11细胞生活的环境

第第1章人体的内环境与稳态章人体的内环境与稳态人无论是在人无论是在冰天雪地还是冰天雪地还是在炼钢炉前体在炼钢炉前体温都是温都是37左左右这是为什么右这是为什么大量出汗或大量出汗或严重腹泻时，严重腹泻时，需要及时补充需要及时补充含盐的水，这含盐的水，这又是为什么？又是为什么？问题探讨问题探讨（1）细胞名称？）细胞名称？（2）它生活在什么样的环境中？）它生活在什么样的环境中？（3）细胞与它所生活环境之间有何关系？）细胞与它所生活环境之间有何关系？草履虫草履虫养料、氧气养料、氧气代谢废物代谢废物外界水环境外界水环境 问题探讨问题探讨（1）细胞名称？）细胞名称？（2）生活在什么）生活在什么样的环境中？样的环境中？（3）细胞与它所）细胞与它所生活环境之间生活环境之间有何关系？有何关系？血细胞血细胞血浆血浆养料、氧气养料、氧气代谢废物代谢废物问题探讨问题探讨草履虫和血细胞的生活环境有何异同？草履虫和血细胞的生活环境有何异同？相同之处：都是液体环境相同之处：都是液体环境不同之处是：草履虫直接生活在外界环不同之处是：草履虫直接生活在外界环境中；血细胞生活在体内的血浆中，属境中；血细胞生活在体内的血浆中，属于内环境。于内环境。细细胞胞内内液液细细胞胞外外液液一、体内细胞生活在细胞外液中一、体内细胞生活在细胞外液中血浆血浆组织液组织液淋巴等淋巴等生物体内以水为基础的液体统称为生物体内以水为基础的液体统称为体液体液。1 1、体液的概念、体液的概念体液体液细胞内液细胞内液细胞外液细胞外液（存在于细胞内，约占（存在于细胞内，约占2/32/3）（存在于细胞外，约占（存在于细胞外，约占1/31/3）内环境内环境组织细胞组织细胞生活的环境生活的环境血细胞血细胞毛细血管壁细胞毛细血管壁细胞毛细淋巴管壁细胞毛细淋巴管壁细胞组织液组织液淋巴淋巴血浆血浆细胞名称细胞名称各类细胞生存的具体环境各类细胞生存的具体环境思考感悟思考感悟1不经常参加劳动的人，偶然劳动一次，手上容不经常参加劳动的人，偶然劳动一次，手上容易起很多泡，你知道泡内的液体是什么吗？易起很多泡，你知道泡内的液体是什么吗？【提示】【提示】组织液。组织液。2 2、组织液、血浆、淋巴之间的关系、组织液、血浆、淋巴之间的关系毛细淋巴管毛细淋巴管毛细血管毛细血管组织组织液血液血浆淋浆淋巴液巴液之间之间的关的关系系血浆中的物质血浆中的物质进入组织液进入组织液组织液中的物组织液中的物质进入淋巴系质进入淋巴系统统组织液中的组织液中的物质返回血物质返回血液循环系统液循环系统血浆血浆组织液组织液细细胞胞内内液液淋巴淋巴双向双向渗透渗透透过毛细血管透过毛细血管淋淋巴巴循循环环单单向向渗渗透透透过透过毛细毛细淋巴淋巴管管O2和营养物质和营养物质CO2和代谢废物和代谢废物内环境内环境l由细胞外液构成的液体环境叫做由细胞外液构成的液体环境叫做内环境内环境2 2、组织液、血浆、淋巴之间的关系、组织液、血浆、淋巴之间的关系注意：注意：内环境属于人和多细胞动物的一个概念，单细胞生内环境属于人和多细胞动物的一个概念，单细胞生 物无所谓内环境。物无所谓内环境。人的人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺、乳腺等有孔呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺、乳腺等有孔 道道与外界相通的结构中的液体应视为与外界相通的结构中的液体应视为外部环境外部环境体内的一些液体如体内的一些液体如尿液、泪液、消化液尿液、泪液、消化液等不是细胞等不是细胞 外液外液血红蛋白、胞内酶、血红蛋白、胞内酶、细胞膜上的载体细胞膜上的载体等是细等是细胞内的胞内的 各种成分各种成分不属于内环境不属于内环境内环境与细胞外液是同一概念。内环境与细胞外液是同一概念。内环境是相对于外内环境是相对于外 界环境提出，细胞外液是相对于动物和人的细胞内界环境提出，细胞外液是相对于动物和人的细胞内 液提出的。