(共37张PPT)
选择性必修1 稳态与调节
第1章 人体的内环境与稳态
1.1 细胞生活的环境
问题探讨
1.两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。
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。
血细胞直接置于外界环境中，血细胞会出现吸水膨胀甚至破裂的现象。
红细胞
白细胞
图1所示细胞为人体血液中的血细胞，包括红细胞、白细胞等；
图2所示细胞为单细胞动物草履虫。
血细胞生活在血浆中。草履虫直接生活在外界水环境中。
相似之处：都是液体环境；
不同之处：血细胞生活在体内的血浆中，并不直接与外界进行物质交换；而草履虫直接与外界进行物质交换。与外界环境相比，血浆的理化性质更为稳定，如温度基本恒定。
2.若将图1所示的细胞置于2图所示细胞的生活环境中，会发生什么变化？
血浆
血细胞
血液的组成
白细胞
红细胞
血小板
血液
血浆是血细胞直接生活的环境。
由上述例子可知：
细胞是生命活动的_______ ；
无论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_____和_____的交换；
单细胞生物只能在_ ____生活，如果水体干涸，它们就会休眠或者死亡；
组成我们身体的绝大多数细胞_____直接与外界环境接触，_____直接与外界进行物质交换；
基本单位
物质
能量
水中
没有
不能
那么这些细胞直接生活的环境是什么？
细胞
细胞生活的环境
物质交换
能量交换
单细胞生物的细胞
多细胞生物的细胞
水中
生活在
生活在
细胞外液
一、体内细胞生活在细胞外液中
阅读与思考：阅读教材P2-3，思考下列问题
（1）什么是体液？体液的成分是什么？体液的组成包括哪几部分？
（2）什么是细胞外液？它占体液的比例是多少？包括哪几部分？
（3）血浆、组织液和淋巴液存在于哪里？三者之间有关系吗？
脑脊液(营养)、房水(维持眼压)、关节滑液等也属于细胞外液。
含量：细胞内液 ＞ 组织液 ＞ 血浆 ＞ 淋巴液等；
一、体内细胞生活在细胞外液中
随讲随练
1.图中①~⑤为人体内的液体,它们依次代表:
①__________ ②__________
③__________ ④__________
⑤__________
细胞内液
细胞外液
组织液
血浆
淋巴液等
阅读课本P3 思考 讨论：观察下图，回答相关问题
血浆、组织液、淋巴液之间的关系示意图
1、为什么说细胞外液是细胞
直接生活的环境？
2、血浆、组织液和淋巴液之
间有什么内在联系？请依据
上述示意图绘制血浆、组织
液、和淋巴液三者体液交换
模式图，液体交换方向用箭
头表示。
3．能不能说全身的细胞外液
是一个有机的整体？
一、体内细胞生活在细胞外液中
组织间隙液
组织细胞
红细胞
组织液
血浆
单层细胞
毛细血管壁细胞
细胞通常不能通过
一、体内细胞生活在细胞外液中
组织液：存在于组织细胞间隙的液体
血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间隙
——组织液的主要来源
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
组织液大部分通过毛细血管壁（约90%）回收，少部分进入淋巴管
血浆：血液中除了血细胞以外的液体部分，其中化学成分复杂
血浆是血细胞直接生活的环境
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
组织细胞
红细胞
组织液
血浆
单层细胞
毛细血管壁细胞
一、体内细胞生活在细胞外液中
淋巴液
盲端
毛细淋巴管壁
单层细胞
阅读课本P3 思考 讨论：观察下图，回答相关问题
血浆、组织液、淋巴液之间的关系示意图
1、为什么说细胞外液是细胞
直接生活的环境？
一、体内细胞生活在细胞外液中
细胞外液由血浆、组织液、淋巴液等组成，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？请依据上述示意图绘制血浆、组织液、和淋巴液三者体液交换模式图，液体交换方向用箭头表示。
2、体液之间的转化关系（P3图）
血浆
组织液
淋巴液
毛细血管壁
细胞内液
CO2和代谢废物
O2和营养物质
淋巴循环
毛细淋巴管壁
构建模型
3．能不能说全身的细胞外液是一个有机的整体？
它们分布在人体不同部位，但基本化学成分相同，并彼此紧密联系，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。
