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新高考生物一轮复习考点课件第34讲 内环境与稳态(含解析)
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第34讲 内环境与稳态
1.概述内环境的组成和理化性质。2.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。3.概述内环境的稳态及重要意义。4.描述内环境稳态的调节机制
考点一 细胞生活的环境
主要考点 必备知识
(1)体液:人体内含有大量以水为基础的液体统称为体液。
注意:人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺等有孔道与外界相通的结构中的液体应视为外部环境。其中液体如尿液、泪液、消化液等不属于体液。
脑脊液是充满脑室系统、蛛网膜下隙和脊髓中央管内的无色透明液体。其内含多种浓度不等的无机离子、葡萄糖、微量蛋白和少量淋巴细胞,pH为7.4,对中枢神经系统起缓冲、保护、运输代谢产物和调节颅内压等作用。
血浆是血细胞的直接生活环境
注意:血液≠血浆,血液≠体液
血清是少了很多凝血物质(如纤维蛋白原)的血浆。
手和脚上磨出的水泡中的液体即为组织液,呈淡黄色。
存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液
组织液是绝大多数细胞直接生活的环境
毛细淋巴管由单层细胞构成,其末端(盲端)允许组织液流入毛细淋巴管,不允许倒流。
由毛细淋巴管壁进入淋巴管
淋巴液是淋巴细胞、吞噬细胞直接生活的环境
几种特殊细胞生活的内环境
血浆﹑组织液和淋巴之间的关系
血浆、组织液、淋巴通过动态的有机联系共同构成机体细胞生活的直接环境。由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。
注意:部分体表细胞(表皮细胞、小肠上表皮、输尿管表皮细胞等) ,直接与外界环境接触。
巧用单、双向箭头判断内环境物质交换示意图
由此推测,图1中甲为组织液,图2中A为血浆,图3中a为淋巴液。
淋巴液形成:组织液→淋巴液淋巴液流向:淋巴液→血浆)
组织液 血浆内环境 细胞内液
1)水疱: 摩擦性水疱,是因运动摩擦造成其表皮与皮 下组织分离形成间隙,并令其间充满液体。
【思考】①水疱中的液体呈淡黄色。主要是_______;②水疱过一段时间可以自行消失,是因为其中的液体可以渗入________和__________(结构)③水疱的形成和消失说明什么?____________________________
内环境中的物质是不断更新的
2)静脉注射(输液)和肌肉注射(打针),药物到达组织细胞 发挥作用的运输途径有什么不同?
静脉注射(输液):药→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液);肌肉注射(打针):药→组织液(少数进入淋巴,淋巴又汇入血浆)→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液)
蛋白质 7%~9%
血液运输的其他物质 少量
(水、无机盐、蛋白质、葡萄糖等)
(2)本质:是一种盐溶液,类似于海水。
血浆、组织液、淋巴成分的比较:
一看:是否属于血浆、组织液或淋巴中的成分(如抗体、血浆蛋白、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、脂质、O2、CO2、激素、神经递质、尿素、尿酸、胰岛素代谢废物等)。若是,则一定属于内环境的成分。二看:是否是细胞内特有的物质,如血红蛋白、胞内酶(呼吸酶、RNA聚合酶、解旋酶)。若是,则一定不属于内环境的成分。三看:是否是细胞膜上的成分,如载体、受体等。若是,则一定不属于内环境的成分。四看:是否是外界环境液体的成分(与外界相通的管腔中的成分),如消化液、尿液、泪液、汗液等中的成分。若是,则一定不属于内环境的成分。五看:是否是不能被人体吸收的物质,如纤维素、麦芽糖等。若是,则一定不属于内环境的成分。
概念:指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
(1)渗透压(约770KPa)
渗透压大小的决定因素 :取决于溶液中溶质微粒的数目,溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高;反之, 溶液渗透压越低。
细胞外液渗透压的90%以上是由Na+和Cl-决定的。血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