主要包括组织液、血浆和淋巴，但不是液提出的。主要包括组织液、血浆和淋巴，但不是 说就只有这三种。例如，说就只有这三种。例如，脑脊液也属于内环境组成脑脊液也属于内环境组成 成分成分。l由细胞外液构成的液体环境叫做由细胞外液构成的液体环境叫做内环境内环境思考思考?单细胞动物草履虫可直接生活在外界环境中，单细胞动物草履虫可直接生活在外界环境中，但人体的组织细胞直接处于外界环境中就但人体的组织细胞直接处于外界环境中就会死亡，这是为什么？会死亡，这是为什么？二、细胞外液的成分二、细胞外液的成分讨论讨论:1.1.如何将表中物质按化学性质分类如何将表中物质按化学性质分类?2.2.除表中所列成分外，血浆中还可能含有那些除表中所列成分外，血浆中还可能含有那些物质？物质？无机物无机物包括水和无机盐离子（如包括水和无机盐离子（如Na+Na+、K+K+、Ca2+Ca2+、Mg2+Mg2+、Fe2+Fe2+、ClCl-、HPO42-HPO42-、SO42-SO42-、HCO3-HCO3-）等）等有机物有机物包括包括糖类糖类（如葡萄糖）、（如葡萄糖）、蛋白质蛋白质（如（如血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等）、血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等）、脂质脂质（如各种脂肪酸、脂肪、卵磷脂、胆固（如各种脂肪酸、脂肪、卵磷脂、胆固醇）、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和醇）、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。乳酸等。还含有气体分子（主要是氧气和二氧化还含有气体分子（主要是氧气和二氧化碳）、调节生命活动的各种激素、其他碳）、调节生命活动的各种激素、其他有机物（如维生素）、抗体等。有机物（如维生素）、抗体等。讨论讨论:3.3.在组成血浆的离子中，那些离子的含量最在组成血浆的离子中，那些离子的含量最多多?它们可能起什么作用它们可能起什么作用?4.HCO4.HCO3 3-、HPOHPO4 42-2-可能起什么作用？可能起什么作用？5.5.任选其中一项成分，分析它的来源和去路，并任选其中一项成分，分析它的来源和去路，并说明这与人体的那些系统有关？说明这与人体的那些系统有关？Na+Na+、ClCl-含量较多。它们的作用主要是维持含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。血浆渗透压。维持血浆的酸碱平衡。维持血浆的酸碱平衡。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。的水主要在肾脏通过形成尿液排出体外。1 1、血浆的主要成分：、血浆的主要成分：2、组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近，主要差别、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在于血浆中_的含量比组织液和淋巴中多。的含量比组织液和淋巴中多。蛋白质蛋白质3、细胞外液本质上是一种盐溶液，类似于海水。这在、细胞外液本质上是一种盐溶液，类似于海水。这在一定程度上反映生命起源于海洋。一定程度上反映生命起源于海洋。成分成分项目项目血浆血浆组织液组织液淋巴淋巴存在部位存在部位血管血管组织细胞间隙组织细胞间隙淋巴管淋巴管来源来源血浆透出毛细血管；血浆透出毛细血管；组织细胞代谢产生组织细胞代谢产生毛细淋巴管吸毛细淋巴管吸收部分组织液收部分组织液生活于其中生活于其中的细胞的细胞各种血各种血细胞细胞绝大多数体细胞绝大多数体细胞大量淋巴细胞大量淋巴细胞和吞噬细胞和吞噬细胞所含化学成所含化学成分分都含有水、无机盐、蛋白质等，但是血浆中都含有水、无机盐、蛋白质等，但是血浆中蛋白质含量较高，而组织液和淋巴中蛋白质蛋白质含量较高，而组织液和淋巴中蛋白质含量很少含量很少三者之间形三者之间形成的关系成的关系细胞外液三种成分的比较细胞外液三种成分的比较特别提醒特别提醒(1)细胞内液是指细胞内的液体，内环境细胞内液是指细胞内的液体，内环境是指由细胞外液构成的液体环境。