1、第1講 人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài),（生物體維持pH穩(wěn)定的機制）,一、細胞外液與體液的關系 細胞外液是細胞生活的直接液體環(huán)境,是體液的一部分,而體液是指人體內(nèi)以水為基礎的液體。 【友情提醒】1.血液并不全是細胞外液。血漿:只是血液的液體部分。包括水、無機鹽、葡萄糖、氨基酸、血漿蛋白等;血細胞:是血液的有形成分。包括紅細胞、白細胞、血小板。血細胞不屬于細胞外液。,2.細胞外液即內(nèi)環(huán)境,兩者外延和內(nèi)涵相同,只是名字不同而已。 3.內(nèi)環(huán)境的“內(nèi)暠與“外暠是相對的,從細胞的角度看就是細胞外液,從人體的角度即相對人體的外界環(huán)境而言,細胞外液就是內(nèi)環(huán)境。,【例1】 根據(jù)下圖判斷，正確的描述是() 對于組織細胞的正

2、常生理活動，過程a較過程b和c更為重要 組織液中的CO2有害無益 組織液中的物質(zhì)是有 變化的 過程b或c受阻可導致組織 水腫 A B C D,C,【解析】a過程是指部分血漿經(jīng)毛細血管動脈端生成組織液，它在毛細血管的靜脈端被重吸收(過程b)，少量組織液進入毛細淋巴管，形成淋巴(過程c)。在正常情況下，組織液不斷生成，又不斷被重吸收回血液，保持動態(tài)平衡，使血量和組織液量維持相對穩(wěn)定。若過程b或c受阻可使組織液增多，導致組織水腫。組織液與血漿、與細胞內(nèi)液之間可不斷地進行物質(zhì)交換，將氧氣、營養(yǎng)物質(zhì)運輸?shù)郊毎麅?nèi)，將細胞內(nèi)代謝的產(chǎn)物運到血漿，所以組織液中的物質(zhì)是有變化的。CO2是促進呼吸的生理性刺激，是調(diào)

3、節(jié)呼吸運動的最重要體液因素。臨床上給病人輸氧時，往往采用含5% CO2的混合氣體，以達到刺激呼吸中樞的目的，但CO2濃度過高會對中樞神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生毒性作用。,二、細胞外液三種成分之間及與細胞內(nèi)液的關系 血漿中的物質(zhì)除大分子蛋白質(zhì)外，都可以透過毛細血管壁進入組織細胞間隙形成組織液。絕大部分的組織液還可以通過毛細血管壁重新滲透回血漿中，少部分(約10%)則進入毛細淋巴管形成淋巴，淋巴經(jīng)淋巴循環(huán)又進入血管成為血漿。細胞外液與細胞內(nèi)液通過細胞膜進行物質(zhì)交換。,1內(nèi)環(huán)境及其成分之間關系如圖 (1)血細胞的內(nèi)環(huán)境是血漿，淋巴細胞的內(nèi)環(huán)境是淋巴和血漿，其他細胞(組織細胞)的內(nèi)環(huán)境是組織液。毛細血管壁細胞的內(nèi)環(huán)

4、境是血漿和組織液，毛細淋巴管壁細胞的內(nèi)環(huán)境是淋巴和組織液。,(2)內(nèi)環(huán)境中存在的物質(zhì)有：營養(yǎng)物質(zhì)：葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、水、無機鹽；代謝廢物：CO2、尿素、尿酸等；其他物質(zhì)：激素、抗體、組織胺、遞質(zhì)、纖維蛋白原等。 內(nèi)環(huán)境中不存在的物質(zhì)有血紅蛋白、載體、H2O2酶、呼吸作用有關的酶、轉氨酶、轉錄酶、翻譯酶等。 (3)組織水腫的原因有過敏反應、營養(yǎng)不良、毛細淋巴管受阻、腎小球腎炎、代謝產(chǎn)物積累等。,2細胞外液與外界環(huán)境的關系 高等動物細胞與內(nèi)環(huán)境進行物質(zhì)交換，與之密切相關的有呼吸系統(tǒng)、消化系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)。具體情況如下：,【友情提醒】人的呼吸道、肺泡腔、消化道、尿道與外界相通，屬

