内容正文:
人和动物生命活动的稳态与调节
植物生命活动的调节
生命活动的调节
内环境与稳态
神经调节
体液调节
免疫调节
选择性必修1《稳态与调节》
植物生长素
其他植物激素
植物生长调节剂的运用
环境因素参与植物的生命活动
第 1 章 人体的内环境与稳态
第1节 细胞生活的环境
新人教版.生物学.七年级上册
高中生物学选择性必修1《稳态与调节》人教版
2
图1
图2
问题探讨
在初中的生物学课上,你曾观察过多种动物细胞的装片。右侧的两幅图片你一定还有印象。
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。
讨论:
图1:血液中的血细胞(红细胞、白细胞等)
图2:单细胞动物草履虫
血细胞生活在血浆中;
草履虫生活在外界水环境中。
问题探讨
1.尝试说出它们生活环境的异同。
相同之处:
不同之处
都是液体环境
单细胞生物
多细胞生物
能直接与外界环境进行物质交换
不能直接与外界环境进行物质交换
外界环境
废物
养料、O2
血浆
废物
养料、O2
图1
图2
问题探讨
在初中的生物学课上,你曾观察过多种动物细胞的装片。右侧的两幅图片你一定还有印象。
讨论:
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?
血细胞直接置于外界环境中,可能会由于pH、渗透压等理化性质不同而导致死亡。
一、体内细胞生活在细胞外液中
《红楼梦》中有句话:“女人是水做的。”其实,不论男性还是女性,体内都含有大量以水为基础的液体。
女
50%-55%
男
60%
婴儿
79%
这些液体统称为体液。体液中除含有大量的水以外还含有许多离子和化合物。
课本P2
1. 体液含义:
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
如:脑脊液
一、体内细胞生活在细胞外液中
生物体内以水为基础的液体统称为体液。
存在于细胞内,约占2/3
存在于细胞外,约占1/3,包括血浆、组织液、淋巴液等
(1)细胞内液:
(2)细胞外液:
课本P2
3. 细胞外液的组成
(1)血浆
血液中除了血细胞以外的液体部分, 直接生活的环境。
血细胞
有人说:血液就是血浆你认为这种说法恰当吗?
血液
离心分层
➡血浆
➡白细胞、血小板
➡红细胞
血细胞
血液
1.血浆≠血液,血浆属于细胞外液
2.血浆蛋白在血浆中(细胞外液成分)
3.血红蛋白在红细胞中(细胞内液成分)
课本P3
组织液是体内 直接生活的环境。
(2)组织液
存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液。
手上磨出的水泡中的液体即为组织液,呈淡黄色。
3. 细胞外液的组成
绝大部分细胞
毛细血管
组织液
组织细胞
细胞
内液
营养物质
代谢产物
(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
组织液主要由 通过毛细血管壁渗出到细胞间形成,大部分物质能够被 。
组织液为细胞提供 ,细胞
也透过细胞膜进入组织液。
血浆
重新吸收回血浆
营养物质
代谢产物
(3)淋巴液
②功能:
①存在于 中,由一部分 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 。
淋巴液中有大量的 等,可以协助机体抵御疾病。淋巴液是 直接生活的环境。
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
毛细血管(血浆)
组织液
组织细胞
毛细淋巴管
(淋巴液)
注:(毛细)淋巴管有盲端
淋巴管
组织液
血浆
淋巴细胞
淋巴细胞、吞噬细胞
1.为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境?
细胞外液是指存在于细胞外面的液体,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。
所以细胞外液是体内细胞直接生活的环境。
思考·讨论
课本P3
12
思考·讨论
2.血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系?请依据下图绘制出能反映三者联系的模式图(用文字和箭头表示)。
血浆
组织液
淋巴液
细胞内液
毛细血管壁
毛细淋巴管壁
课本P3
13
4.血浆、组织液和淋巴液之间的关系
血浆
组织液
细胞内液
淋巴液
毛细血管壁
淋巴循环
(经左右锁骨下静脉汇入)
毛细淋巴管壁
(少部分)
大部分渗回
毛细淋巴管
毛细血管
组织液
①两端开放的为毛细血管;
②有盲端(末端)的为毛细淋巴管;
③血浆与组织液、组织液与细胞内液是双向,组织液与淋巴液,淋巴液与血浆是单向。
3.为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体?
