内容正文:
环境因素调节
人体正常生命活动
神经调节
生命活动调节与稳态
体液调节
稳态与调节
植物激素调节
实现
细胞进行正常生命活动
免疫调节
内环境
稳态
植物个体的生命活动调节与稳态
人体的生命活动调节与稳态
生命个体的结构与功能相适应,各结构协调统一共同完成复杂的生命活动,并通过一定的调节机制保持稳态
第1节
细胞生活的环境
第一章
人体的内环境与稳态
无论春夏秋冬,风云变幻,
它却总是轻波微澜。
稳态是生命系统的特征,
也是机体存活的条件。
它让每一个细胞分享,
又靠所有细胞共建。
问题探讨
生存环境 获取营养的方式
单细胞生物
草履虫
水环境中
直接从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
血细胞
相似之处是∶
不同之处是∶
血浆
都是液体环境
血细胞生活在血浆中,并不直接与外界环境进行物质交换,草履虫生活在外界环境中,直接与外界环境进行物质交换。
2.若将血细胞置于草履虫的生活环境中,会发生什么变化?
血细胞会吸水膨胀甚至破裂。
细胞是最基本的生命系统,必须生活在液体环境中。
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。
3
细胞是生命活动的基本单位。无论是单细胞生物还是多细胞生物的细胞,都有其特定的生活环境,并与环境之间不断进行物质和能量交换。
细胞
细胞生活的环境
物质交换
能量交换
(水环境)
单细胞生物的细胞
多细胞生物的细胞
外界水中
细胞外液
生活在
生活在
体内细胞生活在细胞外液中
01
细胞外液
注:细胞内液、细胞外液仅对多细胞动物和人体的细胞而言。
1. 体液的概念:多细胞动物体内以水为基础的液体,统称为体液。
2. 体液的组成:
细胞外液
细胞内液
体液
组织液
血浆
淋巴液等
如:细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质、细胞液(液泡内)、核液
存在于细胞内,约占2/3
存在于细胞外,约占1/3
体液不与外界相通,即正常情况下不会排出体外。
泪液、消化液、唾液、尿液、汗液等不属于体液
体内细胞生活在细胞外液中
01
最多
次之
最少
脑脊液
🔺泪腺、尿道、汗腺、口腔、消化道等有孔道与外界环境相通,不属于体内,属于外界环境。
人的呼吸道、肺泡腔、消化道等属于与外界相通的环境,
脑脊液为无色透明的液体,充满在各脑室、蛛网膜下腔和脊髓中央管内。脑脊液由脑室中的脉络丛产生,与血浆和淋巴液的性质相似,略带粘性。脑脊液属于细胞外液。正常脑脊液具有一定的化学成分和压力,对维持颅压的相对稳定有重要作用。患中枢神经系统疾病时,常常要作腰椎穿刺吸取脑脊液检查,以协助诊断。
泪液、唾液、精液等虽然并不在真正意义的“体内”(有些模拟题喜欢考查),但它们属于细胞分泌物,曾经属于体液。
5
脑脊液是大脑细胞的直接生活的环境。
脑脊液是充满脑室系统、蛛网膜下隙和脊髓中央管内的无色透明液体。其内含多种浓度不等的无机离子、葡萄糖、微量蛋白和少量淋巴细胞,pH为7.4,对中枢神经系统起缓冲、保护、运输代谢产物和调节颅内压等作用。
拓展
体内细胞生活在细胞外液中
01
血液
血浆:
血细胞
血浆蛋白
含有
属于
细胞外液成分
红细胞
白细胞
血小板
含有
血红蛋白
属于
细胞内液成分
红细胞
白细胞、血小板
血浆
加抗凝剂静置分层
是血细胞直接生活的环境
是血液中的液体部分
注意:
体内细胞生活在细胞外液中
01
3. 细胞外液是体内细胞直接生活的液体环境
血清:指血液凝固后,在血浆中除去纤维蛋白原及某些凝血因子后分离出的淡黄色透明液体或指纤维蛋白原已被除去的血浆。
(1)血浆
(2)组织液
营养物质
血浆
由毛细血管壁渗出
组织液
大部分物质被重吸收
代谢物质
毛细血管
组织液
组织细胞
存在于组织细胞间隙的液体,也称为细胞间隙液,
是绝大部分细胞的直接生活环境
体内细胞生活在细胞外液中
01
3. 细胞外液是体内细胞直接生活的液体环境
思考:组织液如何形成?去向?作用?
