2020高中生物 第2章第1节 人体的稳态 第1课时 内环境的稳态学案 苏教版必修3

2020高中生物 第2章第1节 人体的稳态 第1课时 内环境的稳态学案 苏教版必修3

第1课时　内环境的稳态 学习目标 知识概览(教师用书独具)‎ ‎1.描述内环境的组成及各成分间的相互关系。(重难)‎ ‎2.分析内环境的理化性质。(重点)‎ ‎3.概述稳态的概念。‎ ‎4.分析内环境稳态的调控机制及其生理意义。(难点)‎ ‎[自 主 预 习·探 新 知]‎ ‎1．内环境的概念及其组成 ‎(1)生物体与外界的物质交换 单细胞生物通过细胞膜直接与外界环境进行物质交换，人体与外界环境进行物质交换必须通过内环境。‎ ‎(2)体液的组成 体液 ‎(3)内环境的概念及各部分的关系 ‎①内环境的概念 相对于人体赖以生活的外界环境，细胞外液是人体内细胞直接生活的环境，又称为内环境。‎ ‎②内环境主要成分间的关系 ‎③体内细胞与内环境之间的物质交换关系图示 ‎(4)内环境的成分 ‎①血浆的成分 13‎ ‎②组织液、淋巴的成分 与血浆相比，组织液和淋巴中含有较少的蛋白质；对于其他各种成分及其含量，组织液、淋巴与血浆非常相近。‎ ‎(5)内环境的理化性质 ‎①渗透压 ⅰ概念：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。‎ ⅱ溶液渗透压的大小：取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。‎ 表现为：‎ 溶液中的溶质微粒数量 溶液浓度高低 溶液渗透压高低 越多 越高 越高 越少 越低 越低 ⅲ细胞外液渗透压的大小：与细胞外液所含的无机盐和蛋白质等物质的含量有关，其中渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－。‎ ‎②pH：正常人的血浆pH为7.35～7.45，血浆pH的相对稳定与其中含有一定量的HCO、HPO等有关，这些离子被称为缓冲物质。‎ ‎③温度：人体的体温一般维持在37_℃左右。‎ ‎2．内环境稳态及其生理意义 ‎(1)内环境稳态的概念 在正常情况下，人体通过调节作用协调各器官、系统的活动，使得内环境的温度、渗透压、酸碱度及各种化学成分保持相对稳定的状态，称为稳态。‎ ‎(2)内环境稳态的生理意义 ‎①有利于人体对多变的外界环境的适应。‎ ‎②是机体进行正常生命活动的必要条件。‎ ‎(3)内环境稳态的调节机制 ‎①调节机制：反馈调节。‎ ‎②反馈调节的类型 ⅰ正反馈调节：在机体中，当反馈信息与原输入信息起相同的调节作用时，输出信息会进一步增强的调节。‎ ⅱ负反馈调节：在机体中，当反馈信息与原输入信息起相反的调节作用时，输出信息会减弱的调节。‎ 13‎ ‎③负反馈调节的实例(人体血压稳态的调节)‎ ‎[基础自测]‎ ‎1．判断对错 ‎(1)体液就是内环境。 (×)‎ 提示：体液包括细胞内液和细胞外液(内环境)。‎ ‎(2)血浆中的有些物质可经毛细血管壁进入组织液。 (√)‎ ‎(3)细胞外液的渗透压主要与Na＋有关。 (×)‎ 提示：主要与Na＋和Cl－有关。‎ ‎(4)内环境稳态是指内环境的各种化学成分和理化性质恒定不变。 (×)‎ 提示：相对稳态。‎ ‎(5)人体剧烈运动后，由于无氧呼吸产生乳酸，使血浆pH明显降低。 ‎ ‎ (×)‎ 提示：血浆pH由于缓冲物质的作用变化不明显。‎ ‎(6)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。 (√)‎ ‎2．下列关于人体内环境的叙述中，正确的是(　　) ‎ ‎ 【导学号：85732010】‎ A．