思考·讨论
血浆中的水和一切能够透过毛细血管壁的物质都可以渗出到组织细胞间隙,成为组织液,绝大多数的物质又可以重新吸收回血浆。少量的组织液还可以进入毛细淋巴管,形成淋巴液,淋巴液经淋巴循环又可汇入血浆中。由此可见,全身的细胞外液是一个有机的整体,这体现了生命系统的整体性。
课本P3
15
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
(1)概念:
5. 内环境
由 构成的液体环境。
细胞外液
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。
(2)各种细胞生活的内环境
5. 内环境
组织液
血浆
血浆、淋巴液
血浆、组织液
淋巴液、组织液
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
(4)水疱的形成和消失说明内环境中物质是不断更新的。( )
(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渗入毛细血管和毛细淋巴管。( )
练习与应用
1.人进行体力劳动后手掌磨出水疱,其中的液体主要是组织液,一段时间后可自行消失。 判断:
√
√
√
摩擦产生空隙
角
质
层
组织细胞
组织液
组
织
液
课本P6
(1)水疱的成分中蛋白质的含量最高。( )
1.人进行体力劳动后手掌磨出水疱,其中的液体主要是组织液,一段时间后可自行消失。 判断:
摩擦产生空隙
角
质
层
组织细胞
组织液
组
织
液
组织液的成分
二、细胞外液的成分
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
思考·讨论
1.血浆这么多物质,你能将它们归归类吗?
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
思考·讨论
2.除表中所列成分外,血浆中还可能含有哪些物质?
提示:还含有其他气体分子(主要是氧气和二氧化碳)、调节生命活动的各种激素(如胰岛素等)、其他有机物(如维生素)等。
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。
血浆
水(约占90%)
蛋白质(约占7~9%)无机盐(约占1%)
血液运输的其他物质
营养物质:葡萄糖、核苷酸、脂质等
代谢废物:尿素、尿酸等
气体:O2、CO2等
抗体、激素(如胰岛素)、神经递质等
1. 血浆的组成成分
二、细胞外液的成分
课本P4
细胞外液是一种类似于海水的盐溶液,这在一定程度上反映了生命起源于海洋。
2. 组织液、淋巴液的成分
二者的成分和含量与血浆相近,最主要的差别在于
,而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
3. 细胞外液的本质
血浆中含有较多的蛋白质
(1)水疱的成分中蛋白质的含量最高。( )
P6练习与应用
1.人进行体力劳动后手掌磨出水疱,其中的液体主要是组织液,一段时间后可自行消失。 判断:
×
摩擦产生空隙
角
质
层
组织细胞
组织液
组
织
液
4.内环境成分的判定
(1)内环境可以存在的物质
①营养成分:
O2、无机盐、氨基酸、水、葡萄糖、甘油、脂肪酸等
②其他物质:
血浆蛋白、激素、维生素、抗体等
③代谢废物:
CO2、尿素等
4.内环境成分的判定
④不能被人体吸收的物质:
①细胞内特有的物质:
血红蛋白、胞内酶(呼吸酶、RNA聚合酶、解旋酶)等;
②细胞膜上的成分:
载体蛋白、受体蛋白等;
③与外界相通的液体成分:
如尿液、泪液、汗液、乳汁、肺泡腔内的气体、消化液【包括各种消化酶(唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶)】等;
纤维素、麦芽糖等。
(2)内环境不应存在的物质
2.人体内环境是体内细胞直接生活的环境下列属于人体内环境的是( )
A.膀胱内的尿液 B.大脑细胞间隙的液体
C.肺泡腔内的气体 D.小肠腔内的消化液
练习与应用
B
课本P6
[例3]从某种意义上说,细胞外液本质上是一种盐溶液,类似于海水,其中含有多种化合物。下列各组物质,都属于细胞外液的成分的是( )
A.CO2、解旋酶、CI-、尿素
B.唾液淀粉酶、溶菌酶、胰岛素、糖蛋白
C.K+、血浆蛋白、性激素、脂肪酸
D.Ca2+、载体蛋白、胃蛋白酶、DNA聚合酶
金版P3
C
图1
图2
问题探讨
在初中的生物学课上,你曾观察过多种动物细胞的装片。右侧的两幅图片你一定还有印象。
讨论:
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?
