(共62张PPT)
第一章
人体的内环境与稳态
第1节 细胞生活的环境
图1
图2
在初中的生物学课上,你曾观察过多种动物细胞的装片。右侧的两幅图片你一定还有印象。
讨论
1.图1和图2所示的各是什么细胞?它们分别生活在什么样的环境中?尝试说出它们生活环境的异同。
血细胞生活在血浆中,草履虫直接生活在外界水环境中。
相同之处:都是液体环境。
不同之处:血细胞生活在血浆中,并不直接与外界环境进行物质交换; 草履虫生活在外界环境中,直接与外界环境进行物质交换。 与外界环境相比,血浆的理化性质更为稳定。
血细胞吸水膨胀直至破裂。
问题探讨
2.若将图1所示的细胞置于图2所示细胞的生活环境中,会发生什么变化?
细胞是生命活动的基本单位。无论是单细胞生物还是多细胞生物的细胞,都有其特定的生活环境,并与环境之间不断进行着物质和能量的交换。
组成我们身体的绝大多数细胞没有直接与外界环境接触,不能直接与外界环境进行物质交换。
外界环境
废物
养料、O2
血浆
废物
养料、O2
这些细胞直接生活的环境是什么呢?
一、体内细胞生活在细胞外液中
1、体液——人体体内都含有大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。体液中除含有大量的水以外,还含有许多离子和化合物。
约占2/3
约占1/3
①血浆:是血液的液体成分,血细胞悬浮于其中。
可通过血液加入抗凝剂柠檬酸钠离心后制备,
血浆是血细胞的直接生活环境。
血浆蛋白
存在于
存在于
血红蛋白
血浆≠血液
不加抗凝剂,血液会凝固,清除血块后所得淡黄色、半透明液体,是 。
血清
一、体内细胞生活在细胞外液中
②组织液(组织间隙液):存在于组织细胞间隙的液体。
血浆通过毛细血管动脉端渗出到细胞间隙——组织液的主要来源;
组织液大部分通过毛细血管静脉端(约90%)收回血浆,少部分进入淋巴管;
组织液为(组织)细胞提供营养物质,细胞代谢废物也透过细胞膜进入组织液;
绝大多数细胞浸浴在组织液中,因此组织液是绝大多数细胞直接生活的环境。
一、体内细胞生活在细胞外液中
③淋巴液:淋巴管内的液体部分。
毛细淋巴管由单层细胞构成,其末端(盲端)允许组织液流入毛细淋巴管,不允许倒流。淋巴管中的淋巴液最终通过淋巴循环汇入血浆。
淋巴液是淋巴细胞等直接生活的环境
淋巴细胞、吞噬细胞等
一、体内细胞生活在细胞外液中
毛细淋巴管的结构
为什么组织液和淋巴液之间是单向关系?
毛细淋巴管的结构模式图
末端封闭
内皮细胞
(单层)
单向的活瓣
(覆瓦状)
一、体内细胞生活在细胞外液中
观察下图,回答下列问题。
血浆、组织液、淋巴液之间的关系
组织细胞
毛细淋巴管
毛细血管
组织液中的物质
返回血液循环系统
组织液中的物
质进入淋巴系统
血浆中的物
质进入组织液
微动脉
微静脉
思考·讨论
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一、体内细胞生活在细胞外液中
思考·讨论
?
血浆、组织液和淋巴液之间的关系
1.为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境?
细胞外液是指存在于细胞外的体液,包括血浆、组织液和淋巴液等。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。所以说,细胞外液是体内细胞直接生活的液体环境。
2.血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系?请依据右图绘制出能反映三者联系的模式图(用文字和箭头表示)。
血浆
组织液
淋巴液
毛细血管动脉端
毛细血管静脉端
淋巴循环
毛细淋巴管
一、体内细胞生活在细胞外液中
3.为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体?
血浆、组织液、淋巴液之间的关系
思考·讨论
?
人体细胞外液主要由组织液、血浆和淋巴液等构成,它们虽然分布在人体不同部位(血浆位于血管内,组织液分布于组织细胞之间,淋巴液分布于淋巴管),但基本化学成分相同,并且彼此紧密联系,共同构成人体细胞生活的内环境。由此可见,全身的细胞外液是一个有机的整体。
细胞
内环境
多细胞动物体
外环境
说明:
部分体表细胞(与体内细胞相对)缺乏保护,直接与外界环境接触。
泪液、唾液、消化液等虽然并不在真正意义的“体内”(有些模拟题喜欢考查),但它们属于细胞分泌物,都曾经属于体液。
一、体内细胞生活在细胞外液中
组织液、血浆、淋巴的异同?
