高中生物人教版 (2019)选择性必修1第1节 细胞生活的环境学案设计

【标题】第1章　人体的内环境与稳态

第1节　细胞生活的环境

体内细胞生活在细胞外液中

1．体液的概念及组成：

（1）概念：人体内都含有大量以水为基础的液体，统称为体液。

（2）组成：

（3）各种细胞所生活的环境：血细胞直接生活的环境是血浆；体内绝大多数细胞直接生活的环境是组织液；淋巴细胞直接生活的环境是淋巴液。

（4）请用箭头图表示血浆、组织液和淋巴液三者之间的关系：。

2．内环境的概念：

由细胞外液构成的液体环境。

[预习反馈1]

体液是动物及人体内含有的液体，它主要包括 （　B　）

①细胞内液　②血浆　③淋巴液　④组织液　⑤消化液

A．①③⑤　　　　　　B．①②③④

C．②③④ D．①②③

解析：体液包括细胞内液和细胞外液。⑤消化液既不是细胞内液，也不是细胞外液，不属于体液。

细胞外液的成分

1．血浆的化学组成

血浆中约90%为水；其余10%分别是：蛋白质（7%～9%），无机盐（约1%），以及血液运输的其他物质，包括各种营养物质（如葡萄糖）、激素、各种代谢废物等。

　　2．组织液、淋巴液的成分：二者的成分和含量与血浆相近，最主要的差别是血浆中蛋白质含量较高。

3．本质：细胞外液本质上是一种类似于海水的盐溶液，这在一定程度上反映了生命起源于海洋。

[预习反馈2]

下表为人体细胞外液和细胞内液的物质组成和含量的测定数据。相关叙述不正确的是 （　A　）

　　A．肝细胞中的CO2从产生场所扩散到②至少需穿过6层磷脂分子层

B．②属于血浆，③属于组织液，②中的蛋白质含量减少将导致③增多

C．④属于细胞内液，因为其含有较多的蛋白质、K＋等

D．③与④的成分存在差异的主要原因是细胞膜的选择透过性

解析：肝细胞中的CO2从产生场所（组织细胞的线粒体）扩散到②血浆至少需穿过5层膜（2层线粒体膜＋1层组织细胞膜＋2层毛细血管壁细胞膜），即10层磷脂分子层，A错误；②血浆中的蛋白质减少，将导致血浆渗透压降低，组织液回流减弱，组织间隙液体（③）增加，导致组织水肿现象，B正确；由以上分析可以知道④为细胞内液，细胞内液中含有较多的蛋白质、K＋等，C正确；③是组织液、④是细胞内液，两者的成分存在差异的主要原因是细胞膜的选择透过性，D正确。

内环境的理化性质

1．细胞外液的理化性质主要表现在渗透压、酸碱度和温度三个方面。

2．渗透压：

（1）概念：溶液中溶质微粒对水的吸引力。

（2）影响渗透压的因素：

　　（3）决定物质：

①血浆渗透压：主要与无机盐和蛋白质的含量有关。

②细胞外液渗透压：90%以上来源于Na＋和Cl－。

3．酸碱度：

血

浆

pH7．35～7．45

4．温度：人体细胞外液的温度一般维持在37 ℃左右。 

细胞通过内环境与外界环境进行物质交换

细胞可以直接与内环境进行物质交换，内环境与外界环境的物质交换过程，需要体内各个系统的参与。

[预习反馈3]

下图为高等动物体内细胞与外界环境的物质交换示意图。下列叙述正确的是 （　A　）

A．内环境从外界得到营养物质需要通过消化、呼吸、循环等系统

B．代谢废物完全由③过程排出

C．内环境是由人体内的液体组成的

D．所有生物与外界环境进行物质交换都是通过内环境来实现的

解析：高等动物体内代谢废物的排出可通过泌尿系统、呼吸系统和皮肤等结构完成，其中泌尿系统是主要的途径，B项错误。内环境由细胞外液组成，而人体内的液体包括细胞内液和细胞外液，C项错误。内环境并不是所有生物都具有的，单细胞生物直接与外界进行物质交换，没有内环境，D项错误。