血浆
组织液
淋巴液
通过毛细血管壁渗出
大部分被重新吸收回血浆
小部分进入毛细淋巴管
淋巴循环
为了区别个体生活的外界环境，人们把这个由细胞外液构成的环境叫做内环境
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
说出下列细胞生活的内环境
①血小板__________
②肝细胞__________
③淋巴细胞__________
④小肠上皮细胞_________
血浆
组织液
淋巴液、血浆
组织液
讨论：
1、血浆中这么多物质，你能将它们归类吗？
2、除表中所列成分外，血浆中还可能有哪些物质？
3、回忆所学知识，你能说出其中哪些物质在人体中的作用？
4.任选其中一种成分，分析它的来源和去路，并说明这与人体的哪些系统有关。
成分 含量 成分 含量
丙氨酸氨基转移酶 9~60U/L 总胆固醇 3.1~5.2mmol/L
总蛋白 65~85g/L 钠 137~147mmol/L
总胆红素 5~21 mol/L 钾 3.5~5.3mmol/L
碱性磷酸酶 45~125U/L 钙 2.2~2.65mmol/L
尿素 2.8~7.2mmol/L 磷 0.81~1.45mmol/L
肌酐 57~111 mol/L 镁 0.73~1.06mmol/L
尿酸 208.3~428.4 mol/L 血清铁 11~30 mol/L
葡萄糖 3.9~6.1mmol/L 氯 99~110mmol/L
乳酸脱氢酶 140~271U/L 碳酸氢盐 22~28nmol/L
三酰甘油 0~1.7mmol/L 总CO2 21~31.3mmol/L
二、细胞外液的成分
二、细胞外液的成分
血浆化学组成
（水、无机盐）
（葡萄糖、脂质、蛋白质等）
无机物
有机物
营养物质：
代谢废物：
其他物质：
水、无机盐、蛋白质、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、
氧气
血浆化学组成
二氧化碳、尿素
激素、抗体、乳酸、血浆蛋白
（血清白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原）
二、细胞外液的成分
3.回忆所学知识，你能说出其中哪些物质在人体中的作用？
葡糖糖是人体主要的能源物质；
脂肪是细胞内良好的储能物质；
蛋白质是生命活动的主要承担者；
无机盐可以调节人体的的生命活动。
Na+、Cl- 主要是维持血浆渗透压
钙、铁等参与人体内化合物的形成
有些无机盐能维持细胞的酸碱平衡等
4.从葡萄糖，甘油三酯，尿素，钠中任选其中一种成分，分析它的来源和去路，并说明这与人体的哪些系统有关。
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泌尿系统形成尿液排出体外。
二、细胞外液的成分
无机盐 约1％
蛋白质 7％-9％
血液运输的其他物质 少量
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的盐溶液，反映了生命起源于海洋
血浆的主要成分
知识拓展：
为什么血浆中的蛋白质比组织液和淋巴液中的多？
因为毛细血管壁的单层细胞的细胞膜具有选择透过性
一般情况下大分子物质（如蛋白质）很难透过毛细血管
壁进入组织液
二、细胞外液的成分
不属于内环境的成分：
1.细胞内的物质：如血红蛋白、呼吸酶、ATP合成酶、DNA聚合酶等胞内酶；
2.细胞膜上的物质：如载体蛋白、受体等；
3.与外界相通的管腔中的成分：如尿液、泪液、汗液、消化液（消化酶）等；
4.不能被人体吸收的物质：如纤维素、麦芽糖等。
归纳总结
2.下列属于人体细胞外液的是（ ）
A.膀胱内的尿液
B.肺泡腔内的气体
C.小肠腔内的消化液
D.大脑细胞间隙的液体
D
随讲随练
下列物质中不属于内环境成分的是_______________
1.氧气
2.血红蛋白
3.血浆蛋白
4.载体蛋白
5.有氧呼吸酶
6.H+
7.泪液
8.消化酶
2、4、5、7、8
随讲随练
注意事项：
2、细胞内液不属于内环境，内环境与细胞外液是同一概念。
3、血液不同于血浆，血液包括血浆和血细胞。
1、内环境的概念是对____________而言的，
__________和____没有所谓的内环境。
多细胞动物
单细胞动物
植物
4、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。
