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必修③ 穩(wěn)態(tài)與環(huán)境 第一章 人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài),,,,,第3課時(shí) 核素,,課前自主學(xué)習(xí),,課堂互動(dòng)探究,一、細(xì)胞生活的環(huán)境 1．體液、細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液的關(guān)系,細(xì)胞生活的環(huán)境,2．內(nèi)環(huán)境的成分 (1)內(nèi)環(huán)境的成分是指存在于血漿、淋巴和組織液中的物質(zhì)，可分為以下幾類： ①吸收的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)：水、無(wú)機(jī)鹽、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、維生素等。 ②細(xì)胞代謝廢物：尿素等。 ③交換的氣體：O2和CO2等。 ④細(xì)胞合成分泌到細(xì)胞外發(fā)揮作用的物質(zhì)：抗體、神經(jīng)遞質(zhì)、激素等。,3．三種“環(huán)境”的辨析,4．“液體”并非都是內(nèi)環(huán)境的組成成分 (1)淚液、尿液、汗液、消化液等不屬于內(nèi)環(huán)境的組成成分。 (2)血液由血漿和血細(xì)胞組成，血漿屬于內(nèi)環(huán)境，但血液不屬于。請(qǐng)注意，血漿蛋白屬于內(nèi)環(huán)境成分，而血紅蛋白是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)，不屬于內(nèi)環(huán)境的組成成分。,二、內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì) 1．滲透壓 (1)定義：溶液中溶質(zhì)微粒對(duì)水的吸引力。 (2)滲透壓的成因 (3)血漿滲透壓的決定因素：主要由無(wú)機(jī)鹽和蛋白質(zhì)含量決定，其中細(xì)胞外液的滲透壓90%以上是由Na＋和Cl－決定的。,3．溫度 (1)人細(xì)胞外液的溫度一般維持在37 ℃左右。所以人體內(nèi)酶的最適宜溫度也是37 ℃左右。 (2)體溫：幼年成年老年；女性男性。,[名師點(diǎn)睛] ①滲透壓包括細(xì)胞內(nèi)液滲透壓和細(xì)胞外液滲透壓，在應(yīng)用時(shí)應(yīng)注意它們的區(qū)別。 ②離體細(xì)胞酶的活性，受環(huán)境溫度影響較大；而正常人體內(nèi)細(xì)胞酶的活性基本與外界環(huán)境無(wú)關(guān)。,三、血漿中成分的變化與人體的代謝和健康 1．從水的含量及平衡分析 人體每天都要從飲食中獲取水，同時(shí)又通過(guò)多種途徑排出水，當(dāng)血漿中滲透壓升高時(shí)，抗利尿激素含量上升，增加對(duì)水的重吸收。 2．從O2的含量來(lái)分析 (1)剛進(jìn)入高原的人，對(duì)高原缺氧環(huán)境所產(chǎn)生的生理反應(yīng)，呼吸頻率和心率加快，以便于運(yùn)輸更多的O2并排出CO2，以滿足新陳代謝所需。 (2)短時(shí)間的劇烈運(yùn)動(dòng)，O2的量暫時(shí)無(wú)法滿足機(jī)體的需要，能量主要來(lái)自無(wú)氧呼吸。,3．從蛋白質(zhì)、廢物的含量來(lái)分析 (1)血漿蛋白質(zhì)含量降低的可能原因是 ①營(yíng)養(yǎng)不良使合成量減少；②腎小球腎炎，血漿蛋白隨尿液排出體外，患者出現(xiàn)水腫現(xiàn)象。 (2)當(dāng)代謝廢物含量上升時(shí)，說(shuō)明腎功能衰竭，會(huì)患尿毒癥。,1．(2013皖南八校聯(lián)考)下列屬于人體內(nèi)環(huán)境組成成分的是( ) ①血液、組織液和淋巴 ②血漿蛋白、O2和葡萄糖 ③葡萄糖、CO2和胰島素 ④激素、遞質(zhì)小泡和氨基酸 ⑤胃中的牛奶 ⑥口服的腸道中的抗菌藥物 ⑦肌肉注射青霉素 ⑧精子進(jìn)入輸卵管與卵細(xì)胞結(jié)合 A．