1、必修3 稳态与环境,第10单元 生物个体的稳态,第1讲 人体内环境的稳态,内环境的稳态 一、内环境是细胞和外界交换的媒介 1.内环境的概念和组成 (1)概念:相对于人体赖以生活的外界环境, 是人体内细胞直接生活的环境,又称为内环境。 (2)组成:内环境主要由 、 和 组成。 2.体液的概念和组成 (1)概念:是指在生物体内含有的大量以 为基础的液体。 3.血浆与组织液和淋巴的主要区别是 。,(2)组成:它包括 和 。约占2/3; 包括血浆、组织液和 ,约占1/3。,-4-,自主梳理,核心突破,考向感悟,细胞外液,血浆 组织液 淋巴,水,细胞外液 细胞内液,细胞内液,淋巴,血浆中含有较多的蛋白质
2、,细胞外液,-5-,自主梳理,核心突破,考向感悟,二、内环境的理化性质 1.渗透压 (1)概念:溶液中 对水的吸引力。 (2)渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的 。 (3)细胞外液渗透压大小主要与 的含量有关,其中渗透压的90%以上来源于 。 2.pH (1)正常人的血浆pH为 。 (2)血浆pH的相对稳定与其中含有一定量的 等有关。 3.温度 人的体温一般维持在 左右。,溶质微粒,数目,无机盐和蛋白质,Na+和Cl-,7.357.45,37 ,-6-,自主梳理,核心突破,考向感悟,三、稳态的概念及调节 1.稳态的概念:在正常情况下,人体通过 作用协调各器官、系统的活动,使得内环境的温
3、度、渗透压、酸碱度及各种化学成分保持 的状态。 2.稳态调节机制 人体维持内环境的稳态有赖于 调节。 该调节有 调节和 调节两类。,调节,相对稳定,反馈,正反馈 负反馈,错混辨析(1)人体内的“液体”并非都是体液的组成成分。如泪液、尿液、汗液、消化液等存在于与外界环境相通的管腔内,这些液体不属于体液,也就不属于内环境。 (2)发烧时会出现食欲不振、四肢无力等症状,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代谢活动紊乱。,-7-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)淋巴液中的蛋白质含量高于血浆。( ) (2)内环境的成分中含有CO2、尿素、神经递质等。 ( )(3)淋巴
4、属于细胞外液。( )(4)血浆中的 参与维持血浆pH的稳定。( ),提示:血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。,提示:CO2、尿素可存在于血浆、组织液和淋巴中;神经递质可存在于组织液中。,提示:细胞外液包括血浆、组织液和淋巴等。,-8-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(5)溶质微粒数量的多少与对水的吸引力和渗透压高低均成反比。( )(6)血浆中蛋白质的含量对血浆渗透压没有影响。 ( )(7)内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所。( ),提示:溶质微粒数量的多少与对水的吸引力和渗透压高低的关系见下表。,提示:血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关。,提示:内环
5、境是细胞和外界环境物质交换的媒介,细胞代谢的主要场所是细胞质。,-9-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(8)内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化。( )(9)无论什么条件下,内环境的各项理化性质都会相对稳定。( ),提示:内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化,从而为细胞提供一个相对稳定的生活环境。,提示: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。,-10-,自主梳理,核心突破,考向感悟,一、内环境是细胞和外界交换的媒介 1.内环境及其各组分之间的关系(1)血浆和组织液之间的物质交换是双向的,毛细血