相同点:
不同点:
1.它们都属于细胞外液;
2.基本的化学组成相似。
1.在人体内存在的部位不同;
2.生活于其中的细胞种类不同;
3.所含的化学成分并不完全相同。
一、体内细胞生活在细胞外液中
巧用单、双向箭头判断内环境中物质交换示意图
(1)分析
单方向(箭头)
双方向(双箭头)
(2)结论:甲是细胞内液,乙是组织液,丙是血浆,丁是淋巴液。
一、体内细胞生活在细胞外液中
各类细胞生存的具体内环境
细胞名称 具体的内环境
组织细胞(肝细胞等)
毛细血管壁细胞
毛细淋巴管壁细胞
血细胞(红细胞)
淋巴细胞、吞噬细胞
组织液
组织液和血浆
组织液和淋巴
血浆
淋巴或血浆
模拟题提示: 有些模拟题喜欢考查一些特殊细胞(如毛细血管壁和毛细淋巴管壁的细胞)直接生活的环境。
一、体内细胞生活在细胞外液中
脑脊液
脑部神经元的直接生活的环境包括组织液、脑脊液及包裹于神经元外的神经胶质细胞
脑脊液
脑脊液为无色透明的液体,充满在各脑室、蛛网膜下腔和脊髓中央管内。脑脊液由脑室中的脉络丛产生,与血浆和淋巴液的性质相似,略带粘性。脑脊液属于细胞外液。正常脑脊液具有一定的化学成分和压力,对维持颅压的相对稳定有重要作用。患中枢神经系统疾病时,常常要作腰椎穿刺吸取脑脊液检查,以协助诊断。
总量为130~150ml
高中阶段记忆为:脑细胞的直接生活环境是组织液
一、体内细胞生活在细胞外液中
关节滑液
缺乏会出现关节疼痛、变形肿胀,晨起关节僵硬,下床活动后症状缓解,关节活动时有咔咔声。
关节之间有关节滑膜,血浆的某些成分渗入关节腔内形成关节滑液,起着润滑关节和营养关节软骨的作用。人的关节一生中要经过亿万次摩擦,关节滑液可避免两块骨头末端的软骨直接摩擦。关节缺乏滑液会加速关节磨损,造成关节老化和骨质增生。
是内环境成分,属于组织液的一种,由滑膜层血管中的血浆渗透而来,以及滑膜细胞和软骨细胞产生,具有营养软骨的作用,是软骨细胞生长的环境之一。
一、体内细胞生活在细胞外液中
角膜和晶体之间的房水
房水由睫状突上皮细胞产生,总量约为0.25~0.3ml。主要成分为水,含有少量氯化物、蛋白质、维生素c 、尿素及无机盐类等,房水呈弱碱性,比重较水略高。
房水的主要功能是:(1)供给眼内组织,尤其是角膜、晶状体的营养和氧气,并排出其新陈代谢产物。(2)维持眼内压。房水的产生和排出与眼内压关系密切,正常时两者处于平衡状态。当某种因素使平衡失调,可导致眼压的增高或降低,对眼组织和视功能造成障碍。(3)是屈光间质之一,具有屈光作用,屈光指数为1.3336。
一、体内细胞生活在细胞外液中
练习
1、下列说法正确的是
A.血浆是血细胞直接生活的环境
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.组织液是体内所有细胞直接生活的环境
D.血浆、组织液、淋巴化学成分完全相同
2、下列叙述不正确的是
A.血浆成分渗出毛细血管就成为组织液
B.组织液渗入毛细血管就成为血浆
C.组织液渗入毛细淋巴管就成为淋巴液
D.淋巴渗出毛细淋巴管就成为组织液
A
D
练习
3、下列关于血浆中水的来源的叙述,最合理的是
A.组织液 B.血浆、消化道
C.消化道、组织液、淋巴 D.淋巴、组织液
4、如图是淋巴液和另外三种体液之间相互关系的示意图。下列叙述错误的是
A.甲、乙、丙和淋巴液构成了内环境
B.生物体的内环境是细胞赖以生存的外部液体环境
C.乙、丙分别是组织液和血浆,一般情况下,甲内O2浓度最低
D.维持丙渗透压的物质主要是无机盐和蛋白质
C
A
练习
5、下图为人体某组织的示意图,请根据图回答下面的问题:
①指出字母对应的体液名称:
a表示__________;b表示__________;
c表示__________;d表示__________;
②以上b、c、d合称__________,它们构成了体内细胞生活的液体环境,故称________
细胞内液
组织液
