高二生物人教版必修3學(xué)案第1章第1節(jié)細(xì)胞生活的環(huán)境

第1章人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)第1節(jié)細(xì)胞生活的環(huán)境知識點一體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中[新知導(dǎo)學(xué)]1．體液的概念及組成(1)概念：人體內(nèi)的全部以水為基礎(chǔ)的液體，統(tǒng)稱為體液。(2)組成：2．內(nèi)環(huán)境的概念及各成分之間的相互關(guān)系(1)概念：由細(xì)胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境。(2)內(nèi)環(huán)境各成分及細(xì)胞內(nèi)液之間的相互關(guān)系：1．血液是內(nèi)環(huán)境的組成成分嗎？提示：不是。血液包括血漿和血細(xì)胞，血漿是內(nèi)環(huán)境的組成成分，血細(xì)胞不是內(nèi)環(huán)境的組成成分。2．由于輕微創(chuàng)傷使小腿某處皮下青紫并且局部水腫，請分析水腫的原因是什么。提示：毛細(xì)血管破裂，部分血液外流，使局部組織液滲透壓升高，組織液增多。[重難探究]1．組織液、血漿和淋巴三者之間的相互關(guān)系分析：2.常見細(xì)胞的內(nèi)環(huán)境細(xì)胞名稱內(nèi)環(huán)境組織細(xì)胞組織液毛細(xì)血管壁細(xì)胞組織液和血漿毛細(xì)淋巴管壁細(xì)胞組織液和淋巴紅細(xì)胞血漿淋巴細(xì)胞淋巴或血漿(1)內(nèi)環(huán)境的“內(nèi)”和“外”是相對的，從細(xì)胞的角度看就是細(xì)胞外液；從人體的角度看，相對人體的外界環(huán)境而言，細(xì)胞外液就是內(nèi)環(huán)境。(2)內(nèi)環(huán)境是屬于多細(xì)胞生物的一個概念，單細(xì)胞生物沒有所謂的內(nèi)環(huán)境。[典題演練]1．內(nèi)環(huán)境是體內(nèi)細(xì)胞賴以生存的液體環(huán)境。下列化合物不屬于內(nèi)環(huán)境組成成分的是(C)A．二氧化碳 B．血清白蛋白C．過氧化氫酶 D．膽固醇解析：過氧化氫酶位于細(xì)胞內(nèi)，不屬于內(nèi)環(huán)境組成成分，C正確。2．如圖表示人體中部分體液的關(guān)系圖，下列敘述正確的是(B)A．甲表示細(xì)胞內(nèi)液B．紅細(xì)胞存在于乙液中C．丁液中O2濃度比甲液中高D．內(nèi)環(huán)境的維持不需要細(xì)胞參與解析：據(jù)題圖分析可知，甲表示組織液，乙表示血漿，丙表示淋巴，丁表示細(xì)胞內(nèi)液，A項錯誤；紅細(xì)胞存在于血漿中，B項正確；細(xì)胞代謝需要消耗O2，細(xì)胞內(nèi)液中O2濃度比組織液低，C項錯誤；內(nèi)環(huán)境的維持需要各種細(xì)胞、器官的參與，D項錯誤。知識點二細(xì)胞外液的成分及滲透壓和酸堿度[新知導(dǎo)學(xué)]1．細(xì)胞外液的成分(1)主要成分：①血漿：包括水、蛋白質(zhì)、無機鹽以及血液運送的物質(zhì)。②組織液和淋巴：成分和含量與血漿相近，但主要的區(qū)別在于蛋白質(zhì)含量較血漿少。(2)本質(zhì)：細(xì)胞外液本質(zhì)上是一種鹽溶液，類似于海水。這在一定程度上反映了生命起源于海洋。2．細(xì)胞外液的滲透壓和酸堿度(1)滲透壓：①概念：溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力。②影響滲透壓的因素：③決定物質(zhì)：a．