細胞生活的環(huán)境

第1節(jié)細胞生活的環(huán)境必修3穩(wěn)態(tài)與環(huán)境第1章人體的內環(huán)境與穩(wěn)態(tài)1/13/2024第1節(jié)細胞生活的環(huán)境本章學習目標1.描述內環(huán)境及其作用。2.說明內環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其生理意義。3.關注維持內環(huán)境穩(wěn)態(tài)與健康的關系。

本節(jié)聚焦：1、什么是內環(huán)境？2、內環(huán)境具有哪些理化特性？3、人體細胞如何與外界環(huán)境進行物質交換？1/13/2024第1節(jié)細胞生活的環(huán)境在高溫下劇烈運動的人要人餓了要人體的體溫總是穩(wěn)定在大量喝水吃飯37℃左右1/13/2024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，包括蛋白質、脂質、糖類、各種鹽類、氨基酸、維生素、激素、抗體和各種細胞代謝產物等。血細胞紅細胞：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胞：數(shù)量較少，具有防御和保護作用血小板：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1/13/2024一、體內細胞生活在細胞外液（內環(huán)境）中體液細胞內液細胞外液（存在于細胞內，約占2/3）（存在于細胞外，約占1/3）血漿組織液淋巴等

生物體內以水為基礎的液體統(tǒng)稱為體液1/13/2024內環(huán)境（細胞外液）中含有的物質：水90~92%氣體，其中以氧和二氧化碳最重要有機化合物（蛋白質氨基酸葡萄糖等）代謝廢物如氨、尿素等各種激素1/13/2024不同的組織細胞所生活的內環(huán)境是不同的組織細胞——組織液毛細血管壁細胞——毛細淋巴壁細胞——紅細胞、血小板白細胞——血漿、組織液

淋巴、組織液

血漿

1/13/2024組織細胞生活的環(huán)境血細胞毛細血管壁細胞毛細淋巴管壁細胞組織液淋巴血漿細胞名稱各類細胞生存的具體環(huán)境1/13/2024拓展1、體液中除含有大量的水外，還含有許多離子化合物。細胞內液存在于細胞內，細胞外液存在于細胞外2、細胞內液包括：細胞質基質、線粒體基質、核液等3、體液之間的含量關系：細胞內液>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++1/13/2024P3思考與討論提示：

1、細胞外液是指存在于細胞外的體液，包括血漿、組織液和淋巴等。血細胞直接生活在血漿中，體內絕大多數(shù)細胞直接生活在組織液中，大量淋巴細胞直接生活在淋巴液中。由此可見，細胞外液是體內細胞直接生活的環(huán)境。1/13/2024

2、

相同點：①它們都屬于細胞外液；②共同構成人體內環(huán)境；③基本化學組成相同（最主要差異是血漿中含較多蛋白質，其余兩者中蛋白質含量很少）。不同點：①在人體內存在的部位不同：血漿位于血管內，組織液分布于組織細胞之間，淋巴分布于淋巴管中；②生活于其中的細胞種類不同：存在于組織液中的是體內各組織細胞，存在于血漿中的是各種血細胞，存在于淋巴中的是淋巴細胞等；③所含的化學成分有差異，如血漿中含有較多的蛋白質，而組織液和淋巴中蛋白質很少。1/13/2024

3、當血漿流經毛細血管時，水和一切能夠透過毛細血管壁的物質可以在毛細血管動脈端滲出，進入組織細胞間隙而成為組織液，絕大多數(shù)的組織液在毛細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淋巴管，形成淋巴，淋巴經淋巴循環(huán)由左右鎖骨下靜脈匯入血漿中。它們之間的關系如下圖所示。由此可見，全身的細胞外液是一個有機的整體。1/13/20244、組織水腫組織間隙液體過多而引起的全身或身體的一部分腫脹的癥狀稱為水腫，又稱浮腫①營養(yǎng)不良，血漿蛋白或細胞內蛋白減少②組織細胞代謝旺盛，代謝產物增加③毛細淋巴管受阻④過敏反應引起組織水腫的原因：1/13/2024注意1.內環(huán)境與細胞外液含義相同從細胞角度看——細胞外液從人體角度看——內環(huán)境3.血漿中的血細胞、淋巴中的淋巴細胞以及細胞中的各組分不屬于內環(huán)境2.呼吸道、肺泡腔、消化道、膀胱腔、輸卵管腔屬于外界環(huán)境。汗液、尿液、消化液、淚液不屬于體液，也不屬于細胞外液（內環(huán)境）1/13/2024內環(huán)境的概念由細胞外液構成的液體環(huán)境叫做內環(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胞O2和營養(yǎng)物質單向滲透淋巴循環(huán)1/13/2024觀察教科書中的P3圖1－1和P5圖1－3，理解三者間的關系。組織液血漿淋巴毛細血管壁毛細淋巴管壁淋巴循環(huán)1/13/2024人體內的體液各部分之間的關系：（1）C和D液體分別為