将血液中的红细胞放在清水或浓度很低的溶液中，细胞会由于吸水过多而破裂；将红细胞放在浓度较高的溶液中，红细胞会由于过多失水而死亡。此外，在过酸、过碱或温度过高、过低等条件下，细胞也不能正常生活。
在细胞外液中细胞会出现这样的情况吗？
理化性质：渗透压、酸碱度和温度
三、内环境的理化性质
（一）渗透压
在37℃时，人的血浆约为770KPa，相当于细胞内液的渗透压
1.概念：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
2.大小：取决于溶液中溶质微粒的数目。溶质微粒越多，对水吸引力越大，溶液渗透压越高。（与物质的量浓度有关。）
3.影响渗透压大小的因素：主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
细胞外液渗透压的90%以上来源于 Na+ 和 Cl- 。
人体等渗溶液是0.9%的NaCl溶液（生理盐水，输液时常用）或5%的葡萄糖溶液。
三、内环境的理化性质
为什么细胞外液中蛋白质的含量高于无机盐，但是细胞外液渗透压90%以上来源于Na+和Cl-？
虽然细胞外液中蛋白质的质量分数高于无机盐，但是蛋白质是大分子物质，其相对分子质量远大于无机盐的相对分子质量，所以单位体积细胞外液中的Na+和Cl-的数目远高于蛋白质,而渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。
思考
3.酸碱度
正常人的血浆pH为7.35－7.45
血液中含有多对起缓冲作用的物质——缓冲物质，是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的，使酸碱度始终维持在7.35－7.45之间。如缓冲对：H2CO3/NaHCO3 ，NaH2PO4/Na2HPO4
2.温度
细胞外液的温度一般维持在37℃左右，利于维持酶活性。
以HCO3-/H2CO3缓冲对为例的调节过程：
据图回答：
当细胞中产生过量乳酸时，机体可如何处理乳酸？
____________________________________________________________________________________________________________________
乳酸进入细胞外液后，与NaHCO3作用产生乳酸钠和H2CO3，过量的H2CO3分解为CO2和H2O，CO2会通过呼吸系统排出体外
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
？
细胞作为一个开放的系统，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。
四、细胞通过内环境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？
2. 参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的？
3. 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？
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
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
内环境
1. 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
消化系统
食物
循环系统
组织液
淋巴液
血浆
空气
呼吸系统
外界环境
组织细胞
外界环境通过系统和内环境向组织细胞运送有用物质
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。
这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
3. 体内细胞产生的代谢废物（如尿素和二氧化碳），是通过哪些器官排到体外的？
循环系统
组织细胞
血浆
外界环境
呼吸系统
组织液
皮肤
泌尿系统
内环境
外环境
组织细胞通过内环境和系统排出代谢废物
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
外界环境中的物质
体内细胞（细胞内液）
消化系统
循 环 系 统
组 织 液
血浆
淋巴液
营养物质
CO2
O2
代谢废物、水、无机盐
呼吸系统
皮肤、泌尿系统
O2
养料
CO2等
代谢废物
内环境与外界的物质交换需要各个系统的参与，机体的各个部分________和________，共同保证内环境与外界之间物质交换的顺利进行；