血漿滲透壓：主要與無機鹽和蛋白質(zhì)的含量有關(guān)。b．細(xì)胞外液滲透壓：主要取決于Na＋和Cl－。(2)酸堿度：(3)溫度：人體細(xì)胞外液的溫度一般維持在37℃3．分析血漿、淋巴與組織液中哪兩者成分最相近，并說明理由。提示：淋巴與組織液的成分最相近，因為組織液中的物質(zhì)進入毛細(xì)淋巴管形成淋巴，血漿含有較多的蛋白質(zhì)。4．為什么靜脈注射時要用0.9%的生理鹽水？提示：0.9%的生理鹽水與血漿的滲透壓相同，是血漿的等滲溶液，如果輸液時使用的NaCl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于或高于0.9%，則會造成組織細(xì)胞吸水或失水。[重難探究]1．內(nèi)環(huán)境的物質(zhì)組成及生理過程(1)內(nèi)環(huán)境的物質(zhì)組成：①營養(yǎng)物質(zhì)，如水、無機鹽、葡萄糖、氨基酸、核苷酸等。②細(xì)胞分泌物，如抗體、激素等。③細(xì)胞代謝廢物，如CO2、尿素等。(2)內(nèi)環(huán)境中能進行的生理過程：發(fā)生在生物體內(nèi)細(xì)胞外的生理過程，如激素與靶細(xì)胞的結(jié)合、抗體與抗原的結(jié)合等。(3)內(nèi)環(huán)境中不能進行的生理過程：①發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)的生理過程，如細(xì)胞呼吸、蛋白質(zhì)的合成等。②消化道內(nèi)的消化過程，如食物的消化等。2．內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)及意義(1)滲透壓：1)影響因素及正常值。①影響因素：a.血漿滲透壓的大小主要與無機鹽、蛋白質(zhì)的含量有關(guān)。b．細(xì)胞外液滲透壓的90%以上來源于Na＋和Cl－，K＋在維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓上起決定作用。②高低的判斷：③正常值：在37℃2)組織水腫。①實質(zhì)：組織間隙中的組織液過多導(dǎo)致的腫大。②原因：滲透壓的失衡(組織液滲透壓升高或血漿滲透壓下降)是組織水腫的根本原因。③舉例分析：(2)酸堿度：正常人血漿pH為7.35～7.45，機體在代謝中雖會產(chǎn)生某些酸性或堿性物質(zhì)進入血漿，但血漿中存在緩沖物質(zhì)，能使pH保持相對穩(wěn)定。(3)溫度：人體內(nèi)環(huán)境的溫度一般維持在37℃左右。溫度主要通過影響酶活性來影響代謝，人體內(nèi)酶的最適溫度也在37(1)四類不屬于內(nèi)環(huán)境成分的物質(zhì)①構(gòu)成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，如載體蛋白、血紅蛋白等，均不屬于內(nèi)環(huán)境的成分。②在細(xì)胞內(nèi)起作用的物質(zhì)，如呼吸酶，有關(guān)DNA復(fù)制、轉(zhuǎn)錄、翻譯的酶，均不屬于內(nèi)環(huán)境的成分。③存在于人體與外界相連通的各種腔、孔道內(nèi)的液體(與外界環(huán)境直接接觸的液體)，如消化道內(nèi)的消化酶，唾液、淚液、呼吸道中的物質(zhì)等，均不屬于內(nèi)環(huán)境的成分。④人體不能吸收的物質(zhì)，如纖維素等，均不屬于內(nèi)環(huán)境的成分。(2)內(nèi)環(huán)境的各項理化性質(zhì)并非固定不變隨著外界環(huán)境因素的變化和體內(nèi)細(xì)胞代謝活動的進行，內(nèi)環(huán)境的各種化學(xué)組成和理化性質(zhì)是不斷變化的，但是在正常范圍內(nèi)波動，如果超出了一定的范圍，穩(wěn)態(tài)將會受到影響。