是指由细胞外液构成的液体环境。(2)细胞外液是指由血浆、组织液和淋巴等构成的细胞外液是指由血浆、组织液和淋巴等构成的体内细胞所处的液体环境；外界环境是指人体外体内细胞所处的液体环境；外界环境是指人体外的环境。的环境。三、细胞外液的理化性质三、细胞外液的理化性质1.1.渗透压：渗透压：（1）渗透压的概念：）渗透压的概念：（2）渗透压的大小：）渗透压的大小：溶液中溶液中溶质微粒溶质微粒对水的吸引力对水的吸引力单位体积溶液中溶质微粒越多单位体积溶液中溶质微粒越多溶液浓度越溶液浓度越高高 对水的吸引力越对水的吸引力越大大溶液渗透压越溶液渗透压越高高血浆渗透压的大小主要与血浆渗透压的大小主要与无机盐无机盐、蛋白质蛋白质有关，有关，770kpa细胞外液渗透压细胞外液渗透压90%以上来源于以上来源于Na+和和Cl-，分析下列分析下列3幅图中细胞内液浓度与细胞外液浓度之间的大小关系：幅图中细胞内液浓度与细胞外液浓度之间的大小关系：5%的葡萄糖的葡萄糖=0.9%的的NaCI=血浆等渗血浆等渗三、细胞外液的理化性质三、细胞外液的理化性质3.3.温度：温度：2.2.酸碱度：酸碱度：（1）pH为为7.357.4537OC（2）平衡的维持：缓冲物质）平衡的维持：缓冲物质H2CO3/NaHCO3;NaH2PO4/Na2HPO4呼吸运动排出呼吸运动排出呼吸运动排出呼吸运动排出肾脏排出肾脏排出肾脏排出肾脏排出 内环境的理化性质一般能维持在相对稳定的状态内环境的理化性质一般能维持在相对稳定的状态-稳态稳态当酸性物质增加时当酸性物质增加时(如乳酸如乳酸HLHL过多时）过多时）HL +NaHCOHL +NaHCO3 3 NaLNaL+H+H2 2COCO3 3 H H2 2COCO3 3 H H2 2O+COO+CO2 2当碱性物质增多时当碱性物质增多时(如如NaNa2 2COCO3 3)Na Na2 2COCO3 3+HCO+HCO3 3 2NaHCO 2NaHCO3 3 四、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介四、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介思考讨论：思考讨论：葡萄糖和氧气经过哪些途径进入内环境并最终被组织细胞吸收利用的？葡萄糖和氧气经过哪些途径进入内环境并最终被组织细胞吸收利用的？肺泡壁细胞肺泡壁细胞小肠粘膜上皮细胞小肠粘膜上皮细胞毛细血管壁细胞毛细血管壁细胞组织细胞组织细胞红细胞红细胞氧气氧气葡萄糖葡萄糖线粒体线粒体 总结：总结：草履虫可以直接从水里获得养料和氧气，并把代谢废物直接排入水中。草履虫可以直接从水里获得养料和氧气，并把代谢废物直接排入水中。人等多细胞动物的细胞与外界环境进行物质交换时必须借助于内环境这一的媒介，人等多细胞动物的细胞与外界环境进行物质交换时必须借助于内环境这一的媒介，同同时需要时需要消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统及及相关器官相关器官的参与。的参与。思考感悟思考感悟2长期营养不良的病人，血浆蛋白含量降低，组长期营养不良的病人，血浆蛋白含量降低，组织液的相对含量会发生什么变化？织液的相对含量会发生什么变化？【提示】【提示】血浆的渗透压变小，组织液中水回渗血浆的渗透压变小，组织液中水回渗的速率降低，组织液的量会相对增加，造成组织的速率降低，组织液的量会相对增加，造成组织水肿。水肿。过敏反应毛细淋巴管受阻营养不良肾小球炎组织细胞代谢旺盛，代谢产物增加组织水肿原因P6练习1C。