来源、去路、作用
来源:血浆通过毛细血管动脉端渗出到细胞间隙;去向:大部分通过毛细血管静脉端(约90%)回收到血浆,少部分进入淋巴管。
淋巴是淋巴细胞和吞噬细胞等直接生活的环境
(3)淋巴液:存在于淋巴管
毛细血管
毛细淋巴管
(起始端是封闭的)
毛细淋巴管的结构模式图
盲端封闭
单向的活瓣
允许组织液流入毛细淋巴管,不允许倒流。
组织液
由毛细淋巴管壁
进入淋巴管
淋巴液
经左右锁骨
下静脉汇入
血浆
如何区分血管和淋巴管?
体内细胞生活在细胞外液中
01
3. 细胞外液是体内细胞直接生活的液体环境
(只向管内开放)
9
淋巴循环的意义
知识链接
1.淋巴循环是血液循环的辅助途径,可以调节血浆和组织液之间的平衡。
2.淋巴循环可以将组织液中不能透过毛细血管壁的蛋白质(大分子物质)和由小肠绒毛的淋巴管吸收的大部分脂肪成分运回血液
3.淋巴液中混悬着大量的淋巴细胞和吞噬细胞等,可以协助机体抵御疾病。
体内细胞生活在细胞外液中
01
细节1:有盲端
细节2:淋巴液汇入血浆
淋巴液
血浆
组织液
细胞内液
6层
判断图中各序号分别代表什么结构?
红细胞的氧气被组织细胞所利用,至少需要穿过多少层生物膜?
血管:由单层毛细血管壁细胞构成。
淋巴管:由单层毛细淋巴管壁细胞构成。
12
细胞 生活的环境
组织细胞
血细胞
淋巴细胞
毛细血管壁细胞
毛细淋巴管壁细胞
组织液
血浆
淋巴
血浆和组织液
淋巴和组织液
和血浆
多细胞生物内的细胞生活的环境
体内细胞生活在细胞外液中
01
为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境?
提示:细胞外液是指存在于细胞外的体液,包括血浆、组织液和淋巴液等。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。故,细胞外液是体内细胞直接生活的环境。
部分体表细胞(与体内细胞相对)缺乏保护,直接与外界环境接触。
思考讨论2:结合图2用文字、箭头构建组织液、血浆和淋巴液之间联系的概念图.
血浆
组织液
淋巴
毛细血管壁
血细胞
大多数组织细胞
淋巴细胞
毛细血管壁
(大部分回收)
毛细淋巴管壁
淋巴循环
(左右锁骨下静脉)
组织液、血浆和淋巴液的关系示意图
细胞外液
思考讨论3:为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体?
提示:人体细胞外液主要由组织液、血浆和淋巴液等构成,它们虽分布在人体不同部位,但基本化学成分相同,且彼此紧密联系,共同构成人体细胞生活的内环境。故,全身的细胞外液是一个有机的整体。
13
(1)概念:由细胞外液构成的液体环境。
人体角度看:
人体外的环境—人体所生活的外部环境;
人体内的环境—内环境
细胞
细胞内液
内环境
细胞外液
外界环境
细胞角度看:
细胞外—细胞外液;
细胞内—细胞内液
注意
内环境属于多细胞动物的一个概念,植物和单细胞动物无内环境。
=细胞外液
体内细胞生活在细胞外液中
01
内环境
(2)区分:细胞外液、内环境、外界环境
部分体表细胞(与体内细胞相对)缺乏保护,直接与外界环境接触。
静脉注射
肌肉注射
口服药物
静脉注射(输液):
药→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液)
肌肉注射(打针):
药→组织液→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液)
口服药物:
药→消化系统→组织液→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液)
与生活的联系
体内细胞生活在细胞外液中
01
1、静脉注射(输液)和肌肉注射(打针),药物到达组织细胞发挥作用的运输途径有什么不同?