　　判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。

1．血浆中含有水、无机盐、血红蛋白、代谢废物、气体、激素及各类营养物质。 （　×　）

点拨：血浆中不含血红蛋白。

2．组织液、淋巴液的成分与血浆完全相同。 （　×　）

点拨：组织液、淋巴液与血浆的成分和各成分的含量相近，但又不完全相同，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质。

3．细胞外液本质上是一种类似于海水的盐溶液，反映了生命起源于海洋。 （　√　）

点拨：细胞外液本质上是一种类似于海水的盐溶液，在一定程度上反映了生命起源于海洋。

4．细胞外液是细胞与细胞进行物质交换的媒介。 （　×　）

点拨：细胞外液是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

5．细胞外液是生物体生化反应的主要场所。 （　×　）

点拨：细胞质基质是生物体生化反应的主要场所。

6．血浆渗透压的大小主要取决于血浆中无机盐和蛋白质的含量。 （　√　）

点拨：血浆渗透压的大小主要与血浆中无机盐和蛋白质的含量有关。

7．人体剧烈运动时，无氧呼吸产生乳酸的过程发生在内环境中。 （　×　）

点拨：无氧呼吸发生在细胞质基质中，细胞质基质不属于内环境。

8．组织液中的水分子可来自血浆和细胞内液。 （　√　）

点拨：组织液中的水分子可来自血浆、组织细胞，可流向淋巴液、血浆、组织细胞。

疑难1　内环境成分的比较及相互关系

情境探究

成年人体内的液体约占体重的60%，其中，细胞外液是细胞赖以生存的环境，可分为血浆、组织液（又称组织间隙液）、淋巴液等。细胞内液、组织液和血浆三者之间的水分和一切能透过细胞膜与毛细血管壁的物质可互相交换。组织液主要是由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成的，除蛋白质较少外，其他成分和各成分的含量与血浆相近。另外，有少量组织液进入毛细淋巴管，形成淋巴液，淋巴液成分与组织液相近，淋巴液经淋巴循环，只能通过左右锁骨下静脉汇入血浆。

问题

1．血浆、组织液和淋巴液之间是怎样进行物质交换的？

提示：

2．细胞外液的成分中最活跃的是哪一种？为什么？

提示：血浆。因为组织液和淋巴液要通过血浆的循环完成物质交换。

3．为什么血浆中的蛋白质比组织液和淋巴液中的多？

提示：血浆中含有较多的蛋白质是因为毛细血管壁的单层细胞的细胞膜具有选择透过性，一般情况下大分子物质（如蛋白质）很难透过毛细血管壁进入组织液。

【讲解1】体液组成模式图及解读

（1）体液中含量最多的是细胞内液。

（2）细胞外液中，含量最多的是组织液（约占4/5），其次是血浆和淋巴液。

（3）细胞内液≠细胞液

细胞液专指植物细胞液泡内的液体，细胞内液是动物体细胞内的液体。

（4）不是每种细胞都只生活在一种内环境中，例如，毛细血管壁细胞生活的内环境是血浆和组织液，毛细淋巴管壁细胞生活的内环境是淋巴液和组织液。

【讲解2】血浆、组织液和淋巴液的比较

　　【讲解3】血浆、组织液和淋巴液的关系

组织液、血浆间双向交换，淋巴液只能来自组织液，流向血浆。

[例题1]

如图为人体中部分体液的关系图，下列叙述正确的是 （　C　）

A．乙表示细胞内液

B．甲渗入乙的量少于渗入丙的量

C肝细胞周围的液体是甲

D．丁中的O2浓度比甲中的高

　　『思路点拨』　解答此题的突破点是单向箭头，即组织液（甲）→淋巴液（丙）→血浆（乙）。

解析：分析题图可知，甲为组织液，丙为淋巴液，乙为血浆，丁为细胞内液，A错误；组织液渗入血浆的量远大于渗入淋巴液的量，B错误；肝细胞周围的液体是组织液，C正确；O2出入细胞的方式是自由扩散，细胞内液中的O2浓度比组织液中的低，D错误。

