第1章 人体的内环境与稳态——【期末复习】高二上学期生物章节知识点梳理(人教版2019选择性必修1)
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第1节 细胞生活的环境
一、体内细胞生活在细胞外液中
1. 体液:生物体内含有大量以水为基础的液体,统称为体液。体液包括 细胞内液和细胞外液 ,体内细胞生活在细胞外液中。
体液: 细胞内液 (存在于细胞内,约占 2/3 )
1. 体液: 细胞外液 (存在于细胞外,约占 1/3 ),主要由 血浆 、 组织液 和 淋巴 组成。
2.各种细胞生活的直接环境
:
细胞名称 | 所处的内环境 | 细胞名称 | 所处的内环境 |
大多数组织细胞 | 组织液 | 血细胞 | 血浆 |
毛细血管壁细胞 | 血浆和组织液 | 淋巴细胞和吞噬细胞 | 淋巴或血浆 |
毛细淋巴管壁细胞 | 淋巴和组织液 |
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3.血浆、组织液、淋巴(液)之间的联系:
2. 内环境:血浆、组织液和淋巴通过动态的有机联系,共同构成机体内细胞生活的直接环境。为了区别于个体生活的外界环境,人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。
(1)体液各组成之间的关系
3.内环境的成分
(1)血浆的化学成分:血浆中约90%为水、蛋白质(7%~9% )、无机盐(约1% )血液运输的其他营养物质(葡萄糖)、激素、各种代谢废物等。
(2)淋巴与组织液的化学成分:组织液和淋巴液的成分和各成分的含量与血浆相近 ,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的 蛋白质 (血浆蛋白) ,而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
特别提醒:不属于内环境的成分归纳
①细胞内和细胞膜上特有的物质,如血红蛋白、呼吸酶等胞内蛋白和载体蛋白等膜蛋白;
②属于外界环境的液体成分,如消化液中的特有成分等;
③不能被人体吸收的物质,如纤维素、麦芽糖等。
4. 细胞外液的理化性质: 渗透压 、 酸碱度 和 温度 。
(1)渗透压
①概念:指溶液中 溶质微粒 对 水 的吸引力。
②决定因素:渗透压的大小取决于单位体积溶液中 溶质微粒 的数目:溶质微粒越多,即溶液浓度
越高 ,对水的吸引力 越大 ,溶液渗透压 越高 ;溶质微粒越少,即溶液浓度 越低 ,对
水的吸引力 越小 ,溶液渗透压 越低 。
③血浆渗透压的大小主要与 无机盐 、 蛋白质 的含量有关。
④在组成细胞外液的各种无机盐离子中,含量上有明显优势的是 Na+ 和 Cl- ,细胞外液渗透压的90%以上来源于 Na+ 和 Cl-。人的血浆渗透压约为770KPa、0.9%的生理盐水是血浆的 等渗 溶液。
⑤组织水肿原因分析
组织液浓度 升高 或血浆、细胞内液浓度 降低 ,引起水分移动,使血浆、细胞内液中的水渗透到组织液,组织液积累增多,从而引起组织水肿。
(2)酸碱度
①正常人的血浆近 中性 ,pH为 7.35~7.45 。
②血浆pH之所以能保持 相对稳定 ,与它含有的 HCO3-、HPO42- 等离子有关。
③调节血浆pH的物质: 缓冲 物质,如H2CO3/NaHCO3(主要)、NaH2PO4/Na2HPO4等。
(3)温度
人体细胞外液的温度一般维持在 37℃ 左右。人体内酶的最适温度为 37℃ 左右。
幼年 ≥成年 ≥老年
女性≥男性
同一个人1日内不超过 1 ℃
代谢越旺盛,释放的能量越多,温度也相对越高。
5. 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
(1)体内细胞可以直接与 内环境 进行物质交换: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。
(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,同时,细胞和内环境之间也相互影响、相互作用的。
(3)内环境与体内各器官、系统的联系
①直接与物质交换有关的系统有 消化系统 、 呼吸系统 、 循环系统 和 泌尿系统 ,器官有 小肠、肺、肾脏、皮肤 。
②营养物质→ 消化 系统→ 循环 系统→内环境→组织细胞内环境→ 循环 系统→