血红蛋白、氧、氨基酸均属于血浆的组成成分 B．毛细淋巴管的具体内环境是血浆、组织液与淋巴 C．唾液、抗利尿激素均可存在于内环境中 D．皮肤角质层细胞游离于内环境之外 D　[正常情况下，血红蛋白只存在于红细胞内，而葡萄糖、氨基酸、二氧化碳及氧均可存在于血浆中；毛细淋巴管的具体内环境是组织液与淋巴；唾液存在于口腔中，因而不属于内环境；皮肤角质层细胞是死细胞，已经高度角质代，属于外层物质，不再属于内环境，D正确。]‎ ‎3．下列有关稳态生理意义的叙述，错误的是(　　)‎ A．稳态有利于酶促反应的正常进行 B．稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 C．当稳态遭到破坏时，可导致疾病发生 D．当血液的成分稳定时，人一定不会发生疾病 13‎ D　[机体新陈代谢是由细胞内很多复杂的酶促反应组成的，而酶促反应的正常进行需要稳定、适宜的条件，所以稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。当稳态遭到破坏时，细胞代谢会发生紊乱，并导致疾病发生，但发生疾病不一定是血液成分不稳定引起的，如某些遗传病。当体液的成分稳定时，人也可能会发生疾病。]‎ ‎[合 作 探 究·攻 重 难]‎ 内环境的组成及相互关系 ‎[思考交流](教师用书独具)‎ ‎1．下图表示人体中部分体液的关系图，依图分析下列问题：‎ ‎(1)图1中的甲、图2中的A和图3中的a分别代表什么？‎ ‎(2)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－？‎ 提示：(1)组织液、血浆、淋巴。‎ ‎(2)渗透压大小取决于单位体积溶液中溶质微粒数。蛋白质含量虽高，但蛋白质分子质量较Na＋与Cl－大得多，数目远少于Na＋与Cl－。‎ ‎2．下图为内环境组成图，依图分析下列问题：‎ ‎(1)结构2的管壁细胞生活的内环境是什么？‎ ‎(2)长期蛋白质营养不足会导致a液渗透压发生何种变化？‎ 提示：(1)图中结构2为毛细淋巴管，其管壁细胞生活的液体环境为淋巴和组织液。‎ ‎(2)长期蛋白质营养不足会导致血浆渗透压下降。‎ ‎[归纳总结] ‎ ‎1．内环境各组分(血浆、组织液、淋巴)的比较 比较项目 血浆 组织液 淋巴 存在部位 血管 组织细胞间隙 淋巴管内 来源 13‎ 成分比较 含较多的蛋白质 和血浆相似，但蛋白质含量少 生活的细胞 各种血细胞 体内绝大多数组织细胞 吞噬细胞和淋巴细胞等 ‎2．巧判四种体液的名称 巧用单箭头识别四种体液 ‎(1)分析 单方向(箭头) 双方向(箭头) ‎(2)结论：甲是细胞内液，乙是组织液，丙是血浆，丁是淋巴。‎ ‎3．判断内环境成分的两个技巧 ‎“一看”：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、脂质、O2、CO2、激素、代谢废物等)。若是则一定属于内环境的成分。‎ ‎“二排除”：排除不属于内环境的成分。‎ ‎(1)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)。‎ ‎(2)细胞膜上的成分：如载体、受体等。‎ ‎(3)与外界环境相通的液体成分：如消化液、尿液、泪液、汗液等中的成分。‎ ‎(4)不能被人体吸收的物质：如纤维素、麦芽糖等。‎ 特别提醒：内环境有关的两点提醒 ‎(1)内环境的“内”和“外”是相对的，从细胞的角度看就是细胞外液；从人体的角度看，相对人体的外界环境而言，细胞外液就是内环境。