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第一章人体的内环境与稳态
第1节细胞生活的环境
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,而草履虫生活在外界环境中,直接
与外界环境进行物质交换。
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
血细胞吸水膨胀直至破裂。 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。
图1
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。
这些细胞直接生活的环境是什么呢
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。
废物
养料、O
外界环境
血浆
I. 生物体内以水为基础的液体统称为体液。(教材P02)
对于细胞而言,体液可以分为 和
01 体内细胞生活在细胞外液中
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
细胞 内液
体液
体液
IⅡ.细胞外液由血浆、组织液、淋巴液等所
构成
1.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环境.
01 体内细胞生活在细胞外液中
观察加入抗凝剂的血液
白细胞一
血小板一
—红细胞一
→ 因血压等而导致的渗出
因渗透等而导致的吸收
小动脉 小静脉
血 浆 血興胞
红细胞
血管腔
毛细血管局部放大
单层内皮细胞
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%)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
小静脉
淋巴液流向 淋巴管
毛细淋巴管 毛细血管
小动脉
01 体内细胞生活在细胞外液中
组织细胞
淋巴液流向 淋巴管 注:但淋巴液并不是淋巴细胞的唯一生活环境。
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。
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
毛细淋巴管 组织细胞
小动脉
小静脉
01 体内细胞生活在细胞外液中
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)。
思考 ·讨论P3 血浆、组织液和淋巴液之间的关系 观察右图,回答下列问题。
1.为什么说细胞外液是细胞直接
血浆
生活的环境
组织液
淋巴液
血浆、组织液、淋巴液之间的关系示意图
毛细淋巴管
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。
由细胞外液构成的液体环境叫内环境。
细胞外液=内环境(“外”是对细胞而言,“内”是对人体而言)
3.为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体。
血浆
淋巴液
组织液
毛细淋巴管
静脉注射(输液):
药→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液);
肌肉注射(打针):
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)
静脉注射(输液)和肌肉注射(打针),药物到达组织细胞发
挥作用的运输途径有什么不同
与生活的联系
与生活的联系
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组织液;
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毛细血管和
毛细淋巴管(结构)
③水疱的形成和消失说明什么
内环境中的物质是不断更新的
组 织
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 C O
21~31.3mmol/L
细胞外液的成分
思考 ·讨论 血浆的化学组成
02 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
无机物 无机盐(如钠、钾、钙、磷、镁、血清铁、氯、碳酸氢盐等) 血浆
l 有机物- 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。
营养物质(水、无机盐、蛋白质、葡萄糖等)
代谢废物(尿素、尿酸等)
气 体(O2 、CO2 等 )
调节物质(胰岛素、维生素等)
糖类(如葡萄糖)
血浆-
3.回忆所学知识,你能说出其中哪些物质在人体中的作用
葡萄糖是主要的能源物质;
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;
无机盐能调节人体生命活动等。
02 细胞外液的成分
I. 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
II.组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆 相近,区别在于血浆中含有较多的蛋白质,而 组织液和淋巴液中蛋白质含量很少
III.细胞外液类似于海水,反映了生命起源于海洋
无机盐约1%
蛋白质7%~9%
水约90%
血液运输的其他物质少量
▲图 1 -2 血浆的主要成分
特别提醒
