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第一节 人体细胞生活在内环境中
第1章 人体的内环境与稳态
1.描述内环境的组成,阐述各组分间的关系;
2.阐释内环境在细胞与外界环境进行物质交换中所起的
媒介作用;
3.阐释内环境为细胞提供相对稳定的生存条件。
草履虫(单细胞生物)和简单的多细胞动物
直接生活在外界环境中,可直接与外界环境进行物质交换。
组成人体的绝大多数细胞都没有直接与外界环境接触中,不能直接与外界环境进行物质交换。
人(多细胞生物)的红细胞
这两幅图中生物的细胞都生存在什么样的环境中呢?
一、细胞外液是人体细胞生活的内环境
组织细胞
动脉
静脉
组织液
淋巴
血浆
内环境
1、细胞外液
2
1
3
活动:观察血液分层现象,分析血浆的化学成分
目的要求
材料用具
方法步骤
1.观察并描述血液分层现象。
2.分析并归纳表格中血浆的化学成分。
血液抗凝剂,新鲜的兔血液,试管,离心机等。
1.将血液样品放置在一个添加了抗凝剂的玻璃试管中,离心(3000r/min,15min)或静置一段时间。
2.观察试管中出现的分层现象,参见图1-2
阅读课本第5页,回答问题:
1.血液、血浆、血细胞三者的关系是怎样的
2.分析人体血浆中的主要成分表(课本表1-1),血浆中的化学成分主要包括哪些
讨论
(1)血浆
红细胞
白细胞、血小板
血浆
离心前
离心后
血细胞直接生活的环境。
为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境?
水
蛋白质、无机盐、单糖、氨基酸
N2、O2、CO2
血浆的化学组成
激素和代谢废物
无机盐
代谢产物
气体
(2)组织液
主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间隙而形成,大部分物质能够被重新吸收回血浆。
组织细胞
存在于组织间隙的液体,又叫组织间隙液。
组织液的来源:
组织液是组织细胞生活的液体环境。
(3)淋巴液
毛细淋巴管的结构模式图
盲端
单向的活瓣
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。
内皮细胞
淋巴液是大量淋巴细胞直接生活的环境。
细胞内液
细胞外液
体液的组成示意图
2/3
1/3
组织液
淋巴
血浆等
2、体液
动物体内所含液体
人体内的液体都属于内环境吗?
(1)细胞内液不属于内环境;
(2)人的尿道、肺泡腔、消化道等属于与外界相通的环境,因而尿液、消化液等液体不属于内环境的组成成分。
特别注意:以下物质不存在于内环境中
①专存在于细胞内的物质:血红蛋白、核酸、呼吸酶等
②专存在于细胞膜的物质:载体、受体蛋白等
③专存在于与外界相通腔(如消化道、呼吸道、膀胱等)中的物质:消化液、唾液等
动一动脑:
请用箭头表示组织液、血浆、淋巴之间的联系。
构建模型
CO2和代谢废物
血浆
组织液
淋巴
双向渗透
细胞
O2和营养物质
细胞外液=内环境
血细胞
大多数细胞
淋巴细胞
吞噬细胞
淋巴循环
盲端
单向的活瓣
内皮细胞
淋巴和组织液之间为什么是单向箭头
血细胞
血浆
组织细胞
组织液
淋巴细胞等
淋巴
内环境
外界环境
物质交换
?
二、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
内环境
水、葡萄糖、氨基酸和气体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
血浆
空气
呼吸系统
外环境
组织细胞
问题1:
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
问题2:
概念图——“细胞通过内环境与外界环境进行物质交换”
在细胞外液中细胞会出现这样的情况吗?
三、内环境为细胞提供相对稳定的生存条件
理化性质
1
2
3
渗透压
酸碱度
温度
细胞外液的理化特性包含几个主要方面?
渗透压的概念以及溶液浓度之间的关系。
渗透压的大小取决于什么?
细胞外液的酸碱度和温度与细胞的生命活动有什么关系?举例说明。
带着问题阅读课文P8
问题探讨
是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
取决于单位体积内溶质微粒的数目。
溶质
微粒越多
溶液
浓度高
对水的
吸引力大
渗透压
越高
主要与无机盐和蛋白质有关。
人体血浆的渗透压与0.9%的NaCl溶液基本相等
渗 透 压
渗透压的概念:
渗透压的大小:
影响渗透压的因素:
血浆渗透压约为770KPa
溶液浓度高,渗透压高
溶液浓度低,渗透压低
半透膜
渗 透 压
组织水肿
组织水肿的实质及原因分析
实质:
引发原因如下:
血浆蛋白减少
营养不良、肝功能障碍、肾小球肾炎等
局部组织细胞代谢活动增强
过敏、局部炎症反应
组织蛋白增多
血浆的渗透压降低
代谢产物增多
组织液渗透压升高
组织水肿
组织水肿:血浆的渗透压<组织液的渗透压
毛细淋巴管堵塞
淋巴液形成受阻
动一动脑:
1.为什么医院里给病人输液时必须使用生理盐水(质量分数为0.9%的NaCl溶液)?