淋巴液
少数
肌肉注射是将药液通过注射器注入肌肉组织内。肌肉组织的血管丰富,药物吸收比皮下快,疼痛比皮下轻,注射量比皮下大。肌肉注射主要适用于:不宜或不能做皮下或静脉注射的药物;要求比皮下注射更迅速发生疗效的药物;以及注射刺激性较强或药量较大的药物,还有不能静脉注射的油剂或混悬剂等可作肌肉注射。
静脉注射是直接将药物注入静脉血管内。起效迅速,药物不经肝脏代谢,直接进入血液循环,因此作用更快。但静脉注射的操作比肌肉注射要求严格,危险性相对较大,因为会出现输液反应的几率等。静脉注射常用于急重病人,以求迅速发挥疗效
①水疱中的液体主要是 ;
②水疱过一段时间可以自行消失,是因为其中的液体可以渗入_________和___________(结构)
③水疱的形成和消失说明什么?
。
组织液
毛细血管
毛细淋巴管
内环境中的物质是不断更新的
2、水疱: 摩擦性水疱,是因运动摩擦造成其表皮与皮下组织分离形成间隙,并令其间充满液体。
与生活的联系
体内细胞生活在细胞外液中
01
血泡:主要成分除组织液外,还含有血细胞。
16
①__________
②__________
③__________
④__________
①__________
②__________
③__________
血浆
淋巴液
组织液
血浆
组织液
(组织细胞)细胞内液
淋巴液
1.完善下列关系图
课堂检测
①指入和指出均为单向箭头的就是淋巴。
特别注意
②淋巴来源于组织液,回流入血浆。
2.下图为人体肝脏局部结构示意图,a、b、c、d表示细胞,①②③④表示不同的体液。下列叙述错误的是( )
A.③是人体内绝大多数细胞直接生活的环境
B.②③④构成的液体环境叫作人体的内环境
C.有的体液分布于细胞内,有的体液分布于细胞外
D.a生活的内环境为①③,c生活的内环境为③④
B
课堂检测
课堂检测
3.如图表示人体内的液体与内环境的关系示意图,下列叙述错误的是( )
A.淋巴细胞生活的内环境有乙和丙
B.丙经过淋巴循环由锁骨下静脉汇入到乙
C.静脉滴注后,药物可直接经甲到达靶细胞
D.甲、乙、丙共同组成内环境,是体内大多数细胞生活的直接环境
C
体液
血浆
组织液
4、判断正误
(1)毛细淋巴管壁细胞的内环境是淋巴和组织液。( )
(2)淋巴液来源于组织液,返回血浆。组织液单向转化为淋巴,淋巴双向转化为血浆。( )
(3)内环境是对多细胞生物而言的,单细胞生物生活在水中,可以直接与外界环境进行物质和能量的交换。( )
(4)泪液、肠液、尿液等属于细胞外液。( )
课堂检测
红细胞在血浆中能正常地生活
体外若无特殊环境很快死亡
内环境(细胞外液)含有哪些成分呢?