‎ ‎(2)内环境属于多细胞生物的一个概念，单细胞生物没有所谓的内环境。‎ ‎[典例通关](教师用书独具)‎ 内环境的稳态是机体进行正常生命活动的基础，图甲是内环境的结构图，其中①②③④分别代表体液中的不同成分，图乙表示体液中这几种成分相互之间进行物质交换的关系。以下描述正确的是(　　)‎ 13‎ A．图甲中①②③④分别代表图乙中的A、B、C、D B．发生在人体中的A→B的物质交换受堵会引起组织水肿 C．细胞外液渗透压的90%以上来源于K＋ 和Cl－‎ D．图甲中③④处的氧分压和二氧化碳分压大小关系应该分别是③>④和③<④‎ ‎【技巧点拨】　(1)识别甲图的关键：具有盲端的是毛细淋巴管；(2)识别乙图的关键；双向箭头的是：血浆和组织液、组织液和细胞内液；只有单方向箭头的是淋巴，据此判断：①形成淋巴(指向淋巴)的是组织液。②淋巴流向(淋巴指向)的是血浆。‎ B　[图甲中①淋巴，②为细胞内液，③为组织液，④为血浆，图乙中A为组织液，B为淋巴，C为血浆，D为细胞内液，A错误；淋巴管和血管之间在锁骨下静脉处直接相通，淋巴循环受阻会引起组织水肿，B正确；细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－，C错误；氧气由血浆扩散到组织液，而二氧化碳则由组织液扩散到血浆，故图甲中③④处的氧分压和二氧化碳分压大小关系应该分别是③＜④和③＞④，D错误。]‎ ‎　(1)甲图中红细胞内的氧气进入②所在的细胞被利用至少穿过多少层生物膜？‎ 提示：6层。‎ ‎(2)肌肉注射和打点滴时的药物分别直接进入了图乙中的哪种液体？‎ 提示：前者进入了A组织液，后者进入了C血浆。‎ ‎[活学活用]‎ ‎1．在下列物质中，属于人体内环境组成成分的有(　　)‎ ‎①血红蛋白　②葡萄糖　③二氧化碳　④钠离子　⑤血浆蛋白 A．②③④⑤　　　 B．①③④⑤‎ C．①②④⑤ D．①②③④‎ A　[血红蛋白位于红细胞内，不属于内环境，①错误；葡萄糖可以存在于血浆中、组织液和淋巴中，属于内环境，②正确；二氧化碳可以存在于血浆、组织液和淋巴中，属于内环境的成分，③正确；钠离子主要存在于细胞外液，属于内环境的成分，④正确；血浆蛋白存在于血浆中，属于内环境的成分，⑤正确。]‎ ‎2．下图为“细胞直接与内环境进行物质交换”的图解，其中②④⑤表示细胞外液。下列相关叙述中错误的是(　　) ‎ ‎【导学号：85732011】‎ 13‎ A．若某人患镰刀型细胞贫血症，则图中的⑥的形态可能发生变化 B．②④⑤的成分主要区别在于⑤中含有较多的蛋白质 C．图中①和③细胞所生活的内环境分别是血浆和组织液、组织液和细胞内液 D．某人皮肤烫伤后，出现了水泡，该水泡内的液体主要是指图中的②‎ C　[由题干和题图可知，①是毛细血管壁细胞，②是组织液，③是细胞内液，④是淋巴，⑤是血浆，⑥是红细胞，②④⑤为细胞外液，构成内环境。镰刀型细胞贫血症红细胞的形状呈镰刀状，即⑥红细胞形态由正常的圆饼状变为镰刀状，A正确；②组织液、④淋巴和⑤血浆的成分和含量相近，最主要的差别在于⑤血浆中含有较多的蛋白质，而②组织液和④淋巴中蛋白质含量很少，B正确；图中①是毛细血管壁细胞，①细胞生活的内环境是血浆和组织液，③组织细胞生活的内环境是组织液，细胞内液不是内环境，C错误；水泡内的液体主要是由②组织液形成的，D正确。]‎ 内环境的稳态及调节 ‎[思考交流](教师用书独具)‎ ‎1．人体内组织液增多会导致组织水肿，组织水肿的原因有多种，结合下图分析：‎ ‎(1)营养不良，蛋白质摄入量不足会导致组织水肿，原因可能是什么？