内容正文:
第1节 细胞生活的环境
本节聚焦:
1.什么是内环境?
2.内环境具有哪些理化性质?
3.人体细胞如何与外界进行物质交换?
图1是血液中的血细胞
图2是水中的草履虫
1.图1和图2所示的各是什么细胞?它们分别生活在什么样的环境中?尝试说出它们生活环境的异同。
2.若将图1所示的细胞置于图2所示细胞的生活环境中,会发生什么变化?
血细胞吸水胀破
直接从外界环境水中获得所需要的养料和氧气,并把代谢的废物直接排到水中
这些细胞生活的直接环境是什么?
组成我们身体的绝大多数细胞没有直接与外界接触,不能直接与外界环境进行物质交换。
一、体内细胞生活在细胞外液中
(一)体液
生物体内以水为基础的液体。
脑脊液
(二)细胞外液
①血浆
②组织液
③淋巴液
血细胞直接生活的环境
血液不是细胞外液
淋巴液存在于淋巴管中,淋巴液中有大量的淋巴细胞等,可以协助机体抵御疾病。对于这些细胞来说,淋巴液就是他们直接生活的环境。
血液
血浆
血细胞
白细胞
血小板
红细胞
组织液是存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液。绝大多数细胞都浸浴在组织液中,因此组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。
思考:血液是血浆吗?血液是细胞外液吗?
(三)细胞外液各成分与细胞内液之间的内在联系
阅读课本P2的文字,写出细胞内液、淋巴液、组织液、血浆四者的关系(用文字和箭头的形式表示)
思考:血细胞应该花在哪个位置?
组织液是存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液。它主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成,大部分物质能够被重新吸收回血浆。组织液为细胞提供营养物质,细胞的代谢产物也透过细胞膜进入组织液。绝大多数细胞都浸浴在组织液中,因此,组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。
淋巴液存在于淋巴管中,它是由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的。淋巴液在淋巴管中流动,经过淋巴结等淋巴器官,并最终汇入血浆。淋巴液中有大量的淋巴细胞等,可以协助机体抵御疾病,对这些细胞来说,淋巴液就是它们直接生活的环境。
血浆
组织液
细胞内液
淋巴液
血细胞
①
②
细胞内液
③
①
②
③
字母表示结构或细胞,序号表示液体
A ①
B ②
C ③
④
细胞外液
【学以致用】(识图)
血浆
组织液
淋巴液
毛细血管
毛细淋巴管
组织细胞
细胞内液
组织液
血浆
淋巴液
有盲端
双向开口
体内细胞 液体环境
血细胞
毛细血管壁细胞
毛细淋巴管壁细胞
淋巴细胞
绝大多数组织细胞
【学以致用】各种细胞生存的环境
由细胞外液构成的液体环境叫内环境。
(内环境=细胞外液)
血浆
血浆、组织液
淋巴液、组织液
淋巴液或血浆
组织液
血浆、组织液和淋巴液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。
静脉注射(输液)和肌肉注射(打针),药物到达组织细胞(如肝细胞)发挥作用的运输途径有什么不同?
静脉输液:
肌肉注射:
药物→血浆→组织液→靶细胞内;
药物→组织液→血浆→组织液→靶细胞内。
3.与内环境有关的4个易错易混点
(1)内环境的“内”和“外”是相对的,从细胞的角度看就是细胞外液;从人体的角度看,相对人体的外界环境而言,细胞外液就是内环境。
(2)血液≠体液,血浆≠内环境。
体液包括细胞外液(内环境)和细胞内液,细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴液,而血液包括血浆和血细胞。所以血液并不全是体液,血浆只是内环境的一部分。
(3)体内液体≠内环境。
一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、泪腺
等)中的液体(如消化液、尿液、泪液、汗液等)都不属于内环境。
(4)内环境是针对多细胞动物的一个概念,单细胞动物以及植物没有所谓的内环境。
A.①②④是进行细胞代谢的主要场所
B.毛细淋巴管壁细胞生活的内环境是①和②
1.如图为人体肝脏的局部示意图,①②③④分别表示不同体液。据图判断下列说法正确的是( )
C.①②③④中O2含量最高的是③
D.②可大部分被吸收成为①,①中含有抗体、激素、尿素、CO2等物质
血浆
组织液
细胞内液
淋巴液
细胞质基质
①血浆
D
课堂检测
A.①②③分别代表血浆、淋巴液和组织液,它们是人体内环境的组成成分
B.①②③的总量比细胞内液多
C.③和细胞内液之间通过毛细血管壁进行物质交换
D.淋巴细胞仅存在于②中
2.如图表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,下列叙述正确的是( )
血浆
淋巴液
组织液
A
二、细胞外液的成分
①营养物质:
②激素:
③代谢废物:
水、蛋白质、无机盐、血液运输的其他物质
1.血浆
葡萄糖、氨基酸、O2等
胰岛素、甲状腺激素等
CO2、尿素、尿酸等
2.组织液和淋巴液
组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆相近,但组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
细胞外液类似于 ,反映了生命起源于海洋。
④抗体
海水的盐溶液
厘清存在于内环境中的物质
人在进行一定强度的体力劳动后,手掌或脚掌上可能会磨出水疱。水疱中的液体主要是组织液,一段时间后水疱可自行消失。请判断以下有关说法是否正确。
(1)水疱的成分中蛋白质的含量最高。 ( )
(2)水疱主要是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的。 ( )
(3)水疱自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和毛细淋巴管。 ( )
(4)水疱的形成和消失说明内环境中物质是不断更新的。 ( )
×
√
√
√
课本第6页
4.下列属于人体内环境组成成分的是( )
①血液、组织液和淋巴液 ②血浆蛋白、O2和葡萄糖 ③葡萄糖、CO2和胰岛素 ④激素、呼吸酶和氨基酸
⑤进入胃中的牛奶
⑥口服的抗菌药物 ⑦肌肉注射的青霉素
⑧进入输卵管与卵细胞结合的精子
A.②③⑦ B.①②③⑦
C.①②③⑦⑧ D.①②③⑥⑦⑧
A
“四看法”排除不属于内环境的成分
三、内环境的理化性质
正常形态
失水皱缩
吸水涨破
思考:在细胞外也中细胞会出现这样的情况吗?
