高中 生物 选择性必修一 新人教版 第一章 人体的内环境与稳态

该思维导图部分内容来自于锦城大同教育生物杨老师的微课，现已获得准许，内容包括高中生物选修一第一章人体的内环境与稳态的部分知识点。内容丰富，要点梳理，结构清晰，体系完整！非常值得学习！

第1章 人体的内环境与稳态

• 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
      • (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
          • 细胞内液(存在于细胞内，约占2/3)
          • 细胞外液(存在于细胞外，约占1/3)
            • 组织液(含量最多)
            • 血浆(含量次之)
            • 淋巴液等(含量最少)
              • 如：脑脊液 作用：保护缓冲。
        • *
          • 血液≠血浆
          • 血液包括血浆和血细胞。血浆是血液的液体成分，是各种血细胞的液体环境。
          • 血清+纤维蛋白原=血浆
          • 呼吸道、肺泡腔、口腔、消化道、膀胱腔、汗腺等与外界环境相通，因此汗液、尿液、唾液、消化液不属于体液。
    • 2.内环境
      • (1)概念:由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。内环境使机体内细胞生活的直接环境。
      • (2)组成:内环境由血浆、组织液、淋巴液等组成。
        • ①血浆是血细胞直接生活的环境。
        • ②组织液是存在于组织细胞间隙中的液体，又叫细胞间隙液。组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。
        • ③淋巴液存在于淋巴管中，淋巴液是淋巴管内淋巴细胞等直接生活的环境。
        • *
          • 不在内环境:血红蛋白(胞内蛋白)、胰蛋白等，纤维素、葡萄糖。
          • 在内环境：汗液、泪液、体液、唾液、血浆蛋白、抗体、神经递质、部分激素等。
          • 毛细血管壁细胞生活在组织液和血浆中；毛细淋巴管壁细胞生活在组织液和淋巴液中。
      • (3)血浆、组织液和淋巴液之间的关系
        • 淋巴细胞，吞噬细胞的内环境是血浆，淋巴液。
        • ①当血浆流经毛细血管时，水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出，进入组织细胞间隙而成为组织液，绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中。
        • ②少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管，形成淋巴液。
        • ③淋巴液经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆。
        • • • *
              • 淋巴循环的一个重要特点是单向流动二部形成真正的循环。
              • 毛细淋巴管是一段封闭的盲端管道，管壁由单层扁平内皮细胞构成，内皮细胞之间不是相互直接连接，而是相互覆盖，形成开口于管内的单向活瓣，组织液只能流入，但不能倒流。
        • *淋巴循环的意义
          • ①可以调节血液和组织液之间的平衡。
          • ②可以将少量经毛细血管壁渗出的蛋白质（大分子物质）和由小肠绒毛吸收的大部分脂肪成分运回血液。
          • ③淋巴液中混悬着大量的淋巴细胞和吞噬细胞，可以协助机体抵御疾病。
  • 二、细胞外液的成分
    • 1.血浆的成分
    • 2.组织液和淋巴液的成分
      • 组织液、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，最主要的区别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
    • 3.细胞外液的本质
      • 细胞外液是一种盐溶液，类似于海水。
  • 三、内环境的理化性质
    • 渗透压、酸碱度和温度使细胞外液理化性质的三个主要方面。
    • 1.渗透压
      • *包括晶体渗透压(小分子物质)和胶体渗透压(大分子物质)
        • 晶体渗透压：维持细胞形态结构。
        • 胶体渗透压：维持体液平衡。
      • (1)概念：溶液中溶质微粒对水的吸引力。
      • (2)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(物质的量浓度)越高，溶液渗透压越高，
      • (3)影响因素
        • ①血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关；
        • ②细胞外液渗透压的90%以上来源于Na﹢和Cl﹣。
      • (4)在37℃，人的血浆渗透压约为770kPa，相当于细胞内液的渗透压。
    • 2.酸碱度
      • (1)正常人的血浆近中性，pH为7.35~7.45.
