(共42张PPT)
第1节 细胞生活的环境第1章 人体的内环境与稳态 在初中的生物学课上,你曾观察过多种动物细胞的装片。
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。
讨论:
课堂导入
图1所示的是人血液中的血细胞,包含红细胞、白细胞等,生活在血浆中;图2所示的是单细胞动物草履虫,是直接生活在外界的水环境中。
两者的生活环境的相似之处都是液体环境,不同的地方是血细胞生活在血浆中,并不直接和外界环境进行物质的交换,然而草履虫生活在外界环境中,是直接和外界环境进行物质交换。
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。
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
讨论:
课堂导入
如果将血细胞放置于草履虫生活的水环境中,血细胞又会出现吸水膨胀直至破裂的现象。
图1
图2
可见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。这些细胞直接的环境是什么呢?
一、体内细胞生活在细胞外液中
1、体液:
体内都含有以水为基础的液体,这些液体统称为体液。(P02)
细胞外液
细胞内液
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
体液的组成示意图
(1)体液组成
思考:汗液、尿液、乳汁、消化液、泪液、唾液属于细胞外液吗?
人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺、尿道等与外界环境相通,属于外界环境,故其中的液体如消化液、泪液、尿液、汗液、唾液不是细胞外液。
血浆
+血细胞=
血液
血浆是血细胞的直接生活环境
血清是少了很多凝血物质(如纤维蛋白原)的血浆。组织液:
手和脚上磨出的水泡中的液体即为组织液,呈淡黄色。
存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液
组织液
组织液是组织细胞的直接生活环境
淋巴液:
存在于淋巴管中,它是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。
淋巴液是淋巴细胞直接生活的环境
看图回答:
上图中细胞的直接生活环境是?
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环境。
血浆中的物质进入组织液
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
微静脉
微动脉
组织细胞
毛细淋巴管
毛细血管
血浆、组织液、淋巴液之间的关系示意图
毛细血管壁
阅读P3教材,并结合上图,会发现组织液,血浆和淋巴液有什么内在联系?
请依据图示绘制出能反映三者联系的模式图。
血浆
组织液
淋巴
毛细血管壁
细胞外液
血细胞
大多数细胞
淋巴细胞
吞噬细胞
毛细血管壁(大部分)
毛细淋巴管壁(小部分)
淋巴循环
判断正误:有少量淋巴细胞会浸润在血浆中。
正确
细胞外液各部分之间的转化关系:
血浆、组织液、淋巴通过动态的有机联系共同构成机体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。 (教材P04)
血浆
组织液
淋巴液
细胞内液
外界环境
毛细血管壁
毛细淋巴管壁
左右锁骨下静脉
O2和营养物质
CO2和代谢废物
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。
注意:①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。
②主要包括组织液、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
思考讨论
血浆的化学组成
思考·讨论·血浆的化学组成
1、血浆中这么多物质,你能将它们归归类吗?
2、除表中所列成分外,血浆中还可能含有哪些物质?
3、回忆所学知识,你能说出其中哪些物质在人体中的作用?
可以采取不同的分类方式。
表中的化学物质可分为无机物和有机物两类。无机物包括水和无机盐(如钠、钾、钙、磷、镁、血清铁、氯、碳酸氢盐等),有机物包括糖类(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(如三酰甘油、胆固醇)等。
表中的化学物质也可分为营养物质和代谢废物。营养物质包括水、无机盐、蛋白质、葡萄糖、三酰甘油等,代谢废物包括尿素、尿酸、CO2。
血浆中还含有各种激素、维生素、O2等。
葡萄糖是主要的能源物质,三酰甘油是储备的能源物质,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。
思考·讨论·血浆的化学组成
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。
①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,微萄糖主要用于氧化分解放能,为生命活动提供能量。
②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。
③三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。
④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。
血浆的主要成分
1.细胞外液的成分及本质
(1)血浆的主要成分
蛋白质 7%~9%
无机盐约 1%
血液运输的其他物质 少量
水 约90%
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)
(尿素等)
(O2、CO2等)
(激素等)
二、细胞外液的成分
(2)本质:是一种盐溶液,类似于海水,这在一定程度上反映了生命起源于海洋。
细胞 外液 不同点
相同点
存在部位 组织 细胞 化学成分 血浆
组织液 淋巴 细胞外液的三种主要液体
血浆中含较多的蛋白质,而组织液和
淋巴中蛋白质含量很少
血管中
组织间隙
淋巴管
红细胞
白细胞
血小板
组织细胞
淋巴细胞
吞噬细胞
都属于细胞外液,共同构成人体内环境,除蛋白质外的基本的化学成分相同
(3)组织液、淋巴液、血浆成分的异同点:
思考:辨别内环境中的成分7 8 9 10 11 13 15 16下列物质中不是内环境成分的是1.尿素 2.葡萄糖 3.二氧化碳 4.甲状腺激素 5.抗体 6.钙离子7.消化酶 8.载体蛋白 9.DNA聚合酶 10.尿液 11.胰液 12.氧气13.血红蛋白 14.血浆蛋白 15.有氧呼吸酶 16.纤维素总结:内环境中的化学物质判断方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 聚入酶、解旋酶等)二看是否是细胞膜上的成分, 如载体、受体等是否是不能被人体吸收的物质, 如纤维素、麦芽糖等是否是分泌到消化道中的物质, 如消化酶三看四看课堂练习
