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第一節(jié)細(xì)胞生活的環(huán)境 本章學(xué)習(xí)目標(biāo) 1 描述內(nèi)環(huán)境及其作用 2 說明內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其生理意義 3 關(guān)注維持內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)與健康的關(guān)系 4 進(jìn)行實驗 了解生物體維持pH穩(wěn)定的機(jī)制 5 嘗試建構(gòu)人體細(xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換模型 本節(jié)聚焦 1 什么是內(nèi)環(huán)境 2 內(nèi)環(huán)境具有哪些理化特性 3 人體細(xì)胞如何與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換 血細(xì)胞 單細(xì)胞與多細(xì)胞生物體內(nèi)細(xì)胞的比較 水環(huán)境中 直接從水中獲得所需要的養(yǎng)料和氧氣 并把代謝的廢物直接排到水中 血漿中 血液的靜置分層現(xiàn)象 溫故知新 血液 血漿 血漿是血液中的液體成分 90 以上是水 其中含有數(shù)千種物質(zhì) 包括蛋白質(zhì) 脂質(zhì) 糖類 各種鹽類 氨基酸 維生素 激素 抗體和各種細(xì)胞代謝產(chǎn)物等 血細(xì)胞 紅細(xì)胞 數(shù)量最多 具有運輸氧的功能 還能運輸一部分的二氧化碳白細(xì)胞 數(shù)量較少 具有防御和保護(hù)作用血小板 數(shù)量最少 體積小 形狀不規(guī)則 具有止血和加速凝血的作用 一 體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液 內(nèi)環(huán)境 中 生物體內(nèi)以水為基礎(chǔ)的液體統(tǒng)稱為體液 內(nèi)環(huán)境中含有的物質(zhì) 水90 92 氣體 其中以氧和二氧化碳最重要有機(jī)化合物 蛋白質(zhì)氨基酸葡萄糖等 代謝廢物如氨 尿素等各種激素 組織細(xì)胞 生活的環(huán)境 血細(xì)胞 毛細(xì)血管壁細(xì)胞 毛細(xì)淋巴管壁細(xì)胞 組織液 淋巴 血漿 細(xì)胞名稱 各類細(xì)胞生存的具體環(huán)境 細(xì)胞外液的三種主要液體的比較 拓展 1 體液中除含有大量的水外 還含有許多離子化合物 細(xì)胞內(nèi)液存在于細(xì)胞內(nèi) 細(xì)胞外液存在于細(xì)胞外2 細(xì)胞內(nèi)液包括 細(xì)胞質(zhì)基質(zhì) 線粒體基質(zhì) 核液等3 體液之間的含量關(guān)系 細(xì)胞內(nèi)液 組織液 血漿 淋巴4 不是體液的液體 消化液 淚液 汗液 尿液等 P3思考與討論提示 1 細(xì)胞外液是指存在于細(xì)胞外的體液 包括血漿 組織液和淋巴等 血細(xì)胞直接生活在血漿中 體內(nèi)絕大多數(shù)細(xì)胞直接生活在組織液中 大量淋巴細(xì)胞直接生活在淋巴液中 由此可見 細(xì)胞外液是體內(nèi)細(xì)胞直接生活的環(huán)境 2 相同點 它們都屬于細(xì)胞外液 共同構(gòu)成人體內(nèi)環(huán)境 基本化學(xué)組成相同 不同點 在人體內(nèi)存在的部位不同 血漿位于血管內(nèi) 組織液分布于組織細(xì)胞之間 淋巴分布于淋巴管中 生活于其中的細(xì)胞種類不同 存在于組織液中的是體內(nèi)各組織細(xì)胞 存在于血漿中的是各種血細(xì)胞 存在于淋巴中的是淋巴細(xì)胞等 所含的化學(xué)成分有差異 如血漿中含有較多的蛋白質(zhì) 而組織液和淋巴中蛋白質(zhì)很少 3 當(dāng)血漿流經(jīng)毛細(xì)血管時 水和一切能夠透過毛細(xì)血管壁的物質(zhì)可以在毛細(xì)血管動脈端滲出 進(jìn)入組織細(xì)胞間隙而成為組織液 絕大多數(shù)的組織液在毛細(xì)血管靜脈端又可以重新滲入血漿中 