2.还有没有其他等渗溶液?
3.甘露醇是临床抢救特别是脑部疾患抢救常用的一种药,甘露醇进入体内后能提高血浆渗透压,使组织脱水,可降低颅内压和眼内压,从此描述来看,甘露醇属于____(低渗/高渗)溶液;
生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液,溶液渗透压与细胞外液的渗透压大致相等,是血浆的等渗溶液,注射等渗溶液不会引起血浆等细胞外液渗透压的改变,减少对细胞的影响。
质量分数为5%的葡萄糖溶液
高渗
正常人血浆近中性,pH为______________________
血浆中维持PH值相对稳定的物质_____________________;
乳酸+NaHCO3 乳酸钠+H2CO3
H2O+CO2
由肺将CO2排出
酸 碱 度
剧烈运动时血浆pH的调节:
HCO3-、 H2CO3等
7.35—7.45
温 度
正常的温度一般维持在37OC左右。
相对稳定——在适宜范围内有所变动
人的红细胞在清水、0.9%的NaCl溶液和10%的NaCl溶液中形态会发生怎样的变化?
10%的NaCl溶液
0.9%的NaCl溶液
清水
01
探究·血浆对PH变化的调节作用
2.实验目的
比较自来水、缓冲液和血浆在加入一定浓度的盐酸或氢氧化钠后pH的变化,设计记录表格,对收集的数据进行分析处理,绘制曲线图。
1.实验原理
本实验采用对比实验的方法,通过向清水、pH为7的磷酸缓冲液、血浆中加入酸或碱溶液引起pH的变化,定性说明在一定范围内生物体内
血浆(或液体环境)与缓冲液相似,从而说明生物体pH相对稳定的机制。
3.材料用具
等
pH计
4.实验设计
课 题:内环境会因为细胞代谢产物/饮食而剧烈变化吗?
实验对象
自变量
因变量
——生物组织材料
——酸性、碱性物质
——生物体pH的变化
——动物血浆、肝匀浆等
——HCl/NaOH(均为0.1 mol/L)
——检测pH(pH计/pH试纸)
空白对照
已知具有减缓pH变化能力的溶液,标准对照
因变量
自变量
血浆
5.实验结果
材料 (25mL) 0.1mol/L的HCl滴数 0.1mol/L的NaOH滴数 0 5 10 15 20 25 30 0 5 10 15 20 25 30
自来水 6.8 6.5 6.3 6.0 5.0 4.1 3.8 7.0 8.8 9.4 9.8 10.0 10.5 11.0
缓冲液 7.0 7.0 6.8 6.6 6.5 6.4 6.3 7.0 7.2 7.3 7.5 7.8 8.0 8.2
血浆 6.4 6.2 6.1 6.0 6.0 5.9 5.9 6.3 6.4 6.5 6.7 6.7 6.8 7.0
在血浆中滴加酸或碱的滴数
血浆的性质类似于缓冲液而不同于自来水,说明生物材料内含有缓冲物质,能够维持pH的相对稳定。
6.实验结论
人体内环境中也有很多缓冲对,其中最重要的是HCO3-/H2CO3,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pH仍能维持在一定范围内。
内环境的其他化学成分和理化性质也维持在一定范围吗?
外环境
细胞
O2、营养物质
包括
组织液
淋巴液
血浆
也就是
细胞外液
理化特性
化学成分
组成成分
渗透压
酸碱度
温度
CO2等代谢废物
O2、营养物质
CO2等代谢废物
内环境
1.下列说法正确的是( )
A.血浆是血细胞直接生活的环境
B.在人体的体液中,细胞内液约占1/3,细胞外液约占2/3
C.组织液是体内所有细胞直接生活的环境
D.血浆和组织液中含有较多的蛋白质,而淋巴中蛋白质较少
A
2.一个人出现组织水肿,其原因可能是( )
A.血浆中尿素过多
B.皮下脂肪组织积存过多
C.血糖含量过少
D.血浆蛋白含量过少
D
3.血浆中的水来自( )
A.组织液 B.血浆、消化道
C.淋巴、组织 D.消化道、组织液、淋巴
D