2B。3B。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。如图是人体组织内的各种结构示意图，如图是人体组织内的各种结构示意图，A、B、C、D表示的是结构，表示的是结构，表示的是液体，有表示的是液体，有关此图的叙述错误的是关此图的叙述错误的是()例例例例1 1A可以进入可以进入A、C、DBCO2浓度最高的液体是浓度最高的液体是C血红蛋白属于血红蛋白属于的成分的成分D组成了体液组成了体液C讲义练习讲义练习 如图是人体细胞与外界环境之间进行物质交换的如图是人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程，过程，、表示能直接与内环境进行物质交换表示能直接与内环境进行物质交换的四种器官，的四种器官，、是有关的生理过程，下列说法错误是有关的生理过程，下列说法错误的是的是()例例例例2 2A内环境与内环境与I交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁B内的葡萄糖通过内的葡萄糖通过进入血液和淋巴进入血液和淋巴C表示重吸收作用表示重吸收作用D表示的器官是皮肤表示的器官是皮肤B讲义练习讲义练习 人体组织液中的人体组织液中的O2要进入组织细胞中被利用，要进入组织细胞中被利用，至少需要经过几层由磷脂分子组成的膜至少需要经过几层由磷脂分子组成的膜()A6B2C3 D4解析：解析：组织液中的组织液中的O2进入组织细胞的线粒体，才能进入组织细胞的线粒体，才能与与H结合成水，要经过细胞膜和线粒体的两层膜，结合成水，要经过细胞膜和线粒体的两层膜，共共3层膜。层膜。C例例例例3 3讲义练习讲义练习 在下列物质中不属于人体内在下列物质中不属于人体内环境组成成分的是环境组成成分的是A.血红蛋白血红蛋白 B.葡萄糖葡萄糖 C二氧化碳和氧二氧化碳和氧 D乙酰胆碱乙酰胆碱例例例例4 4A讲义练习讲义练习 人体剧烈运动时，肌肉产生人体剧烈运动时，肌肉产生的大量乳酸进入血液但不会引起的大量乳酸进入血液但不会引起血浆血浆pH发生剧烈的变化。其中发挥发生剧烈的变化。其中发挥缓冲作用的物质主要是（缓冲作用的物质主要是（）A、碳酸氢钠、碳酸氢钠 B、碳酸、碳酸 C、三磷酸腺苷、三磷酸腺苷 D、钾离子、钾离子例例例例5 5A讲义练习讲义练习 在血浆、组织液和细胞内液中，在血浆、组织液和细胞内液中，O2的浓度依次为的浓度依次为()A.血浆组织液细胞内液血浆组织液细胞内液 B.血浆组织液血浆组织液=细胞内液细胞内液C.血浆组织液细胞内液血浆组织液细胞内液 D.血浆组织液血浆组织液=细胞内液细胞内液例例例例6 6A讲义练习讲义练习 根据下面人体体液分布及物质根据下面人体体液分布及物质交换示意图回答问题：交换示意图回答问题：例例例例7 7讲义练习讲义练习（1 1）水由消化道进人）水由消化道进人A A，即过程，即过程b b是以是以 方式进方式进行的。行的。b b过程不包括对部分过程不包括对部分 吸收。吸收。（2 2）人体细胞赖以生存的内环境包括图中的）人体细胞赖以生存的内环境包括图中的 （只（只写字母）。其中写字母）。其中A A中的水以中的水以 形式进形式进入入消化道。消化道。（3 3）A A中的代谢废物的排出途径除图中表示的外，还应中的代谢废物的排出途径除图中表示的外，还应有有 。A A和和B B的交换是通过的交换是通过 结构进行结构进行的。的。(4 4）过程）过程e e和和f f的渗透的渗透方向方向的不同处在于：前者的不同处在于：前者 ，后者，后者 .（5 5）过程）过程c c和和d d依次表示依次表示 作作用。用。（6 6）E E与与A A相比相比,E,E中不含有的成分是中不含有的成分是 。