细胞和内环境之间也是相互_____、相互_____的；
细胞不仅_________内环境，也参与了内环境的______和______；
正常运行
协调一致
影响
作用
依赖于
形成
维持
因此，可以说内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 。
内环境
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
1、内环境与外界环境的物质交换需要各个系统的参与
2、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
3、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
外界
环境
内环境
细胞内液
O2、养料
CO2等代谢废物
O2、养料
CO2等代谢废物
血浆
组织液
淋巴
1.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
随讲随练
肾单位
肾小体
肾小管、集合管
肾小球
肾小囊
尿液的形成
肾小球的滤过作用
肾小管和集合管的的重吸收作用(共21张PPT)
随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行，内环境（比如血浆）的各种化学成分和理化性质在不断发生变化
内环境会因此而剧烈变动吗？
第1章 人体的内环境与稳态
第2节 内环境的稳态
在进行常规体检时，通常要做血液生化检查以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否正常右图是某人的血液生化检查化验单的一部分。
血液生化指标指的是血液中各种化学成分的含量，包括机体多种代谢产物的含量。健康机体的生化指标一般都处于正常范围内，即处于相对稳定的状态。当机体某项生理功能出现障碍，势必影响其代谢产物的含量，进而引起血液生化指标的变化，因此血液的生化指标可以反映机体的健康状况，并可以作为诊断疾病的依据。
这说明：（1）内环境成分的含量不是恒定不变的，而是在一定范围内波动，内环境稳态表现为一种动态平衡；（2）不同个体存在一定差异。
（1）天冬氨酸氨基转移酶（即谷草转氨酶）略微低于正常值，这通常没有临床意义，建议定期复査。若该值偏高，说明肝功能受损。（2）葡萄糖含量超标，且糖化血清白蛋白严重超标，可能是糖尿病。糖尿病患者长期高血糖，会导致眼、肾、心脏、血管、神经等慢性损害。（3）甘油三酯超标，可引起高血脂症，易并发冠心病、动脉粥样硬化等。
*
一、内环境的动态变化
(1)外因：外界 环境的变化；
(2)内因：体内细胞代谢活动的进行。
1．原因
人体在新陈代谢中，会产生许多酸性物质如乳酸，人的食物中往往含有一些碱性物质，如碳酸钠。这些酸性和碱性物质进入血液，就会使血液的pH发生变化，但实际上正常人血液中的pH变化范围很小，这是为什么？
2、探究·实践：模拟生物体维持PH的稳定
1、目的要求
比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH变化，推测生物体是如何维持pH稳定的
2、材料用具
防护手套、护目镜、50mL烧杯、50mL量筒、pH计或pH试纸、镊子、自来水、物质的量浓度为0. 1mol/L的HCI(盛于滴瓶中）、物质的量浓度为0. 1 mol/L的NaOH（盛于滴瓶中）、pH为7的磷酸盐缓冲液、肝匀浆等。
3、方法步骤:
①在记录本中，画一个如下表所示的记录表。
②将25ml自来水倒入50ml烧杯中。
③用pH计或pH试纸测试起始的pH，并作记录。
④一次加入一滴0.1mol/L HCl，然后轻轻摇动。加入5滴后再测pH。重复这一步骤直到加入了30滴为止。将pH测定结果记入表中。
⑤充分冲洗烧杯并向其中倒入25ml自来水。测定并记录起始的pH。再如步骤4，一滴一滴地加入0.1mol/L NaOH，测定并记录pH。
⑥充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水，重复步骤２至步骤５，记录结果。
⑦充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水，重复步骤２至步骤５，记录结果。
不同实验材料pH变化记录表
⑧根据所得数据，以酸或碱的滴数为横轴，以pH为纵轴，画出自来水、肝匀浆、缓冲液pH变化的曲线。
滴加HCl、NaOH后，自来水的pH变化