5、于人體的外界環(huán)境。 汗液、尿液、消化液、淚液等雖然來自于體液，但它們只是在體內(nèi)暫存，能與外界直接接觸，不屬于體液，也就不屬于細胞外液(內(nèi)環(huán)境)。 代謝廢物排出途徑及相關器官：尿液腎臟、汗液皮膚、CO2肺。,O2、CO2進出細胞都是自由擴散，從高濃度到低濃度，所以O2濃度最高的部位應為肺泡，依次是毛細血管內(nèi)血漿、組織液、細胞質(zhì)基質(zhì)，線粒體中濃度最低，O2在此被有氧呼吸前兩個階段產(chǎn)生的H還原產(chǎn)生水，一共穿過了11層膜(肺泡2、毛細血管壁4、紅細胞2、組織細胞1、線粒體2)；CO2的濃度情況正好相反，線粒體中濃度最高，肺泡中最低，一共穿過9層膜(O2需進出紅細胞與血紅蛋白結合運輸，而CO2在血漿中主

6、要以碳酸氫鹽的方式運輸)。,【例2】下圖是人體局部內(nèi)環(huán)境示意圖，有關敘述正確的是() 某人長期攝入蛋白質(zhì)過少，會引起C液增加 結構2的細胞所處的內(nèi)環(huán)境為淋巴 A液和C液比較，A液中含較多的蛋白質(zhì) A液中的O2進入細胞中被利用至少穿過6層膜 A液成分包括激素、血紅蛋白、尿素、CO2等物質(zhì) 內(nèi)環(huán)境主要由A液、B液、C液組成 A B C D,C,【解析】結構2的細胞所處的內(nèi)環(huán)境為淋巴和組織液；A液中的O2進入細胞中被利用至少穿過7層膜；血紅蛋白為紅細胞的成分，不屬于A液成分。,三、內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì),內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì),1滲透壓 (1)定義：溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力。 (2)滲透壓的成因 血漿滲透壓的

7、決定因素：主要由無機鹽和蛋白質(zhì)含量決定，其中細胞外液的滲透壓90%以上是由Na和Cl決定的。,2酸堿度(即pH) (1)正常人的血漿pH接近中性，約在7.357.45之間。 (2)維持因素：與含有HCO、HPO等離子有關。 (3)機體在代謝過程中雖然經(jīng)常有各種酸性或堿性物質(zhì)進入血漿，但血漿的pH卻能保持相對穩(wěn)定，過酸或過堿都可引起機體的酸中毒或堿中毒。,3溫度 (1)細胞外液的溫度一般維持在37 左右。所以人體內(nèi)酶的最適宜溫度也是37 左右。 (2)體溫：幼年成年老年；女性男性。,【例3】內(nèi)環(huán)境是人體細胞生活的直接環(huán)境，內(nèi)環(huán)境的溫度、滲透壓、pH及各種化學物質(zhì)的含量，正常情況下能夠維持相對穩(wěn)定

8、的狀態(tài)，這是人體完成各項生命活動的必要條件。 (1)能與毛細血管壁細胞直接進行物質(zhì)交換的具體內(nèi)環(huán)境是_。 (2)人體內(nèi)環(huán)境的各種理化性質(zhì)及化學物質(zhì)含量會發(fā)生變化的原因是_。 (3)人體維持體溫相對穩(wěn)定的調(diào)節(jié)方式有_。,(4)下圖為人體血糖來源和去向圖示，胰島素促進圖中_(填編號)過程，胰高血糖素能促進圖中_(填編號)過程。,(5)嘗試構建人體肝臟內(nèi)血漿、組織液、成熟紅細胞內(nèi)液間O2、CO2擴散的模型(在圖形框間用實線箭頭表示O2，用虛線箭頭表示CO2，不考慮CO2進入成熟紅細胞內(nèi)液)。,【解析】(1)毛細血管內(nèi)有血漿，毛細血管壁外有組織液，因此可以與毛細血管直接進行物質(zhì)交換。 (2)由于細胞代

