孙儒泳院士
孙儒泳1951年毕业于北京师范大学生物系并留校任教。1954年国家选送原苏联国立莫斯科大学研究生院生物土壤系学习，从师于著名的动物生态学家纳乌
莫夫（HAYMOB）教授。1958年获副博士学位，同年回国，此后一直任教于北京师范大学。
孙儒泳教授在教育园地辛勤耕耘40多载，曾为本科生讲授动物生态学、脊椎动物学、生物统计学等课程；为硕士研究生开设动物生理生态学、高级生态学及兽类学课程，对我国高等学校动物生态学教学做出重大而较全面的贡献。他非常关心国内外生态学科的发展，不断搜集新资料补充丰富教材。他编著的90万字的《动物生态学原理》一书，内容极为丰富、新颖，科学性、逻辑性和系统性强，融知识性和趣味性为一体，是一本难得的好教材，引起国内外同行注目，为
国内不少大学选用为动物生态学教本，并为台湾中国时报组织专家评选推荐为十本大陆书之一（科学方面仅2本）。
孙儒泳教授非常重视对学生的知识传授，每次上课他总认真备课，反复推敲，因此他讲课逻辑性强，融会贯通，深入浅出，要领条理清晰。学生反映“听孙老师的课是一种享受，心里特舒服”。那怕只有一位研究生听课，他也照样一丝不
苟的准备，精湛的课堂讲授，反映了他那严谨的治学态度。
孙儒泳教授重视培养学生的动手能力，他从原苏联留学回来后，就开始翻译、编写动物生态学实验教材，同时筹建实验室，白手起家，组织助教和讲师设计制
造温度选择仪、自发活动记录仪等等。辛勤的奋斗终于使北师大生物系成为全国最先开设实验生态学课程的两个高校之一。
他热情而耐心地指导每一位研究生，对他们严格要求，并充分培养他们独立思考和独立工作的能力。他极认真地指导研究生论文的选题、实验设计和总结写作。在确定论文题目时，他注意到发挥每个研究生的特长、充分调动他们的积极性，并经反复讨论才确定。对在实验中和总结写作中出现的问题，他都详细地批改，并和学生进行细致充分的讨论，使学生学到了分析问题和解决问题的能力，
同时也领略了他渊博的知识。因此，学生喜欢登门拜访请教问题。
孙儒泳教授先后培养硕士生13名，博士生10名，进修教师5名，访问学者
和博士后各1名。在这些人才中，有些已破格提升为教授、副教授、研究所副所长。有4名硕士毕业后又去美英攻读博士学位。
孙儒泳儒泳在动物生理生态学和种群生态学领域耕耘40年，取得了丰硕的成果，是我国兽类生理生态学研究的开创者。他将脊椎动物生理生态引入我国，在理论上和方法上都取得了系统的、创造性的成果，为我国兽类生理生态的开创和发展做了了重大贡献，成为该领域的著名学者。早在1954-1958年的博士论文中，他以两地区的两种鼠、在8个季节中测定的大量实验数据证明，栖息在相距仅百余公里的两地理种群间存在统计上显著的生理生态特征的地理变异，为兽类地理物种形成微小阶段提供生理学证据。此结果为苏联纳乌莫夫的“动物生态学”教材所引用。与此同时，他又提出地理变异季节相新概念。在1967年出版的国际生物学计划（IBP）文集中，IBP陆地次级生产力研究权Petrusewics评
价此工作是当时鼠类能量代谢研究中仅有的系统工作。
60年代，孙儒泳教授研究了我国大家鼠属能量代谢和水代谢，阐明与栖息
环境相适应的种间差异，并在电子计算机尚未普及情况下引入协方差分析，
促进了我国脊椎动物生态学研究中数学的应用。
随着70年代末国内形势的变化，他的研究工作也得以深入发展，由描述鼠类的生理生态牲，深入到生理生态特征和能量代谢的机理研究。在能量收支研究中，他通过探讨每日平均代谢率与静止代谢率的关系，提出Weiner的能量收支预测模型需要修正。这引起来华专家重视，推荐到西德Oecologia发表。在体温调节的个体发育研究中，他发现晚成鼠的胎后体温发育分三阶段，呈S型发育曲线，并将体温调节胎后发育过程数学模型化，据此能预测胎后不同时期的体温调节能力。他又根据田鼠的体温发育特征，提出具有普遍意义的、优于Ricklef指数的恒温能力指数，可对不同物种动物的恒温能力进行定量比较这些工作引起
国内外学者兴趣和关注，1989年美国《生理动物学》聘他为该刊编委。
近些年来，孙儒泳教授领导的科研小组从亚细胞水平上研究动物对低温的适应产热和胎后产热发育，将我国兽类生理生态学研究由个体水平推向细胞水平。证明了晚成鼠体温发育的S型曲线，正是与其细胞的产热发育相关，并证明生活在不同栖息地的野生小哺乳动物，对寒冷的生存对策之一，是通过提高专性产热