少量的組織液還可以滲入毛細(xì)淋巴管 形成淋巴 淋巴經(jīng)淋巴循環(huán)由左右鎖骨下靜脈匯入血漿中 它們之間的關(guān)系如下圖所示 由此可見 全身的細(xì)胞外液是一個有機(jī)的整體 觀察教科書中的P3圖1 1和P5圖1 3 理解三者間的關(guān)系 人體內(nèi)的體液各部分之間的關(guān)系 1 C和D液體分別為 2 A和B液體的交換通過組織中的結(jié)構(gòu)完成 3 B和C之間的水分交換方式是 4 A液體中的水分排放到外界去主通要過和消化道四種結(jié)構(gòu)完成 細(xì)胞內(nèi)液 淋巴 毛細(xì)血管 滲透 自由擴(kuò)散 腎 皮膚 肺 內(nèi)環(huán)境的概念 由細(xì)胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境叫做內(nèi)環(huán)境 internalenvironment 包括 血漿 組織液 淋巴 CO2和代謝廢物 血漿 組織液 淋巴 雙向滲透 細(xì)胞 O2和營養(yǎng)物質(zhì) 單向滲透 淋巴循環(huán) 小結(jié) 血漿 組織液和細(xì)胞內(nèi)液之間的水分 無機(jī)鹽 小分子有機(jī)物經(jīng)常不斷地交換 維持一種動態(tài)平衡 淋巴來源于組織液 組織液來源于血漿 組織液和血漿之間可以相互滲透 組織液可以滲透到毛細(xì)淋巴管形成淋巴 淋巴可以通過淋巴循環(huán)進(jìn)入血液循環(huán) 形成血漿 歸納與整理 內(nèi)環(huán)境屬于多細(xì)胞動物的一個概念 單細(xì)胞生物無所謂內(nèi)環(huán)境 正常內(nèi)環(huán)境中必定有活細(xì)胞存在 人的呼吸道 肺泡腔 消化道 淚腺等有孔道與外界相通的結(jié)構(gòu)中的液體應(yīng)視為外部環(huán)境 例 下列各組化合物中全是內(nèi)環(huán)境成分的是 AO2 CO2 血紅蛋白 H BH2O2酶 抗體 激素 H2OC纖維蛋白原 Ca2 載體DNa HPO42 葡萄糖 氨基酸 D 體內(nèi)的一些液體如尿液 淚液 消化液等不是細(xì)胞外液 內(nèi)環(huán)境與細(xì)胞外液是同一概念 內(nèi)環(huán)境是相對于外界環(huán)境提出 細(xì)胞外液是相對于動物和人的細(xì)胞內(nèi)液提出的 主要包括組織液 血漿和淋巴 但不是說就只有這三種 例如 腦脊液也屬于內(nèi)環(huán)境組成成分 二 細(xì)胞外液的成分 資料分析 P4 資料分析討論提示 2 還含有氣體分子 主要是氧氣和二氧化碳 調(diào)節(jié)生命活動的各種激素 其他有機(jī)物 如維生素 等 1 表中的化學(xué)物質(zhì)可分為無機(jī)物和有機(jī)物 無機(jī)物包括水和無機(jī)鹽離子 如Na K Ca2 Mg2 Fe2 Cl HPO42 SO42 HCO3 等 有機(jī)物包括糖類 如葡萄糖 蛋白質(zhì) 如血清白蛋白 血清球蛋白 纖維蛋白原等 脂質(zhì) 如各種脂肪酸 脂肪 卵磷脂 膽固醇 氨基酸氮 尿素氮 其他非蛋白氮和乳酸等 3 Na Cl 含量較多 它們的作用主要是維持血漿滲透壓 4 維持血漿的酸堿平衡 5 如血漿中的葡萄糖主要來源于食物中的糖類 食物中的淀粉經(jīng)消化系統(tǒng)消化后 分解為葡萄糖 經(jīng)小腸絨毛吸收后進(jìn)入血液 通過血液循環(huán)運輸?shù)饺砀魈?進(jìn)入組織細(xì)胞后 葡萄糖主要用于氧化分解放能 最終生成二氧化碳和水 并排入內(nèi)環(huán)境中 二氧化碳通過血液循環(huán)被運輸?shù)椒?