9、謝不斷地產(chǎn)生代謝廢物，同時不斷地從外界攝取營養(yǎng)物質(zhì)，因此導致人體內(nèi)環(huán)境的各種理化性質(zhì)及化學物質(zhì)含量發(fā)生變化。 (3)通過神經(jīng)調(diào)節(jié)和激素的調(diào)節(jié)，保證了體溫的恒定。 (4)胰島素通過促進圖中的過程使血糖濃度降低；胰高血糖素通過促進過程，使血糖濃度升高。,【答案】(1)血漿和組織液 (2)細胞的代謝活動和外界環(huán)境的不斷變化 (3)神經(jīng)調(diào)節(jié)和體液(激素)調(diào)節(jié) (4) (5)答案見下圖：,四、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的內(nèi)涵、調(diào)節(jié)及意義,續(xù)表,【友情提醒】內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)方式為負反饋調(diào)節(jié)，參與調(diào)節(jié)的系統(tǒng)有神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)等。,1調(diào)節(jié)血漿pH除了NaHCO3/H2CO3外，還有Na2HPO4/Na2H2PO

10、4等緩沖物質(zhì)。 2反饋信息與原輸入信息起相同作用，使輸出進一步增強的調(diào)節(jié)方式是正反饋調(diào)節(jié)。反饋信息與原輸入信息起相反作用，使輸出減弱的調(diào)節(jié)方式是負反饋調(diào)節(jié)。,一、理論歸納,本實驗采用對比實驗的方法，通過向自來水、緩沖液、生物材料中加入酸或堿溶液引起pH的不同變化，定性說明人體內(nèi)液體環(huán)境與緩沖液相似而不同于自來水，從而說明生物體維持pH相對穩(wěn)定的機制。 1實驗材料：血漿 2實驗方法：對比實驗法 3實驗假設：生物材料對酸堿有一定的緩沖作用 4實驗過程：(見演練中的表格) 5實驗預期：血漿中分別加入酸性或堿性物質(zhì)，pH變化不明顯(如圖)。,說明：表示用NaOH對自來水的處理。表示NaOH或鹽酸分別對

11、緩沖液和生物材料的處理。表示用鹽酸對自來水的處理。比較以上三條曲線的變化規(guī)律可知：生物材料的性質(zhì)類似于緩沖液而不同于自來水，說明生物材料內(nèi)含有酸堿緩沖物質(zhì)，從而能維持pH相對穩(wěn)定。,6實驗結果：與預期相同 實驗結論：生物體內(nèi)環(huán)境對酸堿的緩沖作用是維持pH穩(wěn)定的機制。,二、演練,請根據(jù)提供的實驗材料和用具，回答相關的問題： (一)實驗材料和用具 家兔的血漿適量、蒸餾水、預先配制的緩沖液、量筒、試管若干支、NaOH溶液、乳酸、pH試紙。 (二)實驗流程,(1)步驟中向A組和B組的1號試管中加入 。 (2)步驟中向B組3支試管中滴加 。 (3)預測結果： A組： 。 B組： 。 (4)從以上實驗結果

12、分析，可以得出的結論是 。,水,等量蒸餾,等量的乳酸,1號試管pH變化明顯，pH明顯上升；2、3號,試管pH變化不明顯,1號試管pH變化明顯，pH明顯下降；2、3號,試管pH變化不明顯,蒸餾水,不具有緩沖作用，為對照組；人工配制的緩沖溶液具,有緩沖作用；動物血漿與緩沖溶液一樣具有緩沖作用，,說明其成分中含有緩沖物質(zhì),【解析】本題是一個實驗設計題，在實驗設計題中除了要研究的變量是可變的之外，其他的條件必須保持相同。在實驗過程中要遵循對照原則、單一變量原則和等量原則。對結果的分析一定要到位，把現(xiàn)象與結論一起總結出來。,1.(2011四川)下列關于人在劇烈運動時生理變化過程的描述，正確的是( ) A