21
血浆的成分复杂,主要为水。科学家测得人体血浆中部分成分的含量如下表。
成分 含量 成分 含量(mmol/L)
丙氨酸氨基转移酶 9~60U/L 总胆固醇 3.1~5.2
总蛋白 65~85g/L 钠 137~147
总胆红素 5~21µmol/L 钾 3.5~5.3
碱性磷酸酶 45~125U/L 钙 2.2~2.65
尿素 2.8~7.2mmol/L 磷 0.81~1.45
肌酐 57~111µmol/L 镁 0.73~1.06
尿酸 208.3~428.4µmol/L 血清铁 11~30
葡萄糖 3.9~6.1mmol/L 氯 99~110
乳酸脱氢酶 140~271U/L 碳酸氢盐 22~28
三酰甘油 0~1.7mmol/L 总CO2 21~31.3
水
无机盐
无机物
蛋白质
脂质
糖
代谢产物
有机物
气体
血浆的化学组成
思考•讨论
1.血浆中这么多物质,你能将它们归归类吗?
2.除表中所列成分外,血浆中还可能含有哪些物质?
3.回忆所学知识,你能说出其中哪些物质在人体中的作用?
葡萄糖
脂肪
蛋白质
无机盐
主要的能源物质
细胞内良好的储能物质
生命活动的主要承担者
调节人体生命活动
思考•讨论
血浆的化学组成
小分子物质:氨基酸、核苷酸、脂肪酸、甘油、乳酸、O2
调节物质:胰岛素、抗体、维生素等
组织液和淋巴液的成分和各成分的含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的_________,而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
体液 蛋白质 K+ Na+和Cl-
细胞内液
细胞外液 血浆
组织液和淋巴
最多
较多
较少
较多
较少
较少
较多
较多
较少
蛋白质
细胞外液本质上是一种盐溶液,反映了生命起源于海洋。
思考•讨论
细胞外液的化学组成
无机盐
蛋白质
营养物质:
代谢废物:
尿素、尿酸、CO2等
激素、抗体、神经递质等
调节物质:
其他物质
葡萄糖、O2、氨基酸等
注意:
1、组织液、淋巴和血浆的成分 。
2、最主要的差别在于血浆中含有较多 。
3、细胞外液本质上是一种 溶液。
相近
蛋白质
盐
生命起源于海洋
(1)血浆的化学成分:
细胞外液的成分
02
高频考点
书P5第一段
②葡萄糖
①呼吸酶
③二氧化碳
④胆固醇
⑤钠离子
⑥血浆蛋白
⑦血红蛋白
⑧水通道蛋白
⑨尿酸
⑪红细胞
⑩胃蛋白酶
找一找:哪些属于内环境成分?
注:细胞内和消化道内发生的生理过程不属于内环境
课堂检测
内环境中的化学物质判断方法(四看法):
一看
是否是细胞内特有的物质, 如血红蛋白、胞内酶(呼吸酶、RNA 聚合酶等)等
二看
是否是细胞膜上的成分, 如载体、受体(糖蛋白)等。
是否是与外界相通的管腔中的成分,如各种消化酶、尿液、泪液、唾液等
三看
是否是不能被人体吸收的物质, 如纤维素、淀粉、麦芽糖等。
四看
凡存在于血浆、组织液及淋巴中的一切物质
请阅读教材P5,思考以下问题
【合作探究】
人的红细胞在清水、0.9%的NaCl溶液和
10%的NaCl溶液中形态会发生怎样的变化?
剧烈运动后产生大量乳酸,会不会引起血浆pH发生较大的变化?
发烧时为什么食而不知其味?
内环境的理化性质
03
细胞外液的理化性质主要包括三个方面:
渗透压(770KPa)
酸碱度(7.35-7.45)
温度(37℃左右)
过酸、过碱、温度过高、温度过低 → 不能正常生活
1.渗透压
渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力
取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。
细胞外液渗透压:90%以上来源于Na+和Cl- 。
血浆渗透压大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关。
细胞内液渗透压主要来源于 K+。
溶质
微粒越多
溶液
浓度高
对水的
吸引力大
渗透压
越高
与微粒大小和种类无关!
内环境的理化性质
03
(1)概念:
(2)大小:
(3)影响因素:
(4)意义:
维持细胞的正常形态
人的血浆渗透压约为770KPa,相当于细胞内液的渗透压!