疑难2　内环境的成分

【讲解1】存在的物质

①营养物质：氧气、水、无机盐、氨基酸、维生素、三酰甘油、葡萄糖、脂肪酸等。

②产物：激素、抗体、组织胺、神经递质、细胞因子、血浆蛋白质等。

③代谢废物：二氧化碳、尿素等。

【讲解2】“四看法”判断是否属于内环境的成分

易混警示

与内环境有关的3组易混名词

（1）血液≠血浆

①血液包括血浆和血细胞。②血浆是血液中的液体部分，属于体液中的细胞外液。

（2）血红蛋白≠血浆蛋白

①血红蛋白存在于红细胞中，是红细胞内的重要成分。②血浆蛋白是血浆中蛋白质的总称。

（3）体内环境≠内环境

体内与外界环境相通的液体和尿液、泪液、消化液等不属于内环境。

　　[例题2]下列属于人体内环境的成分的是 （　A　）

①血液、组织液和淋巴液　②血浆蛋白、O2和葡萄糖　③葡萄糖、CO2和胰岛素　④激素、呼吸酶和氨基酸　⑤喝入胃中的牛奶　⑥精子进入输卵管与卵细胞结合

A．②③ B．①②③

C．①②③⑥ D．②③⑥

　　『思路点拨』　注意内环境与外界环境的不同。

解析：血液不属于内环境，血浆属于内环境，①不符合题意；血浆蛋白、O2和葡萄糖都可以存在于内环境中，都属于内环境的成分，②符合题意；葡萄糖、CO2和胰岛素都可以存在于内环境中，都属于内环境的成分，③符合题意；呼吸酶在细胞内，不属于内环境的成分，④不符合题意：喝入胃中的牛奶位于消化道内，消化道与外界环境直接相通，消化道内的物质不属于内环境的成分，⑤不符合题意；精子进入输卵管与卵细胞结合发生在输卵管中，输卵管内的物质不属于内环境，⑥不符合题意。综上所述，选A。

疑难3　组织水肿及其产生原因

情境探究

地震又称地动、地振动，是地壳快速释放能量过程中造成的振动，期间会产生地震波。按破坏程度分为一般破坏性地震、中等破坏性地震、严重破坏性地震、特大破坏性地震。地震还易引起火灾、有毒有害气体扩散等次生灾害。地震发生时，灾民们面对的困难不仅仅是恶劣的自然环境．还有食物缺乏和各种疾病。例如，许多人都出现了全身水肿。

