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人教版人体的内环境与稳态学案

《人体的内环境与稳态》学案 1 【知识体系】

人教版人体的内环境与稳态学案

【教材全解】

一、重难点诠释

(一)内环境

1.概念

单细胞生物一般都是生活在水环境中.多细胞生物体内的细胞也是生活在体内的水样液体环境中的。人体内的所有液体的统称为体液。其中存在于细胞内的部分叫做细胞内液;存在于细胞外的部分叫做细胞外液。细胞外液构成了多细胞生物体中细胞生活的液体环境,这个液体环境称为内环境。

2.组成成分及其相互关系

(1)内环境的组成成分:血浆、淋巴和组织液

(2)体内细胞和内环境进行物质交换的基础:组织细胞与组织液之间只隔一层细胞膜,组织液与血浆之间只隔一层毛细血管壁,组织液与淋巴之间只隔一层毛细淋巴管壁,毛细血管和毛细淋巴管的管壁都很薄,只由一层上皮细胞构成。

(3)组织液、淋巴、血浆之间的关系:

血浆中的水分和一些能够透过毛细血管的物质,都可以通过毛细血管进入组织间隙形成组织液;绝大部分组织液可以通过毛细血管壁又渗透到血浆中;小部分组织液可以渗入毛细淋巴管形成淋巴;淋巴经淋巴循环到达左右锁骨下静脉,回到血浆中。关系如下图所示:

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3.体内细胞与外界环境之间的物质交换

(1)体内细胞与内环境之间的物质交换:

①细胞与组织液之间的物质交换:

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②组织液与血浆之间的物质交换:

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③部分组织液渗入到淋巴中

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(2)体内物质的运输

淋巴管里的淋巴经淋巴循环,在左右锁骨下静脉处注入血液。血液通过血液循环进入消化道、肺、肾脏、皮肤,在这些地方与外界环境进行物质交换。

(3)血液与外界环境之间的物质交换

消化系统:

消化道(主要是小肠)

?

?

?→

?营养物质消化道上皮细胞?

?

?→

?营养物质消化道的毛细血管

呼吸系统:肺泡肺泡毛细血管

泌尿系统:大部分水、无机盐、尿素等代谢终产物通过皮肤排出体外。

皮肤:少量水,无机盐、尿素等代谢终产物在肾脏形成尿液,然后排出体外。

体内细胞与外界环境之间的物质交换如图1-1-l所示:

直接参与物质代谢的系统

在体内细胞与外界环境的物质交换过程中,消化系统所吸收的营养物质,呼吸系统所交换的氧Q2,都要通过循环系统才能运给体内全部细胞;而体内细胞代谢产生的废物等排出体外。因此,循环系统、呼吸系统、消化系统和泌尿系统或呼吸系统等排出体外。因此,循环系统、呼吸系统、消化系统和泌尿系统这4个系统与物质交换有直接关系。但其他器官、系统也与物质代谢有一定的关系,如神经系统和内分泌系统对物质代谢有调节作用。

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4.内环境的稳态

(1)概念

细胞的代谢活动与外界环境不断变化,必然会影响内环境的理化性质,如pH渗透压、温度等。正常机体会在神经系统和体液的调节下,通过各个器官、系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定,使内环境的理化性质不会发生剧烈变化。生理学家把正常机体在神经系统和体液调节下,通过各器官、系统的协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态,称为内环境的稳态。

(2)内环境稳态的生理机制

细胞对内环境的要求是非常苛刻的,它要求一定的温度、一定的pH、一定的渗透压,总之,一定的物理条件和化学条件是非常重要的,但细胞的代谢活动又会使内环境理化性质时刻发生改变,如何维持内环境的相对稳定的呢?下面以内环境的PH值为例来说明:

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血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质称为缓冲物质。每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的。缓冲物质的作用下使血液的酸碱度不会发生很大的变化,从而使内环境的pH维持在相对稳定的状态。