及非颤抖性产热，同时又表现出能量代谢上的地理变异。
在实验技术上，他应用同位素标记水技术，测定野外自由生活田鼠的水平
代谢，比实验室内饲养条件下的测定更为真实。他进行了多方面行为生态学研究。对布氏田鼠婚配制度和繁殖行为，由直接观察深入到实验研究；对高原鼠兔繁殖的季节性研究追溯到神经内分泌机制，证明了松果体的褪黑激素的重要作用；在与英国联合培养博士生的过程中，进行了野生小家鼠的行为发育、化学通讯、亲缘识别等行为生态学的前沿研究，取得了很好的成绩。
为更紧密结合生产实际，孙儒泳教授将生理生态学研究扩展到鱼类。1977年在北京市重点课题“机械化养鱼综合技术研究”中，进行了罗非鱼雄性化、最适生长温度和耗氧量研究，其结果于1982年在澳大利亚的国际太平洋生物地理学学术会议报告时反映热烈，索取论文者达20余单位。1986-1989年他带领博士生开展南方鲶能量收支的研究，其论文被评为国内鱼类能量学首次系统研究。1992年他又带领硕士生进行密度、规格、箱型对水库小网箱养鱼实验获得平均226kg/m3的高产。由于孙教授对渔业生产做出了贡献，1983年被聘为北京市人
民政府渔业顾问组成员至今，1987年聘为北京市科委《网箱养鱼对密云水库水质影响》重点课题咨询组长。
在兽类种群生态研究中，孙儒泳教授也取得一系列成绩。他不畏艰难，长期野外观察、实验，在东北针阔混交林、内蒙草原、青藏高寒草甸都留下了他的足迹。早在1959年他就参加了森林脑炎自然疫源地调查，对鼠类宿主进行生境分
布、季节消长、垂直分布和繁殖生态等基础研究，为我国陆生脊椎动物生态研究起了示范和促进作用。其中雄性繁殖强度研究具有独创性，对预测数量变动具有重要意义。在“文化大革命”时期，孙教授克服困难连续四年参加鼠疫疫源和流行规律研究，当1988年全国鼠疫病防治基地成立时，他被聘为顾问。80年代他结合中国科学院海北生态系统定位站研究，进行鼠类标志流放、巢区、生命表、繁殖生态和次级生产力的系列研究。在参加农牧区鼠害综合防治的“七五”攻关中，开展鼠类种群生理年龄结构与繁殖生态关系、空间格局与数量的季节和年变动的研究。其中种群生理年龄结构研究在理论上具有独创性，尤其是把当年鼠参加繁殖行列旺盛度定量化，具有预测种群动态价值。他带领硕士生进行藏系绵羊最优种群结构和出栏方案研究，此成果已被应用的马鹿饲养种群，为生产带来了效益。
孙儒泳教授为人正直，作风正派，谦虚谨慎，平易近人。尽管他工作很多很忙，但是每当他收到一些年轻同志从全国各地寄来的信件，向他请教或请求帮助时，他总是热情地给予回答，积极地帮助解决。他积极参加社会学术活动，组织生态学电视广播，主办生态学先进理论和方法学习班，为党政干部、鼠防占线干部编写了不同类型的生态学教材和自然科学普及读物等，对全国的学术交流、科普和教育起了重要作用。1977年，他参加了全国自然科学规划；1983年，任教育部编制15年科技发展规划生态学长；1988年，参加我国自然科学基础性研究
现状与对策调研工作；1991年，参加国家自然科学基金委员会委托编写中国生态学科技工作做出一定贡献。
如今，孙儒泳教授虽已年过花甲，但他仍然精神拌擞的耕耘在生态学这
块园地上，继续向科学的高峰攀登。
课件61张PPT。第1节 细胞生活的环境引入右边两图各是什么细胞？请说出细胞的名称。
它们分别生活在什么样的环境中？两者的生活环境有何异同？单细胞生物－草履虫back生命系统都存在于一定的环境中,与环境之间进行着物质和能量的交换。生活在水中的单细胞生物（如草履虫），可以直接从水中获取所必需的养料和氧，并把废物直接排入水中。这些单细胞生物只能在水环境中生活，如果水体干涸，它们就会休眠或者死亡。细胞的种类1、单细胞
绝大多数的单细胞生物都生活在水中，如果水体干涸，它们就会休眠或者死亡。
2、多细胞？组成我们躯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？一、体内细胞生活在细胞外液中1.体液的概念:
人体内含有大量的液体，这些液体统称为体液.体
液细胞内液细胞外液（1/3） （内环境）（2/3）血浆
组织液
淋巴血浆血细胞红细胞白细胞血小板观察血液的组成白细胞红细胞血小板血浆中的许多物质会透过毛细血管壁进入组织间隙而成为组织液.组织液是存在于组织细胞间隙的液 体，又叫细胞间隙液。 组织液被毛细淋巴管吸收，成为淋巴液，