理化
性质
渗透压
①概念:
②与浓度关系:
单位体积溶液中溶质微粒数目越多,即溶液浓度越高,溶液渗透压越高。
水往高处流
③主要影响因素:
血浆渗透压大小主要与 的含量有关;细胞外液渗透压的90%以上来源于
酸碱度
温度
维持酸碱度:HCO3-、H2CO3等
37℃左右
生理盐水、葡萄糖(等渗溶液)
溶液中溶质微粒对水的吸引力
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
内环境的功能
课本第6页
右上图表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,A、B、C 表示直接与内环境进行物质交换的几种器官,①②是有关的生理过程。请回答下列问题。
(1)A、B、C 分别是________________________。
(2)B 内的营养物质通过①过程进入内环境,则①表示________________________。
(3)②表示________________________。
肺、小肠、肾
营养物质的吸收
肾小管和集合管的重吸收作用
拓展:葡萄糖和O2进入组织细胞被利用经过的膜层数
消化道中的葡萄糖进入组织细胞被利用经过的膜层数至少为 层。外界空气中的O2进入组织细胞被利用经过的膜层数至少为 层。
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拓展:人体因长期营养不良则易出现全身浮肿的现象。尝试分析造成浮肿的主要原因。
食物缺乏,蛋白质减少
血浆蛋白减少
血浆渗透压降低
血浆进入组织液的水分多于回流的水分
组织水肿
淋巴循环受阻,组织液中蛋白质
组织液渗透压升高
组织液增多
营养不良、肾炎
局部代谢旺盛
过敏、局部损伤
毛细淋巴管堵塞
血浆蛋白减少
血浆渗透压下降
代谢产物增加
毛细血管通透性增大
血浆蛋白进入组织液
组织水肿的实质:
原因分析
在不同条件下,由于细胞外液渗透压的变化,引起组织液增多。
6.如图所示为外界O2到肝细胞中被消耗的路径,下列相关叙述正确的是
A.外界O2被肝细胞消耗至少需经过11层生物膜
B.O2进行跨膜运输时需要载体蛋白,但是不消耗能量
C.肝细胞和毛细血管壁细胞生活的液体环境完全不同
D.线粒体中消耗O2的场所与产生CO2的场所相同
课堂检测
A.纤维蛋白原、麦芽糖和尿素均可在组织细胞处发现
B.若②为葡萄糖,经吸收、运输至组织细胞中至少穿过5层生物膜
C.图中组织细胞线粒体处的CO2浓度最高
D.血浆中的蛋白质大量减少不会引起组织间隙液的变化
√
5.图中甲、乙为人体内两种不同组织处的毛细血管,①②③表示某些化学物质。请据图判断下列叙述正确的是( )
C.⑤中蛋白质含量比②和④中多,所以⑤的渗透压高于②和④
D.高原地区缺氧,人体内产生的CO2增多,所以⑤的pH会明显下降
√
6.如图为“细胞直接与内环境进行物质交换”的图解,其中②④⑤为细胞外液。下列相关叙述正确的是( )
A.图中①和③细胞所处的具体内环境分别是血液和组织液、组织液
B.若某人长期营养不良,⑤中蛋白质含量降低,会使图中②液体增加,引起组织水肿
[正误判断]
(1)血细胞和心肌细胞所需的营养物质都是直接来自血浆。( )
(2)血浆主要含水、无机盐、蛋白质以及血液运输的其他物质。( )
(3)内环境与外界环境的物质交换需要消化、呼吸、循环、泌尿等系统参与。( )
×
√
√
(4)通常情况下,人体组织细胞的细胞内液与组织液的渗透压接近( )
(5)内环境是细胞代谢的主要场所。( )
(6)因为细胞外液中溶质含量最多的是蛋白质,所以细胞外液渗透压的90%以上来源于蛋白质。( )
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提示:细胞质基质是进行细胞代谢的主要场所。
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