输液用的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液,输液用的葡萄糖液的质量分数为5%。此溶液渗透压与细胞外液的渗透压相同,所以是血浆等细胞外液的等渗溶液。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,无法保持正常的形态 ,无法行使正常的功能。
组织水肿:血浆渗透压降低或者组织液渗透压升高引起的组织液增多。
1)营养不良2)肾小球肾炎3)过敏反应4)淋巴管受阻
5)局部组织代谢旺盛代谢产物增加
6)机械损伤:血浆中的蛋白质到组织液中,引起组织水肿
血液流经肾小球,从血浆中过滤出一些基本不含蛋白质的滤液到肾小囊腔中,称为原尿。原尿流经肾小管和集合管,在肾小管和集合管处,99%的水、全部葡萄糖和部分无机盐等被重吸收,剩下少量水和无机盐以及代谢废物(如尿素)形成终尿。
①正常人的血浆近中性:
②血浆中维持PH值相对稳定的物质是: HCO3-、H2CO3 等
pH为7.35~7.45
参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的? 细胞代谢产生的CO2与H2O结合, 形成H2CO3 , 然后在碳酸酐酶的作用下,发生下列反应: H2CO3 → H++HCO3-。
人体细胞外液的温度一般维持在37 ℃左右。
4.内环境是细胞和外界环境物质交换的媒介
(1)细胞可以直接与内环境进行物质交换。(2)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。(3)细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持。
注意:内环境中发生的生理过程:乳酸与碳酸氢钠中和;神经递质与受体的结合;抗体与抗原的结合;激素与靶细胞的结合等。 内环境中不会发生的生理过程:细胞内的化学反应如:细胞呼吸、光合作用;外环境中的分解作用如:胃蛋白酶的水解作用。
葡萄糖和氧气进入内环境并最终被组织细胞吸收利用的途径,如图所示:
由图可看出葡萄糖和氧气由外界到最终被细胞利用分别穿过了7层和11层生物膜。
人体组织液中的氧气要进入组织细胞中参与氧化分解有机物,需要通过几层磷脂分子层( )
A.2层 B. 3层 C.4层 D.6层
考向 内环境的组成及相互关系1.下图方框内为人体内某组织或器官的结构示意图,a、b、c分别表示不同的体液。据图判断,下列叙述正确的是( )A.b中渗透压大小主要与无机盐含量有关, 与蛋白质含量无关B.a渗回b和渗入c的量相差不大C.若图示方框为肝脏,则饱饭后b中Ⅱ端比Ⅰ端葡萄糖含量低D.若图示方框为胰岛组织,则饱饭后b中Ⅰ端比Ⅱ端胰岛素含量高、葡萄 糖含量低
解析:组织液a中大部分通过毛细血管静脉端回流到血浆b,少部分透过毛细淋巴管壁形成淋巴液c,B项错误;
若图示方框为肝脏,则饱饭后血浆中的葡萄糖经Ⅰ端到组织液并进入肝细胞内合成肝糖原,所以Ⅱ端葡萄糖含量变低,C项正确;若图示方框为胰岛组织,则饱饭后经消化吸收的大量血糖经Ⅰ端进入a,刺激胰岛B细胞分泌胰岛素,胰岛素经图中Ⅱ端到血浆,所以Ⅱ端比Ⅰ端胰岛素含量高,但是葡萄糖含量低,D项错误。
考向 内环境的物质交换1.如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.人体的体液包括内环境和细胞外液B.①④都需要通过消化系统才能完成C.细胞与内环境交换的⑤为养料和氧气D.⑦可表述为体细胞可与外界环境直接进行物质交换
解析:图中的④过程排出代谢废物主要通过泌尿系统完成,B错误;体细胞与外界环境是通过内环境间接进行物质交换的,D错误。
1.人体内细胞外液构成了人体内环境( )2.人体内细胞外液主要包括组织液、血液、淋巴液( )3.血细胞和心肌细胞所需的营养物质都是直接来自血浆( )4.机体内环境pH的相对稳定主要靠 维持( )5.内环境是人体进行细胞代谢的主要场所( )6.膀胱内的尿液、汗腺导管内的汗液、消化道内的消化液都不属于内环境( )
1.(选择性必修1 P2)体液: 。2.(选择性必修1 P2)体液包括 ,细胞外液包括_____ 。3.(选择性必修1 P4)内环境: 。4.(选择性必修1 P5)血浆渗透压的大小主要与 的含量有关,细胞外液渗透压的90%以上来源于 。5.(选择性必修1 P9)稳态的实质:内环境的_________________________ 。
体内含有的大量以水为基础的液体
由细胞外液构成的液体环境
每一种成分及理化性质都是不
断变化的,但都处于一定的范围内
8.不经常参加劳动的人,偶尔一次用铁锨长时间劳动,手上容易起泡,泡内的液体是什么?时间长了,泡就会逐渐消失,其原因是什么?
