(共24张PPT)
稳态的调节机制是什么,稳态是如何实现的呢?
1.1.1 细胞生活的环境
在初中的生物学课上,你曾观察过多种动物细胞的装片。左侧的两幅图片你一定还有印象。
讨论:
两图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.若将上图所示细胞置于下图所示细胞的生活环境中,会发生什么变化?
问题探讨
左上图包括红细胞(图中无核的那些)和白细胞(图中有核的那几个),左下图示意的是草履虫。血细胞直接生活在血浆中,而草履虫则直接生活在外界环境中。血细胞生活的血浆,其化学成分和含量相对稳定;则草履虫生活的外界环境则复杂多变。
如果将血细胞从化学成分和含量相对稳定的血浆中弄出来,然后直接放在变幻莫测的外界环境中,血细胞将会很快死亡。如果草履虫碰到不适宜的环境,通常可以形成休眠体而不至于全部死掉。
两种细胞都需要与其直接生活的环境进行物质和能量的交换,其直接生活的环境中都里不开水。对于多细胞生物,比如我们而言,体内实际上含有大量的水,我们把体内以水为基础的液体统称为体液。
体内以为水为基础的液体统称为体液,分为细胞内液(约占2/3)和细胞外液(约占1/3)
1.1.1.1 体内细胞生活在细胞外液中
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
细胞外液由血浆、组织液、淋巴液等所构成
血浆:血液中除了血细胞以外的液体部分
血浆是血细胞直接生活的主要环境
1.1.1.1 体内细胞生活在细胞外液中
因血压等而导致的渗出
因渗透等而导致的吸收
小静脉
小动脉
毛细血管
组织液: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%)回收,少部分进入淋巴管
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
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
1.1.1.1 体内细胞生活在细胞外液中
小动脉
小静脉
毛细血管
毛细淋巴管
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
1.1.1.1 体内细胞生活在细胞外液中
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。
观察左图,回答下列问题:
为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境?
血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系?请依据下图绘制出能反映三者联系的模式图(用文字和箭头表示)。
思考·讨论——血浆、组织液和淋巴液之间的联系
要想说明细胞外液是细胞直接生活的环境,就需要大量的实例作为证据。我们在刚才的学习中已经了解到,血浆是血细胞直接生活的环境;组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境;淋巴液是淋巴细胞等直接生活的环境。因此我们可以说细胞外液是细胞直接生活的环境。
血浆在毛细血管动脉端渗出形成组织液,在毛细血管静脉端组织液大部分被回收进入血浆,少部分进入毛细淋巴管形成淋巴液,淋巴液经淋巴循环最终汇入血浆。
血浆、组织液和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
细胞外液构成的液体环境叫做内环境
1.1.1.1 体内细胞生活在细胞外液中
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、精液等并不在真正意义的“体内”(有些模拟题喜欢考查),但它们属于细胞分泌物,曾经属于体液。
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
1. 下图为人体某组织的示意图,请根据图回答下面的问题。
(1)指出图中所指部位名称:
a表示__________;b表示为组织间隙的_______;
c表示在毛细血管内的______;d表示在淋巴管内的________。
(2)以上b、c、d合称__________,它构成了体内细胞生活的液体环境,故称________。
(3)人的手掌磨起的“水泡”中的淡黄色液体主要是________。
细胞内液
组织液
血浆
淋巴液
细胞外液
内环境
组织液
讨论:
血浆中这么多物质,你能将它们归类吗?
除表中所列成分外,血浆中还可能有哪些物质?
回忆所学知识,你能说出表中所列的哪些物质在人体中的作用?
思考·讨论——血浆的化学组成
成分 含量
丙氨酸氨基转移酶 9~60 U/L
总蛋白 65~85 g/L
总胆红素 5~21 μmol/L
酸性磷酸酶 45~125 U/L
尿素 2.8~7.2 mmol/L
肌酐 57~111 μmol/L
尿酸 208.3~428.4 μmol/L
葡萄糖 3.9~6.1 mmol/L
乳酸脱氢酶 140~271 U/L
三酰甘油 0~1.7 mmol/L
成分 含量
总胆固醇 3.1~5.2 mmol/L
钠 137~146 mmol/L
钾 3.5~5.3 mmol/L
钙 2.2~2.65 mmol/L
磷 0.81~1.45mmol/L
镁 0.73~1.06 mmol/L
血清铁 11~30 μmol/L
氯 99~110 mmol/L
碳酸氢盐 22~28 nmol/L
总CO2 21~31.3 mmol/L
血浆的化学组成
血浆中的物质可以分为有机物、无机物两大类,有机物中有多种酶、胆红素葡萄糖、三酰甘油等,无机物则包括水和各种无机盐离子。也可以分为营养物质和代谢废物,营养物质如蛋白质、葡萄糖、三酰甘油等,代谢废物包括尿素、CO2等。
葡萄糖是主要的能源物质,三酰甘油是良好的储能物质,蛋白质承担多项生命活动,无机盐可以调节机体的生命活动。
除了上述物质外,血浆中还应该含有维生素、各种激素和O2等。
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,但组织液和淋巴液中蛋白质含量很少
细胞外液类似于海水,反映了生命起源于海洋
1.1.1.2 细胞外液的成分
解释:组织液、淋巴液和血浆在蛋白质含量上的差异。
渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面
简单来说,渗透压就是溶质颗粒对水的吸引(能)力