也叫淋巴。毛细淋巴管中的淋巴汇集到淋巴管中,经过淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中,进入心脏,参与全身的血液循环。淋巴中混悬着大量的淋巴细胞和吞噬细胞等，可以协助机体抵御疾病，对这些细胞来说，淋巴就是它们直接生活的环境。淋巴 系统思考与讨论1：1.为什么说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。由此可见，细胞外液是体内细胞直接生活的环境。
相同点：它们都属于细胞外液，共同构成人体内环境，基本化学组成相同。
不同点：（1）在人体内存在的部位不同：血浆位于血管内，组织液分布于组织细胞之间，淋巴分布于淋巴管中；（2）生活于其中的细胞种类不同：存在于组织液中的是体内各组织细胞，存在于血浆中的是各种血细胞，存在于淋巴中的是淋巴细胞等；（3）所含的化学成分有差异，如血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质很少。 2.组织液、血浆和淋巴有什么异同？提示：当血浆流经毛细血管时，水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出，进入组织细胞间隙而成为组织液，绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中。少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管，形成淋巴，淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。由此可见，全身的细胞外液是一个有机的整体。3.组织液、血浆和淋巴之间有什么内在联系？能不能说全身的细胞外液是一个有机的整体？体液各部分之间既是彼此隔开又是相互联系细胞内液 组织液淋巴 血浆水分，一切能透过细胞膜的物质水分，一切能透过毛细淋巴管的物质锁骨下静脉水分，一切能透过毛细血管的物质根据以上介绍，请用箭头连线的方式，将组织细胞和内环境中组织液、血浆和淋巴的关系表示出来CO2和代谢废物内环境的主要组成成分之间的关系血浆组织液淋巴淋巴循环双向渗透细胞O2和营养物质单向渗透血浆、组织液和淋巴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。为了区别于个体生活的外界环境，人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。血细胞－？
组织细胞－？
淋巴细胞、吞噬细胞－？
毛细血管壁细胞－？
毛细淋巴管壁细胞—？
口腔上皮细胞、皮肤细胞？血浆、组织液淋巴、组织液组织液血浆组织液淋巴液体内各种细胞生活的内环境一样吗？思考：血红蛋白是红细胞内的一种含铁的蛋白质，它是内环境的成分吗？分析：内环境指的是细胞外液，不包括细胞内液。不是内环境与外界环境有哪些差别呢？二、细胞外液的成分资料分析：
1.如何将表中物质按化学性质进行归类？
提示：表中的化学物质可分为无机物和有机物。
无机物包括水和无机盐离子（如Na+、K + 、Ca 2 + 、Mg 2 + 、Fe 2 + 、Cl -、HPO42-、SO42-、HCO3-）等，
有机物包括糖类（如葡萄糖）、蛋白质（如血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等）、脂质（如各种脂肪酸、脂肪、卵磷脂、胆固醇）、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。2.除表中所列成分外，血浆中还可能含有哪些物质？
还含有气体分子（主要是氧气和二氧化碳）、调节生命活动的各种激素、其他有机物（如维生素）等。
3.在组成血浆的离子中，哪些离子的含量较多？他们可能起什么作用？
Na+、Cl-含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。
4.HCO3-、HPO42-可能起什么作用？
维持血浆的酸碱平衡。
5.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。