      • (2)影响因素：如剧烈运动，饮食等都能引起血浆酸碱度的轻微变动，因为血浆中存在一些缓冲物质(酸碱缓冲对)，如NaHCO₃/H₂CO₃、Na2HPO4/NaH2PO4等。
      • *
        • 缓冲物质的调节能力是有限度的，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。
        • 机体维持细胞外液酸碱度的方式：
    • 3.温度
      • 人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。
      • *细胞外液理化性质的特点：相对稳定。
  • 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
    • 1.细胞作为一个开放的系统，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要的物质，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，需要体内各个系统的参与。
    • 3.细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。
    • *与物质交换直接有关的系统、器官
  • 五、内环境相关图解识别
    • 典型图示
    • 技巧
      • 管状结构
        • 无盲端→毛细血管(A)
        • 有盲端→毛细淋巴管(B)
      • 细胞
        • 毛细血管内→血细胞(b)
        • 毛细血管外→组织细胞(a)
        • 毛细淋巴管内→淋巴细胞(c)
        • 毛细淋巴管外→组织细胞(d)
      • 液体
        • 毛细血管内→血浆(②)
        • 毛细淋巴管内→淋巴液(④)
        • 组织细胞之间→组织液(③)
        • 细胞内→细胞内液(①)
  • 六、引起组织水肿的原因
    • 在不同的条件下，组织液渗透压升高或血浆渗透压下降，引起水分移动使血浆中的水渗透到组织液，引起组织水肿的现象。原因分析如下：
    • 组织水肿
      • 血浆渗透压下降
        • 血浆蛋白减少
          • 1.营养不良
            • 原因：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，水分进入组织液。
          • 2.肾小球肾炎
            • 原因：导致肾小球滤过率下降，使血浆蛋白通过尿液流失，而使血浆渗透压下降引起组织水肿。
          • *肝功能受损
            • 原因：血浆蛋白主要是在肝脏合成的。
        • 组织液蛋白增多
          • ③过敏反应
            • 原因：组织胺的释放引起毛细血管壁通透性增高，血浆蛋白进入组织液使其浓度升高，吸水造成组织水肿。
          • ④淋巴循环受损
            • 原因：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。
          • ⑥毛细血管壁受损
      • 组织液渗透压升高
        • ⑤局部组织细胞代谢过度旺盛
          • 原因：代谢产物增加，组织液浓度升高
  • 七、物质进出内环境的"穿膜"层数
    • *膜包括细胞膜和细胞器膜
    • 1.消化道中的葡萄糖进入组织细胞被利用经过的膜层数至少为进、出小肠黏膜上皮细胞(2层)+进、出毛细血管壁细胞(两次，4层)+进组织细胞(1层)=7层。
    • 2.外界空气中O2进入组织细胞被利用经过的膜层数至少为进、出肺泡壁细胞(2层)+进、出毛细血管壁细胞(两次,4层)+进、出红细胞(2层)+进组织细胞(1层)+进线粒体(2层)=11层。
    • *
      • O2浓度：肺泡＞血浆＞组织液＞细胞内液。
      • CO2浓度：肺泡＜血浆＜组织液＜细胞内液。
• 第2节 内环境的稳态
  • 一、内环境的动态变化
    • 1.模拟生物体维持pH的稳定
      • (1)实验目的：通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的变化，推测生物体是如何维持pH稳定的。
      • (2)方法步骤
        • ①设计实验记录表
        • ②测自来水pH的变化
          • 将25mL自来水导入50mL烧杯中，测试并记录起始的pH。
            • 测酸对自来水pH的影响
              • ←
                • 一次加一滴0.1mol/L的HCl，然后轻轻摇动。
                • 加入5滴后再测pH。重复这一步骤，直到加入了30滴为止，将pH测定结果记入表中。
              • 充分冲洗烧杯并向其中倒入25mL自来水，测定并记录起始的pH。
                • 测碱对自来水pH的影响
                  • ←
                    • 一次加一滴0.1mol/L的NaOH，然后轻轻摇动。
                    • 加入5滴后再测pH。重复这一步骤，直到加入了30滴为止，将pH测定结果记入表中。