(3)内环境稳态的生理意义

机体的新陈代谢是由细胞内很复杂的酶促反应组成的,而酶促反应的进行需要温和的外界条件,例如温度、pH值等都必须保持在适宜的范围内,酶促反应才能正常进行。可见,内环境的稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。

人体内大多数细胞都生活在内环境中,直接与内环境进行物质交换和气体交换,内环境必须保持相对的稳定,组织细胞才能进行正常的生理活动。如果成分发生改变,就会出现一系列的疾病,如组织液中水分过多,会出现组织水肿,尿素、无机盐等废物过多会出现尿毒症等。

二、易误辨析

例1 在高等多细胞动物体内,细胞与内环境之间的物质交换的正确关系是()

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[精析] 人体内的液体存在于细胞外的有三种:血浆、组织液和淋巴。血液流经毛细血管时,血浆中的可以透过毛细血管壁的物质进入组织的细胞间隙,形成组织液。细胞生活在组织液内,和组织液之间进行物质交换。组织液跟细胞交换物质后,大部分又可以渗回毛细血管。由此可以看出,细胞内液与组织液之间、组织液与血浆之间可以互相渗透。毛细淋巴管是一种壁薄而末端封闭的盲管,只有一部分组织液可单向进入毛细淋巴管形成淋巴,再由左右锁骨下静脉进入血液循环。

[答案] D

[易误辨析] 本题出错的主要原因是不理解血浆、组织液、淋巴三者之间的渗透关系。关键在于淋巴管是末端封闭的盲管,只有一部分组织液单向进入淋巴管形成淋巴,而淋巴最终进入血液循环,其它的关系都是互相渗透的。

关于稳态的实现,下列叙述不正确的是()

A.血液中的缓冲物质可以调节血浆pH

B.肾脏不时地排出内环境中多余的尿素、无机盐等

C.细胞不断地进行有氧呼吸

D.肝脏储存的肝糖元在血液浓度下降时不断地释放入血液中

[答案] C

[易误辨析]选项A血液中的缓冲物质可与进入血液中的酸性和碱性物质起作用,使血液的PH维持在7.35~7.45之间;选项B肾脏及时地排出内环境中多余成分,有利于维持内环境的稳定;选项D通过肝糖元分解成葡萄糖释放入血液中,维持血糖的稳定;而C答案却会使内环境中CO2含量增加。

【思维拓展】

例1 验证血液中含有酸碱缓冲对

实验原理:

血液中含有许多酸碱缓冲对,如H2CO3/NaHCO3。当碱性物质Na2CO3进入血液后,就与血液中的碳酸发生作用,形成碳酸氢盐,而过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出;当酸性物质乳酸进入血液后,就与NaHCO3发生作用,生成乳酸钠和碳酸,碳酸可分解成CO2和水,增多的CO2又可通过呼吸运动排出体外。这样,由于血液中缓冲物质的调节作用,可以使血液的酸碱度不会发生很大的变化,从而维持在相对稳定的状态。

实验步骤:

(1)取四支试管,编号为1号、2号、3号、4号。

(2)在四支试管中各加入等量的0.1g/mL的柠檬酸钠溶液(抗凝剂),然后将等量的正常人的新鲜血液注入1号和3号试管中,注意边加边搅拌,再向2号和4号中加入蒸馏水,加入量与血液量相等。

(3)分别从1号和2号试管中取少量液体,测定pH,并记录。然后向1号和2号试管加人一定量的Na2CO3溶液,加入量相等,搅拌均匀,再各取少量液体测定pH值。与刚才测定值比较,1号试管pH变化量记作△pH1,2号试管pH变化量记作△pH2,比较这两个变化量△pH1△pH2,并说明原因:。

(4)从3号试管和4号试管中取少量液体,测定pH并记录。然后向两支试管加入等量的乳酸,搅拌均匀,测定它们的pH,与刚才测定值比较,3号试管pH值变化量记作△pH2,4号试管pH值变化量记作△pH4,比较这两个变化量:△pH3△pH4。并说明原因。

