2020版高中生物 第二章 动物稳态维持及其意义 第一节 内环境与稳态学案 中图版必修3

2020版高中生物 第二章 动物稳态维持及其意义 第一节 内环境与稳态学案 中图版必修3

第一节　内环境与稳态 情景导入 课标导航 课程标准 ‎1.说明稳态的生理意义。‎ ‎2.学会内环境成分的判断。‎ ‎3.掌握细胞与外界环境进行物质交换的途径。‎ ‎4.内环境稳态与人体健康的关系。‎ 关键术语 体液　体液调节　细胞内液(血红蛋白)　细胞外液(血浆蛋白)　内环境　内环境稳态　渗透压、pH　稳态的意义 细胞与内环境 基础梳理 ‎1．体液与内环境的关系 12‎ ‎2．内环境的作用 机体的内环境是体内细胞与外界环境之间进行物质和能量交换的中间环节。‎ ‎[思维激活1]血红蛋白和血浆蛋白有什么区别？‎ 提示　血红蛋白存在于红细胞内部，是红细胞细胞内液的主要成分。血浆蛋白是血浆中200多种蛋白质的总称，为血浆中含量最多的固体成分，正常含量为60～80g/L，它是细胞外液中的成分。‎ 合作探究 ‎1．内环境及其成分的关系：人体内的细胞外液，构成了体内细胞生活的液体环境，即内环境。其各成分的关系如右图所示。‎ ‎2．内环境各种成分的比较 ‎　　成分 项目 血浆 组织液 淋巴 相同点 它们都属于细胞外液，共同构成人体内环境，基本化学组成相同 不同点 存在部位 血管内 组织细胞之间 淋巴管中 生活于其中的细胞种类 各种血细胞 体内各 组织细胞 淋巴细胞等 化学成分 含有较多 的蛋白质 蛋白质很少 拓展延伸血浆的主要成分 ‎3．不同细胞所处的内环境 细胞名称 所处内环境 组织细胞 组织液 毛细血管壁细胞 血浆、组织液 毛细淋巴管壁细胞 淋巴、组织液 血细胞 血浆 淋巴细胞和吞噬细胞 淋巴、血浆 ‎4.内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介 12‎ 细胞外液即内环境，内环境的“内”是相对于外界环境而言。高等动物细胞与内环境进行物质交换，同时呼吸系统、消化系统、循环系统、泌尿系统与体内细胞物质交换有十分密切的联系。具体情况如下：‎ 特别提醒注意区分三种环境(极易混淆，重点记忆)‎ ‎[巩固1]下列各项中，能看做是进入内环境的是(　　)。‎ A．精子进入输卵管与卵子受精 B．牛奶喝进胃中 C．注射胰岛素 D．尿素进入膀胱中 解析　A、B、D项中，所处位置分别是生殖腔、胃液、尿液，均不属于内环境的组成部分；C项中胰岛素经注射进入血浆，可看作进入内环境。‎ 答案　C 内环境的稳态 基础梳理 ‎1．概念：内环境的理化性质维持相对稳定的状态。‎ ‎2．血液pH：7.35～7.45。‎ ‎3．内容：除了血液pH以外，内环境的温度、血糖含量、水的含量、无机盐离子浓度等也要保持相对稳定。‎ ‎4．稳态的意义：维持细胞的形态和保证细胞行使正常的功能，是机体进行正常生命活动的必要条件。‎ ‎[思维激活2]为什么给患者输液时必须使用生理盐水？营养不良时为什么会出现水肿现象？‎ 提示　生理盐水的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同。如果NaCl的质量分数低于或高于0.9%，就会造成组织细胞吸水或失水。‎ 营养不良时，血浆蛋白或细胞内蛋白质的含量减少，血浆渗透压降低或细胞内液浓度下降，水分更多地通过毛细血管壁进入组织液，使组织液增多，造成水肿现象。‎ 12‎ 合作探究 ‎1．概念的理解 ‎(1)内环境的理化性质和组成成分保持相对稳定状态，不是一种恒定的状态，而是一种动态的变化。‎ ‎(2)内环境的稳态是在神经和体液等共同调节下，通过循环、呼吸、泌尿、皮肤等器官系统的共同参与来完成的。