第八單元生命活動的調節與免疫學案33人體的內環境與穩態考綱要求穩態的生理意義(Ⅱ)。一、體內細胞生活在細胞外液中eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(體液\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(細胞存在于細胞內，約占2/3,\a\vs4\al(細胞存在于,細胞外，約占1/3)\b\lc\{\rc\}(\a\vs4\al\co1(,組織液,淋巴))\o(→,\s\up7(組成)))),\a\vs4\al(細胞,外液)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(成分\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(血漿：90%、無機鹽約1%、,7%～9%、血液運送的,物質含各種營養物質、代謝廢,物、氣體、激素等,組織液、淋巴：除含很少外，其,余成分和含量均與,相近)),本質：是一種溶液，類似于海水\o(→,\s\up7(反映))生命,起源于海洋))))想一想內環境與細胞外液是同一概念嗎？二、細胞外液的滲透壓和酸堿度eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(滲透壓\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(概念：溶液中溶質微粒對水的,種類\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(離子滲透壓：與有關，主要是,Na＋、Cl－,滲透壓：與有關)))),酸堿度：近中性7.35～7.45，與等有關,溫度：一般維持在37℃左右))思考血漿中的蛋白質(如血漿蛋白)容易通過毛細血管嗎？三、內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介想到了嗎草履蟲、細菌等單細胞生物是如何與外界發生物質交換的？四、內環境穩態的重要性eq\a\vs4\al(內環境,的動態,變化穩,態)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(\a\vs4\al(變化,原因)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(外界變化,體內活動))內環境的各種,成分和,性質不斷變化,具體表現：內環境各種和性質都,處于平衡中,\a\vs4\al(穩態調,節機制)\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(①各分工合作、協調統,一是實現穩態的基礎,②調節網絡是,機體維持穩態的主要調節機制))))五、內環境穩態的重要意義：機體進行正常生命活動的________條件。探究點一內環境組分與細胞外液理化性質1．請完成體液及內環境各成分關系圖解：2．完成血漿主要成分的餅分式圖解，并完成問題：細胞外液本質上是一種鹽溶液；類似于海水，這在一定程度上說明________________。思維拓展1．內環境的“內”與“外”是相對的。從細胞的角度看就是細胞外液；從人體的角度看相對人體的外界環境而言，細胞外液就是內環境，二者外延和內涵相同，只是名字不同而已。上述各環境間的聯系表示如下：2．內環境屬于多細胞動物的一個概念，單細胞生物無所謂內環境。3．汗液、尿液、消化液、淚液等雖然來自于體液，但它們只是在體內暫存，能與外界直接接觸，不屬于體液，也就不屬于細胞外液(內環境)。4．不同體細胞所處的內環境不同，如血細胞—血漿，毛細血管壁細胞—血漿、組織液等。5．