血浆
淋巴液
细胞外液
内环境
血浆的化学组成
成分 含量
丙氨酸氨基酸转移酶 9~60U/L
总蛋白 65~85g/L
总胆红素 5~21μmol/L
碱性磷酸酶 45~125U/L
尿素 2.8~7.2mmol/L
肌酐 57~111μmol/L
尿酸 208.3~428.4μmol/L
葡萄糖 3.9~6.1mmol/L
乳酸脱氢酶 140~127U/L
甘油三酯 0~1.7mmol/L
成分 含量
总胆固醇 3.1~5.2mmol/L
钠 137~147mmol/L
钾 3.5~5.3mmol/L
钙 2.2~2.65mmol/L
磷 0.81~1.45mmol/L
镁 0.73~1.06mmol/L
血清铁 11~30μmol/L
氯 99~110mmol/L
碳酸氢盐 22~28nmol/L
总CO2 21~31.3mmol/L
思考·讨论
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二、细胞外液的成分
讨论1: 血浆中这么多物质,你能将它们归类吗?
水
无机盐(如钠、钾、钙、磷、镁、血清铁、氯、碳酸氢盐等)
无机物
糖类(如葡萄糖)
蛋白质(如丙氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶等)
脂类(如甘油三酯、胆固醇)等。
有机物
血浆
血浆
营养物质
代谢废物
气 体
调节物质
(水、无机盐、蛋白质、葡萄糖等)
(尿素、尿酸等)
(O2、CO2等)
(胰岛素、维生素等)
思考·讨论
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二、细胞外液的成分
讨论2: 除表中所列成分外,血浆中还可能含有哪些物质?
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。
讨论3: 你能说出其中哪些物质在人体中的作用?
Na+、Cl-含量较多,它们的作用主要是维持血浆渗透压。 HCO3-、HPO42-维持血浆的酸碱平衡。
葡萄糖是主要能源物质。
三酰甘油是储备的能源物质。
蛋白质的生命活动的主要承担者。
思考·讨论
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二、细胞外液的成分
讨论4: 从葡萄糖、三酰甘油(甘油三酯)、尿素、钠中,任选一种你熟悉的成分,分析它的来源和去路,并说明这与人体的哪些系统有关。
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,为生命活动提供能量,生成的CO2和水,先排入内环境中,然后通过血液循环运输到相应部位排出,CO2由呼吸系统排出,多余水分主要由泌尿系统排出。
三酰甘油的来源和去路与糖类物质相似。 尿素主要在肝合成,原料是氨基酸代谢产生的含氮废物,而氨基酸主要来源于食物中蛋白质的分解。肝合成的尿素,主要通过血液循环运输到肾,随尿液排出体外;少量尿素通过汗液排出体外。 钠主要来自食物,经消化系统直接吸收进入血液。血液中的钠主要通过尿液排出体外,少量钠通过汗液排出体外。
思考·讨论
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二、细胞外液的成分
血浆中约90%为水;其余10%分别是:蛋白质(7%~9%)、无机盐(约1%),以及血液运输的其他物质包括各种营养物质(如葡萄糖)、激素、各种代谢废物等
组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆相近,最主要差别是血浆中蛋白质含量较高。
细胞外液类似于海水,反映了生命起源于海洋
二、细胞外液的成分
细胞内液蛋白质含量远高于血浆
内环境成分