‎ ‎2．内环境的理化性质 渗透压 ‎①定义：溶液中溶质微粒对水的吸引力；②渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目；③血浆渗透压主要由无机盐和蛋白质的含量决定。细胞外液渗透压的90%以上是由Na＋和Cl－决定的 酸碱度 维持因素：与血浆中HCO、HPO等离子有关，它们均具有一定的缓冲能力，可以维持体液的酸碱平衡 温度 人的细胞外液的温度一般维持在‎37℃‎左右 ‎3.内环境稳态的意义 内环境稳态是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)适宜的温度和酸碱度是细胞代谢所需的酶正常发挥催化作用的必要条件。‎ ‎(3)正常的血糖含量和血液中的含氧量是供给机体所需能量的重要保障。‎ ‎(4)内环境中积累过多的代谢产物如CO2、尿素、氨等，会使机体中毒。‎ 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。‎ 内环境稳态一旦失衡，就会导致细胞代谢紊乱以及某些生理活动出现障碍，严重时会危及生命，如下表所示。‎ 病症名称 内环境理化性质变化 引起疾病的症状 尿毒症 尿素等代谢废物在体内积累 自身中毒和综合病症 糖尿病 血液中葡萄糖含量过高 多食、多饮、多尿、口渴、饥饿感强烈，身体消瘦 高原反应 体内缺氧，血氧过低 头痛、乏力、心跳加快 感冒发烧 体温过高，影响酶的活性 食欲不振、四肢无力 严重腹泻 丢失大量的水和无机盐 疲倦、周身不适、恶心 拓展延伸血液pH稳态的调节 正常人血液pH在7.35～7.45之间。如图为缓冲物质H2CO3/NaHCO3对血液pH的调节过程：‎ 12‎ ‎[巩固2]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是(　　)。‎ A．降低、CO2、Na2CO3 B．降低、乳酸、NaHCO3‎ C．升高、CO2、H2CO3 D．升高、乳酸、NaHCO3‎ 解析　缺氧状态下的长时间运动会导致骨骼肌无氧呼吸加剧，细胞内乳酸积累，从而导致血液pH降低，此时血液中的缓冲物质中的碱性成分(NaHCO3等)发挥作用，以避免pH的进一步降低。‎ 答案B 人体内环境的成分 ‎【例1】正常情况下，以下物质中属于人体内环境组成成分的是(　　)。‎ ‎①血浆蛋白　②葡萄糖　③纤维素　④血红蛋白　⑤激素　⑥尿素 A．①②③④ B．①②⑤⑥‎ C．②④⑥ D．③④‎ 思维导图 答案　B 反思总结内环境组成的知识常以不同形式考查，但只要抓住问题的根本就能轻松解决。判断是否为内环境组分，最根本的标准是有无细胞生活于其中，消化液、泪液、尿液、体腔液等都没有细胞生活于其中，所以不是内环境；细胞内液也不属于内环境。‎ 内环境各组分之间的关系 ‎【例2】如图所示为人体局部组织的模式图，箭头表示物质的运输方向，A、B、C表示结构，a、b、c、d表示液体。请据图分析回答下面的问题。‎ 12‎ ‎(1)图中构成结构A的细胞生活的内环境是________(用字母表示)。图中B表示的结构名称是______________；a～d中不属于内环境组分的是________。‎ ‎(2)试用图示表示a～d四者的物质交换情况。‎ ‎(3)血液中的氧气进入细胞的途径是________(用字母和箭头表示)。红细胞所携带的氧气至少需要经过______层生物膜才能被组织细胞利用，氧气主要参与有氧呼吸的第________阶段。‎ 思维导图 解析　解决本题的关键是搞清图中各结构的名称及其之间的相互关系。