。（2）A和B液體的交換通過組織中的

結構完成。（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

和消化道四種結構完成。細胞內液、淋巴毛細血管滲透（自由擴散）腎、皮膚、肺消化道A液體B液體C液體D液體1/13/2024小結?血漿、組織液和細胞內液之間的水分、無機鹽、小分子有機物經常不斷地交換，維持一種動態(tài)平衡。②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淋巴管形成淋巴，淋巴可以通過淋巴循環(huán)進入血液循環(huán)，形成血漿。

歸納與整理①內環(huán)境屬于多細胞動物的一個概念，單細胞生物無所謂內環(huán)境。②正常內環(huán)境中必定有活細胞存在。③人的呼吸道、肺泡腔、消化道、淚腺等有孔道與外界相通的結構中的液體應視為外部環(huán)境。1/13/2024例：下列各組化合物中全是內環(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D④體內的一些液體如尿液、淚液、消化液等不是細胞外液。⑤內環(huán)境與細胞外液是同一概念。內環(huán)境是相對于外界環(huán)境提出，細胞外液是相對于動物和人的細胞內液提出的。⑥主要包括組織液、血漿和淋巴，但不是說就只有這三種。例如，腦脊液也屬于內環(huán)境組成成分。1/13/2024二、細胞外液的成分資料分析P41/13/2024圖１－２血漿的主要成分1/13/2024細胞外液的三種主要液體的比較細胞外液不同點相同點存在部位和組織組織細胞與細胞的關系化學成分血漿細胞外液是

環(huán)境都屬于

，共同構成人體

，基本

相同。組織液淋巴1/13/2024細胞外液的三種主要液體的比較細胞外液不同點相同點存在部位和組織組織細胞與細胞的關系化學成分血漿血管中血液紅細胞白細胞血小板細胞外液是細胞直接生活的環(huán)境含量有所差異詳見課本P4頁都屬于細胞外液，共同構成人體內環(huán)境，基本的化學成分相同。組織液一般組織間隙組織細胞淋巴淋巴管淋巴淋巴細胞吞噬細胞1/13/2024細胞外液的成分、滲透壓和酸堿度1、血漿中的主要成分（1）水，占90%（2）氣體，以氧氣和二氧化碳最為重要（3）各種無機離子，鈉、氯、鉀、鈣碳酸根、磷酸根的量最多（4）有機化合物，如脂質、葡萄糖、核苷酸、維生素等（5）各種激素（6）細胞代謝的廢物，氨、尿酸、尿素等提示：組織液、淋巴液的成分與血漿的成分近似，但蛋白質含量較血漿中低。細胞外液的滲透壓1/13/2024

可見，非電解質溶液的滲透壓與摩爾濃度相等，而電解質溶液的滲透壓則與該電解質電離后產生多少帶電離子有關。溶液的滲透壓：是指溶質微粒對水的吸引力。1/13/20242、細胞外液的滲透壓、酸堿度和溫度（1）細胞外液的理化性質三個主要方面：滲透壓、酸堿度、溫度（2）溶液的滲透壓：是指溶質微粒對水的吸引力。血漿滲透壓的大小主要與無機鹽、蛋白質的含量呈正相關。細胞外液滲透壓的90%以上來自鈉離子和氯離子。（3）正常人血漿的PH為7.35~7.45，近中性，這種穩(wěn)定性與碳酸根離子和磷酸根離子等有關。（4）細胞外液的溫度一般維持在37度。是酶最適的溫度。1/13/2024內環(huán)境理化性質的三個主要方面：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：在適宜范圍內有所變動1/13/2024劇烈運動時血漿pH的調節(jié)：乳酸＋NaHCO3乳酸鈉＋H2CO3H2O＋CO2碳酸鈉進入血液時血漿pH的調節(jié)：NaCO3＋H2CO3NaHCO3由肺將CO2排出由腎臟排出1/13/20241、當酸性物質增加時(如乳酸[HL]過多時）