細胞外液滲透壓的大小取決于溶液中溶質微粒的數目，具體如下表：溶質微粒數目對水的吸引力滲透壓高低越多越大越高越少越小越低探究示例1下圖表示胰腺組織局部結構模式圖，關于該圖的敘述中，錯誤的是()A．A液、B液和C液分別是組織液、血液和淋巴B．A液、B液和C液組成人體細胞的體內生活環境——內環境C．A液、B液和C液之間的關系可以表示為：D．體液包括A液、B液和C液以及細胞內液聽課記錄：探究點二內環境是細胞與外界進行物質交換的媒介利用下圖理解內環境的功能，并完成分析填空：由圖示可知：(1)________是細胞與外界環境進行物質交換的媒介。(2)圖中直接參與和內環境進行物質交換的系統有四個：________、________、________和________，器官有一個：________。思維拓展1．CO2、O2濃度最高部位分別是組織細胞、肺泡；最低部位相反，沿運輸途徑方向濃度依次降低，如O2濃度，血漿＞組織液，CO2則相反，因為氣體通過自由擴散順濃度差運輸。2．某種物質出入細胞的過程分析(1)小腸、肺、腎臟、毛細血管和毛細淋巴管的結構特點①小腸：小腸內表面有豐富的小腸絨毛，絨毛內具有毛細血管和毛細淋巴管，絨毛壁、毛細血管壁和毛細淋巴管壁均由單層細胞構成，便于小分子物質通過它們而進入循環系統。②肺的基本單位是肺泡，肺泡周圍纏繞著豐富的毛細血管，肺泡壁和毛細血管壁一樣，也是由單層細胞構成。③腎臟的基本單位是腎單位，腎單位由腎小體和腎小管組成。腎小球壁、腎小管壁和毛細胞血管壁一樣，由單層細胞組成，便于對血漿的過濾(形成原尿)和對原尿的重吸收。④以上凡是單細胞構成的結構(小腸絨毛壁、毛細血管壁、毛細淋巴管壁、肺泡壁、腎小球壁、腎小管壁等)，物質通過時要經過兩層細胞膜，4層磷脂分子層。(2)一些物質進出細胞的基本途徑：①營養物質(如水、葡萄糖、氨基酸等)eq\o(→,\s\up7(小腸絨毛壁、毛細血管壁))血漿eq\o(→,\s\up7(循環系統運輸))組織處的毛細血管eq\o(→,\s\up7(毛細血管壁))組織液→細胞膜→細胞內②氧氣eq\o(→,\s\up7(呼吸道))肺泡eq\o(→,\s\up7(肺泡壁、毛細血管壁))血漿eq\o(→,\s\up7(循環系統運輸))組織處的毛細血管eq\o(→,\s\up7(毛細血管壁))組織液eq\o(→,\s\up7(細胞膜))細胞內eq\o(→,\s\up7(線粒體膜))線粒體內探究示例2(·黃岡月考)下圖示人體細胞與外界環境之間進行物質交換的過程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示能直接與內環境進行物質交換的四種器官，①②是有關的生理過程，下列說法錯誤的是()A．內環境與Ⅰ交換氣體必須通過肺泡壁和毛細血管壁B．Ⅱ內的葡萄糖、胰島素、激素等通過①進入血液C．②表示重吸收作用D．Ⅳ表示的器官是皮膚聽課記錄：探究點三內環境穩態的重要性理解穩態，完成下列填空：1．內環境穩態的實質(1)穩態不是絕對穩定而是________穩定。(2)穩態的實質指內環境________保持相對穩定的狀態。2．內環境穩態的調節(1)內環境穩態的調節是一種________調節，__________—________—________調節網絡是機體維持穩態的主要調節機制。在__________的調節下，機體各器官、系統分工合作，協調一致，共同維持內環境的穩定；________能發現并清除異物、外來病原微生物等引起內環境波動的因素。(2)人體維持穩態的調節能力是____________的。當外界環境的變化過于強烈或人體自身的調節功能出現障礙時，內環境的穩態就會遭到破壞。3．內環境穩態的重要意義____________是機體進行正常生命活動的必要條件，因為新陳代謝過程發生許多復雜的酶促反應，而酶促反應要求的理化條件是比較嚴格的。