6、管壁有一定的通透性,正常情况下除血细胞和大部分血浆蛋白外,其他物质都可以通过毛细血管壁。 (2)淋巴与组织液之间的物质交换是单向的,毛细淋巴管的功能是回收组织液,组织液中的一些物质一旦进入毛细淋巴管就成为淋巴,经过淋巴循环汇入血浆。 (3)淋巴和血浆之间的物质交换也是单向的,淋巴液在左右锁骨下静脉处流入血浆。,-11-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.人体各细胞所处的内环境,-12-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.内环境的组成成分,-13-,自主梳理,核心突破,考向感悟,方法技巧内环境成分的判断“三看法” 一看是否属于血浆、组织液或淋巴中的成分(如血浆蛋白、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、脂
7、质、O2、CO2、激素、代谢废物等)。若是,则一定属于内环境的成分。 二看是否属于细胞内液及细胞膜的成分(如血红蛋白、呼吸氧化酶、解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶、载体蛋白等)。若是,则一定不属于内环境的成分。 三看是否属于外界环境液体的成分(如消化液、尿液、泪液、汗液、体腔液等中的成分)。若是,则一定不属于内环境的成分。,-14-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨析对内环境的组成和成分混淆不清 1.血液、血浆与血清 (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。 (3)血液凝集后,上层淡黄色的液体即是血清(下层是血块)。血清与血浆的区别是血浆中含有纤
8、维蛋白原,而血清中不含。 2.血红蛋白和血浆蛋白 (1)血红蛋白存在于红细胞中,是红细胞内的主要成分,不属于内环境。 (2)血浆蛋白是血浆中蛋白质的总称,是血浆中最主要的“固体”成分。,-15-,自主梳理,核心突破,考向感悟,3.细胞液、细胞内液、细胞外液 (1)细胞液特指植物细胞大液泡中存在的液体。 (2)细胞内液和细胞外液特指多细胞动物中的两个概念,细胞内液是细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,人体的细胞外液主要包括血浆、组织液、淋巴,也称之为内环境。,-16-,自主梳理,核心突破,考向感悟,二、内环境的理化性质 1.影响血浆渗透压的因素比较 (1)血浆中蛋白质含量相对较高,所以营养
9、不良对血浆渗透压的影响较大。 (2)糖尿病患者,血糖浓度较高,对血浆渗透压的影响较大。 2.血浆pH平衡的调节 (1)剧烈运动使大量的乳酸进入血液时,会发生以下变化: C2H4OHCOOH+NaHCO3C2H4OHCOONa(乳酸钠)+H2CO3, H2CO3H2O+CO2,CO2可由肺排出,缓冲了体内产生的过多的酸。,(2)碱性物质(如Na2CO3)进入血液时,会发生以下变化:Na2CO3+H2CO32NaHCO3,过多的NaHCO3可由肾脏排出,缓冲了体内产生的过多的碱。,-17-,自主梳理,核心突破,考向感悟,知识拓展组织水肿是由组织液增多造成的,其水分可以由血浆、细胞内液渗透而来。主要
10、原因包括以下几个方面。(1)过敏反应中组织胺的释放会引起毛细血管壁通透性增高,血浆蛋白进入组织液使其浓度升高。(2)毛细淋巴管受阻,组织液中大分子蛋白质不能回流至毛细淋巴管,导致组织液浓度升高。(3)组织细胞代谢旺盛,代谢产物增加时,引起组织液浓度升高。 (4)严重营养不良引起血浆蛋白减少,血浆渗透压下降。血浆渗透压受血浆蛋白含量影响较大,任何使血浆蛋白减少的因素都会引起血浆渗透压下降,细胞间隙液体增加。 (5)肾脏病变引起细胞内外液体交换失衡。急性肾小球肾炎(肾小球滤过膜通透性降低)、慢性肾小球肾炎(大量肾单位被破坏,肾小球滤过面积减少)等均能导致肾小球滤过率下降,引起水潴留。,-18-,自