水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、脂肪酸、甘油、氧气
激素、维生素、抗体、组织胺、神经递质等
尿素、二氧化碳等
血浆蛋白等
①营养成分
②调节成分
③代谢废物
④其他物质
二、细胞外液的成分
不属于内环境成分的四类物质
①细胞内部特有的物质:包括结构蛋白(例如血红蛋白)和胞内酶(例如呼吸酶、ATP合成酶、DNA聚合酶等)、核酸、糖原等;
②细胞膜的成分:例如受体蛋白、载体蛋白;
③与外界相通的管腔中的成分(细胞合成后,直接分泌到外界环境中):例如各种消化酶(唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶)、尿液、泪液、唾液、汗液等;
④不能被消化吸收的物质:纤维素、淀粉、麦芽糖等
二、细胞外液的成分
发生和不发生在内环境中的生理过程
二、细胞外液的成分
(2)血液≠体液:体液包括细胞外液(内环境)和细胞内液,细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴,而血液包括血浆和血细胞,所以血液并不全是体液,血浆属于体液。
(3)体内液体≠内环境:一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、子宫等)及与外界相通的液体(如尿液、泪液、汗液、消化液等)不属于内环境;细胞内的液体不属于内环境。
(1)血浆蛋白≠血红蛋白:血浆蛋白是血浆中蛋白质的总称,属于内环境的成分;而血红蛋白存在于红细胞内,不是内环境的成分。
二、细胞外液的成分
易混概念辨析
练习
6、(2014Ⅱ卷)关于在正常情况下组织液生成与
回流的叙述,错误的是
A.生成与回流的组织液中氧气的含量相等
B.组织液不断生成与回流,并保持动态平衡
C.血浆中的有些物质经毛细血管动脉端进入组织液
D.组织液中的有些物质经毛细血管静脉端进入血液
A
“汉水丑生的生物同行”超级群大型公益活动:历年高考题PPT版制作。本课件为公益作品,版权所有,不得以任何形式用于商业目的。2012年1月15日,汉水丑生标记。
7、(2019全国Ⅲ)下列关于人体组织液的叙述,错误的是
A.血浆中的葡萄糖可以通过组织液进入骨骼肌细胞
B.肝细胞呼吸代谢产生的CO2可以进入组织液中
C.组织液中的O2可以通过自由扩散进入组织细胞中
D.运动时,丙酮酸转化成乳酸的过程发生在组织液中
D
C
8、下图为人体内部某组织的局部结构示意图,据图判断,以下描述错误的是
A.如果图示为脑组织,则Ⅱ端比Ⅰ端血浆中葡萄糖含量低,O2较少
B.如果图示为胰岛组织,则饱食后Ⅱ端比Ⅰ端血浆中胰岛素含量高、葡萄糖含量低
C.如果图示为肝组织,则饥饿时Ⅱ端比Ⅰ端血浆中葡萄糖含量低、CO2较多
D.如果图示为肺部组织,则Ⅱ端比Ⅰ端血浆中葡萄糖含量低、O2较多
练习
练习
9、下列物质:①氧气 ②氨基酸 ③呼吸酶 ④血红蛋白 ⑤Ca2+载体 ⑥激素 ⑦CO2 ⑧尿液 ⑨尿素 ⑩纤维素 麦芽糖
(1)属于内环境成分的是 。
(2)不属于内环境成分的是 。
①②⑥⑦⑨
③④⑤⑧⑩
10、机体的多种生理、生化反应是在内环境中进行的。下列反应发生于内环境的是
A.吞噬细胞在组织间隙中吞噬细菌
B.病毒的DNA整合到宿主细胞的染色体上
C.肠道中的蛋白质被胰蛋白酶降解
D.泪液中的溶菌酶分解细菌的细胞壁
A
影响血浆渗透压大小的因素:主要与 、 的含量有关。Na+在维持细胞外液渗透压上起决定性作用,K+在维持细胞内液渗透压上起决定性作用。
概念:指溶液中溶质微粒对水的吸引力。大小取决于单位体积内的微粒数目。
1.渗透压(37℃、血浆约770kPa)
大小:溶液浓度大,溶质 ,对水的吸引力就 ,渗透压就 ,
反之渗透压就低。
多
大
高
无机盐
蛋白质
思考:为什么细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-?