思維拓展生態系統乃至整個生物圈的組成，也處于一種相對穩定的狀態，其穩態也是通過反饋調節作用來維持的。探究示例3(·泰州調研)人體內細胞外液構成的液體環境稱為內環境，內環境的穩態是細胞生活所必需的。下列說法錯誤的是()A．滲透壓的穩定遭到破壞，必然會引起代謝紊亂B．pH和溫度的穩定，都給酶正常發揮催化作用創造了條件C．免疫系統識別并清除異物、外來病原微生物也是維持內環境穩態的機制D．內環境穩態是在神經和體液調節的共同作用下維持的，體液調節占主導地位聽課記錄：實驗探究生物體維持穩定的機制1．實驗原理(1)細胞代謝會產生許多酸性物質(如H2CO3)，食物中常含有一些酸性和堿性物質，它們進入內環境后，因內環境中存在________，而使內環境的pH________大的偏移。(2)通過比較向自來水、緩沖液(如Na2HPO4、KH2PO4等溶液)、生物組織中加入酸或堿后，________的變化反映出機體pH的調節機制。2．實驗流程eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(自來水,緩沖液,生物組織))檢測并記錄初始pH→每滴入5滴0.1mol/LHCl或NaOH測定并記錄一次pH，直至滴入30滴→以pH為縱軸、以酸或堿的滴數為橫軸將記錄數據作圖→比較并得出結論。3．實驗對比分析(1)表示用________對自來水的處理；(2)表示________分別對緩沖液和生物材料的處理；(3)表示用________對自來水的處理。結論：無論滴加HCl還是NaOH溶液，生物材料的pH________________。比較以上三條曲線變化規律可知：_________________________________________。探究示例4(·常州質檢)通過研究發現，人的血液pH通常在7.35～7.45之間，變化不大的原因是()①H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等多對緩沖物質對血液酸堿度起緩沖作用②通過呼吸系統可不斷排出CO2③血漿中過多的碳酸氫鹽可以由腎臟隨尿排出體外④神經系統對呼吸運動強度的調節有利于維持血液pH的相對穩定⑤食物中的堿性物質與新陳代謝產生的酸性物質所構成的緩沖對調節了血液pHA．只有①② B．只有①②③C．只有①②③④ D．只有①②③⑤題組一內環境成分和理化性質1．下列物質中，屬于人體內環境組成成分的是()①載體②呼吸氧化酶③神經遞質④激素⑤胰蛋白酶⑥纖維蛋白原⑦抗體⑧葡萄糖、氨基酸、O2、CO2⑨原尿⑩纖維素A．①③④⑤⑥⑦⑧⑨B．③④⑤⑥⑦⑧⑨C．①③④⑦⑧D．③④⑥⑦⑧2．下圖為高等動物的體內細胞與外界環境的物質交換示意圖，下列敘述不正確的是(多選)()A．內環境從外界得到營養物質要通過消化系統、呼吸系統、循環系統等結構B．代謝廢物完全由③過程排出C．O2從紅細胞進入組織細胞中發揮作用的部位要經過4層生物膜D．所有生物與外界進行物質交換都是通過內環境來實現的3．(·南通模擬)內環境必須保持穩定，細胞才能進行正常的生命活動，下面有關論述不正確的是()A．由于血漿中含有H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等，它的pH才能正常B．內環境溫度調節受到下丘腦控制C．劇烈運動積累了乳酸、碳酸，肌肉感到酸脹，隨排尿使這些物質排出而癥狀消失D．血漿中缺少蛋白質會引起組織水腫4．(·連云港質檢)下列關于人體細胞外液的敘述，不正確的是()A．人體的細胞外液即內環境B．細胞外液的化學成分中有葡萄糖、無機鹽、激素、尿素等物質D．小腸壁的肌細胞可以不通過細胞外液從腸道直接吸收葡萄糖題組二內環境的穩態5．下列關于人體內環境及其穩態的敘述，正確的是(多選)()A．葡萄糖以自由擴散方式從消化道腔中進入內環境B．