‎ ‎___________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________‎ ‎(2)肾小球肾炎会导致血浆蛋白随尿液排出，出现蛋白尿，患者也出现组织水肿，原因和上述情景相同吗？‎ ‎______________________________________________________________‎ ‎___________________________________________________________‎ ‎(3)丝虫是一种寄生在毛细淋巴管内的寄生虫，会导致淋巴管阻塞，那么丝虫病会导致组织水肿吗？‎ ‎____________________________________________________________‎ ‎_____________________________________________________________‎ 13‎ ‎____________________________________________________________‎ 提示：(1)蛋白质摄入量不足会导致血浆蛋白减少，血浆的渗透压降低，过程b增强，组织液增多出现组织水肿。‎ ‎(2)基本相同。血浆蛋白随尿液排出，血浆的渗透压降低，过程b增强，组织液增多出现组织水肿。‎ ‎(3)会。淋巴管阻塞，过程c受阻，淋巴回流血浆的量减少，影响组织液渗入淋巴，组织液增多出现组织水肿。‎ ‎2．分析材料，回答pH的调节问题：‎ 材料1　剧烈运动产生大量乳酸进入血液时，会发生以下变化：‎ C2H4OHCOOH＋NaHCO3→C2H4OHCOONa(乳酸钠)＋H2CO3，H3CO3→H2O＋CO2↑，CO2可由肺排出体外。‎ 材料2　碱性物质(如Na2CO3)进入血液时，会发生以下变化：‎ Na2CO3＋H2CO3→2NaHCO3，过多的NaHCO3可由肾脏排出。‎ 材料1和材料2说明了什么问题？‎ 提示：说明了血液中的H2CO3和NaHCO3是一对重要的缓冲物质，它们对于维持血液pH的相对稳定有重要作用。‎ ‎3．机体内环境保持稳态的人一定不会生病，而人若生病，内环境稳态则一定遭到破坏。这句话是否正确？请解释。‎ 提示：这句话不正确。内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，但内环境保持稳态的人未必完全健康，同样，患病的人内环境稳态也不一定遭到破坏，如“植物人”及遗传患者。‎ ‎[归纳总结] ‎ ‎1．图解法理解异常情况下由渗透压改变引起的组织水肿 ‎2．图解法理解人体血浆中维持pH平衡的机制 13‎ ‎3．图解法理解内环境稳态的重要意义 ‎4．内环境稳态的实质与调节机制 ‎(1)内环境稳态的实质 ‎①组成内环境的各种成分相对稳定，如O2、CO2、葡萄糖等的含量。‎ ‎②内环境的各种理化性质相对稳定，如渗透压、pH、温度等。‎ ‎(2)稳态的调节机制 ‎①调节机制：反馈调节，它包括正反馈调节和负反馈调节。‎ ‎②结构基础：各系统、器官的协调活动。‎ ‎③调节方式：神经调节、体液调节及免疫调节。‎ ‎④机体对稳态进行调节的能力是有一定限度的。当外界环境变化过于剧烈，或人体自身的调节功能出现障碍，内环境稳态就会遭到破坏。‎ ‎[典例通关](教师用书独具)‎ 如图表示三种蟹在其他环境条件一定，处在不同海水盐度中时，它们血液浓度的变化情况(已知当血液浓度超过0.8时三种蟹都不能生存)，下列描述正确的是(　　)‎ ‎①甲、乙、丙只有在较低浓度的海水中才能维持血浆渗透压的相对稳定 ‎②海水浓度达到0.5mol/L时，甲、乙、丙都难以生存 ‎③调节血浆渗透压相对稳定能力最弱的是乙 ‎④丙维持血浆渗透压相对稳定的能力比甲强 A．