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课题60：细胞生活的环境
【课标要求】稳态的生理意义。 【考向瞭望】内环境的组成和理化性质，细胞外液的成分及其作用、生物体维持pH稳定的机制。 【知识梳理】
一、体内细胞生活在细胞外液中
（一）体液：由细胞内液（约占2/3）和细胞外液组成。 （二）内环境
1、概念：由细胞外液构成的液体环境。 2、组成及关系
二、细胞外液的成分
（一）血浆中含有的水约占90%，溶质中含量最多的是蛋白质，约占7%～9%，无机盐约占1%，其他部分为血液运送的物质。
（二）组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质含量较少。
（三）细胞外液本质上是一种盐溶液，这在一定程度上反映了生命起源于海洋。 三、细胞外液的渗透压和酸碱度及其与外界环境的关系 （一）渗透压 溶质微粒数量 对水的吸引力 渗透压大小 1、定义：溶液中溶质微粒对水的吸引力。 越多 越大 越大 2、渗透压的成因 越少 越小 越小 3、血浆渗透压的决定因素：主要由无机盐和蛋
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白质含量决定，其中细胞外液的渗透压90%以上是由Na和Cl决定的。 （二）酸碱度：
1、正常人的血浆近中性，pH为7.35～7.45。
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2、维持因素：与含有HCO3、HPO42等离子有关。
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3、维持酸碱平衡的体系：主要由Na、K和HCO3、HPO42、有机酸和蛋白质构成，它们均具有一定的缓冲能力，可以维持体液的酸碱平衡 （三）温度：
1、人细胞外液的温度一般维持在37℃左右。所以人体内酶的最适宜温度也是37℃左右。 2、体温：幼年＞成年＞老年；女性＞男性。
（四）内环境与外界环境的关系：内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒体。 组织细胞通过内环境实现与外界环境的物质交换，而内环境与外界环境的物质交换需要各个器官的参与。组织细胞既依赖于内环境，又参与了内环境的形成和维持，具体物质交换过程如图所示：
1、体内细胞只有经过内环境才能与外界进行物质交换，因此内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒体。
2、直接与内环境的物质交换有关的系统有四个；不同的组织细胞生活的内环境不同。
3、人的呼吸道、消化道、膀胱等由孔道与外界相连。储存的液体也直接与外界接触，所以这些液体不属于体液。
四、血浆中成分的变化与人体的代谢和健康
（一）从水的含量及平衡分析：人体每天都要从饮食中获取水，同时又通过多种途径排出水，当血浆中渗透压升高时，抗利尿激素含量上升，增加对水的重吸收。
（二）从O2的含量来分析
1、刚进入高原的人，对高原缺氧环境所产生的生理反应：呼吸频率和心率加快，以便于运输更多的O2并排出CO2，以满足新陈代谢所需。
2、短时间的剧烈运动，O2的量暂时无法满足机体的需要，能量主要来自无氧呼吸。 （三）从蛋白质、废物的含量来分析 1、血浆蛋白质含量降低的可能原因是 （1）营养不良使合成量减少；
（2）肾小球炎，血浆蛋白随尿液排出体外，患者出现水肿现象。 2、当代谢废物含量上升时，说明肾功能衰竭，会患尿毒症。
【思考感悟】长期营养不良的病人，血浆蛋白含量降低，组织液的相对含量会发生什么变化？ 血浆的渗透压变小，组织液中的水回渗的速率降低，组织液的量会相对增加，造成组织水肿。 【基础训练】
1、大量的组织液积累在细胞间隙会导致组织水肿，下面诸多因素中，可能引起病人组织水肿的是（ D ）
①毛细血管管壁破损；②长期蛋白质营养不足；③淋巴管阻塞；④花粉等过敏原引起毛细血管的通透性增加；⑤肾炎导致血浆蛋白丢失。 A、只有①②③ B、只有②③④ C、只有①③⑤ D、①②③④⑤ 2、血浆、组织液、淋巴三者关系中，叙述错误的是（ D ） ．．A、血浆中某些物质能透过毛细血管壁形成组织液 B、组织液与血浆之间可以扩散与渗透 C、一些组织液可渗入毛细淋巴管形成淋巴 D、淋巴与组织液可以相互扩散与渗透
3、毛细血管壁和毛细淋巴管壁细胞生活的内环境分别是（ C ） ①血液和组织液；②血浆和组织液；③淋巴和血浆；④淋巴和组织液。 A、①④ B、②③ C、②④ D、①③ 【高考模拟】4、（2007全国卷Ⅱ3）人体内的细胞外液构成了细胞生活的液体环境，在这个环境中可发生许多生物化学反应，其中有（ D ） A、蛋白质消化分解成氨基酸 B、神经递质和激素的合成 C、丙酮酸氧化分解成二氧化碳和水 D、乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸 5、（2008宁夏理综4）长时间运动引起机体缺氧时，血液pH的变化趋势、引起pH变化的物质、能起缓冲作用的物质分别为（ B ） A、降低、CO2、Na2CO3 B、降低、乳酸、NaHCO3
C、升高、CO2、H2CO3 D、升高、乳酸、NaHCO3
课题61：内环境稳态的重要性
【课标要求】稳态的生理意义。
【考向瞭望】以内环境稳态与健康的关系为背景考查内环境和稳态的概念；以探究人体稳态的调节机制为背景进行实验设计。 【知识梳理】一、内环境的动态变化