提示：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形成尿液排出体外。
二、细胞外液的化学成分1、水，血浆中含有90%~92%的水
2、气体，其中以氧和二氧化碳最为重要
3、各种无机离子，其中以Na+、Cl-、K+、Ca2+、HCO3-和HPO42-的量较多
4、有机化合物，如脂质、氨基酸、葡萄糖、核苷酸、维生素等
5、调节生命活动的各种激素
6、细胞代谢的废物，如氨、尿素等研究表明，血浆中约有90﹪为水；其余10 ﹪分别是：无机盐（约1%），蛋白质（约7%-9%），以及血液运送的物质，包括各种营养物质（如葡萄糖）、各种代谢废物、气体、激素等。组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近，但又不完全相同，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。概括地说，细胞外液是一种盐溶液，类似于海水。这在一定和度上反映生命起源于海洋。正常红细胞形态红细胞吸水后形态红细胞失水后形态三、细胞外液的渗透压和酸碱度1.渗透压的概念:
简单地说,是指溶液中溶质微粒对水的吸引力.
2.渗透压的大小:
取决于溶液中溶质微粒的数目:溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高;反过来,溶质微粒越少,即溶液浓度越低,对水的吸引力越小,溶液渗透压越低;
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.(1)渗透压（770KPa)(2)酸碱度缓冲对的作用（以H2CO3/NaHCO3为例）（ 7.35－7.45 ）血液中含多对对酸碱度起缓冲作用的物质。缓冲物质：每对缓冲对 = 一种弱酸 + 相应的强碱盐
如：H2CO3 / NaHCO3
NaH2PO4 / Na2HPO4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，实际上正常人血液中的pH变化范围很小，这是为什么？1、当酸性物质增加时(如乳酸[HL]过多时）
HL + NaHCO3——→NaL +H2CO3
H2CO3——→H2O+CO2
2、当碱性物质增多时(如[Na2CO3])
Na2CO3 + H2CO3——→2NaHCO3 呼吸运动排出肾脏排出人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。渗透压、酸碱度和温度是细胞
外液理化性质的三个主要方面。内环境的理化性质一般
能维持在相对稳定的状态。思考与讨论1、维持渗透压的Na+和Cl-以及葡萄糖、氨基酸等物质是经过哪些途径进入内环境的？
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？
3、细胞外液的温度能够保持稳定的根本原因是什么？试推测哪些器官和系统参与了体温的维持？
4、体内细胞产生的代谢废物，如尿素和CO2是怎样从内环境排到体外的？1．维持渗透压的Na＋和Cl-以及葡萄糖、氨基酸等物质是经过哪些途径进入内环境的？
提示：Na+和Cl-等直接来自于食物，不需要经过消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于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。
上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中，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。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？
提示：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：