1、下列关于内环境的叙述,不正确的是( )双选
A.内环境是细胞赖以生存的液体环境
B.内环境主要由血浆、组织液、淋巴液构成
C.内环境是细胞内的环境,即细胞内液
D.高等动物细胞只有通过内环境才能与外界进行物质交换
2、下列物质中,属于人体内环境组成成分的是( )
A.葡萄糖 B.血红蛋白
C.唾液淀粉酶 D.呼吸酶
C D
A
3、如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器官或系统。①②是有关的生理过程。下列有关该过程说法错误的是( )
A.内环境与Ⅰ交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁
B.①表示Na+、Cl-、葡萄糖等自由扩散进入内环境
C.②表示重吸收作用
D.Ⅳ表示的器官是皮肤
B
三、内环境的理化性质
指溶液中溶质微粒对水的吸引力
取决于单位体积内的溶质微粒数目
溶质
微粒越多
溶液
浓度高
对水的
吸引力大
渗透压
越高
①概念:
②大小:
③血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关
④细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-。
1、渗透压
临床上把渗透压与血浆渗透压相等的溶液叫做等渗溶液,如0.9%的NaCl溶液或者5%的葡萄糖溶液,前者又叫生理盐水。
37℃时血浆渗透压约为 770 kPa。
营养不良
肾小球肾炎
过敏反应
淋巴回流受阻
血浆蛋白减少
组织蛋白增多
组织细胞代谢旺盛,代谢产物增加
机械损伤:血浆中的蛋白质到组织液中,引起组织水肿
血浆渗透压下降
组织水肿
组织液渗透压升高
组织水肿:血浆渗透压降低或者组织渗透压升高引起的组织液增多。
淋巴回流是指人体组织液中的一部分进入毛细淋巴管形成淋巴液后,沿淋巴管汇集,最后经右淋巴导管和胸导管返归血液的过程。
过敏反应导致毛细血管壁通透性增加,血浆蛋白渗出。
2、酸碱度
正常人血浆近中性,pH为7.35-7.45
常见缓冲对:H2CO3/NaHCO3(主要)
NaH2PO4/Na2HPO4
血浆中维持PH值相对稳定的物质:
三、内环境的理化性质
肾脏排出
乳酸+NaHCO3 乳酸钠+H2CO3
H2O+CO2
由肺将CO2排出
呼吸运动排出
①当酸性物质增加时(如乳酸过多时)
②当碱性物质增多时(如[Na2CO3])
Na2CO3 + H2CO3 2NaHCO3
①当酸性物质增加时,Na2HPO4溶液呈碱性
HPO42- + H+ H2PO4-
H2PO4- + OH- HPO42- +H2O
磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/ Na2HPO4
②当碱性物质增多时,NaH2PO4溶液呈酸性
正常的温度一般维持在37℃左右。
过高或过低都会影响新陈代谢过程中酶的活性。
3、温度
三、内环境的理化性质
细胞外液
细胞
外界
环境
内环境
四、细胞通过 与外界环境进行物质交换
当然,自然界中多细胞生物,也存在一些的细胞直接与外界环境进行物质交换,比如青蛙的皮肤细胞,可以直接与空气进行气体交换。
内环境
内环境功能
结合初中所学的人体消化、呼吸、循环、泌尿系统的作用,完成下列问题。
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?
2、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?
3、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。
内环境功能
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
Na+等来自食物,不需要经过消化可直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自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。上述物质吸收后主要进入小肠绒毛内的毛细血管中。
内环境功能
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?
呼吸系统
O2从外界空气中获得,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液。
1.氧气从外界到被组织细胞利用,需要穿过几层膜?
2.葡萄糖从消化道到被组织细胞利用,需要穿过几层膜?
11
7
内环境功能
2、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?
泌尿系统和皮肤
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,尿素主要通过肾形成的尿液排出体外,CO2 主要通过肺扩散出去,再通过呼气运动排出体外。
外界环境中的物质
营养物质
CO2、废物
细胞内液
CO2
呼吸系统
O2
水、营养物质
代谢废物
循环系统
泌尿系统、皮肤
肾小管重吸收作用
消化系统
O2、营养
内、外环境的物质交换
内环境与细胞的物质交换
内环境
血浆
血液循环
O2、营养
CO2、废物
淋巴循环
淋巴
组织液
内环境功能
3、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。
体液
细胞内液
细胞外液
(内环境)
成分
渗透压
温度
酸碱度
作用
理化性质
组成
淋巴
血浆
组织液
小结
1、人体内环境中,与组织液成分最接近的液体是:
A 血液 B 血清 C 淋巴 D 原尿
C
课堂巩固
2、下列各项中,能看作是进入内环境的是
A 精子进入输卵管与卵受精
B 牛奶喝进胃中
C 注射胰岛素
D 血液中的氧进入组织细胞中
C
3、人体发生花粉等过敏反应时,引起毛细血管壁的通透性增加,血浆蛋白渗出,会造成局部
A 血浆量增加
B 组织液增加
C 组织液减少
D 淋巴减少
B
4、打吊针时,常配以0.9%的生理盐水,其目的主要是
A 供给全面营养
B 供能
C 维持细胞的渗透压
D 供给水
C
课堂巩固
6.下列叙述中,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
D.淋巴渗出毛细淋巴管壁就成为组织液
5.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、激素、抗体、H2O
C 纤维蛋白原、Ca2+、载体
D Na+、HPO42-、葡萄糖、氨基酸
D
D
课堂巩固
7.在血浆、组织液和组织细胞內液中,O2的浓度依次为:
A.血浆>组织液>细胞內液
B.血浆>组织液=细胞內液
C.血浆>组织液<细胞內液
D.血浆<组织液=细胞內液
8.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
A
B
课堂巩固