H2CO3/NaHCO3對血漿pH相對穩定有重要作用C．內環境的溫度不隨氣溫的變化而變化D．人體的內環境即指體液6．(·江蘇生物，9)人體穩態的調節能力是有一定限度的。下列現象屬于內環境穩態失調的是()A．寒冷時出現寒顫B．從平原到高原，有的人出現肺水腫癥狀C．接受抗原刺激后，B細胞增殖和分化D．飲水不足時，抗利尿激素釋放增加7．(·溫州八校聯考)在日常生活中，很多因素會引起內環境發生變化，下列相關敘述中錯誤的是()A．劇烈運動中，內環境的pH有下降趨勢B．食物中長期缺少蛋白質會導致血漿蛋白下降進而引起組織水腫C．中暑是神經調節紊亂造成的，與體液調節無關D．佝僂病與內環境的穩態失衡有一定的關系8．下列關于內環境及其穩態的敘述中，正確的是()A．激素、氨基酸、蔗糖等有機物是內環境的成分B．人體代謝中的生物化學反應主要發生在細胞內C．小腸絨毛上皮細胞生活的內環境為組織液和消化液D．內環境穩態就是內環境的滲透壓、溫度和pH等保持不變9．(·江蘇卷，9)下列關于人體內環境的敘述，錯誤的是()A．抗原與抗體的特異性結合發生在內環境中B．內環境成分中含有CO2、尿素、神經遞質等C．組織液滲回血漿和滲入淋巴的量相差較大D．血漿的成分穩定時，機體達到穩態題號123456789答案題組三綜合題10．下圖是內環境穩態與各系統的功能聯系示意圖，請回答相關問題。(1)a表示________系統，b表示____________系統，c表示________系統，參與內環境維持的還有圖中的______系統。(2)CO2不從組織液進入組織細胞的原因是____________________________________________________________________________________________________________。(3)病人因呼吸受阻，肌細胞無氧呼吸產生大量乳酸，乳酸進入血液后，會使血液pH________，但乳酸可以與血液中________發生反應，使血液的pH維持相對穩定。(4)內環境相對穩定，除了圖中所示的器官、系統的協調活動外，還必須在________________________的調節下進行。(5)外界的O2進入紅細胞內共穿過________層生物膜。(6)嘗試構建人體肝臟內血漿、組織液、成熟紅細胞內液間O2、CO2擴散的模型(①在圖形框間用實線箭頭表示O2，用虛線箭頭表示CO2，②不考慮CO2進入成熟紅細胞內液)。11．穩態是機體進行正常新陳代謝等生命活動的必要條件，穩態的維持需要調節。請利用活雞血完成下列與穩態調節有關的問題。(1)為了驗證血漿中的無機鹽含量對紅細胞形態的影響，現提供加入檸檬酸鈉溶液的活雞血，生理鹽水，10%NaCl溶液，蒸餾水，試管，滴管，顯微操作器材等，請設計實驗，并預期結果。方法步驟：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③________________________________________________________________________；④________________________________________________________________________。預期結果：_________________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)為了研究血漿能否維持pH穩定，某同學將血漿等量分裝到2支潔凈的試管甲、乙中，分別測定pH并記錄，再向甲試管中滴1滴5%的鹽酸溶液，乙試管中滴1滴1%的氫氧化鈉溶液，振蕩1min，再分別測定pH并記錄，觀察各管顏色變化。