自由扩散自由扩散脂质脂质A.B.D消化液消化液皮肤排汗皮肤排汗毛细血管壁毛细血管壁可逆可逆单向不可逆单向不可逆肾小球的滤过作用、肾小管的重吸收肾小球的滤过作用、肾小管的重吸收 大分子蛋白质大分子蛋白质右图为人体某组织的一部分，据图右图为人体某组织的一部分，据图回答回答（1 1）指出图中所指部位名称）指出图中所指部位名称_；表示为组织间隙的表示为组织间隙的_；表示在毛细血管内的表示在毛细血管内的_;_;表示在淋巴管内的表示在淋巴管内的_。（。（2 2）以上）以上 合称合称_液，它构成了体内液，它构成了体内细胞生活的液体环境，故称细胞生活的液体环境，故称_。组织细胞组织细胞组织液组织液血浆血浆淋巴液淋巴液细胞外细胞外内环境内环境下列各项中，能视为物质进入内环境的实例下列各项中，能视为物质进入内环境的实例的是（）的是（）A、精子进入输卵管中精子进入输卵管中B、牛奶被引入胃中牛奶被引入胃中C、氧、氧进入血液中的红细胞中进入血液中的红细胞中D、胰岛素被注射入皮下组织中胰岛素被注射入皮下组织中DP3思考与讨论1.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。2.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。2.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。P3思考与讨论3.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。P5 思考与讨论思考与讨论（结合初中知识结合初中知识）1.1.维持渗透压的维持渗透压的NaNa+和和ClCl-以及葡萄糖氨基酸等以及葡萄糖氨基酸等物质是经过那些途径进入人体内的？物质是经过那些途径进入人体内的？2.2.参与维持参与维持pHpH的的HCOHCO3 3-是怎样形成的？这与体内是怎样形成的？这与体内的哪些生理活动有关？的哪些生理活动有关？通过消化系统的吸收和循环系统的运输通过消化系统的吸收和循环系统的运输细胞呼吸产生细胞呼吸产生COCO2 2，溶于水中形成的，溶于水中形成的4.4.细胞外液的温度能够维持稳定的根本原因是什细胞外液的温度能够维持稳定的根本原因是什 么？试推测那些器官和系统参与了体温的维持么？试推测那些器官和系统参与了体温的维持细胞呼吸释放能量，部分以热能的形式释放以维持细胞呼吸释放能量，部分以热能的形式释放以维持体温；主要有骨骼肌、肝脏等内脏器官参与。体温；主要有骨骼肌、肝脏等内脏器官参与。3.3.体内细胞产生的代谢废物，如尿素和体内细胞产生的代谢废物，如尿素和COCO2 2是怎样是怎样 从内环境排到体外的？从内环境排到体外的？首先通过循环系统运输，其中首先通过循环系统运输，其中COCO2 2通过呼吸系统通过呼吸系统排除体外，尿素通过泌尿系统和皮肤排除体外。排除体外，尿素通过泌尿系统和皮肤排除体外。内环境组织液血浆淋巴细胞内液细胞外液（内环境）循环外界环境 体体 外外食食物物消消化化系系统统消化消化吸收吸收 体体 内内食物残渣食物残渣体体 外外营养营养物质物质循循环环系系统统运输作用运输作用气气体体呼呼吸吸系系统统O2组组织织液液O2、营养营养物质物质组组织织细细胞胞代谢代谢终产终产物物COCO2 2 、少、少量的量的H H2 2O O其它代谢其它代谢终产物终产物泌尿系泌尿系统、皮统、皮肤肤在细胞外液中细胞会出现这种情况吗？二、细胞外液的成分二、细胞外液的成分细胞细胞外液外液不同点不同点相同点相同点存在部位存在部位组织组织细胞细胞化学成分化学成分血浆血浆组织液组织液淋巴淋巴细胞外液的三种主要液体细胞外液的三种主要液体血浆中含血浆中含较多的蛋较多的蛋白质，而白质，而组织液和组织液和淋巴中蛋淋巴中蛋白质含量白质含量很少很少血管中血管中组织间隙组织间隙淋巴管淋巴管红细胞红细胞白细胞白细胞血小板血小板组织细胞组织细胞淋巴细胞淋巴细胞吞噬细胞吞噬细胞都属于细都属于细胞外液，胞外液，共同构成共同构成人体内环人体内环境，基本境，基本的化学成的化学成分相同分相同