人教版生物高中必修三1.1细胞生活的环境(49张PPT)

(共49张PPT)
必修三　
第一章　人体的内环境与稳态
第一节　细胞生活的环境
问题探讨：
１．图１和图２各是什么细胞？请说出细胞的名称．
２．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？
红细胞
白细胞
草履虫
血细胞生活在血浆中。草履虫直接生活在外界水环境中。
两者生活环境的相似之处是：
都是液体环境；
不同之处是：
血细胞生活在体内的血浆中，并不直接与外界环境进行物质交换，而草履虫直接生活在外界环境中；与外界环境相比，血浆的理化性质更为稳定，如温度基本恒定等。
一、体内细胞生活在细胞外液中
血浆
组织液
淋巴
生物体内以水为基础的液体统称为体液。
1、体液的概念
体液
细胞内液
细胞外液
（存在于细胞内，约占2/3）
（存在于细胞外，约占1/3）
2、体液的组成
与细胞液有何不同?
细胞内液
细胞外液
脑脊液
注意：细胞内液
细胞外液
为专有名词。
仅对多细胞动物和人体的细胞而言。
与“细胞液”区分
细胞液－－植物细胞液泡内的液体。
脑脊液：无色透明的液体，充满在各脑室、蛛网膜下腔和脊髓中央管内，与血浆和淋巴液的性质相似。在中枢神经系统起着淋巴液的作用，它供应脑细胞营养，运走脑组织的代谢产物，调节着中枢神经系统的酸碱平衡。并缓冲脑和脊髓的压力，对脑和脊髓具有保护和支持作用。脑脊液属于细胞外液。
只要与外界直接相通的结构中的液体都不属于体液，如:呼吸道、肺泡腔、消化道、生殖道、输尿管、膀胱
、泪腺等结构中的液体不属于体液。因而汗液、尿液、消化液、泪液等液体不属于体液。
注意：血浆不等于血液！！！
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
（血浆是血细胞直接生活的环境）
是血液的液体部分
血浆与血清
组织液—是存在于组
织细胞间隙的液体，
又叫细胞间隙液。手和脚上磨出的水泡中的液体即为组织液，呈淡黄色。
（组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境）
淋巴—又叫淋巴液，淋巴中混悬着大量的淋巴细胞、吞噬细胞等，可以协助机体抵御疾病
（淋巴是淋巴细胞、吞噬细胞直接生活的环境）
人体不同细胞所处的环境：
组织细胞___________
毛细血管壁细胞___________________
毛细淋巴管壁细胞______________
血细胞______________
淋巴细胞____________
组织液
血浆和组织液
淋巴和组织液
血浆
淋巴
3.组织液、血浆、淋巴之间的关系
毛细淋巴管
毛细血管
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，组织液为组织细胞提供营养物质，细胞的代谢产物也透过细胞膜进入组织液。组织液中包括细胞代谢产物在内的各种物质，大部分在毛细血管静脉端又重新渗入血浆中，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。
细胞外液之间的转化关系
血浆
组织液
淋巴
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。
体液之间的关系
淋巴
血浆
组织液
细胞内液
CO2和代谢废物
血浆
组织液
淋巴
双向渗透
细胞内液
O2和营养物质
单向渗透
淋巴循环
毛细血管壁
毛细淋巴管壁
资料分析1-5题
二、细胞外液的成分
细胞外液的成分（以血浆为例）
无机物
有机物
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，调节生命活动的各种激素、其他有机物（如维生素）等
无机盐离子
水
气体分子（主要是O2和CO2）
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。
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。
细胞外液本质上是一种盐溶液
组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近，主要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。（三者比较）
?