11、主梳理,核心突破,考向感悟,考向1 内环境的组成 1.(2019吉林吉大附中高三第七次模拟) 右图甲丁表示人体中部分体液的关系图,下列叙述正确的是( ) A.甲丁均属于内环境 B.甲中不会发生抗原与抗体的结合 C.丙中的细胞参与了内环境的形成和维持 D.丁可表示神经细胞的细胞内液,答案,解析,-19-,自主梳理,核心突破,考向感悟,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,相关叙述错误的是( ),A.属于血浆,其渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关 B.若属于组织液,的蛋白质含量减少将导致增多 C.与的成分存在差异的主要原因是细胞膜的选择透过性 D.机体中比的含量多,是人
12、体新陈代谢的主要场所,答案,解析,-20-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向2 内环境的稳态及意义 3.某同学给健康实验兔静脉滴注0.9%的NaCl溶液(生理盐水)20 mL后,会出现的现象是( ) A.输入的溶液会从血浆进入组织液 B.细胞内液和细胞外液分别增加10 mL C.细胞内液Na+的增加远大于细胞外液Na+的增加 D.输入的Na+中50%进入细胞内液,50%分布在细胞外液,答案,解析,-21-,自主梳理,核心突破,考向感悟,失分警示(1)稳态是一种相对的稳定,保持动态平衡的状态。 (2)血浆中存在一些缓冲物质,可以对酸碱度的变化起缓冲作用。 (3)内环境稳态是机体在神经系统、内分
13、泌系统和免疫系统的共同调节下维持平衡的。,-22-,自主梳理,核心突破,考向感悟,4.(2017全国理综)血浆渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压,其中,由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压,由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。回答下列问题。 (1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆胶体渗透压降低,水分由 进入组织液,可引起组织水肿等。 (2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,经胃肠吸收进入血浆的水量会 ,从而使血浆晶体渗透压 。 (3)在人体中,内环境的作用主要为: 细胞生存的直接环境, 。,-23-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案: (1)血浆
14、(2)增加 降低 (3)细胞与外界环境进行物质交换的媒介 解析: (1)血浆蛋白减少,血浆渗透压降低,水分会由血浆向渗透压高的组织液扩散导致水肿。(2)胃肠腔内的渗透压下降,经胃肠吸收进入血浆的水量会增加,从而使血浆晶体渗透压降低。(3)内环境是细胞生存的直接环境。细胞作为一个开放的系统,可以直接与内环境进行物质交换:不断获取进行生命活动所需要的物质,同时又不断排出代谢产生的废物,从而维持细胞正常的生命活动。因此,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。,-24-,自主梳理,核心突破,考向感悟,神经调节与体液调节的关系 1.神经调节和体液调节的比较 (1)体液调节是指某些 (如激素、CO2、
15、H+等), 通过 的方式对生命活动进行调节。 (2)单细胞动物和一些多细胞低等动物只有 。 (3)生命活动的主要调节方式是 ,但在血糖平衡调节过程中主要的调节方式是 。 (4)神经调节和体液调节的比较(连一连)。 神经调节的作用途径 a.较广泛 体液调节的反应速度 b.体液运输 体液调节的作用范围 c.反射弧 神经调节的作用时间 d.较缓慢 体液调节的作用途径 e.短暂,化学物质,体液传送,体液调节,神经调节,激素调节,2.神经调节和体液调节的协调 (1)人体内的热量是由 、 、 等在各组织细胞中 时产生的。剧烈运动时以 产热为主;安静时以 产热为主。 (3)体温保持平衡是 保持动态平衡的结果