②③⑦ B．①②③⑦ C．①②③⑦⑧ D．①②③⑥⑦⑧,解析：血液包括血漿和血細(xì)胞，血漿是組成內(nèi)環(huán)境的成分；遞質(zhì)小泡在突觸小體中，屬于細(xì)胞內(nèi)部環(huán)境，喝牛奶和口服藥物都在消化道中、精子進(jìn)入輸卵管都不是內(nèi)環(huán)境。 答案：A,解析：根據(jù)題干及圖可以判斷出①為血漿，②為組織液，③為細(xì)胞內(nèi)液，④為淋巴。細(xì)胞外液主要包括血漿、組織液和淋巴，組成了內(nèi)環(huán)境；肝細(xì)胞生存的內(nèi)環(huán)境為組織液，③是細(xì)胞內(nèi)液不屬于內(nèi)環(huán)境的組成成分；在內(nèi)環(huán)境中，組織液和血漿之間的物質(zhì)交換是雙向的，組織液和淋巴及血漿和淋巴之間的物質(zhì)交換都是單向的。 答案：C,1．內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的實(shí)質(zhì)、調(diào)節(jié)及意義,內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài),2.人體血漿pH穩(wěn)態(tài)的維持 (1)穩(wěn)態(tài)維持的原因：血漿中存在緩沖物質(zhì)，如： H2CO3—NaHCO3、NaH2PO4—Na2HPO4等。 (2)維持機(jī)制： 酸性或堿性物質(zhì)進(jìn)入血漿后，可以和緩沖物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物可以通過(guò)肺或腎臟排出體外，從而使血漿的酸堿度保持相對(duì)穩(wěn)定。,3．內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)引起的疾病 (1)血糖平衡失調(diào)——低血糖、糖尿病等。(2)pH失調(diào)——酸中毒、堿中毒。(3)滲透壓失調(diào)(如嘔吐等)——細(xì)胞形態(tài)、功能異常。(4)體溫失調(diào)——發(fā)燒、中暑等。,[特別提醒] ①輸液用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液，其所提供的滲透壓與血漿滲透壓相同。 ②穩(wěn)態(tài)失衡的結(jié)果是細(xì)胞代謝發(fā)生紊亂。,3．有關(guān)人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的敘述，錯(cuò)誤的是( ) A．有3種以上的生理系統(tǒng)參與維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài) B．人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的失調(diào)與外界環(huán)境無(wú)關(guān) C．人體維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力有限 D．穩(wěn)態(tài)有利于參與其調(diào)節(jié)的器官保持機(jī)能正常,解析：穩(wěn)態(tài)是在機(jī)體的調(diào)節(jié)作用下，各個(gè)器官、系統(tǒng)協(xié)調(diào)作用的結(jié)果。人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的調(diào)節(jié)能力是有限的，當(dāng)超過(guò)這個(gè)限度時(shí)，穩(wěn)態(tài)就會(huì)遭到破壞。破壞內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)的因素可能來(lái)自體外，也可能來(lái)自體內(nèi)。穩(wěn)態(tài)是機(jī)體進(jìn)行正常生命活動(dòng)的必要條件。 