輔導教案
導學誘思
一、動物必須維持內部環境的穩定
1.單細胞動物的物質交換
與外界環境直接交換。
2.多細胞動物的物質交換:間接交換
(1)細胞與細胞外液直接交換
思考:不經常參加勞動的人,偶然一次用鐵锨長時間勞動,會發現手上起了很多泡,那么泡內的液體是什么?如何?時間長了,泡就逐漸消失,泡中的液體到哪里去了?
提示:泡內的液體是組織液。它是由毛細血管內的血漿透過毛細血管壁進入組織間隙形成的。時間長了,過多的組織液通過毛細血管壁進入血漿,還有一部分通過毛細淋巴管壁進入淋巴。
(2)細胞外液通過各系統協作與外界環境進行物質交換
3.內環境
(1)概念:血漿、組織液和淋巴這三部分共同構成機體內細胞生活的直接環境,因此又叫細胞外液。
(2)穩定的意義:內環境相對穩定是細胞正常生存的必要條。
二、穩態
1.概念
通過調節反應形成的動物機體內部環境相對穩定的狀態,叫做穩態。
2.穩態的內容
(1)體溫恒定。
(2)氣體平衡:維持氧和二氧化碳的平衡。
(3)血糖平衡:保證機體正常的生命活動能量的供給。
3.穩態調節
在神經系統和內分泌系統的共同作用下,通過各器官系統分工合作、協調統一實現內環境穩態。
合作探究
探究一:內環境
對于細胞與內環境之間的物質交換我們可以歸納出如下關系:
(1)內環境與體液的關系
細胞外液即內環境,是指細胞生活的液體環境,內環境的“內”是相對于外界環境而言的。
(2)內環境各組分的物質交換過程
組織液和血漿之間只隔一層上皮細胞構成的毛細血管壁,毛細血管壁具有較高的滲透性,當血液流經毛細血管時,除血細胞和大分子物質(如血漿蛋白)之外,水和其他小分子的物質(如葡萄糖、無機鹽、氧氣等),都可以透過毛細血管壁流入到組織間隙中,形成組織液。組織液與組織細胞進行物質交換以后,大約90%的組織液又可以滲回毛細血管,同時細胞產生的代謝廢物和CO2等也運回血液中,廢物和二氧化碳最終通過泌尿系統和呼吸系統排出體外。其余大約10%的組織液則滲入毛細淋巴管形成淋巴,毛細淋巴管的一端是盲管,其內的淋巴流動是單向的,淋巴通過淋巴循環,最后在左右鎖骨下靜脈處進入血液循環。
探究二:細胞與內環境之間的物質交換
人體的絕大部分細胞是不與血漿直接接觸的,因此,這些細胞與毛細血管中的血漿不直接進行物質交換。但是,人體的絕大部分細胞浸浴在組織液中,細胞內液與組織液之間只隔一層細胞膜,于是,水分和一切可以通過細胞膜的物質,就在這兩部分體液之間進行交換;細胞所需要的氧氣等營養物質進入細胞;細胞產生的二氧化碳等廢物進入組織液。由于組織液不斷地形成,以及組織液不斷地回流入血液,為細胞不斷地提供所需要的營養物質和運走代謝廢物。細胞與內環境之間就是這樣進行物質交換的。血液在血管里不停地循環流動,一方面溝通著人體各個部分的組織液;另一方面與肺、腎臟和胃、腸等器官有著密切的聯系。這樣,才能使人體細胞通過內環境不斷地與外界進行物質交換。
從物質在體內的運輸和交換過程可以看出,血液循環正常地進行,就可以避免內環境中物質因不斷地被細胞利用而耗竭,從而有助于維持內環境成分的相對恒定,這是細胞進行正常生命活動所必需的。血液循環一旦發生障礙,就會影響細胞正常的生命活動,嚴重時可以危及生命。
探究三:體內細胞與外環境之間的物質交換過程
體內細胞是通過內環境與外環境發生物質交換的。我們所吃的食物中的各種營養成分,經過消化系統的消化和吸收,進入小腸絨毛內的毛細血管,吸收進入循環系統。這些營養成分溶解于血漿中,隨血液循環運輸到身體各部分的組織器官,被組織細胞利用。外界空氣隨著吸氣,通過呼吸道進入肺泡。肺泡壁很薄,外面緊緊纏繞著的毛細血管的管壁也很薄,它們都只由一層扁平的上皮細胞構成。此時,肺泡里的氧氣可以透過肺泡壁和毛細血管壁,進入血液,與血液中的血紅蛋白結合,然后隨血液循環運輸到身體的各個組織器官,被組織細胞利用。外界環境中的氧氣和各種營養物質就是這樣被組織細胞吸收的。
組織細胞在新陳代謝過程中產生的廢物,如人體內多余的水、無機鹽以及尿素、尿酸、CO2等對人體細胞有害的物質,通過細胞膜進入組織間隙的組織液中,然后擴散進入組織里的毛細血管或毛細淋巴管,進入循環系統。當血液流經肺泡壁外的毛細血管時,血液中的二氧化碳通過毛細血管壁和肺泡壁進入肺泡,此時,肺泡縮小,通過呼氣將二氧化碳排出體外。當血液流經腎臟時,血液中多余的水分、無機鹽和尿素、尿酸等形成尿液,通過排尿排出體外。這些代謝廢物也可通過皮膚排汗排出體外。