‎ ‎(1)图中各部分名称：‎ 四种液体中只有d(细胞内液)不属于内环境。‎ ‎(2)a～d四者的物质交换情况：‎ ‎(3)血液中的氧气进入细胞利用的途径：‎ 答案　(1)a、b　毛细淋巴管　d ‎(2)‎ ‎(3)a→b→d　6　三 ‎1．下列关于体液的叙述中，错误的是(　　)。‎ A．唾液、尿液等也属于体液 B．细胞内液的含量多于细胞外液 12‎ C．体液包括细胞内液和细胞外液 D．细胞外液与细胞内液之间要进行物质交换 解析　唾液、尿液不属于体液。‎ 答案　A ‎2．下列属于人体内环境组成成分的是(　　)。‎ ‎①血浆、组织液和淋巴　②血红蛋白、O2和葡萄糖　③葡萄糖、CO2和胰岛素　④激素、分泌小泡和氨基酸 A．①③ B．③④‎ C．①② D．②④‎ 解析　血红蛋白在红细胞内；分泌小泡是结构，不是物质；血浆、组织液、淋巴及其中的O2、CO2、葡萄糖、激素、氨基酸等都是内环境的组成成分。‎ 答案　A ‎3．血浆、组织液、淋巴三者关系如下图所示，指出该图中箭头表示的物质错误的是(　　)。‎ A．①中性粒细胞(白细胞) B．②组织液 C．③水 D．④红细胞 解析　血浆和组织液之间可以相互渗透，部分组织液可以进入毛细淋巴管形成淋巴，因此B、C正确。部分白细胞可以通过变形到达组织间隙起防御作用，但红细胞则不能通过毛细血管壁。‎ 答案　D ‎4．内环境稳态是机体进行正常生命活动必要条件。下列有关内环境及其稳态的叙述中，正确的是(　　)。‎ A．内环境由细胞内液和细胞外液组成 B．内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 C．外界环境的变化一定会破坏内环境的稳态 D．正常情况下内环境的各项理化性质恒定不变 解析　内环境不包括细胞内液。外界环境的变化不一定会破坏内环境的稳态，只有剧烈变化才有可能破坏稳态。正常情况下，内环境的各项理化性质保持动态平衡。‎ 答案　B ‎5．根据人体体液分布及物质交换示意图回答问题。‎ 12‎ ‎(1)水由消化道进入A即过程b是以________方式进行的。b过程不包括对大部分________的吸收。‎ ‎(2)人体细胞赖以生存的内环境包括图中的________(只写字母)。其中A中的水以________形式进入消化道。‎ ‎(3)A中的代谢废物的排出途径除图中所示之外，还应有______________。A和B的交换是通过________(结构)进行的。‎ ‎(4)过程e和f的渗透方向的不同之处在于前者是______。‎ ‎(5)过程c和d依次表示____________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ 作用和________________________________________________________________________作用。‎ ‎(6)与A相比，E中不含有的成分是___________________________________________。‎ 答案　(1)单纯扩散　脂质 ‎(2)A、B、D　消化液 ‎(3)汗液的分泌　毛细血管壁 ‎(4)双向 ‎(5)肾小球的滤过　肾小管的重吸收 ‎(6)大分子蛋白质 课堂小结 12‎ 考查知识点及角度 难度及题号 基础 中档 稍难 内环境的组成及相互关系 ‎1、2、3、8‎ ‎4‎ 稳态的生理意义 ‎6、7‎ ‎5‎ ‎9‎ 一、选择题(共7小题，每小题4分，共28分)‎ ‎1．下列物质中，在正常情况下不应该出现在人体内环境中的是(　　)。‎ A．抗体 B．糖元 C．胰岛素 D．氨基酸 解析　内环境是身体内、细胞外的液体。