13、大量失鈉，對細胞外液滲透壓的影響大于細胞內(nèi)液 B大量乳酸進入血液，血漿由弱堿性變?yōu)槿跛嵝?C胰高血糖素分泌量上升，促進肝糖原和肌糖原分解 D血液中O2含量下降，刺激了呼吸中樞促進呼吸運動,A,【解析】人體中鈉鹽主要存在于細胞外液，對維持細胞外液的滲透壓有重要作用，當鈉鹽大量流失時，細胞外液的滲透壓降低；大量乳酸進入血液后，由于血液中存在H2CO3/NaHCO3等緩沖物質(zhì)，可與乳酸結合，使血液中的pH相對穩(wěn)定；胰高血糖素可促進肝糖原分解成葡萄糖，促進非糖物質(zhì)轉變?yōu)槠咸烟牵M而達到升高血糖的目的，但肌糖原不能再分解成為血糖；刺激呼吸中樞促進其呼吸運動的物質(zhì)主要是CO2。,2.(2011江蘇)下列關

14、于人體內(nèi)環(huán)境的敘述，錯誤的是( ) A抗原與抗體的特異性結合發(fā)生在內(nèi)環(huán)境中 B內(nèi)環(huán)境成分中含有CO2、尿素、神經(jīng)遞質(zhì)等 C組織液滲回血漿和滲入淋巴的量相差較大 D血漿的成分穩(wěn)定時，機體達到穩(wěn)態(tài),D,【解析】抗原與抗體的特異性結合屬特異性免疫中的體液免疫，是在細胞外進行的；細胞代謝所產(chǎn)生的CO2、尿素等終產(chǎn)物需經(jīng)內(nèi)環(huán)境再由相應器官排出體外，突觸前膜釋放的神經(jīng)遞質(zhì)進入突觸間隙，即組織液，然后作用于突觸后膜；組織液、血漿和淋巴三者的關系為 在正常生理狀態(tài)下， 血漿和組織液之間處于滲透平衡；穩(wěn)態(tài)是指內(nèi)環(huán)境的每一種成分和理化性質(zhì)都處于動態(tài)平衡的狀態(tài)。,3.(2010安徽)下列關于內(nèi)環(huán)境的敘述，正確的是(

15、 ) A內(nèi)環(huán)境的滲透壓下降會刺激下丘腦分泌抗利尿激素增加 B內(nèi)環(huán)境是一個主要由 / 構成的緩沖體系 C內(nèi)環(huán)境是機體進行正常生命活動和細胞代謝的場所 D內(nèi)環(huán)境的變化會引起機體自動地調(diào)節(jié)器官和系統(tǒng)的活動,D,【解析】本題考查有關內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的相關知識，抗利尿激素增加，減少尿量；內(nèi)環(huán)境的滲透壓下降，尿量增加，A錯。內(nèi)環(huán)境緩沖體系主要由H2CO3和NaHCO3構成，B錯。細胞代謝在細胞內(nèi)進行，內(nèi)環(huán)境是細胞外液，C錯。內(nèi)環(huán)境的變化，機體進行調(diào)節(jié)通過各器官和系統(tǒng)的活動完成。D對。,4.(2011青島模擬)下列物質(zhì)，在血漿中都能找到的有( ) A促甲狀腺激素、氧、尿素、血漿蛋白 B蛋白酶、鈣離子、脂肪、葡萄糖