稀溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目(即物质的量浓度)
血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关,90%以上来源于Na+和Cl-
人血浆渗透压约770 kPa≈细胞内液渗透压
1.1.1.3 内环境的理化性质
成分 含量
丙氨酸氨基转移酶 9~60 U/L
总蛋白 65~85 g/L
总胆红素 5~21 μmol/L
酸性磷酸酶 45~125 U/L
尿素 2.8~7.2 mmol/L
肌酐 57~111 μmol/L
尿酸 208.3~428.4 μmol/L
葡萄糖 3.9~6.1 mmol/L
乳酸脱氢酶 140~271 U/L
三酰甘油 0~1.7 mmol/L
成分 含量
总胆固醇 3.1~5.2 mmol/L
钠 137~146 mmol/L
钾 3.5~5.3 mmol/L
钙 2.2~2.65 mmol/L
磷 0.81~1.45mmol/L
镁 0.73~1.06 mmol/L
血清铁 11~30 μmol/L
氯 99~110 mmol/L
碳酸氢盐 22~28 nmol/L
总CO2 21~31.3 mmol/L
血浆的化学组成
估算:
血浆中蛋白质的摩尔质量普遍大于60 000 g/mol,试根据表中数据,通过估算比较血浆中蛋白质和NaCl的渗透压的大小。
为了计算方便我们假定为65000g/mol,血浆中总蛋白约为65~85g/L,我们取65g/L,这样就会看到65g/L÷65000g/mol=1/1000mol/L=1mmol/L<(Na137~146mmol/L)。显然血浆中蛋白质所产生的渗透压远小于Na+所产生的渗透压。
正常人血浆pH为7.35~7.45,血浆pH维持相对稳定与其中含有的HCO3-、H2CO3等物质有关
HCO3-呈弱碱性而H2CO3呈弱酸性,血浆pH呈弱碱性源于HCO3- / H2CO3这一缓冲对中HCO3-的含量远大于H2CO3的
人体细胞外液温度一般维持在37℃左右
1.1.1.3 内环境的理化性质
HCO3-
H2CO3
+H+
+OH-
细胞作为一个开放系统,可以直接与内环境进行物质交换
1.1.1.4 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
细胞直接与内环境进行物质交换(箭头代表物质运输方向)
过渡:
内环境如何与外界环境进行物质交换?
结合消化、呼吸、循环、排泄等知识,讨论:
Na+、葡萄糖、氨基酸和O2等分别是经过什么途径进入内环境的?
参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的?
体内细胞产生的代谢废物(如尿素和CO2),是通过哪些器官排到体外的?
请你用简单示意图表示内环境与外界环境的物质交换关系。
以上讨论是否增进了你对本章首页题诗的理解?
思考·讨论——内环境如何完成与外界环境的物质交换
无论春夏秋冬,风云变幻,
它却总是轻波微澜。
稳态是生命系统的特征,
也是机体存活的条件。
它让每一个细胞分享,
又靠所有细胞共建。
结合消化、呼吸、循环、排泄等知识,讨论:
Na+、葡萄糖、氨基酸和O2等分别是经过什么途径进入内环境的?
参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的?
体内细胞产生的代谢废物(如尿素和CO2),是通过哪些器官排到体外的?
思考·讨论——内环境如何完成与外界环境的物质交换
无论春夏秋冬,风云变幻,
它却总是轻波微澜。
稳态是生命系统的特征,
也是机体存活的条件。
它让每一个细胞分享,
又靠所有细胞共建。
Na+等来自食物,不需要经过消化,可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等来自食物中的糖类和蛋白质,糖类和蛋白质需要经过消化系统的消化,分解后才能被吸收,上述物质吸收后进入小肠绒毛的毛细血管中。O2从大气中获得,通过呼吸运动的吸气经呼吸道进入肺,在肺泡中与肺部毛细血管进行气体交换,进入肺部毛细血管中。进入血液中的各种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液。
细胞代谢产生的CO2与H2O结合,形成H2CO3,然后在碳酸酐酶的作用下,发生下列反应:H2CO3→H++HCO3-
代谢废物主要通过皮肤分泌汗液、泌尿系统排除尿液和呼吸系统呼气排出。尿素主要通过尿液排出,CO2通过肺扩散,再通过呼气排出。
思考·讨论——内环境如何完成与外界环境的物质交换
无论春夏秋冬,风云变幻,
它却总是轻波微澜。
稳态是生命系统的特征,
也是机体存活的条件。
它让每一个细胞分享,
又靠所有细胞共建。
外界环境中物质
消化系统
营养物质
呼吸系统 O2
CO2、H2O
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
结合消化、呼吸、循环、排泄等知识,讨论:
4.请你用简单示意图表示内环境与外界环境的物质交换关系。
5.以上讨论是否增进了你对本章首页题诗的理解?
1.1.1.4 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
内环境与外界环境的物质交换需要各个系统的参与
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持
课堂小结
体外
内环境
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
代谢废物
代谢废物
O2
CO2
重吸收
1.下列属于哺乳动物和人体“内环境”的是:
A.肺泡腔内的气体 B.小肠腔内的消化液
C.心室内的血浆 D.膀胱内的尿液
2.人体内含量最多的液体是:
A.血浆 B.组织液 C.淋巴 D.细胞内液
C
D
3.下图为人体肝脏局部结构示意图,a、b、c、d表示细胞,①②③④表示不同的体液。下列叙述错误的是( )
A.③是人体内绝大多数细胞直接生活的内环境
B.②③④构成的液体环境叫作人体的内环境
C.③可小部分被毛细淋巴管吸收成为①
D.a生活的内环境为①③,c生活的内环境为③④
B
4.下列物质在血浆中都能找到的是( )
A.甲状腺激素、氧、尿素、血浆蛋白
B.氨基酸、麦芽糖、二氧化碳、钠离子
C.胰蛋白酶、钙离子、脂肪、葡萄糖
D.呼吸酶、脂肪酸、载体、胆固醇
A
5.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