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。主要与呼吸系统有关。H+ + HCO3-CO2 + H2OH2CO33、细胞外液的温度能够保持稳定的 根本原因是什么？试推测哪些器 官和系统参与了体温的维持？ 提示：人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的恒定。参与体温调节的器官和系统有皮肤、肝脏、骨骼肌、神经系统、内分泌系统、呼吸系统等。（详细内容可参考教材第2章关于人体体温调节的内容）4．体内细胞产生的代谢废物，如尿素和CO2是怎样从内环境排到体外的？
提示：体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液，泌尿系统形成、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，血浆中的尿素主要通过肾脏形成的尿液排出体外。血浆中的CO2通过肺动脉进入肺泡周围的毛细血管，由于血液中的CO2分压大于肺泡中CO2的分压，CO2就从血液中向肺泡扩散，再通过呼气运动将其排出体外。体内细胞与外界环境进行物质交换的途径 外界环境中的物质 体 内 细 胞 体内细胞只有通过内环境，才能与外界进行物质交换。内环境四、内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介呼吸、消化、循环、泌尿与体内细胞进行物质交换直接有关的系统：呼吸系统呼吸系统呼吸系统back消化系统back血液循环系统back代谢终产物代谢终产物CO2体体外外食物营养
物质尿液消
化
系
统呼
吸
系
统泌尿系统循
环
系
统淋巴组织
液血浆空气气体营养
物质O2CO2O2细
胞O2
营养物质皮 肤汗液CO2代谢终产物由此可得出结论：内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介 内环境与外界环境的物质交换过程，需要体内各个器官系统的参与，同时，细胞和内环境也是相互影响、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。A、B、C、D、E各代表什么？五、反馈练习BCCD5、血浆中的水来自 （ ）
A 组织液 B 血浆、消化道
C 淋巴、组织液 D 消化道、组织液、淋巴D6、下列有关人体细胞外液的叙述中，
正确的有（ ） (多选)A 人体内的细胞外液构成人体的内环境
B 人体内的细胞外液主要包括血浆、组织液、淋巴
C 人体内的所有液体统称细胞外液
D 人体内细胞通过细胞外液与外环境交换物质ABD7、内环境中不含 （ ）
A 胰岛素、氨基酸、尿素 B 酶、甘油、维生素
C 麦芽糖、淀粉、乳糖 D 无机盐、葡萄糖、性激素C 8、毛细淋巴管阻塞，会引起（ ）（多选）
A 组织水肿 B 组织发生脱水
C 组织液中高分子物质数量增加
D 组织液中高分子物质数量降低AC 9、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 B10、人体发生花粉过敏，毛细血管通透性增加，
血浆蛋白渗出，会造成局部（ ）
A 血浆增加 B 组织液减少
C组织液增加 D 淋巴减少 C１１、与人体新陈代谢有直接关系的四大系统是
_________________
_________________
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_________________呼吸系统循环系统泌尿系统消化系统细胞外液第二关：
1、人和动物的新陈代谢的化学反应主要发生在:
A 消化道内 B 血液； C 细胞内； D 肾脏内
2、人的表皮细胞与外界环境的物质交换是一种：
A 直接交换； B 间接交换；
C 通过内环境进行交换； D 通过体液进行交换。
?3、下列疾病中不是由人体内环境中某些成分发生了明显变化而引起的病症是：
A 骨软化病 B 骨化不全的佝偻病
C 白化病 D 肌无力4.一个人出现组织水肿，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5.直接参与体内细胞与外界环境之间气体交换的系统是
A.循环系统和消化系统
B.消化系统和呼吸系统
C.循环系统和呼吸系统
D.呼吸系统和泌尿系统第三关：拓展题
1、红细胞的内环境是_________。
2、葡萄糖从血浆进入组织液经过了几层磷脂分子？
3、正常人体的体温总能维持在37℃左右，所以说内环境是绝对稳定的。（ ）（4层）血浆