（一）变化规律：正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等不同而存在微小的差异；同一个人的体温在一日内也有变化，但一般不超过1℃。
（二）稳态：健康人的内环境的成分和理化性质都处于动态平衡中。这种动态平衡是通过机体的调节作用来实现的。生理学家把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叫做稳态。 二、对稳态调节机制的认识
（一）法国生理学家贝尔纳曾推测，内环境的恒定主要依赖于神经系统调节。
（二）美国生理学家坎农提出稳态维持机制的经典解释：内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下实现的。
（三）目前普遍认为，神经—体液—免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。
（四）人体维持稳态的调节能力是有一定限度的，当外界环境的变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍时，内环境的稳态就会遭到破坏。 三、内环境稳态的重要意义
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
四、内环境稳态与消化、呼吸、循环、排泄系统的功能联系 （一）在气体交换中的联系
1、氧气从外界进入组织细胞需要多种器官、系统的参与。首先氧气借助呼吸系统进入肺泡，然后扩散进入肺泡周围的毛细血管，借助血液循环到达组织细胞处，接着从组织细胞周围的毛细血管扩散出来，经组织液进入组织细胞，参与物质的氧化分解。 2、二氧化碳的排出过程与氧气的进入过程刚好相反。 （二）在物质交换中的联系
1、各种营养物质必须经消化系统的消化、吸收才能进入循环系统，然后经循环系统的运输才能到达组织细胞周围的组织液，接着被吸收进入组织细胞。
2、组织细胞代谢产生的废物，也必须先进入组织液，才能通过循环系统的运输后，借助呼吸系统或泌尿系统、皮肤排出体外。
五、从内环境稳态的角度分析人体健康：运用内环境的理化特性如渗透压、pH、温度稳定机制，分析有关人体健康的症状，以便加深理解保持内环境稳态的重要性。
（一）渗透压的平衡。当患肠胃炎时，我们常常感到四肢无力，其原因是体内丢失了大量的无机盐，使无机盐平衡遭到破坏，因此需要输液来补充。
（二）血糖的平衡。当我们长时间没有进食时，常感到四肢无力、头晕眼花，这是由于葡萄糖供应不足，大脑得不到足够的能量而引起的。
（三）体温的恒定。当我们感冒发烧时，食欲低下、精神不佳，这是由于体温升高，影响了消化酶等各类酶的催化功能，导致消化不良和其他生理活动紊乱的缘故。 【思考感悟】（1）直接参与维持人体内环境稳态的系统有哪些？（2）内环境环境处于稳态的机体是否就一定能够进行一切的生命活动？ （1）有消化、呼吸、循环和排泄系统。（2）不一定，如植物人就无躯体运动功能和语言功能。 【基础训练】1、如图为哺乳动物的某组织，其中①毛细血管、②红细胞、③血浆、④细胞内液、⑤组织液，据图判断下列说法正确的是（ C ）
A、肌肉细胞缺氧时，③的pH会降低，但由于Na2CO3的调节作用，③的pH会维持相对恒定
B、②呼吸作用的终产物CO2不会引起③pH的变化
C、②中的氧气到达④需要经过4层膜，②处的氧气浓度高于④处 D、③与⑤相比，③中含有蛋白质而⑤中不含蛋白质
2、某同学参加学校组织的秋季越野赛后，感觉浑身酸痛，并伴随着大量出汗等。下列有关说法正确的是（ B ）
A、参加剧烈运动的人，体内会产生大量的乳酸，致使血浆pH显著下降 B、应该及时补充盐水，并注意适当散热，维持水盐与体温平衡 C、由于能量大量消耗需要进食较多蛋白质类食品
D、当人体内环境pH失衡时，会出现酶促反应加快，细胞代谢紊乱。
3、某校生物兴趣小组选择了“海洋动物和淡水动物对环境的适应性”的课题研究，欲探索一下海洋动物和淡水动物血浆渗透压的高低。现已得到了两类动物的血液，并已离心分离出两类动物的血浆各50mL，请你帮助设计实验以完成研究任务。
（1）设计原理：在半透膜两侧溶液存在浓度差时，会发生渗透作用。 （2）应准备的仪器有烧杯、长颈漏斗、半透膜、细线、铁架台等。 （3）实验的步骤：①先将淡水动物的血浆倒入烧杯中。 ②用半透膜封住长颈漏斗的口，用细线将半透膜扎紧。
③将海洋动物的血浆倒入漏斗，将漏斗浸入到烧杯中并使漏斗管中的液面与烧杯液面齐平，一段时间后观察漏斗管中液面的变化。 （4）结果预测和结论：
①液面上升，说明海洋动物的血浆渗透压高于淡水动物。 ②液面不变，说明海洋动物的血浆渗透压与淡水动物相等。 ③液面下降，说明海洋动物的血浆渗透压低于淡水动物。
（5）最可能的实验结果和结论是漏斗管中液面上升，海洋动物的血浆渗透压高于淡水动物，原因是海水浓度高于淡水，海洋动物长期适应环境，故血浆渗透压高。 【高考模拟】4、（2007宁夏理综1）人长时间运动后，产生口渴感觉的原因是（ C ） A、血浆CO2浓度升高 B、血浆乳酸浓度升高 C、血浆渗透压升高 D、血糖浓度升高 5、（2008全国卷Ⅱ2）下列关于人体内环境及其稳态的叙述，正确的是（ B ） A、葡萄糖以自由扩散方式从消化道腔中进入内环境 B、H2CO3/NaHCO3对血浆pH相对稳定有重要作用 C、内环境的温度随气温变化而变化 D、人体的内环境即指体液