单位体积细胞外液中Na+和Cl-的微粒数远多于蛋白质,即使在含较多蛋白质的血浆中也是如此,故细胞外液渗透压主要来源于Na+和Cl-。
三、内环境的理化性质
当血浆渗透压低于正常值或组织液渗透压高于正常值,会导致水分滞留于 。
组织液
当血浆渗透压下降
血浆蛋白减少
血浆中较多水分进入组织液,使组织液增多
(组织水肿)
①严重营养不良(摄入蛋白质不足)
②肾小球肾炎(血浆蛋白随尿液排出体外)
③肝功能受损(合成血浆蛋白减少)
血浆的吸水能力下降,组织液中的水不能及时重新渗入血浆
1.渗透压(37℃、血浆约770kPa)
三、内环境的理化性质
当血浆渗透压低于正常值或组织液渗透压高于正常值,会导致水分滞留于 。
组织液
当组织液渗透压升高
①代谢产物增加
(组织水肿)
a.局部组织细胞代谢旺盛
b.花粉等引起的过敏,组织细胞释放组织胺,毛细血管壁通透性增大
c.毛细血管壁局部损伤,毛细血管壁破裂或通透性增大
由血浆渗透到组织液的水增多
②毛细血管壁通透性增大,大量血浆蛋白进入组织液
③组织液中的蛋白质等不能进入毛细淋巴管
d.毛细淋巴管阻塞
1.渗透压(37℃、血浆约770kPa)
三、内环境的理化性质
摩擦产生空隙
角
质
层
组织细胞
组织液
组
织
液
水疱: 摩擦性水疱,是因运动摩擦造成其表皮与皮下组织分离形成间隙,并令其间充满液体。
【思考】
①水疱中的液体主要是_______;
②水疱过一段时间可以自行消失,是因为其中的液体可以渗入 ________和_____________(结构)
③水疱的形成和消失说明什么?
____________________________
组织液
毛细血管
毛细淋巴管
内环境中的物质是不断更新的
与生活的联系
三、内环境的理化性质
凡和此渗透压近似的溶液称为等渗溶液。
①输液用的生理盐水:0.9%NaCl
②输液用的葡萄糖:5%
浓度过高或过低,会导致细胞吸水或失水,无法维持正常形态,无法正常行使功能
注射
肌肉注射
静脉注射
(组织液)
(血浆)
药→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液);
药→组织液(少数进入淋巴,淋巴又汇入血浆)→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液)
1.渗透压(37℃、血浆约770kPa)
三、内环境的理化性质
2.酸碱度(血浆PH 7.35-7.45)
血浆的酸碱度一般保持相对稳定,只在一个较小的范围内波动,因为血液中含有许多对酸碱度起缓冲作用的物质。
每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成,称为缓冲对,如 、 。
NaHCO3/H2CO3
Na2HPO4/NaH2PO4
影响因素
①剧烈运动:人体做剧烈运动时,由于有较多酸性物质(如乳酸)进入血液,可使静脉血浆的pH暂时降到7.30。
②饮食:饮食中酸性或碱性的物质进入血液后也会引起血浆酸碱度的轻微变动。
三、内环境的理化性质
①剧烈运动时血浆PH的调节:
②碳酸钠进入血液时血浆PH的调节:
+ NaHCO3
乳酸钠 + H2CO3
乳酸
水 + CO2
由肺部将CO2排出
+ H2CO3
NaHCO3
碳酸钠
由肾脏排出
以NaHCO3/H2CO3为例
2.酸碱度(血浆PH 7.35-7.45)
三、内环境的理化性质
3. 温度
人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。
相对稳定,在适宜范围内有所波动。
细胞外液的理化性质特点:
三、内环境的理化性质
11、(2017全国Ⅰ)血浆渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压,其中,由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压,由无机盐等小分子物质形成的渗透压称为晶体渗透压。回答下列问题:
(1)某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时,血浆胶体渗透压降低,水分由 进入组织液,可引起组织水肿等。
(2)正常人大量饮用清水后,胃肠腔内的渗透压下降,经胃肠吸收进入血浆的水量会 ,从而使血浆晶体渗透压 。
(3)在人体中,内环境的作用主要为:①细胞生存的直接环境,
② 。
血浆
增加
降低
细胞与外界环境进行物质交换的媒介
练习
练习
12、如图表示某人从初进高原到完全适应,其体内血液中乳酸浓度的变化曲线,下列对ab段和bc段变化原因的分析,正确的是
A.ab段上升是因为人初进高原,呼吸频率加快造成的
B.bc段下降的原因:一是血液中的乳酸被血液中的缓冲物质转化为其他物质;二是造血功能逐渐增强,红细胞数量增多
C.ab段上升的原因是人体只进行无氧呼吸,产生大量的乳酸进入血液
D.ab段产生的乳酸,在bc段与Na2CO3反应
B
练习
13、大量的组织液积聚在组织细胞间隙会导致组织水肿,下列诸多因素中,会引起组织水肿的是
①毛细血管壁破损 ②长期蛋白质摄入不足
③淋巴管堵塞 ④花粉等过敏原引起毛细血管壁的通透性增强
⑤肾小球肾炎导致血浆蛋白丢失 ⑥胰岛素分泌不足,出现糖尿
A.只有①②③ B.②③④⑥
C.①③⑤⑥ D.①②③④⑤
D
14、下图表示人体中体液的关系图,则下列叙述正确的是
A.血细胞所生活的内环境是乙
B.过程2、3受阻时,会引起组织水肿
C.丁表示细胞内液,属于内环境的一部分
D.O2浓度高低关系是丁>甲>乙
甲
丁
乙
丙
3
4
1
2
6
5
A
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
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。
细胞和内环境相互影响、相互作用,细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持。
思考·讨论
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1.维持渗透压的Na+和CI-以及葡萄糖、氨基酸和O2等物质是经过哪些途径进人内环境的?