(5)结论:。

[答案] (3)<血液中碳酸和碳酸钠发生作用,形成碳酸氢盐,所以对血液的出影响不大。

(4)<血液中的碳酸氢钠与乳酸发生作用,生成乳酸钠和碳酸,碳酸又可分解为CO2和水,所以对血液的pH影响不大。

(5)血液中含有酸碱缓冲对,可以使血液的酸碱度不会发生很大的变化,从而维持在相对稳定的状态。

【高考链接】

★命题趋向:根据新大纲的调整,必修部分有关内环境的内容,移至本单元。本考点常从以下几个方面命题:①内环境的组成成分及相互关系;②稳态的概念;③稳态的生理意义,对本节内容要加强理解记忆,并要通过一些具体题目进行强化训练,以保证高考的大获全胜。

例1(2002·广东河南)下列属于哺乳动物和人体“内环境”的是()

A.肺泡腔内的气体B.小肠腔内的消化液

C.心室腔内的血浆D.膀胱腔内的尿液

[精析] 内环境是指人体内细胞生活的液体环境,主要由血浆、淋巴和组织液构成。在题目给出的选项中,肺泡腔内的气体、小肠腔内的消化液和膀胱内的尿液,都属于人体的外界液体。

[答案] A、B、D

例2 (2000·广东)图1-1-2是胰腺组织局部结构模式图,请据图回答:

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(1)A液为,B液为,C液为,三者共同组成的胰腺组织细胞生活的液体环境,这个液体环境称为。

(2)CO2不从毛细血管进入胰腺组织细胞的原因是。

(3)胰腺组织细胞可分泌胰酶和胰岛素,其中可进入血液,参与物质代谢的调节,如果该物质分泌不足,可使血液中浓度升高,导致病的发生。

[精析](1)体内组织细胞(包括胰腺组织细胞)生活的液体环境叫内环境,是由血浆、淋巴液和组织液构成。

(2)气体O2、CO2等在动物体内进行气体交换是通过气体的扩散作用实现的,气体的扩散作用是指气体总是从浓度高的一侧向浓度低的一侧扩散,在动物体内,肺泡内的二氧化碳浓度最低,组织细胞中CO2浓度最高;氧气浓度跟二氧化碳相反,所以毛细血管中的二氧化碳不能向组织细胞内扩散。

(3)胰腺的外分泌部能分泌胰液、胰液中含有各种消化酶,进入消化道后分解有机物;胰腺中的内分泌部(胰岛)分泌胰岛素,首先进入血液,通过血液循环流到“靶器官”,参与代谢,若胰岛素分泌不足,就会使血液中的葡萄糖浓度升高,在尿液中有葡萄糖。考查胰腺组织细胞生活环境,胰岛素的生理作用、糖尿病的发病机理。能力要求C。

[答案] (1)组织液血浆淋巴内环境(2)毛细血管内CO2浓度低于胰腺组织细胞中CO2的浓度(3)胰岛素葡萄糖糖尿

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【同步达纲练习】

一、选择题

1.红细胞、白细胞和血小板的内环境是()

A.血液和组织液B.组织液和淋巴

C.淋巴和血液D.血浆

2.人体组织液中的O2要进入组织细胞中参与氧化分解有机物,这些氧化分子需要通过几层由磷脂分子组成的膜()

A.2 B.2 C.3 D.6

3.在下列物质中,不属于人体内环境组成成分的是()

A.血红蛋白B.葡萄糖C.二氧化碳和氧D.氨基酸

4.对内环境的论述不正确的是()

A.内环境是指体液

B.内环境是指细胞外液

C.内环境是指细胞内液

D。内环境指的是组织液、血浆和体腔液

5.正常情况下,当人体局部组织活动增加时,代谢产物增加,此时该组织中的()

