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第1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。
图2
图1
图1是血细胞,包括红细胞、白细胞等。
图2是草履虫细胞。
(生活在血浆中)
(生活在水中)
相同点:都生活在液体环境中
不同点:草履虫生活在水中,直接与外界环境进行物质交换
血细胞生活在血浆中,不直接与外界环境进行物质交换
讨论
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
图2
图1
吸水膨胀甚至破裂
多细胞生物的细胞生活在什么环境中?这个环境有什么特点呢?
一、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
细胞内液:细胞质基质等
细胞外液
体液:
(存在于细胞内,约占2/3)
(存在于细胞外,约占1/3)
淋巴液等
血浆
组织液
脑脊液
一、体内细胞生活在细胞外液中
思考:血液、血浆、血清什么关系?
血细胞
血小板
白细胞
红细胞
血液
血浆
血浆蛋白
血红蛋白
血浆是血细胞的直接生活环境
注意:血液不全是体液
组织液:存在于组织细胞间隙的液体
组织液是绝大多数细胞直接生活的环境
微静脉
微动脉
为什么组织液和淋巴液之间是单向关系?
盲端
内皮细胞
单向的活瓣
毛细淋巴管的结构
淋巴细胞
淋巴液是淋巴细胞直接生活的环境
摩擦产生空隙
角
质
层
组织细胞
组织液
组
织
液
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_______;
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________和 (结构)
③水疱的形成和消失说明什么?
____________________________
组织液
毛细血管
毛细淋巴管
内环境中的物质是不断更新的
思考 讨论:观察下图,回答相关问题
构建模型
血浆
组织液
淋巴液
毛细血管壁
细胞內液
CO2和代谢废物
O2和营养物质
淋巴循环
大部分
少部分
细胞外液三种成分的判断方法
(1)模式图分析的关键是确定组织细胞,分清毛细血管和毛细淋巴管
(2)线式图分析的突破点在于单向箭头
2.内环境:
为区别个人生活的外界环境,人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫做内环境
注意:
②内环境主要组成:血浆、组织液、淋巴液、脑脊液等细胞外液;
①内环境是多细胞动物的概念,单细胞生物和植物无所谓内环境;
细胞外液=内环境=血浆+组织液+淋巴液等
思考:消化道、呼吸道、泌尿系统里的液体是内环境吗?
消化道、呼吸道、泌尿系统等是外界环境在体内的延伸,其内的液体不是内环境。
③与外界环境相通的管腔中的液体,如消化液、尿液、泪 液、汗液等,以及细胞内和细胞膜上的成分均不属于内环境。
细胞名称 所处内环境
组织细胞
血细胞
淋巴细胞和巨噬细胞
毛细血管壁细胞
毛细淋巴管壁细胞
判断下列细胞生活的内环境
组织液
血浆
淋巴液、血浆
血浆、组织液
淋巴液、组织液
例题:下列物质属于内环境成分的是______________________。
(1)无机盐 (2)葡萄糖 (3)尿素 (4)胰岛素 (5)CO2 (6)蔗糖 (7)载体 (8)呼吸酶 (9)消化酶 (10)血红蛋白 (11)血浆蛋白 (12)红细胞
(1)(2)(3)(4)(5)(11)(12)
胰液、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胆汁属于消化液
趣味思考:
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?
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)
二、细胞外液的成分
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 mol/L
尿酸 208.3~428.4μmol/L
葡萄糖 3.9~6.1mmol/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 mol/L
钠 137~146 mol/L
钾 3.5~5.3 mol/L
钙 2.2~2.65 mol/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
1.血浆的化学成分
血浆
营养物质
(葡萄糖等)
代谢废物
(尿素等)
气体
(O2、CO2等)
调节物质
(激素等)
水
无机盐
蛋白质
(约90%)
(约1%)
(约7%-9%)
无机盐 约1%
蛋白质 7%-9%
血液运输的其他物质 少量
二、细胞外液的成分
2.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。
3.本质:细胞外液类似于海水的盐溶液,反映了生命起源于海洋。
三、内环境的理化性质
1.渗透压
三、内环境的理化性质
1.渗透压:
(1)定义:
指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
血浆渗透压约为770kPa,大小相当于细胞内液的渗透压。
(770kPa,与0.9%NaCl的生理盐水相当)
(2)决定因素:
取决于单位体积溶液中溶质微粒的相对数目,即:浓度。
溶质微粒越多,浓度越大,渗透压越大。
(3)血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关;
各种无机盐中,含量上占有明显优势的是Na+、Cl-,
细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+、Cl-。
劣质奶粉事件
由于以没有营养的劣质奶粉作为主食,蛋白质摄入不足,导致营养不良,症状表现“头大、嘴小、浮肿、低烧”
组织水肿是组织液增多造成的,属于内环境稳态失调。
组织水肿(浮肿)的原因:组织液增多。
组织液渗
透压升高
血浆渗
透压降低
过敏反应(局部损伤)→毛细血管壁通
透性增加→血浆蛋白进入组织液
淋巴循环受阻
局部组织细胞代谢旺盛→代谢产物增多
营养不良→血浆蛋白减少
肾小球肾炎
组织水肿原因
组织液中的蛋白质积累
→
2.酸碱度(pH):
维持机制:
(接近于中性,7.35~7.45)
HCO3-、H2CO3缓冲物质
(缓冲对:H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4)
(1)当pH<7.35~7.45
组织细胞
产生乳酸
H2CO3/NaHCO3
乳酸钠+H2CO3
H2O+ CO2
呼吸系统
体外
(2)当pH>7.35~7.45
食物中的
Na2CO3
NaHCO3
体外
过多NaHCO3
泌尿系统
H2CO3/NaHCO3
细胞外液(内环境)的成分和理化性质保持相对稳定。内环境在细胞与外界环境之间担当什么角色呢?这样有什么意义?
3.温度
(大约37℃)
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
1.内环境的作用:
①细胞生存的直接环境
循环系统
食物
细胞内液
消化
系统
呼吸
系统
泌尿系统
皮肤
血浆
淋巴
组织液
外界环境
CO2、尿素
等废物
O2
CO2
尿素、无
机盐、水等
养料
内环境
细胞
养料
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
②内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
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
O2
拓展:计算物质穿膜层数,肺泡壁、毛细血管壁、小肠绒毛等均只有一层细胞,两层膜。
例子:血浆中的葡萄糖进入组织细胞被利用穿过 层膜,
血浆中的O2进入组织细胞被利用穿过 层膜
3
5
肺泡中的O2进入肝脏细胞被利用穿过 层膜
11
转移途径:肺泡→肺毛细血管→血液循环→毛细血管→组织液→组织细胞
1. 人体发生花粉过敏时,引起毛细血管壁的通透性增大,血浆蛋白渗出,由此造成的局部影响是( )
A 血浆量增加 B 组织液增加 C 淋巴减少 D 组织细胞内液增加
B
练习
2. 组织液生成增多,大量积累在组织细胞间隙就会导致组织水肿。下列不能引起水肿的是( )
A 局部代谢过于旺盛
B 花粉过敏,使毛细血管通透性增大
C 饮食过咸,使血浆渗透压过高
D 淋巴结发炎,淋巴回流受阻
C