泌尿 系统和 皮肤 。
③O2→ 呼吸 系统→ 循环 系统→内环境→组织细胞内环境→ 循环 系统→ 呼吸 系统。
④静脉注射时,药物直接进入 血浆 ;肌肉注射时,药物直接进入 组织液 。
(4)葡萄糖与O2进入组织细胞被利用穿膜层数分析
①葡萄糖至少穿过 7 层膜:小肠黏膜上皮( 2 层)→进毛细血管( 2 层)…→出毛细血管( 2 层)
→组织细胞( 1 层)。
②O2至少穿过 11 层膜:肺泡壁( 2 层)→进毛细血管( 2 层)→进红细胞( 1 层)…→出红细胞
( 1 层)→出毛细血管( 2 层)→组织细胞( 1 层)→线粒体( 2 层)。
注:肺泡壁、毛细血管壁、毛细淋巴管壁、小肠黏膜上皮都是由单层细胞构成。
第2节 内环境的稳态
1. 内环境稳态的影响因素:外界 环境因素 、体内 细胞代谢 活动。随着外界 环境因素 的变化和
体内 细胞代谢 活动的进行,内环境的各种 化学成分 和 理化性质 在不断发生变化。
2. 内环境的稳态
(1)含义:正常机体通过 调节 作用,使各个 器官、系统 协调活动,共同维持内环境的 相对稳定
状态。
(2)实质:内环境的每一种 化学成分 和 理化性质 都处于 动态平衡 中。
(3)调节机制:神经—体液—免疫 调节网络
(4)人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
稳态会被破坏的原因:①外界环境变化过于剧烈;②人体自身的调节功能有障碍。
(5)意义:内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
3. 对稳态调节机制的认识
(1)维持稳态的基础:人体各 器官 、 系统 协调一致地正常运行,是维持内环境稳态的基础。
直接参与稳态维持的系统有 消化系统 、 呼吸系统 、 循环系统 和 泌尿系统 。
思考:
①淀粉分解为葡萄糖并最终被肝脏组织细胞吸收,涉及的系统有: 消化系统 、 循环系统 。
②组织细胞代谢产生的CO2最终排到体外,涉及的系统有: 循环系统 、 泌尿系统 。
③尿素等代谢废物在体内积累,会使人患 尿毒 症。
(2)调节机制:
①法国生理学家贝尔纳:神经调节;
②美国生理学家坎农:神经调节和体液调节;
③机体维持稳态的主要调节机制(现代观点): 神经—体液—免疫 调节网络。
稳态调节中起调节作用的系统有 神经系统 、 内分泌系统 和 免疫系统 。
(3)内环境的稳态失调的原因:
①人体维持稳态的调节能力是 有一定限度 的。
②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,导致细胞 代谢紊乱 ,疾病发生。
③人体自身的调节功能出现 障碍 。
稳态失调的实例:中暑、糖尿病、 低血糖症 、高原反应、 组织水肿 、肌无力等。
4. 内环境稳态的重要意义: 内环境稳态 是机体进行正常生命活动的必要条件。
(1) 血糖 含量和血液中的 含氧量 保持在正常范围内,才能为细胞代谢提供充足的反应物。
(2)适宜的 温度 和 pH 等条件保证酶正常地发挥催化作用。
5. 不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性
(1)分子水平:基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。
(2)细胞水平:细胞的分裂和分化的稳态等。
(3)器官水平:心脏活动的稳态(血压、心率)、消化腺分泌消化液的稳态等。
(4)群体水平:种群数量的变化存在稳态、生态系统的结构和功能存在稳态等。
5.【探究.实践】模拟生物体维持pH稳定
(1)实验原理:
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pH的不同变化,定性说明在一定范围内生物体内液体环境与缓冲液相似,从而说明生物体pH性对稳定的机制。
(2)实验结果:
曲线图:以 酸或碱的滴数 为横轴,以 pH 为纵轴,画出各次实验中pH变化的曲线。
(3)实验结论:
比较以上三曲线的变化规律可知,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 缓冲物质 ,因而能够维持pH的相对稳定。
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