滴加HCl、NaOH后，缓冲液的pH变化
滴加HCl、NaOH后，肝匀浆的pH变化
生物材料类似于 ，加入少量酸或碱不会发生pH的_____________。
人体内环境中也有很多 ，其中最重要的是________________，其次还有HPO42-/H2PO4-等。当一定量的酸性或碱性物质进入后，内环境的 仍能维持在一定范围内。
3、实验结论
缓冲液
大幅度变动
缓冲对
pH
4、机体维持pH相对稳定的原理分析
1、就加入HCl或NaOH后的pH的变化来说生物材料是更像自来水还是更像缓冲液？
年龄
性别
1
*
3．实例——体温变化
(1)正常情况下，不同人的体温，会因 、 等的不同而存在微小差异。
(2)同一个人的体温在一日内也有变化，但变化幅度一般不超过
℃。
正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。
4、内环境稳态
实质：
概念：
人体各器官、系统协调一致的正常运行
直接相关系统：
消化、呼吸、
循环、泌尿系统
物质交换必经系统：
循环系统
2、稳态调节机制
神经—体液—免疫调节
神经系统
神经调节和体液调节
法国贝尔纳：
美国坎农：
目前公认：
内环境稳态失衡引起的疾病
资料1：肾脏是形成尿液的器官，当发生肾功能衰竭时，会造成细胞代谢产生的代谢废物在内环境中积累，导致“水、电解质、酸碱代谢紊乱”以及“蛋白质、糖类、脂肪和维生素的代谢紊乱”并最终引发一系列临床综合征，就是人们常说的尿毒症，最终会引起死亡。
（1）用一句话简要概括尿毒症的病因。
（2）说说你了解的治疗尿毒症的方法。
（3）据报道，一位母亲将自己的一个肾移植给了患尿毒症的女儿，保住了女儿的性命。捐献一个肾脏会对捐献者造成什么影响？人们常说捐肾是非常伟大的行为，你是如何理解这一行为的？
内环境稳态失衡
透析
肾移植
汉水丑生侯伟作品
正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。在发高烧的状态下，由于内环境发生一系列变化，导致体内的各种反应出现紊乱，于是机体功能发生异常。发热时的主要症状大部分集中在中枢神经系统，病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。发热时机体处于一种明显的分解代谢过旺的状态，持续高热必定引起器官的功能负荷加重，有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。孕妇发热可能导致胎儿发育障碍，是一个重要的致畸因子。对于6个月至4岁的幼儿来说，持续高热容易发生惊厥，相当数量的患儿由此造成脑损伤，如智力落后，甚至癫痫，因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。
内环境渗透压会变小
因为高原空气稀薄，大气压和氧分压低，易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化势必影响内环境的稳态。若外界环境变化不甚剧烈，并且机体代偿机制良好，内环境的波动较小，仍能维持稳态；若外界环境变化剧烈，机体代偿机制不好，内环境稳态将受到破坏，就会影响身体健康。
补：组织水肿的可能原因
①营养不良会引起血浆蛋白减少
血浆
组织液
淋巴
③过敏性物质、肾炎、损伤引起水肿
④局部组织细胞代谢旺盛
⑤淋巴循环受阻
血浆
组织液
淋巴
组织水肿的可能原因
稳态是机体进行正常生命活动的必要条件！
三、内环境稳态的重要意义
稳态概念的发展
随着科学的发展，稳态概念也在不断发展。人们发现，许多生命活动都有类似于内环境稳态的特性。例如，在分子水平上，存在基因表达的稳态；在器官水平上，存在心脏活动（血压、心率）的稳态等；在宏观水平上，种群数量的消长存在稳态现象，最大的生态系统——生物圈也存在稳态。可见在生命系统的各个层次上，都普遍存在稳态现象。稳态已经成为生物科学的一大基本概念。
汉水丑生侯伟作品
小结
5、稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
正常机体通过调节作用，使各个器官、系统协调活动，共同维持内环境的相对稳定状态叫做稳态。
1、内环境稳态
实质：
概念：
2、各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础。
直接相关的系统：消化系统、呼吸系统、
循环系统和泌尿系统
3、神经－体液－免疫调节网络是内环境稳态的主要调节机制。
4、人体维持稳态的调节能力是有一定限度的。