答案：B,4．下表是人體細(xì)胞內(nèi)液和細(xì)胞外液中的物質(zhì)組成和含量的測(cè)定數(shù)據(jù)。下列相關(guān)說(shuō)法中，錯(cuò)誤的是( ),A．②與③的成分存在差異的主要原因是細(xì)胞膜的選擇透過(guò)性 B．①屬于血漿，②屬于組織液，①的蛋白質(zhì)含量減少會(huì)導(dǎo)致組織水腫 C．肝細(xì)胞中的CO2從產(chǎn)生的場(chǎng)所擴(kuò)散到①，要穿越4層磷脂雙分子層 D．③屬于細(xì)胞內(nèi)液，因?yàn)樗休^多的蛋白質(zhì)和K＋,解析：細(xì)胞內(nèi)K＋濃度高，細(xì)胞外Na＋濃度高。細(xì)胞外液主要由血漿、組織液和淋巴組成。根據(jù)表格中數(shù)據(jù)分析可知，①中Na＋多，且含有少量蛋白質(zhì)，應(yīng)是血漿，②與①比較，蛋白質(zhì)很少，應(yīng)是組織液，③中蛋白質(zhì)和K＋多，應(yīng)是細(xì)胞內(nèi)液。肝細(xì)胞中的CO2產(chǎn)生于線粒體的基質(zhì)，擴(kuò)散到①，要穿越線粒體的兩層膜、一層細(xì)胞膜和兩層毛細(xì)血管壁膜，共5層磷脂雙分子層。 答案：C,,實(shí)驗(yàn)技能提升,1．實(shí)驗(yàn)原理 通過(guò)向自來(lái)水、緩沖液、生物材料中加入酸或堿溶液引起的pH變化，定性說(shuō)明人體內(nèi)液體環(huán)境與緩沖液相似而不同于自來(lái)水，從而說(shuō)明生物體維持pH相對(duì)穩(wěn)定的機(jī)制。 2．實(shí)驗(yàn)流程,3．實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析 (1)圖解： ①表示用NaOH對(duì)自來(lái)水的處理； ②表示NaOH或鹽酸分別對(duì)緩沖液和生物材料的處理： ③表示用鹽酸對(duì)自來(lái)水的處理。,,(2)結(jié)果：無(wú)論滴加鹽酸還是NaOH溶液，生物材料的pH均保持相對(duì)穩(wěn)定。 (3)結(jié)論：生物材料的性質(zhì)類似于緩沖液而不同于自來(lái)水，說(shuō)明生物材料內(nèi)含有緩沖物質(zhì)，因而能維持pH相對(duì)穩(wěn)定。,5．請(qǐng)根據(jù)提供的實(shí)驗(yàn)材料和用具，探究血漿pH維持相對(duì)穩(wěn)定的機(jī)理。 一、實(shí)驗(yàn)材料和用具； 家兔的血漿適量、蒸餾水、預(yù)先配制的緩沖液、量筒，試管若干支、Na2CO3溶液、乳酸、pH試紙。,二、實(shí)驗(yàn)流程：,(1)步驟①中向A組和B組的1號(hào)試管中加入______________________________________________。 (2)步驟②中向B組3支試管中滴加___________________________________________。 (3)預(yù)測(cè)結(jié)果： A組：_________________________________。 B組：_________________________________。 (4)從以上實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，可以得出的結(jié)論是_______________________。,解析：本題是一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題中除了要研究的變量是可變的之外，其他的條件必須保持相同。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要遵循對(duì)照原則、單一變量原則和等量原則。對(duì)結(jié)果的分析一定要到位，把現(xiàn)象與結(jié)論一起總結(jié)出來(lái)。