①②　　　 B．②③④‎ C．③④ D．①②③‎ ‎【技巧点拨】　(1)明确图中随海水浓度增加甲、乙、丙三种蟹血液浓度的变化情况；(2)明确随海水浓度增加血液浓度变化幅度最小的说明维持渗透压相对稳定的能力越强。‎ C　[甲在海水浓度低时还能维持血液浓度，但稍微高一点就不能调节稳定了，丙可在较高浓度的海水中也能维持内环境相对稳定，①错误；海水浓度达到0.5 mol/L时，‎ 13‎ 丙可以正常生存，②错误；乙血液浓度随外界盐浓度的变化而变化，故渗透压调节能力最差，③正确；丙在较低和较高盐浓度下都能维持血液浓度正常，故丙的渗透压调节能力最强，④正确。]‎ ‎[活学活用]‎ ‎1．下图表示人运动前后血液中乳酸浓度的变化曲线，那么BC段变化产生的原因是(　　) ‎ ‎【导学号：85732012】‎ A．乳酸随体液排出体外而减少 B．乳酸与血液中的O2发生氧化反应 C．乳酸与NaHCO3反应最终生成CO2等物质 D．乳酸与NaH2PO4反应生成H3PO4‎ C　[BC段乳酸浓度降低的原因是乳酸与血液中的碳酸氢钠发生反应，生成乳酸钠和碳酸，碳酸是一种弱酸，而且又可以分解成二氧化碳和水，故C项正确，A、B、D项错误。]‎ ‎　图中变化曲线若是由食用较多的Na2CO3引起，则BC变化的原因是什么？‎ 提示：Na2CO3与H2CO3生成NaHCO3，较多的NaHCO3由肾脏排出。‎ ‎2．下图为体内细胞与内环境之间的物质交换示意图，据图回答下列问题：‎ ‎(1)此图表示细胞与周围环境的关系，其中毛细血管管壁细胞生活的具体内环境是________。(填标号)‎ ‎(2)血浆、组织液和淋巴三者之间既有密切关系，又有一定区别。一般情况下，②与③成分上的主要区别是________________。‎ ‎(3)正常人②内的pH通常维持在________之间，与它含有________、________等离子有关。‎ ‎(4)①中的酶促反应进行需要的外界条件是________和________。‎ ‎[解析]　从题图中提取信息，明辨相关结构，准确定位图中数字蕴含的生物学信息，即①为组织细胞，②为血浆，③为组织液，④为淋巴，⑤为红细胞。在此基础上进行相关问题的解答。(1)毛细血管管壁细胞生活的具体内环境是血浆和组织液，即②③ 。‎ ‎(2)②(血浆)与③(组织液)成分上的主要区别是：②(血浆)含有较多的蛋白质，‎ 13‎ 而③(组织液)中蛋白质含量很少。‎ ‎(3)正常人②(血浆)内的pH通常维持在7.35～7.45之间，与它含有HCO、HPO等离子有关。‎ ‎(4) ①(组织细胞)中的酶促反应进行需要的外界条件是适宜的温度和适宜的pH。‎ ‎[答案]　(1)②③　(2)②含有的蛋白质较多　(3)7.35～7.45　HCO　HPO　‎ ‎(4)适宜的温度　适宜的pH ‎[当 堂 达 标·固 双 基]‎ ‎1．下列物质不属于内环境成分的是(　　)‎ A．二氧化碳、氧气 B．水、尿素 C．葡萄糖、尿素 D．血红蛋白、氧化酶 D　[细胞外液是细胞生活的直接环境，细胞在代谢过程中需要的物质，如氧气、水、无机盐、有机物等都来自细胞外液，细胞在代谢过程中产生的废物，如尿素、二氧化碳也直接进入内环境。但细胞内的有些大分子物质，如血红蛋白、氧化酶等不能进入内环境，不能成为内环境的成分。]‎ ‎2．毛细血管壁和毛细淋巴管壁细胞的内环境分别是(　　)‎ ‎①血浆和组织液　②尿液和组织液　③淋巴和血浆 ‎④淋巴和组织液 A．①④　　　 B．②④‎ C．①③ D．②③‎ A　[毛细血管壁细胞生活的液体环境是组织液和血浆，毛细淋巴管壁细胞生活的液体环境是组织液和淋巴。]