血浆
组织液
淋巴
相同
不
同
存在部位
细胞种类
化学成分
血浆、组织液、淋巴的异同点
都属于细胞外液，共同构成人体内环境，基本化学组成相同。
血管内
组织细胞
之间
淋巴管中
各种血细胞
体内各种组织细胞
淋巴细胞、吞噬细胞
含有较多的蛋白质
蛋白质很少
组织液
血浆
海水
钠
钠
钠
氯
氯
氯
HCO3－
HCO3－
生命起源于海洋
思考讨论
如何判断一种物质是否属于“内环境的成分”？
1、先确定该成分是否属于血浆、组织液与淋巴中，凡是存在于细胞外液中的一切物质（包括水、气体分子、代谢产物、营养物质、激素、抗体、维生素等）均可看做内环境成分。
2、以下成分不属于内环境成分
（1）只能存在于细胞内或细胞膜上的成分：血红蛋白、糖蛋白、细胞膜上的载体、胞内酶（如呼吸酶）及核酸等。
（2）一切与外界相通的管腔（如消化道、呼吸道、尿道等）及与外界相通的液体（如泪液、汗液、尿液、消化液等）均不可看做内环境，因而其所含物质也不可看做是内环境成分。
内环境的成分
(1)内环境中可以存在的物质
①营养成分：
②调节成分：
③代谢废物：
(2)内环境中不应存在的物质
血红蛋白、载体蛋白、H2O2酶、细胞呼吸有关酶、复制转录翻译有关酶、转氨酶等各种胞内酶。
O2、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、
脂肪酸等。
激素、维生素、抗体、组织胺、神经递质等
CO2、尿素等。
例1：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、抗体、激素、H2O
C
纤维蛋白原、Ca2＋、载体
、血浆蛋白
D
Na＋、HPO42－、葡萄糖、氨基酸
D
例2：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
组织水肿是由于组织液增多造成的。主要原因包括以下几个方面：
过敏反应中组织胺的释放引起毛细血管壁通透性增加，血浆蛋白进入组织液使其浓度升高，吸水造成水肿。
组织液中大分子蛋白质不能回流至毛细淋巴管而致使组织液浓度升高。
营养不良时，血浆蛋白或细胞内蛋白质减少，使血浆浓度降低或细胞内液浓度下降，水分进入组织液。
(1)过敏反应
(2)毛细淋巴管受阻
(3)营养不良
(4)肾小球肾炎
引起蛋白尿，使血浆蛋白的含量减少，从而导致组织水肿
组织水肿的原因分析
在正常情况下，血浆中的蛋白质是不能通过毛细血管壁的，如因某种原因导致血浆中的蛋白质含
量减少或组织液中的蛋白质含量增加，就会相应地造成血浆的渗透压降低，组织液的渗透压增加，这时组织液增加，就会出现组织水肿的现象。
（1）毛细血管壁通透性增加（如管壁破损等）
正常情况下，毛细血管壁仅允许水、小分子物质和少量白蛋白通过。但在病理情况下，毛细血管壁通透性增加，会使大量蛋白质进入到组织液中。结果，一方面血管内液体渗透压降低，另一方面组织液渗透压升高，发生水肿。
（2）淋巴回流受阻
组织液除了大部分从毛细血管静脉端回流外，少部分还从淋巴管回流。当淋巴管阻塞，淋巴回流受阻时，就可使含蛋白质的淋巴液在组织间隙中积聚而引起水肿，称为淋巴水肿。如丝虫病的患者，主要是淋巴管道被成虫阻塞，引起下肢和阴囊的慢性水肿等。
（3）肾小球滤过率下降，如急性肾小球肾炎引起蛋白尿，使血浆蛋白的含量减少，从而导致组织水肿。
（4）过敏性物质引起过敏性水肿
过敏反应时组织释放组织胺使毛细血管通透性加
大，血浆中的蛋白质渗出毛细血管进入组织液，结果增加了组织液中蛋白质的浓度而降低了血浆中蛋白质的浓度，从而使组织液渗透压升高而吸水。
（5）营养不良
营养不良时，血浆蛋白合成量减少，血浆渗
透压降低，水分进入组织液，引起组织水肿。也就
是说当摄入的蛋白质较少时，人体缺少必需氨基
酸，体内的蛋白质合成减少，细胞中的水渗出，积
累在组织液中，而血浆的吸水能力下降，组织液中
的水不能被及时运走，从而引起组织水肿。
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
右图所示为人体的皮下组织，A、B、C表示细胞外液。下面诸多因素中，可能引起病人组织水肿的是(　　)
①毛细血管壁破损
②长期蛋白质营养不足
③淋巴管阻塞
④花粉等过敏原引起毛细血管壁的
通透性增加
⑤肾炎导致血浆蛋白丢失
A．只有①②③
B．只有②③④
C．只有①③⑤
D．①②③④⑤
D
三、细胞外液的理化特性
渗透压
酸碱度
温度
(1)渗透压
1.概念:
简单地说,
是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
2.
大小:
取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目（与溶质微粒的质量、大小无关）:
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。
3.
