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1、第一节细胞生活的环境,本章学习目标,1.描述内环境及其作用。2.说明内环境稳态及其生理意义。3.关注维持内环境稳态与健康的关系。4.进行实验,了解生物体维持pH稳定的机制。5.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。,本节聚焦:1、什么是内环境?2、内环境具有哪些理化特性?3、人体细胞如何与外界环境进行物质交换?,血细胞,单细胞与多细胞生物体内细胞的比较,水环境中,直接从水中获得所需要的养料和氧气,并把代谢的废物直接排到水中,血浆中,?,血液的静置分层现象,温故知新,血液,血浆:血浆是血液中的液体成分,90%以上是水,其中含有数千种物质,包括蛋白质、脂质、糖类、各种盐类、氨基酸、维生素、激素
2、、抗体和各种细胞代谢产物等。,血细胞,红细胞:数量最多,具有运输氧的功能,还能运输一部分的二氧化碳白细胞:数量较少,具有防御和保护作用血小板:数量最少,体积小,形状不规则,具有止血和加速凝血的作用,一、体内细胞生活在细胞外液(内环境)中,生物体内以水为基础的液体统称为体液,内环境中含有的物质:水 9092%气体,其中以氧和二氧化碳最重要有机化合物(蛋白质 氨基酸 葡萄糖等)代谢废物如氨、尿素等各种激素,组织细胞,生活的环境,血细胞,毛细血管壁细胞,毛细淋巴管壁细胞,组织液,淋巴,血浆,细胞名称,各类细胞生存的具体环境,细胞外液的三种主要液体的比较,拓展,1、体液中除含有大量的水外,还含有许多离
3、子化合物。细胞内液存在于细胞内,细胞外液存在于细胞外2、细胞内液包括:细胞质基质、线粒体基质、核液等3、体液之间的含量关系:细胞内液组织液血浆淋巴4、不是体液的液体:消化液、泪液、汗液、尿液等,+,+,P3思考与讨论提示:,1、细胞外液是指存在于细胞外的体液,包括血浆、组织液和淋巴等。血细胞直接生活在血浆中,体内绝大多数细胞直接生活在组织液中,大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。由此可见,细胞外液是体内细胞直接生活的环境。,2、相同点:它们都属于细胞外液;共同构成人体内环境;基本化学组成相同。不同点:在人体内存在的部位不同:血浆位于血管内,组织液分布于组织细胞之间,淋巴分布于淋巴管中;生活于其中的
4、细胞种类不同:存在于组织液中的是体内各组织细胞,存在于血浆中的是各种血细胞,存在于淋巴中的是淋巴细胞等;所含的化学成分有差异,如血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质很少。,3、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。少量的组织液还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。它们之间的关系如下图所示。由此可见,全身的细胞外液是一个有机的整体。,观察教科书中的P3图11和P5图13,理解三者间的关系。,人体内的体液各部分之间的关系:,(1
5、)C和D 液体分别为。(2)A和B 液体的交换通过组织中的 结 构完成。(3)B和C之间的水分交换方式是。(4)A液体中的水分排放到外界去主通要过 和消化道四种结构完成。,细胞内液、淋巴,毛细血管,渗透(自由扩散),肾、皮肤、肺,内环境的概念,由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。(internal environment)包括:血浆、组织液、淋巴,CO2和代谢废物,血浆,组织液,淋巴,双向渗透,细胞,O2和营养物质,单向渗透,淋巴循环,小结,血浆、组织液和细胞内液之间的水分、无机盐、小分子有机物经常不断地交换,维持一种动态平衡。淋巴来源于组织液,组织液来源于血浆;组织液和血浆之间可以相互渗透,
6、组织液可以渗透到毛细淋巴管形成淋巴,淋巴可以通过淋巴循环进入血液循环,形成血浆。,归纳与整理内环境属于多细胞动物的一个概念,单细胞生物无所谓内环境。正常内环境中必定有活细胞存在。人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺等有孔道与外界相通的结构中的液体应视为外部环境。,例:下列各组化合物中全是内环境成分的是()A O2、CO2、血红蛋白、H B H2O2 酶、抗体、激素、H2OC 纤维蛋白原、Ca2、载体 D Na、HPO42、葡萄糖、氨基酸,D,体内的一些液体如尿液、泪液、消化液等不是细胞外液。内环境与细胞外液是同一概念。内环境是相对于外界环境提出,细胞外液是相对于动物和人的细胞内液提出的。主要包括组
