必修三1-1细胞生活的内环境与稳态.ppt

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1、,自主梳理 一、体内细胞生活在细胞外液中 1体液：由 (约占2/3)和 组成。 2内环境 (1)概念：由 构成的液体环境。 (2)组成及关系 组织液,细胞内液,细胞外液,组织液、血浆和淋巴等,血浆,淋巴,二、细胞外液的渗透压和酸碱度及其与外界环境的关系 1渗透压：大小主要与 、 的含量有关。 2酸碱度：正常人的血浆近中性，pH为 。 3温度：一般维持在 左右。 4内环境与外界环境的关系：内环境是 与外界环境进行 的媒介。,无机盐,蛋白质,7.357.45,37,细胞,物质交换,互动探究 1.某位同学在家帮父母做农活，不久手掌磨出了水泡，你知道水泡中是什么液体吗？ 2人体细胞是通过内环境与外界发

2、生物质交换的，你知道草履虫、细菌等单细胞生物是如何与外界发生物质交换的吗？ 提示 1.水泡的主要成分是组织液。 2单细胞生物直接通过细胞膜与外界发生物质交换。 要点归纳,一、细胞外液与外界环境的关系 组织细胞通过内环境实现与外界环境的物质交换，而该过程需要各个器官系统的参与。组织细胞既依赖于内环境，又参与了内环境的形成和维持。具体物质交换过程如图所示。,1体内细胞只有经过内环境才能与外界进行物质交换，因此内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 2直接与内环境的物质交换有关的系统有四个(消化系统、呼吸系统、泌尿系统和循环系统)；器官有一个(皮肤)。 3人的呼吸道、消化道、膀胱等有孔道与外

3、界相连，储存的液体也直接与外界接触，所以这些液体不属于体液。,4某种物质出入细胞的过程分析 (1)小肠、肺、肾脏、毛细血管和毛细淋巴管的结构特点 小肠：小肠内表面有丰富的小肠绒毛，绒毛内具有毛细血管和毛细淋巴管，绒毛壁、毛细血管壁和毛细淋巴管壁均由单层细胞构成，便于小分子物质通过它们而进入循环系统。,肺的基本单位是肺泡，肺泡周围缠绕着丰富的毛细血管，肺泡壁和毛细血管壁一样，也是由单层细胞构成。 肾脏的基本单位是肾单位，肾单位由肾小球和肾小管组成。肾小球壁、肾小管壁和毛细血管壁一样，由单层细胞组成，便于对血浆的过滤(形成原尿)和对原尿的重吸收。 以上凡是单细胞构成的结构(小肠绒毛壁、毛细血管壁、

4、毛细淋巴管壁、肺泡壁、肾小球壁、肾小管壁等)，物质通过时要经过两层细胞膜，4层磷脂分子层。,二、内环境的理化性质 1渗透压 (1)定义：溶液中溶质微粒对水的吸引力。 (2)渗透压的成因,2.酸碱度 (1)正常人的血浆pH接近中性，约在7.357.45之间。 (2)维持因素：与含有 等离子有关。 (3)维持酸碱平衡的体系：主要由Na、K和 有机酸和蛋白质构成，它们均具有一定的缓冲能力，可以维持体液的酸碱平衡。,3温度 (1)人细胞外液的温度一般维持在37左右，所以人的体内酶的最适宜温度也是37左右。 (2)体温：幼年成年老年；女性男性。,感悟拓展 1内环境 内环境是对多细胞生物而言的，单细胞生物

5、生活在水中，可以直接与外界环境进行物质和能量的交换。 几种常考细胞的内环境：,血浆蛋白一般位于血浆内，血红蛋白则位于红细胞内。所以血浆蛋白是内环境的成分，而血红蛋白不是。 2渗透压 渗透压包括细胞内液渗透压和细胞外液渗透压，在应用时应注意它们的区别。离体细胞酶的活性，受环境温度影响较大；而正常人体内细胞酶的活性基本与外界无关。,1下列有关内环境稳态的叙述中，正确的是( ) A用一定量的盐酸滴定等量的人体血浆与0.9%的NaCl溶液，两者的pH变化相同 B内环境稳态是机体在神经系统的调节下，由各个器官、系统的协调活动共同维持的 C在正常情况下，内环境的各项理化性质是保持不变的 D在正常情况下，内