所以需要区分细胞内的液体(细胞质基质等)和身体外的液体(尿液、唾液等)。A错误，抗体是由细胞产生，既可存在于细胞内，也存在于内环境的一种蛋白质。B正确，糖元存在于细胞内，须分解为单糖才可进入内环境；而身体外的糖元被摄入后须被分解为单糖才能被吸收进入内环境。故内环境中无糖元。C错误，胰岛素是由胰岛B细胞分泌的激素，可以存在于细胞内和内环境中。D错误，氨基酸可以通过胃被吸收进入血浆(内环境)。‎ 答案　B ‎2．关于淋巴液的叙述，错误的是(　　)。‎ A．淋巴液属于细胞外液 B．淋巴液和血浆中都有淋巴细胞 C．淋巴液最终汇入血浆参与血液循环 D．淋巴液中的蛋白质含量高于血浆中的 解析　淋巴是内环境的组成成分，血浆在与组织液进行物质交换时，血浆形成组织液的量稍多。较多组织液进入淋巴管，形成淋巴，最终在腔静脉汇入心脏，重新形成血浆，保证了内环境的循环。A正确，内环境即细胞外液，主要包括组织液、血浆、淋巴。B正确，淋巴细胞广泛存在于淋巴和血浆中。C正确，淋巴最终在腔静脉汇入心脏，重新形成血浆。D错误，蛋白质一般不能进入淋巴管内，故而血浆中的蛋白质比淋巴的蛋白质含量高。‎ 答案　D ‎3．下列对血浆、组织液和淋巴三者间的物质联系表述正确的是(　　)。‎ 12‎ 答案　C ‎4．右图是人体某组织的各种结构示意图，a、b、c、d表示的是结构，①、②、③、④表示的是液体，有关此图的叙述中，不正确的是(　　)。‎ A．②可以进入a、c、d B．CO2浓度最高的液体是②‎ C．图中O2浓度最低的液体是③‎ D．①、②、③、④组成了体液，其中①、②、④构成了内环境 答案　B ‎5．内环境稳态是维持机体正常生命活动的必要条件，下列叙述错误的是(　　)。‎ A．内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化 B．内环境稳态有利于新陈代谢过程中酶促反应的正常进行 C．维持内环境中Na＋、K＋浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性 D．内环境中发生的丙酮酸氧化分解给细胞提供能量，有利于生命活动的进行 解析　A项，内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，因此内环境保持相对稳定有利于机体适应外界环境的变化。B项，酶促反应需要酶，酶的活性又受温度、pH等因素的影响。只有温度、pH等都在适宜的范围内(内环境稳定)，酶才能正常地发挥催化作用。C项，维持内环境中Na＋、K＋浓度的相对稳定有利于维持神经细胞的正常兴奋性。D项，内环境主要包括组织液、血浆和淋巴，丙酮酸氧化分解发生在细胞内，细胞内不属于内环境。‎ 答案　D ‎6．稳态被破坏后，细胞新陈代谢会紊乱的根本原因是(　　)。‎ A．温度条件不能满足细胞新陈代谢的正常要求 B．渗透压条件不能满足细胞新陈代谢的正常要求 C．酸碱度条件不能满足细胞新陈代谢的正常要求 D．细胞内复杂的酶促反应受到严重影响 12‎ 解析　稳态破坏后，内环境的理化性质会发生改变，影响了细胞内酶的活性。‎ 答案　D ‎7．下列选项中是对内环境稳态实质的描述的是(　　)。‎ A．是在神经和体液等共同调节下实现的 B．温度、pH等理化性质呈现动态平衡 C．是各个器官系统协调活动的结果 D．是体内细胞生活不可缺少的条件 解析　内环境稳态是在神经及体液等共同调节下，各个器官系统协调活动的结果，是机体细胞正常代谢的必要条件。其实质是内环境的各种理化性质如温度、pH、各种化学物质含量等保持相对稳定。‎ 答案　B 二、非选择题(共22分)‎ ‎8．