,答案：(1)等量蒸餾水 (2)等量的乳酸 (3)1號(hào)試管pH變化明顯，pH明顯上升；2、3號(hào)試管pH變化不明顯 1號(hào)試管pH變化明顯，pH明顯下降；2、3號(hào)試管pH變化不明顯 (4)蒸餾水不具有緩沖作用，為對(duì)照組；人工配制的緩沖溶液具有緩沖作用；動(dòng)物血漿與緩沖溶液一樣具有緩沖作用，說(shuō)明其成分中含有緩沖物質(zhì),1．在日常生活中，很多因素會(huì)引起內(nèi)環(huán)境發(fā)生變化，下列相關(guān)敘述中錯(cuò)誤的是( ) A．劇烈運(yùn)動(dòng)中，內(nèi)環(huán)境的pH有下降趨勢(shì) B．食物中長(zhǎng)期缺少蛋白質(zhì)會(huì)導(dǎo)致血漿蛋白下降進(jìn)而引起組織水腫 C．中暑是神經(jīng)調(diào)節(jié)紊亂造成的，與體液調(diào)節(jié)無(wú)關(guān) D．佝僂病與內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)失衡有一定的關(guān)系,解析：根據(jù)穩(wěn)態(tài)的定義可知，機(jī)體的穩(wěn)態(tài)是在神經(jīng)和體液的共同調(diào)節(jié)下得以維持的。劇烈運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生的乳酸，會(huì)使內(nèi)環(huán)境的pH略有下降；食物中長(zhǎng)期缺少蛋白質(zhì)，會(huì)導(dǎo)致血漿蛋白含量下降，進(jìn)而使血漿內(nèi)進(jìn)入組織的水分多于回流的水分，引起組織水腫；佝僂病是機(jī)體缺少鈣鹽引起的；人體的中暑調(diào)節(jié)屬于神經(jīng)—體液調(diào)節(jié)。 答案：C,2．(2011四川高考理綜)下列關(guān)于人在劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)生理變化過(guò)程的描述，正確的是( ) A．大量失鈉，對(duì)細(xì)胞外液滲透壓的影響大于細(xì)胞內(nèi)液 B．大量乳酸進(jìn)入血液，血漿由弱堿性變?yōu)槿跛嵝?C．胰高血糖素分泌量上升，促進(jìn)肝糖原和肌糖原分解 D．血液中O2含量下降，刺激了呼吸中樞促進(jìn)呼吸運(yùn)動(dòng),解析：本題考查生命活動(dòng)調(diào)節(jié)的相關(guān)知識(shí)，意在考查考生對(duì)水平衡調(diào)節(jié)、內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)、血糖調(diào)節(jié)及體液調(diào)節(jié)等相關(guān)知識(shí)的分析能力。鈉主要存在于細(xì)胞外，因此大量失鈉，細(xì)胞外液滲透壓降低，對(duì)細(xì)胞外液滲透壓的影響大于細(xì)胞內(nèi)液；人體內(nèi)環(huán)境中存在緩沖物質(zhì)，當(dāng)大量乳酸進(jìn)入血液后，乳酸會(huì)與碳酸氫鈉反應(yīng)，產(chǎn)生乳酸鈉和碳酸，碳酸不穩(wěn)定會(huì)分解成水和CO2，因此血漿維持中性；肌糖原不能被分解成葡萄糖；CO2是呼吸中樞的有效刺激物，而不是O2。 答案：A,3．(2013煙臺(tái)模擬)下列物質(zhì)中可在血漿中找到的有( ) A．甲狀腺激素、氧、尿素、小分子蛋白質(zhì) B．氨基酸、纖維素、CO2、Na＋ C．胃蛋白酶、Ca2＋、脂肪、葡萄糖 D．呼吸酶、脂肪酸、尿酸、膽固醇,解析：B項(xiàng)中的纖維素是植物中的多糖，在血漿中沒(méi)有。C項(xiàng)中的胃蛋白酶屬于消化酶，存在于消化液中，在血漿中找不到。D項(xiàng)中的呼吸酶位于細(xì)胞內(nèi)，在細(xì)胞內(nèi)液中，不屬于血漿。 答案：A,4．下列過(guò)程發(fā)生在人體內(nèi)環(huán)境中的是( ) A．神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合 B．葡萄糖脫氫分解產(chǎn)生丙酮酸 C．食物中蛋白質(zhì)經(jīng)消化被分解成氨基酸 D．