通過呼吸系統(tǒng)排出體外 而多余的水主要在腎臟通過形成尿液排出體外 三 細(xì)胞外液的滲透壓和酸堿度 P5 1 細(xì)胞外液的理化特性包含幾個主要方面 2 濃度與細(xì)胞生存的關(guān)系 3 滲透壓的概念以及與濃度的關(guān)系 在37度時 人的血漿滲透壓和細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓相當(dāng)有什么意義 4 細(xì)胞外液的酸堿度和溫度與細(xì)胞的生命活動有什么關(guān)系 舉例說明 閱讀理解 四 內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介 與體內(nèi)細(xì)胞進(jìn)行物質(zhì)交換直接有關(guān)的系統(tǒng) 消化 呼吸循環(huán) 泌尿 P5思考與討論提示 1 Na 和Cl 等直接來自于食物 不需要經(jīng)過消化可以直接被吸收 葡萄糖 氨基酸等物質(zhì)主要來自于食物中的糖類和蛋白質(zhì) 糖類和蛋白質(zhì)是兩類大分子物質(zhì) 必須經(jīng)過消化系統(tǒng)的消化 分解為葡萄糖和氨基酸才能被吸收 上述物質(zhì)在小腸內(nèi)經(jīng)主動運輸進(jìn)入小腸絨毛內(nèi)的毛細(xì)血管中 經(jīng)血液循環(huán)運輸?shù)饺砀魈幍拿?xì)血管中 再通過物質(zhì)交換過程進(jìn)入組織液和淋巴 2 細(xì)胞代謝產(chǎn)生的CO2與H2O結(jié)合 在碳酸酐酶作用下 發(fā)生下列反應(yīng) CO2 H2OH2CO3H HCO3 HCO3 通過與細(xì)胞外的陰離子交換到達(dá)細(xì)胞外液 即組織液 血漿或淋巴中 主要與呼吸系統(tǒng)有關(guān) 3 人體具有體溫調(diào)節(jié)機(jī)制以保持細(xì)胞外液溫度的恒定 詳細(xì)內(nèi)容可參考教材第2章關(guān)于人體體溫調(diào)節(jié)的內(nèi)容 參與體溫調(diào)節(jié)的器官和系統(tǒng)有皮膚 肝臟 骨骼肌 神經(jīng)系統(tǒng) 內(nèi)分泌系統(tǒng) 呼吸系統(tǒng)等 若呼吸太快 太深或太慢 太淺會出現(xiàn)什么情況 根據(jù)有關(guān)化學(xué)平衡的知識 太快 太深的過度呼吸運動使肺泡內(nèi)CO2濃度大大降低 從而加快了肺部血液中CO2過多擴(kuò)散入肺泡 排出體外 使上述平衡向左移動 血液中的H 濃度減小 PH增大 從而導(dǎo)致呼吸堿中毒 反之 將導(dǎo)致呼吸酸中毒 4 體內(nèi)細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物主要通過皮膚分泌汗液 泌尿系統(tǒng)形成 排出尿液和呼吸系統(tǒng)的呼氣這三條途徑來排出 其中以泌尿系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的排泄途徑為主 例如 血漿中的尿素主要通過腎臟形成的尿液排出體外 血漿中的CO2通過肺動脈進(jìn)入肺泡周圍的毛細(xì)血管 由于血液中的CO2分壓大于肺泡中CO2的分壓 CO2就從血液中向肺泡擴(kuò)散 再通過呼氣運動將其排出體外 1 血漿中的水來自 A組織液B血漿 消化道C淋巴 組織液D消化道 組織液 淋巴 D 2 下列有關(guān)人體細(xì)胞外液的敘述中 不正確的是 A人體內(nèi)的細(xì)胞外液構(gòu)成人體的內(nèi)環(huán)境B人體內(nèi)的細(xì)胞外液主要包括血漿 組織液 淋巴C人體內(nèi)的所有液體統(tǒng)稱細(xì)胞外液D人體內(nèi)細(xì)胞通過細(xì)胞外液與環(huán)境交換物質(zhì) C 3 內(nèi)環(huán)境中不含 A胰島素 氨基酸 尿素B酶 甘油 維生素C麥芽糖 淀粉 乳糖D無機(jī)鹽 葡萄糖 性激素 C 練一練 4 下列物質(zhì)中 不屬于人體內(nèi)環(huán)境成分的是 A鈣離子B呼吸酶C葡萄糖D血漿蛋白 B 5 長期營養(yǎng)不良 血漿蛋白降低 會引起組織水腫 其原因 A血漿滲入組織的速度降低B組織液回滲速率降低C淋巴生成速率降低D淋巴循環(huán)受阻 B 6 人體發(fā)生花粉過敏 毛細(xì)血管通透性增加 血漿蛋白滲出 會造成局部 A血漿增加B組織液減少C組織液增加D淋巴減少 C A B C 以及數(shù)字各代表什么 內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的三個主要方面 1 酸堿度pH 7 35 7 45 2 滲透壓 約770KPa 3 溫度 37 0 左右 相對穩(wěn)定 在適宜范圍內(nèi)有所變動 劇烈運動時血漿pH的調(diào)節(jié) 碳酸鈉進(jìn)入血液時血漿pH的調(diào)節(jié)