高中生物必修3优质学案11 细胞生活的环境.docx

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高中生物必修3优质学案11细胞生活的环境

第1节　细胞生活的环境

[学习目标与核心素养]　1.利用理性思维的观点，借助资料分析，归纳和概括描述内环境的化学组成，各成分间的关系以及理化性质。

2.建构模型，说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

一、体内细胞生活在细胞外液中

1．体液

（1）概念：

人体内含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。

（2）组成及比例

体液

2．内环境

（1）概念：

由细胞外液构成的液体环境，是体内细胞生活的直接环境。

（2）内环境组成：

血浆、组织液、淋巴等。

（3）组成及关系

①组织液为组织细胞提供营养物质，细胞的代谢产物透过细胞膜进入组织液。

②血浆中的水分和一切能透过毛细血管壁的物质都可以通过毛细血管壁进入细胞间隙形成组织液，绝大部分组织液又可以通过毛细血管渗透到血浆中，小部分组织液可以渗入毛细淋巴管形成淋巴，淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中，可见，通过相互转化这三者之间构成了一个统一的整体。

（4）体内不同细胞直接生活的液体环境

体内细胞

液体环境

血细胞（如红细胞、白细胞）

血浆

毛细血管壁细胞

血浆和组织液

毛细淋巴管壁细胞

淋巴和组织液

淋巴细胞

淋巴和血浆

绝大多数组织细胞

组织液

特别提醒　

（1）人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺、尿道等有孔道与外界环境相通，属于外界环境，故其中的液体如消化液、泪液、尿液等不是细胞外液，不属于体液。

（2）内环境的“内”和“外”是相对的，从细胞的角度看就是细胞外液；从人体的角度看，相对于人体的外界环境而言，就是内环境。

（3）内环境是针对多细胞动物的一个概念，单细胞动物（或原生动物）以及植物没有所谓的内环境。

（1）毛细血管壁细胞生活的液体环境是组织液和血液（　　）

（2）细胞质基质、核液属于体液（　　）

（3）胰液、原尿、胃液和胆汁属于体液（　　）

[答案]　

（1）×　

（2）√　（3）×

[解析]　

（1）毛细血管壁细胞生活的液体环境是组织液和血浆。

血浆≠血液，血液包括血浆和血细胞。

（2）细胞内液属于体液。

（3）人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺、尿道等有孔道与外界环境相通，属于外界环境，故其中的液体如消化液、泪液、尿液等不是细胞外液，不属于体液。

根据体液各成分之间的关系分析回答：

（1）辨析甲～丁各代表的成分：

甲：

细胞内液；乙：

组织液；丙：

血浆；丁：

淋巴。

（2）细胞产生的废物和CO2先后经过乙和丙（填“乙”“丙”或“丁”），最终被排出体外，因此，就CO2浓度来说，甲、乙、丙中CO2浓度由高到低的顺序为甲＞乙＞丙。

（3）O2先后经过丙和乙（填“乙”“丙”或“丁”），最终进入细胞，因此，就O2浓度来说，甲、乙、丙中O2浓度由高到低的顺序为丙＞乙＞甲。

二、细胞外液的成分及理化性质

1．细胞外液的成分及本质

（1）血浆的主要成分

（2）组织液、淋巴、血浆成分的异同点：

成分和含量相近，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质。

（3）本质：

是一种盐溶液，类似于海水。

2．细胞外液的理化性质主要有渗透压、酸碱度和温度三个方面。

（1）溶液渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力，其大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。

血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关，而细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－。

（2）酸碱度：

正常人的血浆pH为7.35～7.45，能保持稳定与血浆中的HCO

、HPO

等离子有关。

（3）温度：

人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。

（1）血浆蛋白和血红蛋白都是内环境的成分（　　）

（2）机体内环境pH的相对稳定主要靠H2PO

/HPO

维持（　　）

（3）剧烈运动会导致血浆中的pH明显下降（　　）

（4）人体细胞外液中的阳离子主要是Na＋（　　）

（5）毛细血管的通透性增加，会引起血浆渗透压上升（　　）

[答案]　

（1）×　

（2）×　（3）×　（4）√　（5）×

[解析]　