[典題演練]3．人體內(nèi)細(xì)胞外液構(gòu)成了細(xì)胞生活的液體環(huán)境。下列敘述錯誤的是(D)A．細(xì)胞外液的溫度一般為37B．細(xì)胞外液的成分中含有葡萄糖C．血漿pH穩(wěn)定在7.35～7.45D．細(xì)胞外液和細(xì)胞內(nèi)液構(gòu)成內(nèi)環(huán)境解析：細(xì)胞外液是人體內(nèi)細(xì)胞生活的液體環(huán)境，也就是內(nèi)環(huán)境。細(xì)胞外液包括血漿、組織液和淋巴。一般細(xì)胞外液的溫度為37℃4．若給人靜脈注射一定量的0.9%NaCl溶液，則一段時間內(nèi)會發(fā)生的生理現(xiàn)象是(C)A．機體血漿滲透壓降低，排出相應(yīng)量的水后恢復(fù)到注射前水平B．機體血漿量增加，排出相應(yīng)量的水后滲透壓恢復(fù)到注射前水平C．機體血漿量增加，排出相應(yīng)量的NaCl和水后恢復(fù)到注射前水平D．機體血漿滲透壓上升，排出相應(yīng)量的NaCl后恢復(fù)到注射前水平解析：0.9%NaCl溶液是血漿的等滲溶液，靜脈注射一定量的0.9%NaCl溶液，不會導(dǎo)致血漿滲透壓的變化，A項、D項錯誤；靜脈注射一定量的0.9%NaCl溶液直接增加了血漿量，機體通過水鹽平衡調(diào)節(jié)，排出相應(yīng)量的NaCl和水后，可以恢復(fù)到注射前水平，C項正確；若僅排出相應(yīng)量的水，會導(dǎo)致血漿滲透壓升高，而不能恢復(fù)到注射前水平，B項錯誤。知識點三內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介[新知導(dǎo)學(xué)]1．細(xì)胞的物質(zhì)交換細(xì)胞可以直接與內(nèi)環(huán)境進行物質(zhì)交換，內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換需要體內(nèi)各個器官、系統(tǒng)的參與。2．內(nèi)環(huán)境的作用(判斷)(1)細(xì)胞必須通過內(nèi)環(huán)境才能與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換。(√)(2)內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換，需要體內(nèi)各器官、系統(tǒng)的參與。(√)(3)單細(xì)胞生物可以直接與外界發(fā)生物質(zhì)交換。(√)5．直接參與內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的器官、系統(tǒng)有哪些？提示：(1)器官：皮膚，以汗液的形式排出少量的水、無機鹽和尿素。(2)系統(tǒng)：消化系統(tǒng)：將食物消化、吸收進入內(nèi)環(huán)境。呼吸系統(tǒng)：吸收O2，排出CO2和少量的水。循環(huán)系統(tǒng)：運輸各種營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。泌尿系統(tǒng)：將各種代謝終產(chǎn)物排出體外。6．探討一下，外界環(huán)境中的O2進入組織細(xì)胞參與有機物氧化分解，至少需要穿過幾層生物膜(肺泡壁和毛細(xì)血管壁均由單層細(xì)胞構(gòu)成)。