性物质发生反应,使内环境pH不会发生太大变化;过敏可引起毛细血管壁通透性增大,导致组织液渗透压升高,进而引起组织水肿,即导致b的含量增多,a的含量减少。
6.(2025·宿迁期中)巴黎奥运会中国代表团共收获40金27银24铜,创造了境外参赛最好成绩。下列叙述错误是( )
[A]比赛过程中运动员血浆的pH和渗透压仍保持相对稳定
[B]比赛过程中运动员大量出汗,需要及时补充水分
[C]比赛过程中运动员内环境中的各种因素都恒定不变
[D]比赛过程中运动员需要通过多个器官、系统协调来维持内环境稳态
【答案】 C
【解析】 比赛过程中运动员内环境中的各种因素会在正常范围内变化,不是恒定不变。
7.下图是细胞与内环境进行物质交换的示意图,箭头表示血液流动的方向是从a处到b处。下列说法正确的是( )
[A]③是人体内细胞代谢的主要场所
[B]若②为肺泡上皮细胞,则a处的二氧化碳浓度低于b处
[C]若②为肝脏细胞,则a处的氧气浓度低于b处
[D]肌肉处组织液中的O2可以自由扩散的方式进入组织细胞
【答案】 D
【解析】 体内细胞代谢的主要场所是细胞质基质,而③是组织液;若②为肺泡上皮细胞,则随气体交换的进行,流经肺泡的血浆中二氧化碳的浓度逐渐降低,即b处的二氧化碳浓度低于a处;若②为肝脏细胞,则毛细血管动脉端a处的氧气浓度高于毛细血管静脉端b处;肌肉处组织液中的O2浓度高于组织细胞,所以组织液中的O2可以自由扩散的方式进入组织细胞。
8.(2025·泰州月考)指头受伤后,人们可以采用口服、肌肉注射或静脉注射等方式给药,以达到治疗效果。下列关于上述三种给药方式的叙述,正确的是( )
[A]在上述三种给药方式中,口服药物发挥作用的速度最快
[B]肌肉注射与静脉注射,药物从进入人体到发挥作用所经过的途径相同
[C]静脉注射可以使用0.9%的KCl以维持正常的渗透压
[D]静脉注射时,药物除了要通过血浆,还要通过组织液才能到达靶细胞
【答案】 D
【解析】 口服药物运输的途径为消化道→小肠上皮细胞→组织液→血浆→组织液→靶细胞,肌肉注射药物运输的途径为组织液→血浆→组织液→靶细胞,静脉注射药物运输的途径为血浆→组织液→靶细胞,在上述三种给药方式中,静脉注射药物发挥作用的速度最快;肌肉注射与静脉注射,药物从进入人体到发挥作用所经过的途径不同;维持血浆渗透压的无机盐主要是Na+、Cl-,所以静脉注射时应使用0.9%的NaCl以维持正常的渗透压;静脉注射时,药物除了要通过血浆,还要通过组织液才能到达靶细胞。
综合提升练
9.(多选)某人进入高原缺氧地区后出现呼吸困难、发热、排尿量减少,检查发现其肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分,被确诊为高原性肺水肿。下列说法错误的有( )
[A]呼吸困难可能会导致该患者内环境中CO2含量偏高、乳酸含量偏低
[B]“高原性肺水肿”说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
[C]患者肺部组织液的渗透压降低,组织液增多
[D]“高原性肺水肿”仅影响人体呼吸系统
【答案】 ACD
【解析】 患者呼吸困难导致呼吸作用产生的CO2,无法排出,含量偏高,同时会引起机体缺氧而产生乳酸,使乳酸含量偏高;高原反应会出现一定的不适症状,说明内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件;“肺组织间隙和肺泡渗出液中有蛋白质、红细胞等成分”,说明组织液的渗透压升高,肺部组织液增加;“高原性肺水肿”会造成人体系统失衡,对呼吸系统、循环系统等都会产生影响。
10.(多选)(2025·常州检测)缺氧是指组织氧供应减少或不能充分利用氧,导致组织代谢、功能和形态结构异常变化的病理过程。动脉血氧分压与肺泡通气量(基本通气量为1)之间的关系如图所示。下列有关叙述正确的有( )
[A]动脉血氧分压从60 mmHg降至20 mmHg的过程中,肺泡通气量快速增加,以增加组织供氧
[B]生活在平原的人进入高原时,肺泡通气量快速增加,过度通气可使血液中CO2含量降低
[C]缺氧时,人体肌细胞可进行无氧呼吸产生能量
[D]缺氧时,机体内产生的乳酸与血浆中的H2CO3发生反应,以维持血浆pH的稳定
【答案】 ABC
【解析】 缺氧时,机体内产生的乳酸与血浆中的NaHCO3发生反应,以维持血浆pH的
稳定。
11.(12分)(2025·江阴期中)下图甲是高等动物体内细胞与外界进行物质交换图,图乙表示内环境稳态与各系统的功能联系示意图。据图回答下列问题。
(1)图甲中虚线方框代表 ,其中A代表 ,它的渗透压大小主要与 的含量有关,它在成分上与B的区别是 。
(2)生病的人因呼吸受阻,肌细胞会因无氧呼吸产生大量 ,其进入血液后,可以与血液中的 发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
(3)我国之前发现多例头部浮肿的“大头娃娃”,他们的主食是蛋白质含量极低的劣质奶粉,其头部浮肿的主要原因是 。
(4)图乙中食物、水和无机盐,经 系统处理后,再经过 系统输送到全身各处。
(5)O2从红细胞进入肝脏细胞被利用至少需要穿过 层磷脂分子层。
【答案】 (除标注外,每空1分)
(1)内环境(或细胞外液) 血浆 蛋白质和无机盐 血浆中含有较多的蛋白质
(2)乳酸 NaHCO3
(3)营养不良,血浆中蛋白质含量减少,血浆渗透压低于组织液渗透压,造成组织水肿(2分)
(4)消化 循环
(5)12(2分)
【解析】 (1)题图甲虚线框内A、B、C分别是血浆、组织液、淋巴,三者总称为内环境。A(血浆)的渗透压大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关,它在成分上与B(组织液)的区别是血浆中含有较多的蛋白质。
(2)病人因呼吸受阻,肌细胞会因无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸进入血液后可以与血液中的NaHCO3发生反应,使血液的pH维持相对稳定。
(3)“大头娃娃”头部浮肿的主要原因是营养不良,血浆中蛋白质含量减少,血浆渗透压低于组织液渗透压,造成组织水肿。
(4)图乙中食物、水和无机盐,经消化系统处理后,再经过循环系统输送到全身各处。
(5)O2从红细胞进入肝脏细胞被利用的途径为红细胞→血浆→通过毛细血管壁→组织液→肝脏细胞→到达肝脏细胞中的线粒体内膜,至少要穿过(1+2+1+2)×2=12层磷脂分子层。
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