(10分)如图是人体局部内环境示意图，据图回答下面的问题。‎ ‎(1)图中a、b、c表示的液体依次为________、________、________，三者共同构成细胞赖以生存的________。‎ ‎(2)图中1、2、3代表的结构名称依次为________、________、________。‎ ‎(3)a液与b液和c液的成分相比，最主要的差别在于a液中含有较多的________，而后者相对含量较少。‎ ‎(4)正常情况下，当人体局部组织活动增加时，代谢产物增加，此时组织中的________。‎ A．组织液增加，淋巴增加B．组织液减少，淋巴增加 C．组织液增加，淋巴减少D．组织液减少，淋巴减少 解析　血浆与其他二者相比多了一些大分子的蛋白质，如血浆蛋白。当人体局部组织活动增强，代谢产物增加时，就使得组织液渗透压增大，表现出组织液生成增多。由于淋巴是组织液渗透到毛细淋巴管内形成的，且单向汇入血浆。故组织液增加的同时，淋巴的生成亦增加。‎ 答案　(1)血浆　淋巴　组织液　内环境　(2)毛细血管　毛细淋巴管　组织细胞　(3)蛋白质　(4)A ‎9．(12分)为了验证血浆中的无机盐浓度对红细胞形态的影响，现提供加入柠檬酸钠溶液的活鸡血、质量分数为0.9%的NaCl溶液、质量分数为10%的NaCl溶液、蒸馏水、试管、滴管、显微操作器材等，请写出实验方法步骤，并预期结果。‎ ‎(1)方法步骤：‎ ‎①取3支试管，编号甲、乙、丙，分别加入________________________________。‎ 12‎ ‎②在3支试管中分别滴入________________，振荡摇匀，放置5min。‎ ‎③分别取________________置于________________，做成临时装片。‎ ‎④显微镜检查红细胞的形态，并记录结果。‎ ‎(2)预期结果：____________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________‎ ‎________________________________________________________________________。‎ 解析　本实验为验证性实验，为了验证血浆中的无机盐浓度对红细胞形态的影响，应设置不同浓度的无机盐溶液放入红细胞进行相互对照。‎ ‎(1)实验步骤的第一步：分组编号，即取3支试管，编号甲、乙、丙，分别加入不同浓度的无机盐溶液，包括适宜浓度(质量分数为0.9%)的NaCl溶液，高浓度的质量分数为10%的NaCl溶液和低浓度(无机盐浓度为0)的蒸馏水(步骤①)；‎ 第二步：加入实验材料，即在3支试管中分别滴入1滴活鸡血细胞液，振荡摇匀，放置5min(步骤②)；‎ 第三步：制作临时装片，分别取3支试管内的混合液各1滴置于3张洁净的载玻片上(步骤③)；‎ 第四步：观察实验现象，用显微镜检查红细胞的形态，并记录结果(步骤④)。‎ ‎(2)预期实验结果：质量分数为0.9%的NaCl溶液为红细胞的等渗溶液，质量分数为10%的NaCl溶液的渗透压大于红细胞的渗透压，蒸馏水的渗透压小于红细胞的渗透压，所以实验结果应为生理盐水中的红细胞保持正常形态，质量分数为10%的NaCl溶液中的红细胞皱缩，蒸馏水中的红细胞破裂。‎ 答案　(1)①质量分数为0.9%的NaCl溶液、质量分数为10%的NaCl溶液、蒸馏水各2mL ‎②1滴活鸡血细胞液 ‎③3支试管内的混合液各1滴　3张洁净的载玻片上(编号)‎ ‎(2)质量分数为0.9%的NaCl溶液中的红细胞保持正常形态；质量分数为10%的NaCl溶液中的红细胞皱缩；蒸馏水中的红细胞破裂 12‎