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
(1)渗透压:溶液中溶质微粒对水的吸引力,与溶液浓度成正相关。
(2) 血浆渗透压大小主要与无机盐、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-
(3)人血浆渗透压约770 kPa ≈细胞内液渗透压
03 内环境的理化性质(包括渗透压、酸碱度和温度)
1.渗透压 分析下列3幅图中细胞内液浓度与细胞外液浓度之间的大小关系:
高浓度溶液 生理盐水 蒸馏水
03 内环境的理化性质
2.酸碱度
(1)正常人的血浆近中性,p H 为7.35~7.45
(2)平衡的维持:缓冲物质H CO /NaHCO ;NaH PO4/Na HP O
pH衆 乳酸产生,释放进血液 Hcos+0cO,
7.4
HCO =、HPO =等离子缓冲的结果
开始运动 运动停止时间
代谢快,产热多
代谢慢,产热少
4681012141618202224 t/h
人体一昼夜体温变化曲线
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。
T/℃
37.4
37.2
37.0
36.8
36.6
36.4
36.2
36.0
0 2
03 内环境的理化性质
3.温度
过渡问题:
内环境如何与外界环境进行物 质交换
细胞可以从内环境中获取生命活动所
需的物质,也可以把代谢废物排到内 环境中。
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 、Na+、葡萄糖、氨基酸和O 等分别经什么途径进入内环境的
Na+ 和Cl-直接来自食物,不需要经过
消 化 ,可直接被吸收(主动运输)。葡
萄糖、氨基酸来自食物中的糖类和蛋白
质,要经过消化系统的消化,分解为葡
萄糖和氨基酸才能被吸收(主动运输)。
O 经过呼吸系统 进入内环境
内环境如何完成与外界环境的物质交换
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,C02主要通过肺 扩散出去,再通过呼气运动排出体外。
2、参与维持pH的HCO -/H CO 是怎样形成的
CO +H O H CO H++HCO
细胞与内环境之间也是相互影响、相互作用的。
细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持。
内环境是体内细胞与外界
环境进行物质交换的媒介。
消化系统
呼吸系统
循环系统
)细胞
细胞通过内环境与外界环境进行 物质交换。
食物、水 和无机盐
氧气
二氧化碳
未被吸收
的物质
有机废物、 水和无机盐
泌尿系统
二、拓展应用
不会,大量乳酸进入血液后,可与血液血液中的碳酸氢钠发 生反应,生产乳酸钠和碳酸。乳酸钠可以与碳酸发生作用,形成 碳酸氢盐,由肾脏排除;碳酸可以分解为水和二氧化碳,二氧化 碳由肺部排出。
一、概念检测
1.(1) X (2) (3)
2.(B)
3. (1)肺、小肠、肾脏
(2)营养物质的吸收
(3)肾小管对水的重吸收
课后练习与应用
(4)
微专题一内环境的结构识别、跨膜分析及组织水肿原因
一、内环境相关图解识别
局部组织结构示意图的判断技巧
管状 结构
细胞 ④
B
A
液体-
淋巴液(④)
组织液(③)
细胞内液(①)
毛细淋巴管内
组织细胞之间
细胞内
O 0 ③/
0
0
○ ○
b C
①
0
ia-
0
②
无盲端
有盲端
毛细血管
毛细淋巴管
毛细血管内
毛细血管(A)
毛细淋巴管(B)
淋巴细胞(c) 组织细胞(a)
血细胞(b) 组织细胞(a)
血浆(②)
典型图示
内 外
内 外
A. 体液①含有血浆蛋白、葡萄糖和呼吸酶等物质
B.①、②、④在成分及含量上不完全相同
C. 若③中产生乳酸,会引起①、②、④内pH 剧烈变化
D.①、②、④是细胞代谢的主要场所
例1 (2020 · 安徽蚌埠期中)如图为人体体液物质交换示意图,下 列叙述正确的是( B )
血浆蛋白减少—→血浆渗透压下降
组织水肿
组织液蛋白增多 →组织液渗透压升高
二、引起组织水肿的原因
在不同的条件下,组织液渗透压升高或血浆渗透压下降,引起水分移动,使血浆 中的水分渗透到组织液,引起组织水肿现象。原因分析如下:
①营养不良
②肾小球肾炎
③过敏反应
④淋巴循环受阻
⑤局部组织细胞代谢过
度旺盛,代谢产物增加
例3 下列诸多因素中,可能引起病人组织水肿的是( D )
①毛细血管管壁破损
②长期蛋白质营养不足
③花粉等过敏原引起毛细血管壁的通透性增加
④肾炎导致血浆蛋白丢失
A. 只有①②③ B. 只有②③④
C. 只有①③④ D.①②③④
1.消化道中的葡萄糖进入组织细胞被利用经过的膜层数至少为进、出小 肠黏膜上皮细胞(2层)+进、出毛细血管壁细胞(两次,4层)+进组织细胞 (1层)=7层。
2.外界空气中的O 进入组织细胞被利用经过的膜层数至少为进、出肺泡 壁细胞(2层)+进、出毛细血管壁细胞(两次,4层)+进、出红细胞(2层)+ 进组织细胞(1层)+进线粒体(2层)=11层。
葡萄糖 2 2 42
小肠黏膜 上皮细胞
毛细血管 壁细胞
2
2
红细胞
三、物质进出内环境的“穿膜”层数
一组织细胞
线粒体
肺泡壁细胞 氧气
2
A.3 层 B.4 层 C.5 层 D.6 层
例6 蛋白质的消化产物被人体所吸收,再通过循环系统进入 组织细胞并转化为组织蛋白的过程中,至少穿过的磷脂分子层 数是( D )
A.13 B.8 C.7 D.14
例5 人体内,外界空气中的02,通过
肺部气体交换进入血液中,与血液中的血 红蛋白结合形成氧合血红蛋白,至少穿过 的生物膜层数是( C )
血管
肺泡