细胞外液中溶质含量最多的是蛋白质,为什么细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+ 和CI-?因为蛋白质含量最多,蛋白质的分子质量较Na+ 和CI-大得多,所以蛋白质的数目远少于Na+和CI- 。
血浆的渗透压与0.9%NaCl溶液或5%的葡萄糖溶液的渗透压大致相等,故0.9%的NaCl溶液或5%的葡萄糖溶液为血浆的等渗溶液,前者又叫生理盐水。凡浓度高于0.9%NaCl溶液的溶液称为高渗溶液,低于则称为低渗溶液。
组织水肿:
组织间隙液体过多而引起的全身或身体的一部分肿胀的症状。
营养不良
肾小球肾炎
肝脏炎症
过敏反应
淋巴回流受阻
血浆蛋白减少
组织蛋白增多
组织细胞代谢旺盛
血浆渗透压下降
组
织
水
肿
组织液渗透压升高
血浆渗透压降低或者组织渗透压升高引起的组织液增多。
组织损伤
①直接原因:
组织液增加。
②间接原因:
代谢产物增加
摄入蛋白质不足
血浆蛋白随尿液排出体外
合成血浆蛋白减少
毛细血管壁通透性增大血浆蛋白进入组织液
毛细血管壁破裂等
组织液中的蛋白质等不能进入毛细淋巴管
血浆渗透到组织液的水增多
渗透压异常病实例-组织水肿
“胖乎乎”的脸、皮包骨头的躯干
“大头娃娃”是谁惹的祸?
劣质奶粉主要问题是蛋白质含量极低,在3%以下,而婴儿配方奶粉的国家标准是12%到20%。因而婴儿出现了低蛋白血症,导致婴儿全身水肿。
(1)正常人的血浆pH近中性,为 。
7.35~7.45
(2)平衡的维持:缓冲物质
缓冲对:HCO3-/H2CO3 (主要) HPO42-/H2PO4-
乳酸+NaHCO3
乳酸→
→乳酸钠+
↓
H2CO3 →
CO2+H2O
↓
呼吸系统排出体外
肝脏代谢生成碳酸氢盐,泌尿系统排出体外
食用碱性食物
Na2CO3+H2CO3
→NaHCO3→
泌尿系统排出体外
2.酸碱度
内环境的理化性质
03
(3)平衡的维持:调节过程
剧烈运动产
(4)意义:
维持正常的生命活动
30
(1)标值:
(2)调节:
人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。
体温的维持依靠神经-体液调节。
▲体温的平衡:
产热 = 散热
代谢越旺盛,释放的能量越多,温度也越高。
2.酸碱度
内环境的理化性质
03
(3)意义:
为各种酶提供适宜的温度,保证各类酶促反应的正常进行。
保持相对稳定:在适宜范围内有所变动
4.从葡萄糖、甘油三酯(脂肪)、尿素、钠中,任选一种你熟悉的成分,分析它的来源和去路,并说明这与人体的哪些系统有关?
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,为生命活动提供能量;生成的CO2和水,先排入内环境中,然后通过血液循环运输到相应部位排出,CO2由呼吸系统排出,多余水分主要由泌尿系统排出。
尿素:主要在肝合成,原料是氨基酸代谢产生的含氮废物,而氨基酸主要来源于食物中蛋白质的分解,肝合成的尿素主要通过血液循环运输到肾,随尿液排出体外,少量尿素通过汗液排出体外。
钠:主要来自食物,经消化系统直接吸收进入血液,血液中的钠主要通过尿液排出体外,少量钠通过汗液排出体外。
思考•讨论
血浆的化学组成
细胞与内环境直接进行物质交换
32
思考•讨论
内环境如何完成与外界环境的物质交换
1.Na+、葡萄糖、氨基酸和O2等分别是经过什么途径进入内环境的?
