人教版 (2019)必修1《分子与细胞》第1节 细胞是生命活动的基本单位导学案
展开第一节 细胞生活的环境
知识点一 体内细胞生活在细胞外液中
1 .体液
(1) 概念:人体内含有大量 的液体,这些液体统称为体液。
(2) 组成
① 是血细胞直接生活的环境。
② 是体内绝大多数细胞直接生活的环境。
③ 是淋巴细胞直接生活的环境。
(3)血浆、组织液、淋巴液及细胞内液之间的相互关系
2 .内环境
(1) 概念:由 构成的液体环境。
(2) 作用:是机体内细胞生活的 环境。
知识点二 细胞外液的成分
1.血浆的主要成分
血浆中约90%为水;其余10%分别是:无机盐(约1%), (7%〜9%),以及 ,包括各种营养物质 (如葡萄糖)、激素、各种代谢废物等。
2.组织液、淋巴液、血浆成分的异同点:组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆的相近,最主要的差别是血浆中含有较多的 。
3.细胞外液是一种类似于海水的 ,这在一定程度上反映了 。
知识点三 内环境的理化性质
1.细胞外液的理化性质主要表现在 、 和 三个方面。
2.渗透压
(1)概念:溶液中 对水的吸引力。
(2)影响渗透压的因素
溶质微粒数目 | 对水的吸引力 | 渗透压高低 |
越多 |
| 越高 |
越少 | 越小 | ____ |
(3)决定物质
①血浆渗透压:主要与 和 的含量有关。
②细胞外液渗透压:90%以上来源于 和 。
3.酸碱度
4.温度:人体细胞外液的温度一般维持在 左右。
知识点四 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
细胞可以直接与 进行物质交换;内环境与外界环境的物质交换过程,需要体内
的参与。
细探教材
细胞生活环境之一脑脊液、滑液、房水
【深入思考】
人体内的液体都属于内环境吗?
【易混易错】
1.血浆中含有水、无机盐、代谢废物、气体、激素及各类营养物质。( )
2.组织液、淋巴液的成分与血浆完全相同。( )
3.细胞外液是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 ( )
4.人体剧烈运动时,无氧呼吸产生乳酸的过程发生在内环境中。( )
精研重点难点
要点一 体细胞生活在细胞外液中
- 体液的组成
(1)细胞内液:人体内存在于细胞内的液体称为细胞内液,如细胞质基质、线粒体基质和核液等。
(2)细胞外液:人体内存在于细胞外的液体称为细胞外液,即体内细胞生活的直接环境,主要包括血浆、组织液和淋巴液等.
(3)细胞液与细胞内液的区别,液泡中的液体称为细胞液.属于细胞内液的范畴。
2.内环境
(1)血浆、组织液和淋巴液之间的联系
①毛细血管分布于组织间隙中,当血浆沿动脉流入毛细血管的动脉端时,其中的许多物质会透过毛细血管壁进入组织细胞间隙的组织液中,为细胞代谢提供营养物质;而组织液中包括细胞代谢产物在内的各种物质,大部分在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中,因此,组织液和血浆可以进行双向物质交换.
②毛细淋巴管具有比毛细血管更大的通透性,组织液中的一些大分子物质较易进入毛细淋巴管,这些物质一旦进入毛细淋巴管一般就不再回渗。因此,淋巴液与组织液之间的物质交换是单向的。
③毛细淋巴管的一端是盲端,其内的淋巴液 通过各级淋巴管,经过淋巴结等淋巴器官, 并最终汇入血浆,参与全身的血液循环。因此,淋巴液和血浆间的交换也是单向的。
(2)机体全身的细胞外液是一个有机的整体。
3.血浆、组织液和淋巴液之间的比较
细胞 | 内环境 |
组织细胞 |
|
毛细血管壁细胞 |
|
毛细淋巴管壁细胞 |
|
红细胞 |
|
淋巴细胞和吞噬细胞 |
|
4.不同人体细胞所处的内环境不同
【特别提醒】环境的“内''和“外”具有相对性
(1)就人体而言,外环境就是我们生活的外界环境,是人体以外的环境,人体的内环境是由血浆、组织液、淋巴液等组成的液体环境。
(2)就细胞而言,血浆、组织液、淋巴液等是体内细胞直接生活的液体环境,也就是细胞外液。“内环境”与“细胞外 液”等同。“血浆、组织液、淋巴液等液体”对于人体外界环境而言是内环境,对于细胞而言是细胞外液。
(3)体腔液虽然在体内,但它既不在细胞之间. 也不能为组织细胞提供物质交换的原料,所以不属于细胞外液(或内环境)或体液。
内邪境主要包括姐织液、血浆和淋巳液,但 不是只有这三种,还有脑希液等.