问题

1．分析造成水肿的主要原因。

提示：食物缺乏使灾民们营养不良，会造成血浆蛋白减少，血浆渗透压下降，使从血浆进入组织液的水分多于从组织液进入血浆的水分，从而引起组织水肿。

2．淋巴丝虫是一种寄生虫，寄生在淋巴液中，会导致淋巴管堵塞，据此简述造成皮肤水肿的原因。

提示：淋巴丝虫寄生在淋巴液中，淋巴管堵塞，淋巴循环受阻，组织蛋白增多，组织液渗透压升高，造成组织水肿。

【讲解】组织水肿及其产生原因

1．概念

组织水肿又称浮肿，是指组织间隙中积累的组织液过多而引起全身或身体的一部分出现肿胀的症状。组织水肿与血浆、组织液的渗透压有密切的关系。

2．实质

血浆渗透压低于正常值或组织液渗透压高于正常值，从而导致水分滞留于组织液。

3．具体原因分析

（1）营养不良→血浆蛋白减少→血浆渗透压下降

组织水肿　　

　　→组织蛋白增多→组织液渗

　　　　　　　　透压升高

一、单项选择题

1．下列关于图示的说法，错误的是 （　D　）

A．组织细胞生存的直接环境就是图中的内环境

B．由细胞外液构成的液体环境叫内环境

C．大气、气温属于图中的外界环境

D．图中外界环境中的物质都可以直接进入细胞

解析：外界环境中的物质一般不能直接进入组织细胞，必须经过内环境。

2．下列有关细胞外液渗透压的叙述中，不正确的是 （　D　）

A．细胞外液渗透压的大小取决于细胞外液中溶质微粒的数目

B．细胞外液渗透压主要由Na＋和Cl－的浓度决定

C．血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关

D．人的血浆渗透压小于细胞内液的渗透压

解析：人的血浆渗透压与细胞内液的渗透压基本相等，D项错误。

3．正常情况下，以下物质可以属于人体内环境组成成分的是 （　D　）

①血红蛋白　②氨基酸　③钙离子　④抗利尿激素　⑤尿素　⑥呼吸酶　⑦葡萄糖转运载体

⑧神经递质　⑨麦芽糖

A．①②③④⑤⑦⑨ B．①②③④⑤

C．②③④⑥⑧ D．②③④⑤⑧

解析：①血红蛋白存在于红细胞内，不是内环境的成分，①错误；②氨基酸可以存在于内环境中，②正确；③钙离子是内环境的成分，③正确；④抗利尿激素会通过血液运输，是内环境的成分，④正确；⑤尿素是细胞代谢产物，需要经过内环境才能分泌到体外，是内环境的成分，⑤正确；⑥呼吸酶存在于细胞内，不是内环境的成分，⑥错误；⑦葡萄糖转运载体存在于细胞膜，不是内环境的成分，⑦错误；⑧神经递质由突触前膜释放进入突触间隙即组织液中，可以存在于内环境中，⑧正确；⑨麦芽糖是植物二糖，不存在于动物的内环境中，⑨错误。

二、不定项选择题

4．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

解析：水泡里面的液体为组织液，组织液里的液体可以进入淋巴和血浆，故选D。

三、非选择题

5．人体血液中的O2与血红蛋白（Hb）结合，以氧合血红蛋白形式在血液中运输；大部分CO2在血浆中以HC的方式运输，如图所示，据图回答问题：

（1）血浆中CO2主要来自细胞的呼吸作用（有氧呼吸、细胞呼吸）（生理过程）。

（2）CO2进入红细胞后，HC数量增加。根据细胞特点和HC的含量，可推测HC进入血浆的方式为协助扩散。

（3）生成的H＋与血红蛋白结合，引起血红蛋白的空间结构发生改变，促进氧气释放并扩散到组织液（血浆、内环境）中，供组织细胞吸收和利用；若红细胞中的O2被组织细胞利用，则至少穿过12层磷脂分子层。

（4）组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境；其中毛细淋巴管壁细胞生活的具体内环境是淋巴液和组织液。在人体中，内环境的作用主要为：①细胞生存的直接环境；②细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。

解析：（1）人的细胞通过有氧呼吸作用产生CO2，通过自由扩散进入组织液，再由组织液进入血浆，血浆中CO2主要来自细胞有氧呼吸。

（2）根据试题中的图示，CO2进入红细胞后形成碳酸，而后碳酸分解形成HC，所以细胞中HC数量增加。细胞中HC离子浓度较高，运输无机盐离子需要载体，所以HC顺着浓度梯度进入血浆的方式为协助扩散。

（3）生成的H＋与血红蛋白结合，在H＋作用下引起血红蛋白的空间结构发生改变，其结合的氧气释放，氧气扩散到组织液，供组织细胞吸收和利用；若红细胞中的O2被组织细胞利用，则至少穿过1层红细胞膜、1层毛细血管壁细胞（2层细胞膜）、1层组织细胞膜、2层线粒体膜，才能被线粒体利用，共穿过6层膜，12层磷脂分子层。

（4）组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境；其中毛细淋巴管壁细胞生活的具体内环境是淋巴液和组织液。在人体中，内环境的作用主要为：①细胞生存的直接环境；②细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。