6、环境的各项理化性质是经常处于变动之中的，但都保持在适宜的范围内,解析 由于人体血浆中有缓冲液，一定量的盐酸不会使血浆中的pH发生较大变化，而NaCl溶液中没有缓冲物质，加入盐酸后pH变化较大；内环境稳态是机体在神经体液免疫共同调节下，由各个器官、系统的协调活动共同维持的；内环境的各项理化性质应处于动态平衡状态，因而A、B、C三项都错。在正常情况下，内环境的各项理化性质是经常处于变动之中的，但在机体的调节下，都保持在适宜的范围内。 答案 D,高等多细胞动物的物质交换主要涉及体内细胞 组织液 血浆(或淋巴) 呼吸系统 泌尿系统 消化系统 体外环境 营养物质进入人体内细胞，CO2从体内排到体外，体内

7、细胞代谢的终产物尿素排出体外的顺序依次是 ( ) A B C D,答案 BAD 解析 内环境是细胞生活的直接环境，细胞只能通过内环境间接地和外界环境进行物质交换。,自主梳理 一、内环境的动态变化 1体温的变化规律 正常情况下，不同人的体温会因 、 的不同而存在差异。同一个人的体温在一日内 ，但一般不会超过 。 2稳态：健康人内环境的每一种成分和 都处于动态平衡中。这种动态平衡是通过 实现的。生理学家把正常机体通过 ，使 协调活动，来维持内环境的 状态叫稳态。,年龄,性别,也会波动,1,理化性质,机体的调节作用,调节作用,各个器官、,系统,系统,二、对稳态调节机制的认识 1法国生理学家贝尔纳曾推

8、测，内环境的恒定主要依赖于 的调节。 2美国生理学家坎农提出了稳态维持机制的经典解释：内环境稳态是在 的共同作用下，通过机体 分工合作、协调统一而实现的。 3目前普遍认为， 网络是机体维持稳态的主要调节机制。 4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， 就会遭到破坏。,神经系统,神经调节和体液调节,各种器官、系统,神经体液免疫调节,内环境的稳态,三、内环境稳态的重要意义 1细胞代谢需要依靠氧化分解 来提供能量，只有 含量和血液中的 保持在正常范围内，才能为这一反应提供充足的反应物。 2细胞代谢的进行离不开酶，酶的活性又受 等因素的影响。只

9、有 等都在适宜的范围内，酶才能正常地发挥催化作用。 3 是机体进行正常生命活动的必要条件。,葡萄糖,血糖,含氧量,温度、,pH,内环境稳态,温度、pH,互动探究 内环境的稳态是某种理化性质绝对不变吗？ 提示 不是，内环境的稳态是相对稳定的状态，某一理化性质可以在一定范围内波动。 要点归纳 1内环境稳态的内容 (1)内环境各种成分保持相对稳定 血浆的主要成分,(2)内环境理化性质相对稳态 渗透压指溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压主要由无机盐和蛋白质决定，其中细胞外液渗透压的90%以上是由Na和Cl决定的。,酸碱度正常人的血浆近中性，pH为7.357.45。血浆的pH之所以能够维持稳定，与它含有

10、HCO、HPO等离子有关。 人体细胞外液的温度一般维持在37左右，所以人体内酶的最适宜温度也是37左右。,2内环境稳态的调节 (1)内环境稳态的调节是一种反馈调节：神经一体液一免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。 (2)在神经和体液的调节下，通过机体各器官、系统分工合作，协调一致，共同维持内环境的稳定。 (3)免疫系统能发现并消除异物、外来病原微生物等引起内环境波动的因素。,3内环境稳态意义 (1)意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件内环境稳态破坏，细胞代谢将出现紊乱。 血糖正常保证机体正常的能量供应； 温度、pH相对稳定酶活性正常，细胞正常代谢； 渗透压相对稳定细胞维持正常