(4)血浆中的血细胞、组织液中的组织细胞不属于内环境的组成成分。
(5)内环境是针对高等动物的一个概念,单细胞动物(或原生动物)、简单的多细胞动物(如水螅)以及植物没有所谓的内环境。
【素养探究】
“水疱”和“血疱”的成分相同吗?
【题型诀】
1.[河北石家庄2020高二上期末]下列有关内环境的相关叙述,正确的是 ( );
A.单细胞生物的内环境是指细胞内液 B.内环境就是由细胞外液构成的液体环境
C.所有的细胞都生活在内环境中 D.内环境是细胞内液与细胞外液进行物质交换的媒介
2.下列属于人体内环境的是 ( )
A.呼吸道内的气体 B.消化道内的消化液
B.毛细血管内的血浆 D. 膀胱内的尿液
3.下列选项中对内环境的描述不正确的是( )
A.是体液的一部分,包括血液,淋巴液和组织液等
B.是细胞与外界环境交换物质的媒介
C.是细胞生活的环境.不同类型的细胞生活的内环境可能不同
D.内环境中含量最多的物质是水
要点二 内环境及其组成中的2个“认清”
【题型诀】
1.[山东聊城2021高二上期中]内环境成分复杂,下列物质能存在于内环境中的是( )
a.胰蛋白酶、Na+、ATP、葡萄糖 : B.CO2、胰岛素、尿素、抗体
C.肝糖原、核苷酸、纤维素、氨基酸 D.甘油三酯、血红蛋白、磷脂、胆固醇
2.下列生理过程能够在人体内环境中进行的是( )
A.抗原与抗体结合 B.氨基酸的脱水缩合反应
C.淀粉水解成麦芽糖 D.丙酮酸氧化分解成C02和H20
3.人体内含有大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。下列关于体液的叙述,正确的是( )
A.体液中含最多的是细胞外液,包括血液、组织液和淋巴液
B.人体内的细胞直接生活在由细胞外液构成的内环境中
C.小肠上皮细胞生活的内环境是组织液和肠液
D.3种细胞外液的成分之间均可直接相互转化
3-1.[湖南娄底2021高二上期中】下列关于人体体液的叙述,正确的是( )
A.泪液、尿液和消化液均不属于体液 B,饮水过多,会导致血浆渗透压升高
C.葡萄糖分解成丙酮酸发生在内环境中 D.人体体液是指由细胞外液构成的细胞生存的液体环境
3-2.长时间行走使脚掌磨出水疱,几天后水疱消失,此时水疱中的液体主要渗入( )
A.组织细胞 B.各级动脉和静脉 C.排泄系统 D.毛细血管和毛细淋巴管
4.向盛有家兔新鲜血液的试管中加入抗凝剂并离心后,上层是淡黄色液体,关于该液体的叙述,正确的是()
A.该液体是血浆,其蛋白质含量高于细胞内液
B.该液体只运输氧气和营养物质,不运输代谢产物
C.该液体中可能存在许多酶,如蛋白酶、淀粉酶等
D.该液体成分一定程度上说明生命起源于原始海洋
4-1.下列生命活动发生在内环境中的是( )
A.摄食的蔗糖水解成单糖 B.组织液中的性激素运输至垂体
C.血红蛋白与O2结合 D.丙酮酸和[H]转化为乳酸
4-2.下列各项中,可以看作物质进入内环境的是( )
A.牛奶进入胃中 B.精子进入输卵管与卵细胞结合
C.口服抗菌药物 D.肌肉注射青霉素
要点三 内环境的理化性质
1.渗透压
血浆的渗透压与0. 9%的NaCl溶液或5%的葡萄糖溶液的渗透压大致相等,故二者为血浆的等渗溶液,前者又叫生理盐水.凡浓度高于0.9%NaCl溶液的溶液称为高渗溶液,低于其则称为低渗溶液。在37℃时,人的血浆渗透压约为770 kPa,相当于细胞内液的渗透压。
2.酸碱度
①范围:正常人的血浆近中性,pH为7.35--7.45.
②影响因素:主要是细胞代谢和饮食。剧烈运动时,细胞产生的酸性物质(CO2、乳酸等)进入血液,会使血浆pH暂时下降,饮食摄入的酸性或碱性物质进入血液后也会引起血浆pH的小幅变动。
③调节机制:通过缓冲物质进行调节。血浆 pH能够保持相对稳定,与它含有HCO3-、 H2CO3等物质有关。
【求甚解】-缓冲对及其作用
血浆中成对存在的与酸碱缓冲有关的物质叫作缓冲对,如H2CO3/ HCO3-、H2PO4-/HPO42-等。它们调节酸做度的机理如下(以H2CO3/ HCO3-为例):
当酸性物质增多时(如剧烈运动产生乳酸等),H++HCO3- H2CO3(不隐定),
H2CO3 H2O + CO2 (呼吸排出体外);
当碱性物质增多时(如摄取过多含CO32-的食物),CO32-+H2CO3 2HCO3-(经育脏排出)。
缓冲对的调节作用是有一定限度的,内环境酸碱度的变化超过一定范围就会危害健康,过酸或过碱会引起机体酸中毒或碱中毒。
(3)温度
人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右,过高或过低都会影响新陈代谢过程中酶的活性。
【素养探究】
为什么细胞外液渗透压的90%以上来源 于Na+和Cl-?