（1）血浆蛋白是内环境的成分，而血红蛋白是红细胞内的成分。

（3）由于血浆中含有HCO

、HPO

等离子，所以在剧烈运动时，血浆pH也不会有明显下降。

（4）细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－，因此细胞外液中阳离子主要是Na＋。

（5）毛细血管的通透性增加，会引起血浆渗透压下降。

下列物质：

①氧气　②甘油　③呼吸酶　④DNA聚合酶　⑤Ca2＋载体　⑥激素　⑦维生素　⑧尿液　⑨尿素　⑩纤维素　⑪麦芽糖

（1）属于内环境成分的是①②（营养成分）、⑥⑦（调节成分）、⑨（代谢废物）。

（2）不属于内环境成分的是③④（细胞内成分）、⑤（细胞膜上成分）、⑧（与外界相通孔道中的成分）、⑩⑪（不能被吸收的物质）。

关键点拨　内环境成分判定

项目

成分

举例

可以存在的物质

营养成分

氧气、水、无机盐、葡萄糖、甘油、脂肪酸等

调节成分

激素、维生素、抗体、组织胺、神经递质等

代谢废物

二氧化碳、尿素等

不应存在的物质

只存在于细胞内的物质

血红蛋白及与细胞呼吸、复制、转录、翻译有关的酶等

在细胞内合成后直接分泌到内环境外的物质

消化酶等

不能被吸收的物质

纤维素、麦芽糖等

三、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介

1．体内细胞与外界环境之间的物质交换过程

细胞作为一个开放系统，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的物质，同时又不断排出代谢产生的废物，从而维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，同时，细胞和内环境之间也是相互影响、相互作用的。

细胞不仅依赖于内环境，也参与内环境的形成和维持。

（1）直接参与细胞与外界环境进行物质交换的系统有消化、呼吸、泌尿、循环系统（　　）

（2）人体细胞与外界环境进行物质交换必须经过内环境（　　）

（3）单细胞生物与外界环境进行物质交换必须经过内环境（　　）

（4）内环境是细胞代谢的主要场所（　　）

[答案]　

（1）√　

（2）√　（3）×　（4）×

[解析]　

（1）细胞所需的养料和O2的来源离不开消化、呼吸、循环系统，细胞代谢产生的废物和CO2的排出离不开呼吸、循环、泌尿系统。

（2）内环境是人体细胞与外界环境

进行物质交换的媒介。

（3）单细胞生物不存在内环境，可与外界直接进行物质交换。

（4）细胞质基质是细胞代谢的主要场所。

达标检测

1．（2018·廊坊二模）下表为人体细胞外液（血浆、组织液）和细胞内液的物质组成及含量（单位：

mmol/L）的测定数据，下列相关叙述错误的是（　　）

成分

Na＋

K＋

Ca2＋

Mg2＋

Cl－

有机酸

蛋白质

①

②

142

5.0

2.5

1.5

103.3

6.0

16.0

③

147

4.0

1.25

1.0

114.0

7.5

1.0

④

10

140

2.5

10.35

25

－

47

A．④为细胞内液，因为其含有较多的蛋白质、K＋

B．②为血浆，③为组织液，②的蛋白质含量减少将导致③增多

C．肝细胞中的CO2从产生场所扩散到③至少需穿过3层磷脂分子层

D．③与④的成分存在差异的主要原因是细胞膜的选择透过性

[答案]　C

[解析]　细胞内K＋浓度相对较高，而Na＋浓度相对较低，且蛋白质含量最高，所以④为细胞内液，A项正确；细胞外Na＋浓度相对较高，而K＋浓度相对较低，故①为细胞外液，血浆中蛋白质的含量较多，故②为血浆，③为组织液，血浆中的蛋白质含量减少，血浆渗透压会下降，组织液的量就会增多，B项正确；肝细胞中CO2的产生场所是线粒体基质，其扩散到组织液中需经过线粒体内膜、线粒体外膜和细胞膜，共3层膜，即6层磷脂分子层，C项错误；细胞内液与组织液成分的差异主要是由细胞膜的选择透过性引起的，D项正确。