7、织液、血浆和淋巴,但不是说就只有这三种。例如,脑脊液也属于内环境组成成分。,二、细胞外液的成分,资料分析,P4,资料分析讨论提示,2、还含有气体分子(主要是氧气和二氧化碳)、调节生命活动的各种激素、其他有机物(如维生素)等。,1、表中的化学物质可分为无机物和有机物。无机物包括水和无机盐离子(如Na、K、Ca2、Mg2、Fe2、Cl、HPO42、SO42、HCO3)等,有机物包括糖类(如葡萄糖)、蛋白质(如血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等)、脂质(如各种脂肪酸、脂肪、卵磷脂、胆固醇)、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。,3、Na、Cl含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。,4、维持
8、血浆的酸碱平衡。,5、如血浆中的葡萄糖主要来源于食物中的糖类。食物中的淀粉经消化系统消化后,分解为葡萄糖,经小肠绒毛吸收后进入血液,通过血液循环运输到全身各处。进入组织细胞后,葡萄糖主要用于氧化分解放能,最终生成二氧化碳和水,并排入内环境中。二氧化碳通过血液循环被运输到肺,通过呼吸系统排出体外,而多余的水主要在肾脏通过形成尿液排出体外。,三、细胞外液的渗透压和酸碱度(P5),1、细胞外液的理化特性包含几个主要方面?2、浓度与细胞生存的关系。3、渗透压的概念以及与浓度的关系。在37度时,人的血浆渗透压和细胞内液的 渗透压相当有什么意义?4、细胞外液的酸碱度和温度与细胞的生命活动有什么关系?举例说
9、明。,阅读理解,四、内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介,与体内细胞进行物质交换直接有关的系统:,消化、呼吸循环、泌尿,P5思考与讨论提示:,1Na和Cl等直接来自于食物,不需要经过消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质。糖类和蛋白质是两类大分子物质,必须经过消化系统的消化,分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中,经血液循环运输到全身各处的毛细血管中,再通过物质交换过程进入组织液和淋巴。,2细胞代谢产生的CO2与H2O结合,在碳酸酐酶作用下,发生下列反应:CO2H2OH2CO3HHCO3。HCO3通过与细胞外的阴离子
10、交换到达细胞外液,即组织液、血浆或淋巴中。主要与呼吸系统有关。,3人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的恒定。详细内容可参考教材第2章关于人体体温调节的内容。参与体温调节的器官和系统有皮肤、肝脏、骨骼肌、神经系统、内分泌系统、呼吸系统等。,若呼吸太快、太深或太慢、太浅会出现什么情况?,根据有关化学平衡的知识,太快、太深的过度呼吸运动使肺泡内CO2浓度大大降低,从而加快了肺部血液中CO2过多扩散入肺泡,排出体外,使上述平衡向左移动,血液中的H浓度减小,PH增大,从而导致呼吸碱中毒。反之,将导致呼吸酸中毒。,4体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液,泌尿系统形成、排出尿液和呼吸系统的呼气这三
11、条途径来排出,其中以泌尿系统和呼吸系统的排泄途径为主。例如,血浆中的尿素主要通过肾脏形成的尿液排出体外。血浆中的CO2通过肺动脉进入肺泡周围的毛细血管,由于血液中的CO2分压大于肺泡中CO2的分压,CO2就从血液中向肺泡扩散,再通过呼气运动将其排出体外。,1、血浆中的水来自()A 组织液 B 血浆、消化道 C 淋巴、组织液 D 消化道、组织液、淋巴,D,2、下列有关人体细胞外液的叙述中,不正确的是(),A 人体内的细胞外液构成人体的内环境B 人体内的细胞外液主要包括血浆、组织液、淋巴C 人体内的所有液体统称细胞外液D 人体内细胞通过细胞外液与环境交换物质,C,3、内环境中不含()A 胰岛素、氨
12、基酸、尿素 B 酶、甘油、维生素C 麦芽糖、淀粉、乳糖 D 无机盐、葡萄糖、性激素,C,练一练,4、下列物质中,不属于人体内环境成分的是()A 钙离子 B 呼吸酶 C 葡萄糖 D 血浆蛋白,B,5、长期营养不良,血浆蛋白降低,会引起组织水肿,其原因()A 血浆渗入组织的速度降低 B 组织液回渗速率降低C 淋巴生成速率降低 D 淋巴循环受阻,B,6、人体发生花粉过敏,毛细血管通透性增加,血浆蛋白渗出,会造成局部()A 血浆增加 B 组织液减少 C 组织液增加 D 淋巴减少,C,A、B、C、以及数字各代表什么?,内环境理化性质的三个主要方面:,1.酸碱度pH(7.357.45),2.渗透压(约770KPa),3.温度(37.0左右),相对稳定:在适宜范围内有所变动,剧烈运动时血浆pH的调节:,碳酸钠进入血液时血浆pH的调节:,