11、的形态和功能。 (2)失调症 血糖平衡失调低血糖、糖尿病等； pH失调酸中毒、碱中毒； 渗透压失调细胞形态、功能异常； 体温失调发热、中暑等。,4实验：生物体维持pH稳定的机制 (1)实验原理：各种生物均具其特定的pH范围这是保障酶活性的前提，生物组织中pH之所以维持稳定，与其含有缓冲物质(如人血浆中含 等)有关。 本实验采用对比实验的方法，通过向自来水、缓冲液、生物材料中加入酸或碱溶液引起的pH的不同变化，定性说明人体内液体环境与缓冲液相似而不同于自来水，从而说明生物体pH相对稳定的机制。,(2)实验对比分析 表示用NaOH对自来水pH变化的处理。 表示NaOH或盐酸分别对缓冲液和生物材料的

12、处理。 表示用盐酸对自来水的处理。,比较以上三曲线变化规律可知：生物材料的性质类似于缓冲液而不同于自来水，说明生物材料内含有酸碱缓冲物质，从而能维持pH相对稳定。 感悟拓展 (1)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。 (2)稳态并不意味着固定、不变动，而是一种在一定范围内可变、是相对稳定的状态。,2如图表示人运动前后血液中乳酸浓度的变化曲线，请分析一下BC段变化的原因 ( ) A乳酸与NaH2PO4反应生成H3PO4 B乳酸与血液中的O2发生氧化反应 C乳酸与碳酸钠完全反应 D乳酸与NaHCO3反应生成CO2

13、 答案 D,在健康人体的血浆中，HCO约为H2CO3的20倍，如果HCO/H2CO315，立即发生酸中毒。此实例说明无机盐能够 ( ) A调节细胞的渗透压 B调节细胞的pH C组成细胞的结构 D维持细胞正常形态 答案 B,命题热点1 考查引起组织水肿的原因 【例1】 正常情况下，当人体局部组织活动增加时，代谢产物增加，此时该组织中的 ( ) 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,答案 A 解析 当人体局部组织活动增加，代谢产物增加时，就使组织液渗透压增大，使生成组织液的有效滤过压增大，促进组织液的生成增加。由于淋巴是组织液渗透到毛细淋巴

14、管内形成的，且单向汇入血液循环，所以随组织液的增加，淋巴的生成也增加。,拓展提升 组织水肿是由于组织液增多造成的。主要原因包括以下几个方面： (1)过敏反应中组织胺的释放引起毛细血管通透性增高，血浆蛋白进入组织液使其浓度升高，吸水造成水肿。 (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而致使组织液浓度升高。 (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)营养不良时，血浆蛋白或细胞内蛋白质减少，使血浆浓度降低或细胞内液浓度下降，水分渗透进入组织液。,组织水肿是在不同条件下，组织液浓度升高或血浆细胞液浓度下降，引起水分移动，使血浆、细胞内液中的水渗透到组织液

15、引起的水肿现象。 毛细血管壁通透性增加，使正常情况下不能透过的血浆蛋白渗出毛细血管壁进入组织液，致使组织液浓度升高，组织液的生成多、回流少，使较多的水分滞留在组织液中，导致局部肿大，表现出过敏反应。,命题热点2 关于pH稳定的调节机制 【例2】 稳态是人体进行正常生命活动的必要条件，其中内环境的pH保持相对稳定是人体稳态的重要组成部分，血浆是人体内环境的重要成分。为探究人体内环境中pH的相对稳定是由于血浆中存在着缓冲物质，试设计一个探究实验，并回答下列问题：,(1)实验材料及用具 家兔的血浆适量、蒸馏水、预先配制的缓冲液、量筒、试管若干支。模拟人体血浆内导致pH变化的主要物质是_。此外，还必须

16、以_作实验用具。 (2)实验步骤 设置A、B两个实验组，每组取3支试管； 先向A组中的3支试管分别加入_，再依次滴入等量_，测量pH并记录填表；,(4)蒸馏水不具有缓冲作用，为对照组；人工配制的缓冲液具有缓冲作用；动物血浆与缓冲液一样具有缓冲作用，说明其成分中含有缓冲物质。 命题热点3 有关实验考查 高考的一个考查重点：温度影响酶的活性 具体考查方式：淀粉 颜色的深浅,【例3】 甘薯和马铃薯都富含淀粉，但甘薯吃起来比马铃薯甜。为探究其原因，某兴趣小组以甘薯块根和马铃薯块茎为材料，在不同温度、其他条件相同的情况下处理30 min后，测定还原糖含量，结果表明马铃薯不含还原糖，甘薯的还原糖含量见下表