胰島細(xì)胞合成胰島素 解析：神經(jīng)遞質(zhì)與受體結(jié)合發(fā)生在突觸間隙，屬于內(nèi)環(huán)境的范疇；食物中的蛋白質(zhì)經(jīng)消化被分解成氨基酸發(fā)生在消化道內(nèi)，消化道屬于外界環(huán)境；其余兩項(xiàng)均發(fā)生在細(xì)胞內(nèi)。 答案：A,5．(2012江蘇卷)下列關(guān)于人體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)失調(diào)的敘述，錯(cuò)誤的是( ) A．淋巴管阻塞引起下肢水腫 B．血液中鈣鹽過(guò)多引起肌無(wú)力 C．再次接觸同種過(guò)敏原引起過(guò)敏反應(yīng) D．腹瀉引起體液中水和蛋白質(zhì)大量丟失,解析：淋巴管阻塞會(huì)使組織液增多，從而導(dǎo)致組織水腫，A項(xiàng)正確；血液中缺乏鈣鹽會(huì)引起機(jī)體抽搐，而血液中鈣鹽過(guò)多則會(huì)引起肌無(wú)力，B項(xiàng)正確；過(guò)敏反應(yīng)是由已免疫的機(jī)體在再次受到同種過(guò)敏原的刺激時(shí)引起的，C項(xiàng)正確；腹瀉可引起機(jī)體體液中水和鹽分的大量丟失，但不會(huì)引起體液中蛋白質(zhì)的大量丟失，D項(xiàng)錯(cuò)誤。 答案：D,6．如圖是人體某組織內(nèi)各種結(jié)構(gòu)示意圖，A、B、C、D表示的是結(jié)構(gòu)，①②③④表示的是液體，有關(guān)此圖敘述不正確的是( ),A．②可以進(jìn)入A、C、D B．CO2濃度最高的液體是② C．圖中O2濃度最低的液體是③ D．①②③④組成了體液，其中①②④構(gòu)成了內(nèi)環(huán)境,解析：由圖可知，A是毛細(xì)血管，B是紅細(xì)胞，C是組織細(xì)胞，D是毛細(xì)淋巴管；①是血漿，②是組織液，③是細(xì)胞內(nèi)液，④是淋巴。血漿與組織液可相互滲透，血漿、組織液、淋巴構(gòu)成內(nèi)環(huán)境，體液由細(xì)胞外液和細(xì)胞內(nèi)液構(gòu)成，圖中③是CO2濃度最高的液體，也是O2濃度最低的液體。 答案：B,7．如圖是人體局部組織的模式圖，請(qǐng)據(jù)圖回答：,(1)圖中能直接相互交換物質(zhì)的體液是________(填標(biāo)號(hào))，毛細(xì)淋巴管壁細(xì)胞所處的內(nèi)環(huán)境是__________(填標(biāo)號(hào))。 (2)如果該圖為肝臟的局部結(jié)構(gòu)模式圖，當(dāng)患肝炎時(shí)，則B端與A端的液體相比，明顯增加的物質(zhì)有________________等。 (3)如果該圖為鼻黏膜的局部結(jié)構(gòu)模式圖，當(dāng)過(guò)敏原再次進(jìn)入機(jī)體時(shí)，與吸附在____________表面的相應(yīng)抗體結(jié)合，最終會(huì)使____________(填標(biāo)號(hào))的通透性增強(qiáng)，引起鼻黏膜水腫。,(4)嘗試構(gòu)建人體肝臟內(nèi)體液間O2、CO2擴(kuò)散的模型(如圖所示，說(shuō)明：在圖形框間用實(shí)線箭頭表示O2，用虛線箭頭表示CO2；不考慮CO2進(jìn)入成熟紅細(xì)胞內(nèi)液)。,解析：本題考查人體內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)和相關(guān)的模型構(gòu)建。(1)圖中①為細(xì)胞內(nèi)液、②為血漿、③為組織液、④為淋巴、⑤為毛細(xì)血管壁。組織細(xì)胞與組織液、組織液與血漿之間可以直接相互進(jìn)行物質(zhì)交換；毛細(xì)淋巴管壁細(xì)胞所處的內(nèi)環(huán)境是組織液和淋巴。(2)圖中箭頭表示血流方向，由于組織細(xì)胞代謝，B端流出的血液中含有較多的CO2、尿素，同時(shí)由于患肝炎，肝細(xì)胞通透性增大，因此谷丙轉(zhuǎn)氨酶可以釋放到內(nèi)環(huán)境中。