HL+NaHCO3——→NaL+H2CO3H2CO3——→H2O+CO22、當堿性物質增多時(如[Na2CO3])

Na2CO3+HCO3－——→2NaHCO3

穩(wěn)態(tài)的維持是在神經系統(tǒng)和體體液共同調節(jié)下，各器官系統(tǒng)協(xié)調活動的結果。呼吸運動排出腎臟排出４.內環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質交換的媒介1/13/2024圖１－３細胞直接與內環(huán)境進行物質交換內環(huán)境是細胞與外界進行物質交換的媒介1/13/2024外界環(huán)境中的物質體內細胞食物消化系統(tǒng)O2呼吸系統(tǒng)皮膚、泌尿系統(tǒng)尿素等CO2內環(huán)境循環(huán)系統(tǒng)血液循環(huán)淋巴循環(huán)組織液血漿淋巴內環(huán)境是細胞與外界進行物質交換的媒介1/13/2024內環(huán)境是細胞與外界進行物質交換的媒介1/13/20241/13/2024為什么內環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質交換的媒介？體外內環(huán)境體外細胞內液體外體外呼吸系統(tǒng)消化系統(tǒng)泌尿系統(tǒng)皮膚營養(yǎng)物質營養(yǎng)物質代謝廢物O2CO2代謝廢物代謝廢物O2CO2重吸收1/13/2024內環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質交換的媒介1、體內細胞直接與內環(huán)境進行物質交換2、內環(huán)境與外界環(huán)境進行的物質交換，需要體內各器官系統(tǒng)的參與新陳代謝直接有關的四個系統(tǒng)：

循環(huán)、呼吸、消化、泌尿系統(tǒng)對新陳代謝起調節(jié)作用的系統(tǒng)是：

內分泌系統(tǒng)、神經系統(tǒng)3、細胞和內環(huán)境是相互影響、相互作用的。細胞不僅依賴內環(huán)境，也參與了內環(huán)境的的形成與維護。1/13/2024與體內細胞進行物質交換直接有關的系統(tǒng)：1/13/2024與體內細胞進行物質交換直接有關的系統(tǒng)：1/13/2024外界環(huán)境中的物質食物O2CO2廢物循環(huán)系統(tǒng)血漿淋巴組織液細胞內液消化系統(tǒng)呼吸系統(tǒng)泌尿系統(tǒng)皮膚1/13/2024P5思考與討論提示：

1．Na＋和Cl－等直接來自于食物，不需要經過消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物質主要來自于食物中的糖類和蛋白質。糖類和蛋白質是兩類大分子物質，必須經過消化系統(tǒng)的消化，分解為葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物質在小腸內經主動運輸進入小腸絨毛內的毛細血管中，經血液循環(huán)運輸?shù)饺砀魈幍拿氀苤校偻ㄟ^物質交換過程進入組織液和淋巴。1/13/2024

2．細胞代謝產生的CO2與H2O結合，在碳酸酐酶作用下，發(fā)生下列反應：CO2＋H2O

H2CO3

H＋＋HCO3－。HCO3－通過與細胞外的陰離子交換到達細胞外液，即組織液、血漿或淋巴中。主要與呼吸系統(tǒng)有關。

3．人體具有體溫調節(jié)機制以保持細胞外液溫度的恒定。詳細內容可參考教材第2章關于人體體溫調節(jié)的內容。參與體溫調節(jié)的器官和系統(tǒng)有皮膚、肝臟、骨骼肌、神經系統(tǒng)、內分泌系統(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？

根據有關化學平衡的知識，太快、太深的過度呼吸運動使肺泡內CO2濃度大大降低，從而加快了