提示：外界O2eq\o(→,\s\up15(①))穿過肺泡壁(一層細(xì)胞，兩層膜)eq\o(→,\s\up15(②))穿過毛細(xì)血管壁(一層細(xì)胞，兩層膜)進入血漿eq\o(→,\s\up15(③))穿過紅細(xì)胞膜(一層細(xì)胞膜)進入紅細(xì)胞eq\o(→,\s\up15(④))穿過紅細(xì)胞膜(一層細(xì)胞膜)進入血漿eq\o(→,\s\up15(⑤))穿過毛細(xì)血管壁(一層細(xì)胞，兩層膜)進入組織液eq\o(→,\s\up15(⑥))穿過組織細(xì)胞膜(一層膜)進入組織細(xì)胞eq\o(→,\s\up15(⑦))穿過線粒體內(nèi)外膜(兩層膜)進入線粒體內(nèi)。由以上過程可看出外界O2進入組織細(xì)胞被利用至少要經(jīng)過11層膜。[重難探究]體內(nèi)細(xì)胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的過程(1)營養(yǎng)物質(zhì)進入組織細(xì)胞：營養(yǎng)物質(zhì)(如水、葡萄糖、氨基酸等)eq\o(→,\s\up15(小腸絨毛壁、毛細(xì)血管壁))血漿eq\o(→,\s\up15(循環(huán)系統(tǒng)運輸))組織處的毛細(xì)血管eq\o(→,\s\up15(毛細(xì)血管壁))組織液→細(xì)胞膜→細(xì)胞內(nèi)。(2)O2進入細(xì)胞內(nèi)被利用：O2eq\o(→,\s\up15(呼吸道))肺泡eq\o(→,\s\up15(肺泡壁、毛細(xì)血管壁))血漿eq\o(→,\s\up15(循環(huán)系統(tǒng)運輸))組織處的毛細(xì)血管eq\o(→,\s\up15(毛細(xì)血管壁))組織液eq\o(→,\s\up15(細(xì)胞膜))細(xì)胞內(nèi)eq\o(→,\s\up15(線粒體膜))線粒體內(nèi)。(3)CO2排出體外與O2進入細(xì)胞內(nèi)所經(jīng)歷的途徑正好相反。(4)尿素等代謝廢物排出體外：尿素eq\o(→,\s\up15(細(xì)胞膜))組織液eq\o(→,\s\up15(毛細(xì)血管壁))血漿eq\o(→,\s\up15(循環(huán)系統(tǒng)))eq\b\lc\[\rc\(\a\vs4\al\co1(皮膚\o(→,\s\up15(汗腺分泌))汗液,腎臟\o(→,\s\up15(腎小球),\s\do5(濾過))原尿\o(→,\s\up15(腎小管和集合管),\s\do5(重吸收))尿液))[典題演練]5．下列有關(guān)人體內(nèi)的細(xì)胞外液的敘述，不正確的是(C)A．人體內(nèi)的細(xì)胞外液構(gòu)成了人體內(nèi)環(huán)境B．人體內(nèi)的細(xì)胞外液主要包括組織液、血漿和淋巴C．人體內(nèi)的所有液體統(tǒng)稱為細(xì)胞外液D．人體內(nèi)的細(xì)胞通過細(xì)胞外液和外界環(huán)境進行物質(zhì)交換解析：人體內(nèi)的液體包括細(xì)胞外液和細(xì)胞內(nèi)液，細(xì)胞外液主要包括血漿、組織液、淋巴等，構(gòu)成內(nèi)環(huán)境；人體內(nèi)的很多液體不屬于細(xì)胞外液，如淚液、尿液、消化液，因為淚腺、膀胱、消化道都直接與外界環(huán)境相通，不屬于內(nèi)環(huán)境。6．下圖是人體某組織結(jié)構(gòu)示意圖，①②③④分別表示人體內(nèi)不同部位的液體。據(jù)圖判斷下列說法正確的是(C)A．①②③中溫度、滲透壓及pH恒定不變B．③中的水都來自②C．血漿中的O2進入組織細(xì)胞的途徑是②→③→④D．②中含血紅蛋白、乳酸、CO2等物質(zhì)解析：由題圖可知，①表示淋巴，②表示血漿，③表示組織液，④表示細(xì)胞內(nèi)液。淋巴、血漿和組織液構(gòu)成內(nèi)環(huán)境，其理化性質(zhì)處于動態(tài)平衡之中，而不是恒定不變的；③表示組織液，其中的水來自②血漿和④細(xì)胞內(nèi)液；血漿中的O2進入組織細(xì)胞的途徑是②血漿→③組織液→④細(xì)胞內(nèi)液；②中含乳酸、CO2等物質(zhì)，但不含血紅蛋白，血紅蛋白位于紅細(xì)胞內(nèi)。