A.组织液增多,淋巴增加B.组织液减少,淋巴增加

C.组织液增加,淋巴减少D.组织液减少,淋巴减少

6.正常情况下,在以下物质中,属于人体内环境组成成分的是()

①血红蛋白②葡萄糖③水和无机盐④激素⑤尿素

A.①②③④⑤B.②③④⑤C.②③④D.②③

7.剧烈运动时,血浆中乳酸含量大增而pH基本不变,对此现象的不正确解释是()

A.血浆是一种缓冲溶液体系

B.乳酸与NaHCO3反应生成弱酸H2CO3

C.H2CO3分解成的CO2可经呼吸排出

D.大量乳酸进入血液后马上被稀释或被彻底分解

二、简答题

1.胃口不好的病人,医生常用葡萄糖氯化钠注射液进行静脉滴注,其医用葡萄糖氯化钠注射液制备流程可简单表示如下:

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综合上述流程,回答下列问题:

(1)运用葡萄糖氯化钠注射液在配制过程中,必须严格控制其中的葡萄糖量(为5%)和氯化钠含量(0.9%)。之所以要确保氯化钠的含量不过高或过低,原因是:。

(2)人体内血糖浓度的正常值为80~120mg/dL(相当于0.1%),病人(非糖尿病人)静脉滴注注射液后,如果在短时间内排尿,是否会出现尿糖?此时通过调节方式使分泌胰岛素来降低血糖浓度。

(3)当注射液中葡萄糖进入人体组织细胞后可能有两条分解代谢途径,请写出其反应方程式:。

【参考答案】

一、选择题

1.精析:血浆、组织液和淋巴构成了人体内细胞生活的液体环境,这个液体环境称为人们的内环境,红细胞、白细胞、血小板统称为血细胞,是血液中的细胞成分,它们生活在血浆这个液体环境中进行各自的生理功能。因此血浆是血细胞的内环境。答案:D

2.精析:组织液中的氧进入组织细胞的线粒体,才能与[H]结合形成水,要经过细胞膜和线粒体膜共三层,这三层膜是由六层磷脂分子组成。答案:D

3.精析:内环境指的是细胞外液,有输送葡萄糖、氨基酸、二氧化碳和氧的作用。血红蛋白是红细胞上的一种含铁的蛋白质,它不可能是内环境的成分。答案:A

4.精析:内环境是指细胞外液,主要包括组织液、血浆、淋巴。答案:ACD

5.精析:当人体局部组织活动增加、代谢产物亦增加时,就使组织液渗透压增大,表现出组织液生成增多。由于淋巴是组织液渗透到毛细淋巴管内形成的,且单向汇入血液循环,所以随组织液增加的同时,淋巴液的生成亦增加。答案:A

6.精析:人体内环境的组成成分就是血浆、组织液和淋巴中的成分,血浆中有水、无机盐、葡萄糖等小分子物质,也有代谢产物尿素,内分泌腺产生的激素也是进入血液通过血浆运输到全身各处的,血浆中也有血浆蛋白质,但血红蛋白是存在于红细胞中的,是细胞内的物质。答案B

7.精析:剧烈运动时,血浆中乳酸含量大增而pH基本不变,对此现象的正确解释:血浆中乳酸含量增加时,乳酸与H2CO3/NaHCO3缓冲对中NaHCO3发生反应:乳酸→NaCO3→乳酸钠+H2CO3,H2CO3是一种弱酸,H2CO3→CO2+H2O,血浆中增多的CO2刺激呼吸中枢,使呼吸运动加强,将过多的CO2排出体外,从而维持血液pH相对稳定。答案:D

二、简答题

1.答案:(1)防止细胞吸水或失水过多而变形,影响其生理功能

(2)不会神经一体液胰岛B细胞

(3)C6H12O6+6O2+6H2O

?→

?酶6CO

2+12H2O+能量 C6H12O6

?→

?酶2C

3H6O3+能量