①試評價并完善此方案：____________________________________________________________________________________________________________________________。②有同學猜想血漿通過緩沖作用來維持pH的相對穩定，他需要的實驗證據是：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。學案33人體的內環境與穩態課前準備區一、內液外液血漿內環境水蛋白質蛋白質血漿鹽想一想不是同一概念，兩者定義的角度不同，但內涵與外延重疊。二、吸引力無機鹽膠體蛋白質HCOeq\o\al(－,3)、HPOeq\o\al(2－,4)思考不容易。三、血漿組織淋巴內環境想到了嗎草履蟲、細菌等單細胞生物直接與外界環境發生物質交換。四、環境因素細胞代謝化學理化成分理化動態器官系統神經—體液—免疫五、必要課堂活動區探究點一1．血漿組織液淋巴細胞外液體液2．無機鹽蛋白質水生命起源于海洋探究示例1A[本題以胰腺組織的局部結構模式圖為背景考查內環境的組成及各部分之間的關系。根據圖示可知，A液位于組織細胞間隙，為組織液；B液位于血管內，為血漿；C液位于淋巴管內，為淋巴，故A錯誤；血漿、組織液、淋巴三者共同構成了細胞生活的直接液體環境——內環境，故B正確；血漿與組織液之間的物質交換是雙向的，淋巴與組織液之間的物質交換是單向的，淋巴和血漿之間的物質交換也是單向的，故C正確；體液包括細胞內液和細胞外液，其中細胞外液包括血漿、組織液和淋巴，故D正確。]思路導引①人體體液的組成主要包括什么？②內環境的本質。③內環境的組成成分及物質滲透關系是怎樣的？探究點二(1)內環境(2)消化系統呼吸系統循環系統泌尿系統皮膚探究示例2B[A正確：Ⅰ表示的器官為肺，肺泡中的O2須通過肺泡壁和毛細血管壁進入內環境，血漿中的CO2須通過毛細血管壁和肺泡壁進入肺內；B錯誤：Ⅱ表示的器官為小腸，①表示小腸的吸收作用，葡萄糖經小腸壁吸收后進入血液，胰島素、激素不是通過消化系統吸收的；C正確：Ⅲ表示的器官是腎臟，②表示腎臟的重吸收作用；D正確：Ⅳ表示的器官是皮膚，皮膚可排出部分代謝廢物。]探究點三1．(1)相對(2)理化性質2．(1)反饋神經體液免疫神經和體液免疫系統(2)有一定限度3．內環境穩態探究示例3D[內環境穩態的維持需要神經—體液—免疫調節網絡的調節。內環境滲透壓、pH和溫度等保持在適宜范圍之內，為組織細胞的正常代謝創造了條件，這種穩態遭到破壞后，酶就不能正常發揮催化作用，會引起細胞代謝紊亂。]實驗探究1．(1)緩沖物質不會發生(2)pH3．(1)NaOH(2)NaOH或HCl(3)HCl均保持相對穩定生物材料的性質類似于緩沖液而不同于自來水，說明生物材料內含有緩沖物質，因而能維持pH相對穩定探究示例4C[血液中含有許多對對酸堿度起緩沖作用的物質，每一對緩沖物質都是由一種弱酸和相應的一種強堿鹽組成的。血液中的二氧化碳會刺激控制呼吸運動的神經中樞，促進呼吸運動增強，從而將二氧化碳排出體外，使血液pH變化不大。當碳酸鈉過多時，就與血液中的碳酸發生作用，形成碳酸氫鹽，而過多的碳酸氫鹽可以由腎臟排出，使血液酸堿度不會發生很大的變化。]構建知識網絡淋巴組織液血漿神經調節體液調節免疫調節課后練習區1．D[①載體位于細胞膜上；②呼吸氧化酶在細胞內發揮作用，不會到細胞外；③神經遞質由突觸前膜釋放到突觸間隙，即組織液，所以它屬于內環境的組成成分；④激素由內分泌腺分泌直接釋放到血液中；⑤胰蛋白酶是一種消化酶，位于消化道內；⑥纖維蛋白原是一種血漿蛋白；⑦抗體主要分布在血清，此外，組織液、外分泌液也含少量抗體；⑧葡萄糖、氨基酸、O2、CO2在血漿、組織液等中都有分布；⑨原尿既不是內環境組成成分，也不是細胞內液組成成分；⑩纖維素不能被人體吸收，因此，人體內環境不會含該種物質。]