【题型诀】
1.下列关于人体内环境与稳态的叙述,正确的是 ( )
A.渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面
B. 细胞外液渗透压的90%以上来源于血浆蛋白
C.正常人的血浆pH接近中性,与它含有HCO3-、NO3-等离子有关
D.消化酶、水、RNA聚合酶都属于内环境的成分
2.[河南南阳2021-期中]下列有关人体细胞外液的叙述,错误的是( )
A.细胞外液的组成成分中含员最多的是水
B.细胞外液的温度一般维持在37℃左右
C.正常情况下,血浆渗透压与细胞内液渗透压相当
D.组织液中大部分物质被毛细血管的动脉端重新吸收
2-1.[辽宁抚顺2021高二上期中]如图表示 某人从初进高原到完全适应,其体内血液中乳酸浓度的变化曲线,下列对AB段和BC段变化 原因的分析,正确的是( )
A.AB段上升是因为人初进高原,呼吸频率加快
B.BC段下降的原因是乳酸被血液中缓冲物质转化为其他物质或造血
功能增强使红细胞数量
时间
C.AB段上升的原因是人体只进行无氧呼吸,产生大量的乳酸进入血液
D. AB段产生的乳酸,在BC段与Na2CO3反应
3.〔河北唐山一中2020高二上期中]通过研究发现,人的血浆pH通常在7.35 - 7.45之间,其变化不大的原因是 ( )
①H2CO3/ HCO3-、H2PO4-/HPO42-等多对缓冲物质对血浆pH起缓冲作用
②通过呼吸系统可不断排出CO2
③血浆中过多的碳酸氢盐也可以经肾脏随尿液排出体外
④神经系统对呼吸强度的调节有利于维持血浆pH的相对稳定
⑤主要是通过食物中的碱性物质和酸性物质来调节血浆pH的
A.只有①② B.只有①②③ C.只有①②③④ D.只有①②③⑤
要点三 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
1.细胞直接与内环境进行物质交换
细胞不断获取进行生命活动所需要的物质,同时又不断排出代谢产生的废物,从而推持细胞正常的生命活动。
2.内环境与外界环境的物质交换过程需要体内各个器官、系统的参与
(1)外界环境中的营养物质、02等分别通过消化系统、呼吸系统进入循环系统,再经组织液进入组织细胞参与新陈代谢。
(2)细胞产生的代谢废物、水和无机拄等先进入组织液,再被吸收进血浆,经过循环系统运输到呼吸系统、泌尿系统、皮肤等,从而排出体外。
3.细胞与内环境是相互影响、相互作用的
细胞不仅依赖于内环境,也参与内耳境的形成和维持。
【素养探究】
1.体内细胞产生的代谢废物,如尿素和CO2是怎样从内环境排到体外的?
- 细胞外液的温度能够维持稳定的根本原因是什么?