Na+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。
O2经过呼吸系统进入内环境。
进入血液中的各类物质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。
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
思考·讨论
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2.参与维持pH的HCO3-是怎样形成的?这与体内哪些系统的活动有关?
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:
CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO3-。
HCO3-通过与细胞外的阴离子交换到达细胞外液,即组织液、血浆或淋巴中。
主要与呼吸系统有关。
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
思考·讨论
?
3.体内细胞产生的代谢废物,如尿素和CO2是怎样从内环境排到体外的?
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。
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
食 物
(运输作用)
循 环 系 统
物质残渣(一直未进入体内)
营养物质
气 体
呼 吸 系 统
O2
(消化、吸收作用)
消 化 系 统
CO2、少量水
其余代谢
终产物
皮 肤
(排泄作用)
泌尿系统
内 环 境
组 织 细 胞
O2、营养物质
代谢终产物
体
外
体
外
4.请你用简单的示意图表示内环境与外界环境的物质交换的关系。
思考·讨论
?
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
体外
体外
细胞
体外
体外
呼吸系统
消化系统
泌尿系统
皮 肤
营养物质
营养物质
代谢废物
O2
CO2
代谢废物
代谢废物
O2
CO2
重吸收
循环系统
血浆
淋巴液
组织液
1、参与物质交换的系统:
消化系统、呼吸系统、
循环系统、泌尿系统
2、参与物质交换的器官:
肺、小肠、肾、皮肤
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
人体所需O2、葡萄糖从外界环境到达组织细胞被利用,至少穿过几层生物膜?
(1)肺泡壁、毛细血管壁均由一层细胞构成,物质经过它们时需穿过1层细胞,即2层细胞膜。
(2)丙酮酸、O2在线粒体中被利用,葡萄糖在细胞质基质中被分解。
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
?
思考:
O2转移途径:外界O2→肺泡壁→毛细血管壁→血液中红细胞→血液→毛细血管壁
→组织液→组织细胞→组织细胞内的线粒体
肺泡壁(1层细胞,2层膜)
毛细血管壁(1层细胞,2层膜)
血液中红细胞(1层细胞,2层膜)
毛细血管壁(1层细胞,2层膜)
组织细胞(1层膜)
组织细胞内的线粒体(2层膜)
O2
O2从外界环境到达组织细胞被利用,至少穿过 层生物膜,
层磷脂分子层。
11
22
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
思考:
小肠腔
毛细血管腔
葡萄糖转移途径:外界葡萄糖→小肠黏膜上皮细胞→组织液→进出毛细血管壁
→组织液→组织细胞
小肠黏膜上皮细胞(1层细胞,2层膜)
进出毛细血管壁(2层细胞,4层膜)
组织细胞(1层膜)
葡萄糖从外界环境到达组织细胞被利用,至少穿过 层生物膜, 层磷脂分子层。
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四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
思考:
组织细胞产生的废物和CO2先后经过组织液和血浆,最终被排出体外;人体吸入的O2由血液到组织细胞先后经过血浆和组织液,最终进入组织细胞;就此判定CO2和O2在细胞内液、组织液和血浆中的浓度由高到低分别是怎样的?