2．关于内环境的叙述，下列说法正确的是（　　）

A．毛细血管壁细胞直接生活的环境是血浆

B．在人体的体液中，细胞内液约占1/3，细胞外液约占2/3

C．组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境

D．淋巴和组织液中含有较多的蛋白质，而血浆中的蛋白质含量较少

[答案]　C

[解析]　毛细血管壁细胞直接生活的环境是血浆和组织液，A项错误；人体体液中细胞内液约占2/3，细胞外液约占1/3，B项错误；组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境，C项正确；淋巴和组织液中含有较少的蛋白质，而血浆中的蛋白质较多，D项错误。

3.下图为人体体液物质交换示意图，③为细胞内液。

下列有关叙述错误的是（　　）

A．④为淋巴

B．血红蛋白存在于②中

C．①比②中含有较多的蛋白质

D．②→④过程受阻会导致组织水肿

[答案]　B

[解析]　分析题图：

①是血浆，②是组织液，③是细胞内液，④是淋巴。

其中血浆和组织液之间的成分可以相互转化，淋巴、组织液和血浆中的成分与生活在其中的细胞成分也可以相互转化。

由分析可知，④是淋巴，A项正确；血红蛋白存在于红细胞中，B项错误；血浆中含有较多的蛋白质，即①中蛋白质多于②中蛋白质，C项正确；②→④过程受阻，使组织液积累，会导致组织水肿，D项正确。

4．（2018·黑龙江实验中学高二期末）下列物质在血浆中都能找到的是（　　）

A．甲状腺激素、氧、尿素、血浆蛋白

B．氨基酸、麦芽糖、二氧化碳、钠离子

C．蛋白酶、钙离子、脂肪、葡萄糖

D．呼吸酶、脂肪酸、载体、胆固醇

[答案]　A

[解析]　血浆中约90%为水，其余10%分别是无机盐、蛋白质，以及血液运送的物质，包括各种营养物质、各种代谢废物、气体、激素等，A项正确；麦芽糖是植物细胞特有的二糖，消化成单糖后才能被人体吸收，B项错误；蛋白酶存在于消化液中，C项错误；呼吸酶存在于细胞内，载体存在于细胞膜上，D项错误。

5．下图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示直接参与的几种系统或器官，①②③④⑤表示相关物质，甲、乙、丙表示三种液体，A、B表示相关过程。

请据图回答下列问题：

（1）图中甲、乙、丙三种液体共同组成了人体细胞生活的，图中Ⅳ是指系统；若A过程受阻，会引起（症状）。

（2）③中的（物质）对Ⅲ的活动有调节作用，最终能使乙的pH稳定在一定范围内。

（3）若图中的细胞为肝细胞，则其生活的具体内环境是（填“甲”“乙”或“丙”），大多数物质②从体外最终进入肝细胞并被利用至少需要穿过层磷脂分子层。

[答案]　

（1）内环境　泌尿　组织水肿　

（2）CO2　（3）丙　22

[解析]　

（1）图中甲表示淋巴，乙表示血浆，丙表示组织液，三种细胞外液共同组成了人体细胞生活的内环境；据图可知，图中的Ⅳ可以将细胞产生的代谢废物排出体外，且有B（重吸收）过程，所以Ⅳ是指泌尿系统；A表示淋巴循环，若A过程受阻，会引起组织水肿。

（2）③表示由呼吸系统Ⅲ排出代谢废物CO2等，其中的CO2对呼吸系统Ⅲ的活动有调节作用，最终能使乙的pH稳定在一定范围内。

（3）若图中的细胞为肝细胞，则其生活的具体内环境是丙（组织液）。

物质②表示O2，大多数物质②从体外最终进入肝细胞并被利用，要依次穿过以下结构：

在肺泡处进行气体交换时要穿过2层肺泡壁细胞膜、2层毛细血管壁细胞膜、1层红细胞膜，共5层细胞膜；在组织细胞处进行气体交换时，依次通过1层红细胞膜、2层毛细血管壁细胞膜、1层肝细胞膜和2层线粒体膜，共6层生物膜，因此大多数物质②从体外最终进入肝细胞并被利用至少需要穿过11层生物膜，22层磷脂分子层。