17、：,(1)由表可见，温度为70时甘薯还原糖含量最高，这是因为_。 (2)马铃薯不含还原糖的原因是_。 (3)为了确认马铃薯不含还原糖的原因，请完成以下实验： 实验原理： _； _,备选材料与用具：甘薯提取液(去淀粉和还原糖)，马铃薯提取液(去淀粉)，二苯胺试剂，斐林试剂，双缩脲试剂，质量分数为3%的淀粉溶液和质量分数为3%的蔗糖溶液等。 实验步骤： 第一步：取A、B两支试管，在A管中加入甘薯提取液，B管中加入等量的马铃薯提取液； 第二步：70水浴保温5 min后，在A、B两支试管中 各加入_；,第三步：70水浴保温5 min后，在A、B两支试管中再各加入_； 第四步：_。 实验结果：_。 (4

18、)马铃薯不含还原糖，但吃起来略带甜味，这是由于_的作用，食用马铃薯后消化分解成的葡萄糖，被小肠上皮细胞吸收后发生的代谢变化是 _,答案 (1)还原糖的产生是酶作用的结果，酶具有最适温度 (2)不含淀粉酶 (3)淀粉酶水解淀粉产生还原糖 还原糖与斐林试剂反应，产生砖红色沉淀 第二步：等量淀粉溶液 第三步：等量斐林试剂 第四步：沸水浴加热煮沸12min 实验结果：A管砖红色，B管蓝色,(4)唾液淀粉酶 氧化分解为CO2、H2O及释放能量；合成糖原(肝糖原、肌糖原)；转变成非糖物质(脂肪、某些非必需氨基酸) 解析 绝大多数酶是蛋白质，少数酶为RNA，蛋白质类酶的活性与温度有着密切的关系，在最适温度时

19、活性最高；实验过程中注意实验设计原则的运用，除要控制的单一变量外，其他条件完全相同，如题中加入各种液体的数量、保温条件及时间、加热时间等，这些都需要做到符合等量性原则；口腔中的唾液淀粉酶可以把淀粉分解成麦芽糖，产生甜味。,1(2009广东，19)有关人体内环境稳态的叙述，错误的是 ( ) A有3种以上的生理系统参与维持体内环境稳态 B人体内环境稳态的失调与外界环境无关 C人体维持内环境稳态的调节能力有限 D稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常 答案 B,解析 本题考查人体内环境稳态的相关知识。维持机体内环境稳态，需要消化、呼吸、循环、泌尿等系统直接参与，还需要内分泌系统和神经系统的调节作用；

20、稳态有利于参与其调节的器官保持机能正常，以维持正常的生命活动；人体维持内环境稳态的调节能力是有限的，与外界环境有关，当外界环境变化超出人体调节能力的时候，内环境稳态就处于失调状态。,2(2008宁夏理综)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 答案 B,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

21、的进一步降低。,3(2007上海)下列过程发生在人体内环境中的是 ( ) A神经递质与受体结合 B葡萄糖脱氢分解产生丙酮酸 C食物中的蛋白质经消化被分解成氨基酸 D胰岛细胞合成胰岛素 答案 A 解析 神经递质与受体结合发生在突触间隙，属于内环境的范畴；食物中蛋白质经消化被分解成氨基酸发生在消化道内，消化道属于外界环境；其余两项均发生在细胞内。,4(2007广东理综)人体内环境的稳态有赖于正、负反馈调节。从总体来说，由正反馈调节完成的生理活动是 ( ) A体温的维持 B血糖浓度的稳定 C水盐平衡的调节 D凝血过程 答案 D,解析 A、B、C三项生理活动为常见的负反馈调节实例；血液凝固反应是由凝血因子参与的一系列酶促反应。血液凝固可人为划分为3个主要阶段，首先由凝血因子激活因子X，然后由凝血酶原激活物激活凝血酶原，最后导致可溶性的纤维蛋白原形成不溶性的纤维蛋白。血凝是一个逐级放大的级联正反馈过程，机体存在血凝和抗凝两个系统，它们是互相拮抗的。两个系统保持平衡是机体维持正常生理活动的必要条件。,