提示 O2浓度:血浆>组织液>细胞内液;
CO2浓度:细胞内液>组织液>血浆。
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
思考:
练习
15、下图是高等动物体内细胞与外界进行物质交换的示意图。回答下列问题:
(1)图中虚线内物质的总称为_______,其中A代表_____,B代表______,
C代表_______。
(2)填写图中D、E系统的名称:D_________;E__________。
内环境
血浆
组织液
淋巴液
消化系统
泌尿系统
练习
16、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表示能直接与内环境进行物质交换的4种系统或器官。①②是有关的生理过程。下列说法错误的是
A.内环境与Ⅰ交换气体必须通过肺泡壁和毛细
血管壁
B.Ⅱ表示消化系统,Ⅱ内的葡萄糖进入
内环境不需要载体蛋白协助
C.②表示重吸收作用
D.Ⅳ表示的器官是皮肤
B
内 环 境
细胞
Ⅰ
O2
CO2
Ⅲ
②
Ⅳ
①
体外
Ⅱ
体外
体外
体外
练习
17、下图为人体某组织的模式图,箭头表示物质交换方向,A、B、C表示结构,a、b、c、d表示液体。请据图回答问题。
⑴图中A、B、C分别表示的结构是
___________________________________。
⑵a~d中不属于内环境组成成分的是___;
按照占体重的百分比,这四种液体的量从多到少依次是_____________。
⑶ a~d中O2浓度最高和最低的分别是___________,CO2浓度最高和最低的分别是___________。
⑷ a、b、c、d之间既彼此分离又相互联系,a与b之间隔以_______,b与d之间隔以___________,b与c之间隔以___________;b由___________________而来,b的去向是____________________________。
A
B
c
d
a
C
b
毛细血管、毛细淋巴管、组织细胞
a
a>b>d>c
d、a
a、d
细胞膜
毛细血管壁
毛细淋巴管壁
血浆和细胞内液渗透
渗透到血浆、淋巴液或细胞内液中
人在进行一定强度的体力劳动后,手掌或脚掌上可能会磨出水疱。水疱中的液体主要是组织液,一段时间后水疱可自行消失。请判断以下有关说法是否确。
(1) 水疱的成分中蛋白质的含量最高。
(2) 水疱主要是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的。
(3)水疱自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和毛细淋巴管。
(4)水疱的形成和消失说明内环境中物质是不断更新的。
×
√
√
√
血泡指的是人体表皮和真皮层分离,血性液体渗出聚积形成。一般是由于局部皮肤损伤引起的,如烫伤或局部组织长时间压迫等原因导致的。
概念检测
概念检测
2.人体内环境是体内细胞直接生活的环境。下列属于人体内环境的是
A.膀胱内的尿液 B.大脑细胞间隙的液体
C.肺泡腔内的气体 D.小肠腔内的消化液
B
3.右上图表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。A、B、C表示直接与内环境进行物质交换的几种器官,①②是有关的生理过程。请回答下列问题。
(1)A、B、C各是什么器官
(2)B内的营养物质通过①过程进人内环境,则①表示的是什么过程
(3)②表示什么过程
肺;小肠;肾脏
营养物质的吸收
肾小管、集合管的重吸收作用
概念检测
拓展应用
剧烈运动后肌肉产生的大量乳酸等酸性物质,不会使血浆的酸碱度发生很大的变化,这是由于血液中缓冲物质的调节作用以及机体的调节作用。具体调节机制如下。 当大量乳酸进入血,液后,可与血液中的碳酸氢钠发生作用,生成乳酸钠和碳酸。 碳酸是一种弱酸,可以分解成CO2和水。血液中的CO2增多会刺激呼吸中枢,使呼吸运动增强,增加通气量,从而将CO2排出体外,所以对血液的pH影响不大。 当乳酸钠进入血液后,与血液中的碳酸发生作用, 形成碳酸氢盐,过多的碳酸氢盐有肾脏排出体外。
剧列运动会使朋肌肉产生大量乳酸等酸性物质, 这会景响血浆的pH吗 在这种情况下,机体是如何维持细胞外液的酸碱度的 请查阅相关资料,寻找答案。
课堂小结
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