課題調(diào)研：模式圖類題目——內(nèi)環(huán)境組成[典范例題]下圖是人體某局部組織的模式圖，箭頭表示物質(zhì)交換方向，A、B、C表示結(jié)構(gòu)，a、b、c、d表示液體。請據(jù)圖分析回答：(1)圖中A、B、C分別表示的結(jié)構(gòu)是：A________；B________；C________。(2)a～d中不屬于內(nèi)環(huán)境組分的是________。試以圖示表示a～d四種物質(zhì)交換概況：___________________________________。(3)圖中a～d，O2濃度最高、最低的分別是________，CO2濃度最高、最低的分別是________。試寫出人體內(nèi)利用O2并產(chǎn)生CO2的反應(yīng)式：____________________________。(4)a～d之間既彼此分離，又相互聯(lián)系。a和b之間隔以________，b和d之間隔以________，b和c之間隔以________，b的來源有________，b的去向有________。[模板構(gòu)建·思路導(dǎo)引]eq\a\vs4\al(識圖)該圖表示某局部組織的內(nèi)環(huán)境，圖中箭頭表示物質(zhì)交換方向，C為組織細(xì)胞，a為細(xì)胞內(nèi)液，b為組織液。B具有盲端為毛細(xì)淋巴管，c為淋巴。A為毛細(xì)血管，d為血漿。eq\a\vs4\al(轉(zhuǎn)化)b、d之間隔著毛細(xì)血管壁，可相互交換物質(zhì)；c能進入d，而d不能進入c；b、c間隔著毛細(xì)淋巴管壁，b能進入c，反之不行；b、c、d構(gòu)成內(nèi)環(huán)境。a、b間隔著細(xì)胞膜，可以進行物質(zhì)交換。eq\a\vs4\al(應(yīng)用)(1)組織細(xì)胞呼吸作用消耗氧氣，產(chǎn)生二氧化碳，故a處氧氣濃度最低，二氧化碳濃度最高。(2)組織細(xì)胞需要的氧氣是由血液運輸來的，故血液中氧氣濃度最高，二氧化碳濃度最低。,[規(guī)范答案·警示失誤](1)毛細(xì)血管毛細(xì)淋巴管組織細(xì)胞(2)a錯答：第一空答“b”或“c”或“d”錯因：不能正確理解“內(nèi)環(huán)境”的概念，誤將“細(xì)胞內(nèi)液”當(dāng)作“內(nèi)環(huán)境”成分。(3)d、aa、dC6H12O6＋6O2＋6H2Oeq\o(→,\s\up15(酶))6CO2＋12H2O＋能量錯答：第一空錯答“a、d”，第二空錯答“d、a”錯因：不明確內(nèi)環(huán)境中O2和CO2的來源及去向，誤認(rèn)為組織液中的CO2是血漿運輸來的，事實上，它是由組織細(xì)胞分解有機物時產(chǎn)生的，故組織細(xì)胞內(nèi)CO2的濃度最高。(4)細(xì)胞膜毛細(xì)血管壁毛細(xì)淋巴管壁細(xì)胞內(nèi)液和血漿細(xì)胞內(nèi)液、血漿和淋巴[解題技巧]模式圖的最大特點是文字信息圖形化，即題目中的信息蘊涵在生理結(jié)構(gòu)圖中。解答這類題目的關(guān)鍵是將圖形中的信息提取出來，并聯(lián)系相關(guān)生物學(xué)原理來解決具體問題，一般解題思路為：(1)“識圖”——結(jié)合題干信息識別圖形，指出圖中各結(jié)構(gòu)的名稱及所代表的生物學(xué)原理。(2)“轉(zhuǎn)化”——聯(lián)系生物學(xué)知識，分析圖形，挖掘圖形隱含的信息，完成“圖文轉(zhuǎn)化”。