组织液,由血浆透出毛细血管壁或组织细胞代谢产生。时间长了,大部分组织液通过毛细血管壁进入血浆,还有一部分通过毛细淋巴管壁进入淋巴液。
6.血浆和组织液、淋巴液最主要的差别在于________________________ 。7.血浆中的pH之所以能保持稳定,与其中含有的 等物质有关。
血浆中含有较多的蛋白质,
而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少
9.细胞外液中溶质含量最多的是蛋白质,为什么细胞外液渗透压的90%来源于Na+和Cl-?
渗透压大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。蛋白质含量虽高,但蛋白质的相对分子质量较Na+与Cl-大得多,故细胞外液中蛋白质的数目远少于Na+与Cl-。
成分的相对稳定:水、无机盐、各种营养物质、代谢产 物的含量稳定
理化性质的相对稳定: pH值、渗透压、温度的相对稳定
正常机体通过调节作用,使各器官系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定的状态,称为稳态。
内环境的稳态不是一成不变的,外界环境在不断变化,细胞内代谢活动也在不断变化,使得内环境的理化性质与成分处于动态平衡中。
皮肤、泌尿系统水、无机盐、尿素、尿酸
维持稳态的基础:各器官、系统的协调活动。
消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统
神经系统、免疫系统、内分泌系统
注意:Na+和Cl-等直接来自于食物,不需要经过消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质。糖类和蛋白质是两类大分子物质,必须经过消化系统的消化,分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中,经血液循环运输到全身各处的毛细血管中,再通过物质交换过程进入组织液和淋巴。 体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液,泌尿系统形成、排出尿液和呼吸系统的呼气这三条途径来排出,其中以泌尿系统和呼吸系统的排泄途径为主。例如,血浆中的尿素主要通过肾脏形成的尿液排出体外。血浆中的CO2通过肺动脉进入肺泡周围的毛细血管,由于血液中的CO2分压大于肺泡中CO2的分压,CO2就从血液中向肺泡扩散,再通过呼气运动将其排出体外。
贝尔纳推测:内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节。 坎农的解释:内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下,通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。 公认的解释:神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
2.内环境的稳态的调节机制
外环境变化过于剧烈(外因)
细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生
3.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
(1)pH失调——酸中毒、碱中毒。(2)渗透压失调(如呕吐等)——细胞形态、功能异常。(3)体温失调——发热、中暑等。(4)血浆蛋白含量降低——出现组织水肿。(5)代谢废物上升——导致尿毒症。(6)O2缺乏——导致乳酸中毒。(7)血钙过低——抽搐;血钙过高——肌无力。(8)血糖平衡失调——低血糖、糖尿病等。
4.稳态的意义:机体进行正常生命活动的必要条件。
(1)渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素。(2)适宜的温度和pH是酶正常发挥催化作用的基本条件。(3)正常的血糖浓度和含氧量是供给机体所需能量的重要保障。
不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。
基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。
例如:①在正常生长和分裂的细胞中,原癌基因和抑癌基因的表达存在着稳态。如果这个稳态被破坏,正常细胞就可能会变成癌细胞。②正常人体内调节血糖的胰岛素和胰高血糖素等激素是处于动态平衡的。如果他们的分泌紊乱,人体血糖的稳态就会受到破坏。
细胞的分裂和分化的稳态等。
心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等。
种群数量的变化存在稳态、生态系统的结构和功能存在稳态等。
可见,在生态系统的各个层次上,都普遍存在着稳态。
稳态已成为生命科学的一大基本概念
考向 内环境稳态及调节1.日常生活中,很多因素会引起内环境发生变化,下列相关叙述正确的是( )A.剧烈运动时,产生过多的乳酸,内环境的pH明显下降B.组织水肿都是由血浆蛋白含量下降引起的C.侏儒症是孕妇缺碘引起胎儿发育过程中内环境稳态失调的结果D.中暑是由于体内热量聚集过多,说明人体内环境稳态的调节能力有一 定限度
1.人体剧烈运动时无氧呼吸所产生的乳酸使血浆pH明显降低( )2.血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液,若淋巴管阻塞会引起下肢水肿( )3.内环境的稳态就是内环境的三种理化性质保持相对稳定的状态( )
1.(选择性必修1 P9)稳态:______________________________________ 。2.(选择性必修1 P10) 是机体维持稳态的主要调节机制。3.(选择性必修1 P11) 是机体进行正常生命活动的必要条件。4.血浆和组织液、淋巴液最主要的差别在于________________________ 。5.血浆中的pH之所以能保持稳定,与其中含有的 等物质有关。
正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协
调活动,共同维持内环境的相对稳定状态
神经—体液—免疫调节网络
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