16、,体温调节中枢在 。 (4) 是人体所需的水和无机盐的主要来源;无机盐的主要排出途径是 。 (5)调节水平衡的激素主要是 ,其由 合成,由 释放。 (6)体液调节可以看作神经调节的一个环节,因为不少内分泌腺本身直接或间接地受 的调节。,(2)机体可以通过 来调节散热量。,-25-,自主梳理,核心突破,考向感悟,糖类 脂肪 蛋白质,分解代谢,骨骼肌,肝脏,散热与产热,下丘脑,饮食,经肾脏随尿排出,抗利尿激素,下丘脑,垂体,中枢神经系统,改变皮肤血管的收缩或舒张状态,-26-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨析高烧不退的病人不应加盖棉被。因为高烧不退,体温调节功能暂时丧失,加盖棉被会影响热量的
17、散失。,-27-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)体温受到神经和体液的双重调节。( )(2)甲状腺激素不能影响神经系统的活动。( )(3)下丘脑参与人体体温调节和水盐平衡调节。( ),提示:人体体温调节中枢为下丘脑,温觉(或冷觉)感觉器受到温度刺激后,通过传入神经传到下丘脑的体温调节中枢,再通过神经体液发送信息,进而通过身体一系列生理反应调节产热和散热,维持体温相对稳定。,提示:甲状腺激素的生理作用是促进新陈代谢和生长发育,提高神经系统的兴奋性。,提示:人体体温调节中枢和水盐平衡调节中枢在下丘脑。,-28-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(4)人体长时间不饮水导致机体脱水时,抗利尿激素分泌
18、增加。( )(5)温度感受器有冷觉感受器和温觉感受器,只存在于皮肤中。( )(6)寒冷冬季,人从室外进入温暖的室内往往有头晕的感觉,是因为代谢过快。( )(7)人体冻伤的过程中,散热量与产热量相等。( ),提示:长时间不饮水导致机体脱水时,细胞外液渗透压升高,抗利尿激素分泌增加。,提示:温度感受器分布于皮肤、内脏器官及其黏膜等部位。,提示:寒冷冬季,人从室外进入温暖的室内时,皮肤下的毛细血管舒张,血流量增加,导致大脑血流量减少,供氧不足。,提示:人体冻伤的过程中,散热量大于产热量。,-29-,自主梳理,核心突破,考向感悟,1.体温平衡调节过程,-30-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)体温
19、调节的方式:神经调节和体液调节,相关激素有甲状腺激素和肾上腺素,但主要是甲状腺激素。 (2)“寒战”指骨骼肌不自主收缩,“起鸡皮疙瘩”指立毛肌收缩,二者都是增加产热的途径。 (3)体温感觉中枢位于“大脑皮层”;体温调节中枢位于“下丘脑”;温度感受器是感受温度变化的“感觉神经末梢”,它不只分布在皮肤,还广泛分布在黏膜及内脏器官中。 (4)体温的相对恒定是机体产热和散热动态平衡的结果,要对这种平衡加以分析。可以这样说,产的热多,散的热多;产的热少,散的热少。体外环境温度低时,机体产热多,散热也多;当体外环境温度高时,机体产热减少,散热也减少。产热多于散热则体温升高,产热少于散热则体温降低。,-31
20、-,自主梳理,核心突破,考向感悟,错混辨析高温条件下的调节方式主要是神经调节;寒冷条件下的体温调节既有增加产热量,又有减少散热量,调节方式既有神经调节,又有激素调节。,-32-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2.水盐平衡调节过程,-33-,自主梳理,核心突破,考向感悟,(1)调节方式:神经体液调节。 (2)神经调节 感受器:下丘脑渗透压感受器。 神经中枢:下丘脑。渴觉中枢:大脑皮层。效应器:垂体后叶。 (3)体液调节 激素名称:抗利尿激素。分泌部位:下丘脑神经细胞。释放部位:垂体后叶。 靶器官:肾小管、集合管。作用:加强对水分的重吸收。结果:降低细胞外液渗透压。,-34-,自主梳理,核心突破,