        • ③充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复上述过程，记录结果。
        • ③充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复上述过程，记录结果。
      • (3)分析实验数据
      • (4)实验结论
        • 生物组织匀浆类似于缓冲液，加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。
        • *人体内环境的pH维持在一定范围内的机理：人体内环境有很多的缓冲对，其中最重要的是HCO3﹣/H2CO3，其次还有HPO4²﹣/H2PO4﹣等。
    • 2.人体体温的动态变化
      • (1)正常情况下，不同人的体温，会因年龄、性别等的不同而存在微小差异。
      • (2)同一个人的体温在一日内也有变化，但变化幅度一般不超过1℃。
      • (3)尽管气温波动较大，但健康人的体温始终接近37℃。
    • 3.内环境稳态
      • (1)概念：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:内环境的各种化学成分和理化性质都处于动态平衡之中。
        • ①化学成分，如水，无机盐，蛋白质等的含量处于不断变化之中，但保持相对稳定。
        • ②理化性质相对稳定
          • pH:7.35~7.45
          • 温度:37℃左右
          • 渗透压:约770kPa(37℃时)
          • 血浆中水的含量：90%~92%
          • 血糖浓度：80~120mg/dL
      • (3)影响因素
        • ①外因:外界环境因素的变化。
        • ②内因:体内细胞不断进行的代谢活动。
  • 二、对稳态调节机制的认识和意义
    • 1.维持内环境稳态的基础
      • 人体内各器官、系统协调一致的正常运行，是维持内环境稳态的基础。直接相关的系统：消化系统，呼吸系统，循环系统和泌尿系统。
    • 2.对稳态调节机制的探究历程
      • (1)法国生理学家贝尔纳
        • 内环境的稳定主要依赖于神经系统的调节
      • (2)美国生理学家坎农
        • 内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各个器官、系统分工合作，协调统一而实现的。
      • ③现代观点
        • 机体维持稳态的主要调节机制是神经—体液—免疫调节网络。
          • *以神经调节为主
    • 3.稳态失调
      • (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强烈，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，危及机体健康。
      • *内环境稳态失调的实例归纳
        • (1)内环境理化性质失调
          • ①pH失调
            • 酸中毒，碱中毒。酸碱度的偏高或偏低均会影响酶的活性，使细胞代谢紊乱。
          • ②渗透压失调(如呕吐、严重腹泻等)
            • 细胞形态、功能异常。
          • ③体温失调
            • 温度偏高或偏低会影响酶的活性，使细胞代谢紊乱。
        • (2)内环境中的化学成分含量的失衡
          • ①失水过多，可导致血浆渗透压过高。
          • ②血浆中蛋白质含量降低，可出现组织水肿。
          • ③代谢废物含量升高，可导致尿毒症。
          • ④O₂缺乏，如缺铁性贫血，可导致乳酸中毒。
          • ⑤血浆中Ca²﹢过低，可出现抽搐现象和佝偻病等；过高会引起肌无力。
          • ⑥血糖平衡失调——低血糖，糖尿病等。
            • *尿液中出现葡萄糖是糖尿病，尿液里出现蛋白质可能是肾炎
    • 4.内环境稳态的重要意义
      • (1)实例分析
      • (2)意义
        • 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
    • 5.稳态概念的发展
      • 在生命系统的各个层次上都普遍存在着稳态，稳态已成为生命科学的一大基因概念
      • 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。
        • 细胞水平：细胞的分裂和分化的稳态等。
          • 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。
            • 群体水平：种群数量变化的稳态、生态系统的结构和功能的稳态。
    • *
      • 1.内环境稳态遭到破坏后，一定会发生疾病；但发生疾病，内环境稳态不一定遭到破坏，比如植物人的稳态是正常的。
      • 2.内环境稳态遭到破坏时，代谢速率不一定下降，如成年人甲状腺激素分泌异常增多时，代谢速率上升，表现出甲亢症状。