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第1章 第1节
细胞生活的环境
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。
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?
血细胞吸水胀破。
问题探讨
图1
图2
血细胞:血浆 草履虫:水环境
同:液体环境
异:血细胞生活在体内的血浆中,并不直接与外界环境进行物质交换,而草履虫直接生活在外界环境中,可与外界环境进行物质交换。
我们体内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
生物体内以水为基础的液体,统称为体液。
体液
细胞内液
细胞外液
组织液
血浆
淋巴液等
存在于细胞内,约占2/3
存在于细胞外,约占1/3
1.血浆
血液中除了血细胞以外的液体部分,是血细胞直接生活的环境。
血液≠血浆
血液≠体液
血 浆
血细胞
红细胞
白细胞
血小板
血 液
一
体内细胞生活在细胞外液中
2.组织液:
血浆通过毛细血管动脉端渗出到细胞间隙形成组织液
组织液中的大部分物质通过毛细血管静脉端(约90%)被重新吸收回血浆,少部分进入毛细淋巴管
一
体内细胞生活在细胞外液中
存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液。
绝大多数细胞都浸浴在组织液中
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,由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的。
组织液
经毛细淋巴管壁进入淋巴管
淋巴液
经淋巴结等器官汇入
血浆
淋巴液是淋巴细胞直接生活的环境。
一
体内细胞生活在细胞外液中
血液、组织液和淋巴液之间的关系
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
质进入淋巴细胞
血浆中的物
质进入组织液
微动脉
微静脉
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)。
组织液
血浆
淋巴液
毛细血管动脉端
毛细淋巴管壁
淋巴循环
细胞内液
O2和营养物质
CO2和代谢废物
毛细血管静脉端
毛细血管壁细胞的直接生活环境是:
血细胞生活的环境是:
毛细淋巴管壁细胞的直接生活环境是:
血浆
组织液
血浆
淋巴液
组织液
思考·讨论
?
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。
由此可见,细胞外液是体内细胞直接生活的液体环境。
为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体?
人体细胞外液主要由组织液、血浆和淋巴液构成 ,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。
血浆、组织液、淋巴液通过动态的有机联系共同构成机体内细胞生活的直接环境。由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。
思考·讨论
?
由细胞外液构成的液体环境叫做内环境
内环境与细胞外液是同一概念。
内环境是相对于生物体提出,细胞外液是相对于细胞提出的。
主要包括组织液、血浆和淋巴液,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。
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。因而汗液、尿液、消化液、泪液等液体不属于内环境的组成。
学以致用
①__________
②__________
③__________
血浆
淋巴液
组织液
A
B
字母表示结构,序号表示液体
A ① .
B ② .
C ③ .
④ .
C
①
②
③
④
血浆
淋巴液
组织液
细胞内液
毛细血管
毛细淋巴管
组织细胞
血浆的化学组成
成分 含量 成分 含量(mmol/L)
丙氨酸氨基转移酶 9~60U/L 总胆固醇 3.1~5.2
总蛋白 65~85g/L 钠 137~147
总胆红素 5~21 mol/L 钾 3.5~5.3
碱性磷酸酶 45~125U/L 钙 2.2~2.65
尿素 2.8~7.2mmol/L 磷 0.81~1.45
肌酐 57~111 mol/L 镁 0.73~1.06
尿酸 208.3~428.4 mol/L 血清铁 11~30
葡萄糖 3.9~6.1mmol/L 氯 99~110
乳酸脱氢酶 140~271U/L 碳酸氢盐 22~28
三酰甘油 0~1.7mmol/L 总CO2 21~31.3
1.如何将表中物质按化学性质进行归类?
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(如钠、钾、钙、磷、镁、血清铁、氯、碳酸氢盐)
有机物包括糖类(如葡萄糖)、蛋白质(如丙氨酸氨基转移酶、总蛋白、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶)、脂质(如甘油三酯、总胆固醇)
二
细胞外液的成分
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。
3.你能说出其中哪些物质在人体中的作用?
葡萄糖是主要的能源物质
二
细胞外液的成分
甘油三酯是储备的能源物质
蛋白质是生命活动的主要承担者
无机盐能够调节人体生命活动
4.从葡萄糖、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?
食物中的糖类
消化系统
血浆中的葡萄糖
循环系统
全身细胞氧化分解
CO2
水
泌尿系统
呼吸系统
来源
去路
二
细胞外液的成分
①血浆中约90%为水,其余分别是:蛋白质,
无机盐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。
②组织液、淋巴液的成分及含量和血浆相近,
但组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
③细胞外液类似于海水,反映了生命起源于海洋。
血红蛋白是红细胞内的一种含铁的蛋白质,它是内环境的成分吗?
血红蛋白不属于内环境的成分,血浆蛋白属于内环境的成分。
组织液和淋巴液的成分与血浆有何异同?
18
内环境中的化学物质判断方法(四看法)
一看
是否是细胞内特有的物质, 如血红蛋白、胞内酶( 呼吸酶、RNA 聚合酶、解旋酶等)
二看
是否是细胞膜上的成分, 如载体、受体等
是否是不被人体吸收的物质, 如纤维素、麦芽糖等
是否是与外界环境相通的成分, 如消化酶、尿液等
三看
四看
例:下列物质中不是内环境成分的是
1.尿素 2.葡萄糖 3.血红蛋白 4.消化酶 5.抗体
6. 钙离子 7.二氧化碳 8.载体蛋白 9.甲状腺激素 10.纤维素
学以致用:辨别内环境中的成分
3 4 8 10
1.渗透压
(1)渗透压的概念:
(2)渗透压的大小:
溶液中溶质微粒对水的吸引力
单位体积溶液中溶质微粒越多
溶液浓度越高
对水的吸引力越大
溶液渗透压越高
①血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关
(3)影响渗透压大小的因素:
②细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-
三
内环境的理化性质
2.酸碱度
(1)正常人的血浆近中性,pH为7.35~7.45
(2)平衡的维持:
缓冲物质:HCO3-/H2CO3
3.温度
人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右,有利于维持酶活性。
血细胞
血浆
组织细胞
组织液
淋巴细胞等
淋巴液
内环境
外界环境
物质交换
?
内环境又是如何与外界环境进行物质交换?
外界环境中物质
消化系统
营养物质
呼吸系统 O2
CO2
皮肤、泌尿系统
H2O、无机盐、代谢废物
循环系统
血浆
淋巴
组织液
组织细胞
内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
四
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
练习与应用
1.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正确。
(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。( )
组织水肿
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,并使间隙充满液体。
摩擦产生空隙
角
质
层
组织细胞
组织液
组
织
液
练习与应用
1.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正确。
(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。( )
引起组织水肿的原因:
毛细血管管壁损伤,血浆蛋白流失
营养不良,
摄入蛋白质不足
肾小球肾炎,导致血浆蛋白通过尿液流失
血浆蛋白减少
血浆渗透压下降,水分向组织液渗透,而组织液回流减弱,组织液增多
组织水肿
毛细淋巴管受阻,蛋白质不能流至淋巴管
局部组织细胞代谢旺盛,代谢产物增加
过敏反应导致毛细血管壁通透性增强,血浆蛋白进入组织液
组织液中蛋白质等溶质微粒增加
组织液渗透压升高,吸水,组织液增加
组织水肿
引起组织水肿的原因:
1. 人体发生花粉过敏时,引起毛细血管壁的通透性增大,血浆蛋白渗出,由此造成的局部影响是( )
A 血浆量增加 B 组织液增加 C 淋巴减 D 组织细胞内液增加
B
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
(脑脊液)
练习与应用
B
3.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