16、 C呼吸酶、脂肪酸、載體、膽固醇 D氨基酸、麥芽糖、二氧化碳、鈉離子,A,【解析】B選項中，蛋白酶為消化酶，如果是細胞內(nèi)消化，則存在于細胞中的溶酶體內(nèi)，如果為細胞外消化，則存在于消化道內(nèi)，均不屬于內(nèi)環(huán)境，不可能在血漿中；C選項中，呼吸酶存在于細胞質(zhì)基質(zhì)和線粒體中，與有機物氧化分解有關的酶，存在于細胞內(nèi)，不可能在血漿中；D選項中，麥芽糖是植物特有的二糖，雖然在消化道內(nèi)，動物可以將淀粉分解為麥芽糖，但不能被吸收到血漿等內(nèi)環(huán)境中，血漿內(nèi)也不可能存在；A選項中，促甲狀腺激素等激素由血液中的血漿運輸，氧氣主要由紅細胞中的血紅蛋白運輸，但少量可以直接由血漿運輸，尿素等代謝廢物要由血漿運送到腎臟，再由泌尿系

17、統(tǒng)排出體外，血漿蛋白就是指血漿中的蛋白質(zhì)。答案只能選A。,5.(2010九江高三月考)有關人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的敘述，錯誤的是( ) A有3種以上的生理系統(tǒng)參與維持體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài) B人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的失調(diào)與外界環(huán)境無關 C穩(wěn)態(tài)有利于參與其調(diào)節(jié)的器官保持機能正常 D人體維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力有限,B,【解析】內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)是機體各器官正常完成生理機能的必要條件，內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的維持除了有神經(jīng)系統(tǒng)參與神經(jīng)調(diào)節(jié)和內(nèi)分泌系統(tǒng)為主參與的體液調(diào)節(jié)，還要有循環(huán)系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)、泌尿系統(tǒng)、皮膚等各器官系統(tǒng)共同協(xié)作，以達到各種理化因素的相對穩(wěn)定，但這種調(diào)節(jié)能力是有限的，當外界環(huán)境的變化過于劇烈，或者自身的調(diào)節(jié)功能出現(xiàn)障礙時，內(nèi)環(huán)

18、境的穩(wěn)態(tài)就會遭到破壞。所以答案應該選擇B。,6.(2009平遙高三月考)有關內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的下列描述中，闡明其實質(zhì)的是( ) A是體內(nèi)細胞生活不可缺少的條件 B各個器官系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動的結果 C在神經(jīng)和體液共同調(diào)節(jié)下實現(xiàn)的 D成分、溫度、pH值等理化質(zhì)性呈現(xiàn)動態(tài)平衡,D,【解析】內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)就是正常機體通過調(diào)節(jié)作用，使各個器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)活動，共同維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定狀態(tài)，即內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的實質(zhì)就是內(nèi)環(huán)境的成分和溫度、pH值等理化性質(zhì)呈現(xiàn)相對穩(wěn)定狀態(tài)，是一種動態(tài)平衡。,7.(改編)人體內(nèi)的細胞外液構成了細胞生活的液體環(huán)境，在這個環(huán)境中可發(fā)生許多生物化學反應。下列所列出的有關生化反應中，可以發(fā)生在這個環(huán)境中的是( ) A骨骼肌肌細胞因劇烈運動產(chǎn)生的乳酸與碳酸氫鈉作用生成乳酸鈉和碳酸 B突觸前膜釋放的神經(jīng)遞質(zhì)和垂體分泌的生長激素的合成 C葡萄糖分解形成的丙酮酸被氧化分解成二氧化碳和水 D蛋白質(zhì)在蛋白酶和肽酶作用下消化分解成多肽、氨基酸,A,【解析】,B選項中，突觸前膜分泌的神經(jīng)遞質(zhì)和垂體分泌的生長激素都會進入內(nèi)環(huán)境，但神經(jīng)遞質(zhì)的合成是在神經(jīng)細胞中在高爾基體的參與下合成的，生長激素是垂體細胞內(nèi)合成的一種分泌蛋白，