小肠绒毛壁
食物中的糖类、蛋白质等要经过消化系统
毛细血管壁
血浆
循环系统运输
全身各处毛细血管
毛细血管壁
细胞内
细胞膜
组织液
来自食物,不需要经过消化可直接被吸收;
(1) Na+ :
食物、水和无机盐
CO2
O2
粪便
液体废物(尿素等)
循环系统
(2) 营养物质:
葡萄糖氨基酸
消化
消化系统
呼吸系统
泌尿系统
组织液
组织细胞
呼吸道
O2
肺泡
肺泡壁
毛细血管壁
血液
毛细血管壁
全身各处毛细血管
细胞内
细胞膜
循环系统运输
组织液
思考•讨论
内环境如何完成与外界环境的物质交换
1.Na+、葡萄糖、氨基酸和O2等分别是经过什么途径进入内环境的?
内环境
消化系统
食物
循环系统
组织液
血浆
空气
呼吸系统
外界环境
组织细胞
外界环境通过系统和内环境向组织细胞运送有用物质
3.体内细胞产生的代谢废物(如尿素和CO2),是通过哪些器官排出体外的?
循环系统
组织细胞
血浆
呼吸系统
组织液
皮肤
泌尿系统
内环境
外界环境
人体系统
组织细胞通过内环境和系统排出无用物质
人体系统
体外
体外
细胞
体外
体外
呼吸系统
消化系统
泌尿系统
皮 肤
营养物质
营养物质
代谢废物
O2
CO2
代谢废物
代谢废物
O2
CO2
重吸收
循环系统
血浆
淋巴液
组织液
1、参与物质交换的系统:
消化系统、呼吸系统、
循环系统、泌尿系统
2、参与物质交换的器官:
肺、小肠、肾、皮肤
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
04
内环境的功能:细胞与外界环境进行物质交换的媒介
机体的各个部分正常运行和协调一致,共同保证内环境与外界环境之间物质交换的顺利进行。
35
教材课后习题·概念检测
3. 下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。
请冋答下列问题。
(1)A、B、C各是什么器官?
【答案】
(2)B内的营养物质通过①过程进入
内环境, 则①表示的是什么过程?
【答案】
(3) ②表示什么过程?
【答案】
肺、小肠等、肾
营养物质的吸收
肾小管的重吸收
(1)结构Ⅰ代表的是_______系统,Ⅲ代表的是______系统,B过程表示________作用。
(2)图中甲、乙、丙三种液体中蛋白质含量最高的是___,若A过程受阻,会引起_____ ___ (填症状)。细胞外液渗透压的90%以上来源于_ _______。
(3)若图中的细胞为肝细胞,则其生活的具体内环境是 (填“甲”“乙”或“丙”)。
循环
呼吸
重吸收
乙
组织水肿
Na+和Cl-
丙
课堂检测
1.如图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ表示直接参与的几种系统或器官,①②③④⑤表示相关物质,甲、乙、丙表示三种液体,A、B表示相关过程。请据图回答:
2:分析血浆中的O2来源和去路。
外界空气中的O2进入组织细胞被利用,至少要通过( )层膜?
A. 4层 B. 5层 C. 7层 D. 11层
D
O2
课堂检测
代谢产生的CO2从组织细胞排出到外界环境,至少穿过几层生物膜?
9
CO2:
与O2的转移途径相反,但CO2不经红细胞减少2层膜
消化道中的葡萄糖进入组织细胞被利用,至少穿过几层生物膜?7层
O2、营养物质
包括
也就是
CO2等代谢废物
O2、营养物质
CO2等代谢废物
外界环境
细胞
组织液
淋巴液
血浆
细胞外液
组成成分
渗透压
酸碱度
温度
构建网络
理化特性
内环境
39
左心室
右心房
主动脉
各级静脉
下腔静脉
上腔静脉
各级动脉
全身各处毛细血管网
体循环
血液在毛细血管中的变化:
41
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