從以上可以看出,消化系統所吸收的各種營養物質、呼吸系統所交換的氧,都要經過循環系統才能運輸給體內的所有細胞;而體細胞代謝產生的廢物也要通過循環系統運到排泄系統,排出體外。由此可見,循環系統、消化系統、呼吸系統和排泄系統,這四個系統都與人體細胞的代謝有直接關系。通過這四個系統的密切協作,人體的每一個組織細胞就可以與外界環境發生物質交換了。而這四個系統的密切協作,是由內分泌系統和神經系統的調節作用完成的。
探究四:關于內環境穩態的主要調節機制
神經—體液—免疫調節網絡是機體維持穩態的主要調節機制。
(1)神經調節:調節的主要方式,如體溫調節中樞在下丘腦。
(2)體液調節:某些化學物質如激素、CO2、H+等在體液傳送下對機體的調節,其中主要為激素調節。
(3)免疫調節:分為非特異性免疫和特異性免疫,二者共同抵御外異物和病原微生物的入侵。
題例領悟
【例題1】下列有關穩態生理意義的敘述,錯誤的是( )
A.穩態有利于酶促反應的正常進行
B.穩態是機體進行正常生命活動的必要條
C.當穩態遭到破壞時,可導致疾病發生
D.當血液的成分穩定時,人一定不會發生疾病
解析:機體的新陳代謝是由細胞內很復雜的酶促反應組成的,而細胞功能的正常進行需要穩態,所以穩態是機體進行正常生命活動的必要條。當穩態遭到破壞時,細胞代謝會發生紊亂,并導致疾病,但發生疾病并不一定是由血液成分不穩定引起的。
答案:D
領悟
穩態是人和動物進行正常生命活動的必要條。
【例題2】2008廣東卷,12 根據下圖判斷,正確的描述是( )
①對于組織細胞的正常生理活動,過程a較過程b和c更為重要
②組織液中的CO2有害無益
③組織液中的物質是有變化的
④過程b或c受阻可導致組織水腫
A.①③ B.①② C.②④ D.③④
解析:圖中a、b、c分別表示血漿、組織液、淋巴,它們都是內環境的重要組成部分,三者對維持內環境穩態具有重要作用。組織液中的二氧化碳對維持內環境穩態具有重要作用,可以調節內環境的pH,刺激呼吸中樞引起呼吸反射,排出內環境中過多的二氧化碳。組織液的理化性質處于相對穩定狀態。組織液的回流有兩條途徑:一是進入毛細血管;二是進入毛細淋巴管。哪一條途徑阻塞都會引起組織水腫。
答案:D
領悟
內環境是由血漿、組織液和淋巴組成的;內環境的pH是由血漿中的緩沖對調節的;組織水腫的原因有血漿蛋白過少、組織液中代謝產物過多、毛細淋巴管阻塞等。
【例題3】內環境穩態的維持是由于( )
A.肺能及時地排出體內的二氧化碳
B.腎臟能及時地排出體內的代謝廢物
C.消化道和肺能及時地從外界吸取營養物質和氧
D.在神經調節、體液調節和免疫調節共同調節作用下,各個器官、系統協調活動的結果
解析:內環境穩態的維持,是在神經系統和體液的調節下,通過各個器官、系統的協調活動,及時地從外界吸收各種營養物質和氧,并及時地排出體內的各種代謝廢物等生命活動,從而保持內環境的理化性質相對穩定。
答案:D
領悟
內環境穩態的主要調節是神經調節、體液調節和免疫調節形成的調節網絡。
堂反饋
1.代謝廢物排出體外是由循環系統運到( )
A.泌尿系統 B.泌尿、消化系統
C.泌尿、消化、呼吸系統 D.泌尿、呼吸系統和皮膚
解析:代謝廢物排出體外通過三條途徑:一是通過泌尿系統排出大量的水、無機鹽、尿素等;二是通過呼吸系統排出一部分水和二氧化碳;三是還有一部分水、無機鹽通過皮膚排出體外。
答案:D
2.毛細血管壁和毛細淋巴管壁細胞的內環境分別是( )
①血液和組織液 ②血漿和組織液 ③淋巴和血漿 ④淋巴和組織液
A.①④ B.②③ C.②④ D.①③
解析:內環境是指細胞生活的液體環境,也叫細胞外液。根據內環境的定義可知,毛細血管壁細胞外的液體是血漿和組織液,而毛細淋巴管壁細胞外的液體是淋巴和組織液。
答案:C
3.下列屬于人體內環境的組成成分是( )
①血漿、組織液和淋巴 ②血紅蛋白、O2和葡萄糖
③葡萄糖、CO2和胰島素 ④激素、遞質小泡和氨基酸[高考資網]
A.①③ B.③④ C.①② D.②④
解析:內環境的組成成分包括血漿、組織液和淋巴。在內環境中包含各種化學物質,如激素、葡萄糖、CO2和胰島素,以及氨基酸、水、各種無機鹽等。血紅蛋白是紅細胞的結構成分,遞質小泡是神經細胞的結構,不屬于內環境。
答案:A
4.血漿中的水自( )
A.組織液 B.消化道、組織液、淋巴 C.淋巴、組織液 D.血漿、消化道
解析:本題考查內環境的成分——組織液、血漿和淋巴三者之間的關系。如下圖:
同時還考查營養物質的吸收這一內容,如對水被小腸絨毛上皮細胞吸收后進入血液考慮不到,就會漏掉消化道這一主要。
答案:B
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