【题型诀】
- 如图为“细胞直接与内环境进行物质交换"的图解,其中①④⑥为细胞外液.下列相关叙述中错误的是( )
- 若某人患镰状细胞贫血,则形态发生变化的可能是
图中的③
- 若某人患肾炎疾病,血浆中蛋白质含量降低,
会使图中⑥液体增加,引起组织水肿
C.图中③和⑦细胞具体的内环境分别是血液和组织液
D.某人皮肤烫伤后,出现了水疱,该水疱内的液体主要是指图中的标号⑥
2.(易错题)如图表示药物经注射(肌肉注射或静脉注射)到达相关细胞的过程,图中a、b、c、d的名称分别是( )
①血浆 ②组织液 ③淋巴液
A.①②③① B.②①③② C.③①②③ D.②③①①
2-1.如图表示人体组织细胞与细胞外液发生物质交换的过程。下列有关叙述正确的是( )
A.组织细胞产生的代谢废物如尿素,从内环境排出体外可经过循环系统、泌尿系统
B.①代表血液,②代表组织液,③代表淋巴液
C.组织细胞所处的内环境大多数是血浆
D.激素、氨基酸、胰蛋白酶都是内环境的成分
【组织水肿及其产生原因的分析】
(1)组织水肿是指组织间隙液体过多而引起全身或身体一部分肿胀的症状,又称水肿、浮肿。
(2)正常情况下,血浆与组织液的渗透压处于等渗状态,组织液的生成和回流是平衡的。如果某种原因引起血浆的渗透压降低或组织液的渗透压升高,血浆中的水分就会进入组织液,导致组织液增加,出现组织水肿的现象。具体原因如下:
【题型诀】
1.[山西朔州2021高二上期中]组织水肿是人体内组织液增多所导致的。下列关于组织水肿的说法,不正确的是 ( )
A血浆蛋白含最增加,可能引起组织水肿
B.组织水肿与细胞外液渗透压的变化有关
C.血浆中无机盐离子浓度的变化可能会引起组织水肿:
D.毛细血管壁通透性增加可能引起组织水肿
2.[湖北四地六校2021高二上联考]如图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程,下列叙述正确的是 ( )
A.若某人患肾小球肾炎,将会导致②中蛋白质减少,形成组织水肿
B.从外界摄入的K+,进入细胞的途径为外界环境→消化系统→A→①→②→组织细胞
C.①中若Ca2+浓度过高,易引起肌肉抽搐
D.淋巴细胞生活的内环境只有③
【体液成分之间的转化】
1.[四川成都2020高二上期中]如图是肌细胞与内环境的物质交换关系,x、Y、z表示三种细胞外液。下列叙述错误的是 ( )
A.X中的代谢产物主要来自肌细胞,营养物质主要来自Y
B.肌细胞的代谢产物可能导致X的pH暂时降低
C.X中的大分子物质可通过Z进入Y
D.若Y中渗透压升高,可能导致组织水肿
1-1.河北石家庄正定中学2020高二上期中]如图是淋巴液和另外三种液体之间相互关系的示意图,下列相关判断错误的是( )
A.丙与乙之间的关系不成立
B.如果甲与乙之间的水分交换失去平衡,可能会引起组织水肿
C.淋巴液不仅可以调节甲与乙之间的水分平衡,而且能将甲中少量的蛋白质运回乙
D.4种液体之间不断发生物质交换,为细胞提供了必需的物质并排出了代谢废物
要点四 计算物质至少穿过的生物膜层数
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换时的物质穿膜分析(以葡萄糖、氧气和CO2为例)
1.生物膜主要包括细胞膜、细胞器膜和核膜等。
2.肺泡壁、毛细血管壁、小肠绒毛上皮都是由单层细胞构成的,物质经过这些结构1次,就是穿过了 1层细胞,即2层细胞膜
(1)首先弄清楚所分析物质的起点,途径和终点
注意:O2需要红细胞运输,在线粒体中被利用;葡萄糖在细胞质基质中被利用。
(1)葡萄糖
①转移途径:小肠肠腔中葡萄糖→小肠绒毛上皮细胞(2层)→毛细血管壁(2层)→毛细血管壁(2层)→组织细胞(1层),共7层生物膜
②相关系统:消化系统、循环系统.
(2)O2
①转移途径:肺泡中的O2→肺泡壁(2层)→ 毛细血管壁(2层)→红细胞(2层)→毛细血管壁(2层)→组织细胞(1层)→线粒体(2层),共11层生物膜。
②相关系统:呼吸系统、循环系统.
(3)CO2 (组织细胞产生的co2要排到肺泡中)
①转移途径:组织细胞(1层)→ 毛细血管壁(2层)→毛细血管壁(2层)→肺泡壁(2层),共7层生物膜。
②相关系统:呼吸系统、循环系统
(2)注意题目中问的是“生物膜”还是“磷脂分子层”。
1层生物膜=1层磷脂双分子层=2层磷脂分子层。
【素养探究】
淀粉的消化产物葡萄糖被人体所吸收并被组织细胞彻底氧化分解的过程中(如图)共穿过( )层磷脂分子。
【题型诀】
1.如图为小肠绒毛上皮细胞(如图中①所示)与内环境之间进行物质交换的示意图,下列说法正确的是( )
A.葡萄糖进入①的方式是协助扩散
B.③内液体渗透压过高可引起组织水肿
C.由②携带的氧到组织细胞内被利用,至
少需要经过6层生物膜
D.⑤内液体含有的蛋白质与③内一样多
2.下列有关物质的穿膜层数的计算,正确的是( )
A.组织细胞产生的CO2要排到肺泡中,至少要穿过7层细胞膜
B.肺泡中的02要进入组织细胞,至少要穿过7层细胞膜
C.组织细胞产生的尿素要排到体外,至少要穿过5 层生物膜
D.小肠肠腔中的营养物质要供应给组织细胞利用,至少要穿过5层生物膜
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