(3)“應(yīng)用”——運用圖形信息解決實際問題，并用規(guī)范的生物學(xué)語言表達。一、選擇題1．人體的內(nèi)環(huán)境是指(C)A．體液 B．血液C．細(xì)胞外液 D．細(xì)胞內(nèi)液解析：內(nèi)環(huán)境是指人體內(nèi)由細(xì)胞外液構(gòu)成的細(xì)胞賴以生存的液體環(huán)境，主要包括組織液、血漿和淋巴。2．下列物質(zhì)中不屬于內(nèi)環(huán)境組成成分的是(B)A．血漿蛋白 B．麥芽糖C．Ca2＋ D．激素解析：血漿蛋白存在于血漿中，屬于內(nèi)環(huán)境的成分；麥芽糖是植物中的二糖，人體攝取的麥芽糖在消化道內(nèi)被消化形成葡萄糖才能被人體吸收進入內(nèi)環(huán)境，麥芽糖不是內(nèi)環(huán)境的成分；Ca2＋可以存在于血漿、組織液中，屬于內(nèi)環(huán)境的成分；激素可以存在于血漿、組織液中，屬于內(nèi)環(huán)境的成分。3．構(gòu)成人體的各種液體中，能互相滲透轉(zhuǎn)變的是(A)A．血漿和組織液 B．血液和淋巴C．組織液和淋巴 D．血漿和淋巴解析：血漿和組織液之間有些物質(zhì)通過毛細(xì)血管壁細(xì)胞能相互滲透轉(zhuǎn)變，A正確；血液包括血漿和血細(xì)胞，血液不屬于體液，淋巴能通過淋巴循環(huán)轉(zhuǎn)變?yōu)檠獫{，但血漿不能轉(zhuǎn)變?yōu)榱馨?，B、D錯誤；組織液可以轉(zhuǎn)變?yōu)榱馨停馨筒荒苻D(zhuǎn)變?yōu)榻M織液，C錯誤。4．如圖是人體組織細(xì)胞內(nèi)環(huán)境示意圖(a、b、c處箭頭指示血液流動方向，①②③④表示體液)，關(guān)于正常情況下組織液生成與回流的敘述，錯誤的是(A)A．a(chǎn)、b、c處氧氣的含量相等B．通過調(diào)節(jié)，②③④保持動態(tài)平衡C．①中的有些物質(zhì)不能進入②和③D．④中的蛋白質(zhì)含量高于②和③解析：據(jù)圖分析可知，①為細(xì)胞內(nèi)液，②為淋巴，③為組織液，④為血漿。氧氣濃度動脈端大于靜脈端，故a處氧氣的含量大于b處和c處，A錯誤；②③④是人體內(nèi)環(huán)境的主要組成成分，通過神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)，內(nèi)環(huán)境維持動態(tài)平衡，B正確；細(xì)胞內(nèi)液中有些物質(zhì)不能進入內(nèi)環(huán)境，如紅細(xì)胞中的血紅蛋白一般不能進入內(nèi)環(huán)境，C正確；血漿中的蛋白質(zhì)含量較高，組織液和淋巴中蛋白質(zhì)含量較少，D正確。5．關(guān)于滲透壓的說法，錯誤的是(C)A．溶液滲透壓是指溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力B．血漿滲透壓大小主要與無機鹽、蛋白質(zhì)的含量有關(guān)C．組織水腫的原因是血漿滲透壓高于組織液滲透壓D．在37℃解析：溶液滲透壓是指溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力，A正確；血漿滲透壓的大小主要與無機鹽、蛋白質(zhì)的含量有關(guān)，B正確；組織水腫的原因是血漿滲透壓低于組織液滲透壓，使水滯留于組織液造成的，C錯誤；在37℃二、非選擇題6．如圖為小腸絨毛細(xì)胞與內(nèi)環(huán)境之間的物質(zhì)交換示意圖，請據(jù)圖回答：(1)葡萄糖進入[1]的方式是主動運輸，從[1]到[2]所經(jīng)過的內(nèi)環(huán)境分別是組織液和血漿。(2)氨基酸被吸收到[3]血漿中，脂質(zhì)物質(zhì)主要是進入[5]毛細(xì)淋巴管