,(3)初次進(jìn)入機(jī)體的過(guò)敏原刺激機(jī)體發(fā)生體液免疫，產(chǎn)生的抗體吸附在組織細(xì)胞的表面，當(dāng)相同過(guò)敏原再次進(jìn)入機(jī)體時(shí)，與吸附在細(xì)胞表面的相應(yīng)抗體結(jié)合，最終會(huì)使毛細(xì)血管壁的通透性增強(qiáng)，引起鼻黏膜水腫。(4)注意該概念圖是根據(jù)內(nèi)環(huán)境與組織細(xì)胞之間的物質(zhì)交換來(lái)構(gòu)建的。成熟紅細(xì)胞將攜帶的氧氣釋放并擴(kuò)散到其細(xì)胞外液即血漿中，血漿中的物質(zhì)可以與組織液之間進(jìn)行物質(zhì)交換，而組織細(xì)胞又可直接與組織液之間進(jìn)行物質(zhì)交換，注意實(shí)線箭頭表示O2，虛線箭頭表示CO2。,答案：(1)①與③、②與③ ③④ (2)CO2、尿素、谷丙轉(zhuǎn)氨酶 (3)組織細(xì)胞 ⑤ (4)如圖所示,8．下面是內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與各系統(tǒng)的功能聯(lián)系示意圖，請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題。,(1)a表示________系統(tǒng)，b表示________系統(tǒng)，c表示________系統(tǒng)，參與內(nèi)環(huán)境維持的還有圖中的______系統(tǒng)。 (2)CO2不從組織液進(jìn)入組織細(xì)胞的原因是______________________________________________。 (3)病人呼吸受阻，導(dǎo)致肌細(xì)胞無(wú)氧呼吸產(chǎn)生大量乳酸。乳酸進(jìn)入血液后，會(huì)使血液pH________，但乳酸可以與血液中的________發(fā)生反應(yīng)，使血液的pH維持相對(duì)穩(wěn)定。,(4)內(nèi)環(huán)境相對(duì)穩(wěn)定，除了圖中所示的器官、系統(tǒng)的協(xié)調(diào)活動(dòng)外，還必須在________的調(diào)節(jié)下進(jìn)行。 (5)外界中的O2進(jìn)入紅細(xì)胞，共穿過(guò)________層生物膜。,解析：(1)內(nèi)環(huán)境是組織細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介，同時(shí)借助多個(gè)器官、系統(tǒng)的參與，如呼吸系統(tǒng)吸入O2排出CO2，消化系統(tǒng)消化吸收食物從而為機(jī)體提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，泌尿系統(tǒng)排出細(xì)胞代謝廢物。(2)組織細(xì)胞內(nèi)的CO2濃度高于組織液中的，所以CO2不從組織液進(jìn)入組織細(xì)胞。(3)乳酸進(jìn)入血液后，會(huì)與血液中的碳酸氫鈉發(fā)生反應(yīng)生成乳酸鈉和碳酸，使血液的pH維持相對(duì)穩(wěn)定。,(4)目前普遍認(rèn)為，神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)是機(jī)體維持穩(wěn)態(tài)的主要調(diào)節(jié)機(jī)制，(5)外界中的O2進(jìn)入紅細(xì)胞，首先需要穿過(guò)肺泡壁的1層細(xì)胞(2層生物膜)，然后進(jìn)入毛細(xì)血管(1層細(xì)胞，2層生物膜)，然后再進(jìn)入毛細(xì)血管內(nèi)的紅細(xì)胞(1層生物膜)，共5層生物膜。 答案：(1)呼吸 消化 泌尿 循環(huán) (2)組織細(xì)胞內(nèi)的CO2濃度高于組織液中的濃度 (3)降低 碳酸氫鈉 (4)神經(jīng)—體液—免疫調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò) (5)5,