知識拓展內環境成分的確定(1)內環境的成分：①水；②蛋白質；③無機鹽；④血液運送的各種營養物質，如脂質、氨基酸、維生素、葡萄糖、核苷酸等；⑤血液運送的各種代謝廢物，如尿素、尿酸、氨等；⑥血液運送的氣體、激素，如O2、CO2、胰島素等；⑦其它如維生素、神經遞質等。(2)不屬于內環境的成分：①血紅蛋白；②載體蛋白；③呼吸酶；④H2O2酶；⑤DNA復制、轉錄、翻譯有關的酶；⑥突觸小泡內的神經遞質。(3)特殊細胞的內環境：①毛細血管壁細胞——血漿和組織液；②毛細淋巴管壁細胞——淋巴和組織液；③組織細胞(指除血細胞、淋巴細胞和上述兩種細胞之外的其它細胞，如肝臟細胞、腎小管上皮細胞、消化道上皮細胞、皮膚表皮細胞等)——組織液。(4)白細胞可穿過毛細血管壁進入組織液，但紅細胞不能。(5)能在內環境中發生的化學反應：①血漿pH的調節；②抗體與抗原的識別及結合；③神經遞質與受體結合；④組織胺使毛細血管擴張。2．BCD[代謝廢物的排出是通過泌尿系統、呼吸系統和皮膚等途徑完成的，③是主要的途徑；O2離開紅細胞要經過1層生物膜，然后通過單層毛細血管壁要經過2層生物膜，再進入組織細胞又通過1層生物膜，但選項中最終到達的部位是“發揮作用的部位”——雙層生物膜的細胞器線粒體，總共要經過6層生物膜；單細胞生物的細胞直接與外界進行物質交換，不用通過內環境這一媒介。]方法規律物質跨膜層數的計算外界物質進入內環境被組織細胞利用需要跨越細胞的生物膜。解決跨膜層數的計算問題至少要有以下知識儲備：一是內環境知識；二是物質要經過哪些器官、系統、結構；三是有關結構膜的組成情況，如肺泡壁、毛細血管壁都是由單層細胞構成的；同時要知道，每層生物膜由兩層磷脂分子和蛋白質構成。繪圖更利于問題的理解和計算。3．C[劇烈運動只積累了乳酸，產生的CO2會隨呼吸運動排出，不會以H2CO3的形式積累。]4．D[人體內環境即細胞外液，主要包括血漿、組織液和淋巴等。它們在物質組成上相似，都含有水、無機鹽、葡萄糖、氨基酸、尿素以及激素等。因此選項A、B正確。內環境中各成分之間的物質交換中血漿和組織液是雙向的、組織液和淋巴間以及淋巴和血漿間的交換為單向的，因此選項C正確。體內的細胞只有通過內環境，才能與外界環境進行物質交換，小腸壁的肌肉細胞不能從消化道中直接吸收葡萄糖，而是從組織液中直接吸收，故選項D錯誤。]5．BC[葡萄糖從消化道腔中進入內環境的方式是主動運輸，A項錯；H2CO3/NaHCO3是血液中的一對緩沖物質，當血漿的pH因機體的生理活動而發生變化時，H2CO3或NaHCO3會及時中和血漿中的某些偏堿性物質(如Na2CO3)或酸性物質(如乳酸)，使血漿中的pH保持相對穩定，B項正確；人體的內部溫度是相對恒定的，正常情況下，體溫會因為年齡、性別等的不同在狹小的范圍內變動，同一個人體溫在不同的時間有差異，但體溫晝夜溫差不超過1℃，也就是說內環境的溫度不會隨氣溫的變化而變化，C項正確；內環境是細胞生活的直接液體環境，即指細胞外液，主要包括組織液、淋巴、血漿，而體液是指人體內的液體，包括細胞外液和細胞內液，D項錯誤。]6．B7．C[根據穩態的定義可知，機體的穩態是在神經和體液的共同調節下得以維持的。劇烈運動中產生的乳酸，會使內環境的pH略有下降；食物中長期缺少蛋白質，會導致血漿蛋白含量下降，進而使血漿內進入組織的水分多于回流的水分，引起組織水腫；佝僂病是機體缺少鈣鹽引起的。]規律總結組織水腫是由于組織液增多造成的，其水分可以從血漿、細胞內液滲透而來。主要原因包括以下幾個方面：(1)過敏反應中組織胺的釋放引起毛細血管壁通透性增高，血漿蛋白進入組織液使其濃度升高，吸水造成水腫。(2)毛細淋巴管受阻，組織液中大分子蛋白質不能回流至毛細淋巴管而致使組織液濃度升高。(3)組織細胞代謝旺盛，代謝產物增加時，引起組織液濃度升高。(4)嚴重營養不良引起血漿蛋白減少，滲透壓下降。血漿滲透壓受血漿蛋白含量影響較大，任何使血漿蛋白減少的因素都會引起