‎ ‎3．体液中除含有大量的水以外，还含有许多离子和化合物。下列相关叙述错误的是(　　)‎ ‎ 【导学号：85732013】‎ A．Na＋和Cl－是形成人体细胞外液渗透压的主要物质 B．人血浆中除了含有血浆蛋白外，还含有各种激素 C．人体内约占2/3的体液属于细胞外液 D．人体内由细胞外液构成的液体环境称为内环境 C　[血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的是Na＋和Cl－，细胞外液渗透压的90%来源于Na＋和Cl－，A正确；人血浆中除了含有血浆蛋白外，还含有各种激素、抗体等，B正确；人体体液包括细胞外液和细胞内液，其中细胞内液占2/3，C错误；人体内由细胞外液构成的液体环境称为内环境，D正确。]‎ 13‎ ‎4．下列关于内环境的叙述，正确的是(　　)‎ A．内环境包括组织液、血液和淋巴 B．内环境是机体进行正常生命活动和细胞代谢的场所 C．内环境与外界环境的物质和能量构成动态平衡 D．内环境的稳态是细胞正常生存的必要条件 D　[内环境包括组织液、血浆和淋巴，是体内细胞生活的液体环境，A错误；内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件，而细胞代谢的主要场所是细胞质基质，B错误；体内细胞借助于内环境与外界环境进行物质和能量交换，但未必能构成动态平衡，C错误；内环境的稳态是细胞正常生存的必要条件，D正确。]‎ ‎5．健康是人生最宝贵的财富之一，内环境稳态的维持与人体健康有密切的关系。如图是人体某组织结构示意图，请据图回答：‎ ‎ 【导学号：85732014】‎ ‎(1)图中4细胞生活的液体环境是[　　]________，血浆中的氧进入组织细胞的途径是________(用数字和箭头表示)，3与2相比，成分中明显少的物质是________。‎ ‎(2)图中，CO2浓度最高的是[　　]，2与3进行物质交换需经过的结构是________，1的来源是[________]。‎ ‎(3)过度疲劳时，代谢产物的大量积累导致[________]渗透压升高，可能出现________现象。‎ ‎[解析]　分析题图可知，1是淋巴，2 是血浆，3是组织液，4是组织细胞，A是静脉端，B是动脉端。‎ ‎(1)4是组织细胞，组织细胞生活的内环境是组织液；血浆中的氧气进入组织细胞首先要穿过毛细血管壁进入组织液，由组织液再进入组织细胞，因此血浆中的氧进入组织细胞的途径是2→3→4；2 是血浆，3是组织液，与血浆相比，组织液中蛋白质含量较少。‎ ‎(2)二氧化碳由组织细胞产生，通过自由扩散的方式由组织细胞进入组织液然后进入血浆，因此组织细胞中二氧化碳含量最高，4是组织细胞；2 是血浆，3是组织液，血浆与组织液之间进行物质交换需穿过毛细血管壁；1是淋巴，组织液进入毛细淋巴管形成淋巴，因此淋巴的来源是组织液，3是组织液。‎ ‎(3)过度疲劳时，代谢产物的大量积累导致3组织液渗透压升高，组织液增加导致组织水肿。‎ 13‎ ‎[答案]　(1)3组织液　2→3→4　蛋白质　(2)4　毛细血管壁　3　(3)3　组织水肿(水肿)‎ ‎[核心语句归纳]‎ ‎1．体液包括细胞内液和细胞外液。‎ ‎2．细胞外液是细胞直接生存的环境，又称为内环境，由组织液、血浆和淋巴构成。‎ ‎3．内环境稳态是由体内各种调节机制所维持的。‎ ‎4．细胞外液的温度一般维持在‎37 ℃‎左右，温度过高不利于酶活性的发挥，从而影响体内各种化学反应。‎ ‎5．维持内环境的稳态是生命活动正常进行的必要条件。‎ ‎6．人体内环境的稳态有赖于反馈调节，反馈调节分正反馈调节和负反馈调节。‎ 13‎