21、考向感悟,考向1体温平衡调节过程 1.某成年人从25 环境来到10 环境中,体温维持正常,其散热变化如下图所示。下列叙述正确的是( )A.OA段的散热量少于产热量 B.AB段散热加快是由于汗液分泌增加 C.BC段皮肤血管逐渐舒张 D.CD段的产热速率大于OA段,答案,解析,-35-,自主梳理,核心突破,考向感悟,2. 如图表示某人从温暖的室内走到寒冷的室外一段时间后机体产热量的变化曲线。据图分析,下列叙述中错误的是( )A.曲线AB段对应的时间内,机体散热明显增多 B.曲线AB段对应的时间内,甲状腺激素分泌增多 C.曲线BC段对应的时间内,产热量减少的原因是酶活性明显下降 D.曲线AC段对应的
22、时间内,产热量变化受神经和体液的共同调节,答案,解析,-36-,自主梳理,核心突破,考向感悟,考向2 水盐平衡调节过程 3.(2018全国理综)为探究不同因素对尿量的影响,某同学用麻醉后的实验兔进行不同的实验,实验内容如下。 a.记录实验兔的尿量(单位:滴/min)。 b.耳缘静脉注射垂体提取液0.5 mL,记录尿量。 c.待尿量恢复后,耳缘静脉注射20%葡萄糖溶液15 mL,记录尿量。取尿液做尿糖定性实验。,-37-,自主梳理,核心突破,考向感悟,回答下列问题。 (1)该同学发现,与a相比,b处理后实验兔尿量减少,其主要原因是 。 (2)c处理后,肾小管腔内液体的渗透压会升高,实验兔的尿量会
23、 ,取尿液加入斐林试剂做尿糖定性实验出现砖红色,说明尿液中含有 。 (3)若某实验兔出现腹泻、尿量减少现象,导致尿量减少的主要原因是血浆渗透压升高,刺激了存在于 的渗透压感受器,从而引起尿量减少。,-38-,自主梳理,核心突破,考向感悟,答案 (1)垂体提取液中含有抗利尿激素,促进了肾小管和集合管重吸收水 (2)增加 葡萄糖 (3)下丘脑 解析本题主要考查了水盐平衡的调节及还原糖的鉴定。(1)由于b组加入了垂体提取液,垂体提取液中含有抗利尿激素,抗利尿激素可以促进肾小管和集合管对水分的重吸收,所以b组的兔尿量减少。(2)由于c处理中加入了较高浓度的葡萄糖溶液,使得肾小管内的原尿中渗透压升高,抑
24、制了肾小管和集合管对水分的重吸收,因此尿量增加。斐林试剂用于鉴定还原糖,可与还原糖反应产生砖红色沉淀。(3)渗透压升高后,刺激下丘脑中渗透压感受器,分泌抗利尿激素,同时垂体释放抗利尿激素,促进肾小管和集合管对水分的重吸收,从而使尿量减少。,-39-,外界环境、内环境及细胞内液的关系,-40-,1.食物中的营养物质要经过消化系统的消化、吸收循环系统的运输组织液(或血浆和淋巴)才能进入细胞。 2.空气中的O2要经过呼吸系统循环系统的运输组织液(或血浆和淋巴)才能进入细胞,CO2的排出途径正好相反。 3.代谢废物要经过内环境及循环系统的运输,到达肾脏、皮肤等器官以尿液或汗液的形式排出。 4.不是所有
25、细胞直接获取营养物质的场所都是内环境,有的能直接从外界获取,如消化道上皮细胞可以从消化道内获得葡萄糖、氨基酸等营养物质。,5.CO2、O2浓度最高的部位分别是组织细胞、肺泡,最低的部位相反。O2、CO2的浓度沿运输方向依次降低,如血浆中的O2浓度高于组织液,CO2则相反,因为气体通过自由扩散顺浓度差运输。,-41-,应用体验1下图为高等动物的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.都必须通过消化系统才能完成 B.空气中的氧气进入人体肌肉组织细胞需穿过11层生物膜 C.细胞与内环境交换的为养料和氧气 D.可表述为体内细胞可与外界环境直接进行物质交换,答案,解析,-42-,应用体验2(2018年浙江6月)下列关于人体内环境的叙述,错误的是( ) A.心肌细胞内的CO2浓度低于其生活的内环境 B.血管中的药物需经组织液进入肌细胞 C.血浆蛋白进入组织液会引起组织肿胀 D.内环境的成分中有葡萄糖和无机盐,答案,解析,