影响细胞外液渗透压大小的因素
主要与无机盐（Na＋、Cl－）、蛋白质的含量有关。
(2)酸碱度
正常人的血浆近中性，pH为
7.35~7.45
血浆的pH之所以能够保持稳定，与它含有HCO3－、HPO42－等离子有关。
血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质—缓冲对,每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的,如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4
?当酸性物质增多时(如乳酸[HL]过多时）
HL
+
NaHCO3——→NaL
+H2CO3
H2CO3——→H2O+CO2
呼吸运动排出
肾脏排出
?当碱性物质(如
Na2CO3)增多时
Na2CO3
+
H2CO3——→2NaHCO3
(3)温度
细胞外液的温度一般维持在37度左右
细胞和外界环境怎样进行物质交换？
1.细胞与外界环境间进行物质交换时的相关结构
①直接有关的4个系统：循环、呼吸、消化、泌尿系统。
②直接有关的器官：皮肤、肺、肾、小肠等。
③对与外界环境间物质交换起调节作用的是：神经系统、内分泌系统、免疫系统。
2、体内细胞与内环境之间直接进行物质交换
3、体内细胞只有通过内环境，才能与外界环境间接进行物质交换。
肺泡壁细胞
小肠粘膜上皮细胞
毛细血管壁细胞
组织细胞
红细胞
氧气
葡萄糖
线粒体
思考：葡萄糖、氧气被组织细胞利用需经过几层生物膜？
练习下图是内环境稳态与各系统的功能
联系示意图，请回答问题：
a表示
系统，
b表示
系统，
c表示
系统，
参与内环境维持的还有图中的
系统。2.CO2不从组织液进入组织细胞的原因是
3.外界空气中的O2进入红细胞内共穿过
层生物膜。
呼吸
消化
泌尿
循环
组织细胞内的CO2浓度高于组织液
5
小结
体内细胞生活在
细胞外液中
组织液是体内大多数细胞直接生活的环境
淋巴是淋巴细胞直接生活的环境
内环境的理化特性有：渗透压、酸碱度、温度
内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
细胞
内液
外界环境
组织液
血浆
淋巴
细胞外液
（内环境）
消化、呼吸循环、泌尿
（1）血液的组成：血浆＋血细胞
①血浆：血清＋纤维蛋白原
②血细胞：红细胞、白细胞、血小板
（2）组织液：又叫细胞间隙液（分布于组织细胞之间）
（3）淋巴：又叫淋巴液（分布于淋巴管中，里面有淋巴细胞和吞噬细胞），与组织液的成分相似。
（4）组织液、淋巴、血浆成分相似，但又不完全相同，最主要的差别是血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中的蛋白质含量很少。实质都是盐溶液，类似于海水，在一定程度上反映了生命起源于海洋。
内环境各组分间的关系
呼吸道、肺泡腔、口腔、消化道、膀胱腔与外界环境相通。因此汗液、尿液、唾液等不属于体液，属于外界环境。
1、汗液、尿液、消化液、泪液、唾液属于体液吗？
2、体内各种细胞生活的内环境一样吗？
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
淋巴液、组织液
组织液
血浆
组织液
淋巴液
三、细胞外液的渗透压和酸碱度：
细胞外液的理化性质主要表现在
、
和
1、渗透压：A、溶液中
对
的吸引力
B、大小取决于
溶质微粒越
，溶液浓度越
，对水的吸引力越
，渗透压越
。
溶质微粒越
，溶液浓度越
，对水的吸引力越
，渗透压越
。
C、血浆渗透压的大小与
物质的
含量有关,血浆渗透压正常值
,细胞外液
渗透压主要来源于
：
、
。
溶质微粒
水
单位体积溶液中溶质微粒的数目
多
大
大
大
少
小
小
小
无机盐、蛋白质
770kPa
渗透压
酸碱度
温度
Na＋
Cl—
2、酸碱度：正常血浆pH为
；
与
离子有关。
3、温度：人体细胞外液的温度一般维持在
。
四、细胞进行生命活动所必需的
和
由
外界环境提供，同时产生的
又必须
排出体外，但细胞又没有和外界直接接触，必须
通过
的中介作用。
7.35～7.45
HCO3-、HPO42-
内环境
37℃
O2
营养物质
CO2等代谢废物
正常内环境各组分之间交换处于相对平衡，如果淋巴回收受阻、血浆蛋白减少、毛细血管通透性增强会导致什么变化？
组织水肿
P5思考与讨论2
1.提示：Na+和Cl-等直接来自于食物，不需要经过消化就可以直接被吸收。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，再通过物质交换过程进入组织液和淋巴。
2.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。
3.提示：人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的恒定。详细内容可参考教材第2章关于人体体温调节的内容。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。
4.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，再通过呼气运动排出体外。
P6练习
基础题
1.C。2.B。3.B。
4.毛细血管壁细胞的直接生活环境是血浆和组织液，毛细淋巴管壁细胞的直接生活环境是淋巴和组织液。
拓展题
（1）肺泡壁、毛细血管壁。（2）食物的消化和营养物质的吸收。
（3）肾小管的重吸收。
（4）皮肤。