三、内环境的理化性质
将红细胞放在清水或浓度很低的溶液中、或者放在浓度较高的溶液中,红细胞还能正常生活吗?
清水或浓度很低的溶液
浓度较高的溶液
吸水过多破裂
失水过多而死亡
主要三方面:
➡在过酸、过碱或温度过高、过低等条件下,细胞也不能正常生活。
渗透压、酸碱度、温度
1. 渗透压
(1)概念:
取决于单位体积溶液中 。
注意:只比较单位体积内微粒的数目,与微粒的大小与种类无关。
指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
(2)渗透压的大小:
溶质
微粒越多
溶液
浓度高
对水的
吸引力大
渗透压
越高
三、内环境的理化性质
溶质微粒的数目
课本P4
(3)影响渗透压的因素
②细胞外液的渗透压:
主要来源于K+。
1. 渗透压
①血浆渗透压大小:
主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
37 ℃时,约为770KPa, 相当于细胞内液的渗透压。
90%以上来源于Na+和 Cl-。
③细胞内液渗透压:
【例5】质量分数为0.9%的氯化钠溶液,也叫生理盐水。下列有关生理盐水的叙述,错误的是( )
A.生理盐水的渗透压与人体血浆渗透压相当
B.生理盐水中的Na+浓度和Cl-浓度与细胞外液中的相同
C.剧烈运动后,可适当饮用生理盐水补充体内丢失的水和盐分
D.其他动物的细胞在生理盐水中,形态可能会发生显著变化
B
金版P4
(1)正常范围:正常人的血浆近中性,pH为 。
(2)血浆中维持PH值相对稳定的物质是 等。
2. 酸碱度
HCO3-
H2CO3
+H+
+OH-
人体细胞外液的温度一般维持在37 ℃左右。
3. 温度
7.35-7.45
HCO3-、 H2CO3
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
细胞直接与内环境进行物质交换(箭头代表运输方向)
内环境
外界环境
?
血细胞
组织细胞
淋巴细胞等
物质交换
血浆
组织液
淋巴液
细胞作为一个开放的系统,可直接与内环境进行物质交换:不断获取进行生命活动所需要的物质,同时又不断排出代谢产生的废物。
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?
小肠绒毛
食物中的糖类、蛋白质等要经过消化系统的消化转变为葡萄糖、氨基酸等
毛细血管
血浆
循环系统运输
组织处的毛细血管
毛细血管壁
细胞内
细胞膜
组织液
食物中的Na+不需经过消化可直接被吸收。
思考·讨论
呼吸道
O2
肺泡
肺部毛细血管
血浆
毛细血管壁
组织处的毛细血管
细胞内
细胞膜
循环系统运输
组织液
课本P6
2.参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的?
细胞代谢产生的CO2与H2O结合,形成H2CO3,然后在碳酸酐酶的作用下,发生下列反应:H2CO3→H++HCO3-。
3.组织细胞产生的代谢废物如尿素和CO2,是怎样排出体外的?
组织细胞经代谢产生的CO2和尿素首先进入组织液,再进入血液循环系统,然后CO2经呼吸系统排出体外,尿素经泌尿系统和皮肤等排出体外。
4.请你用简单的示意图表示内环境与外界环境的物质交换的关系。
思考·讨论
课本P6
食物
O2、营养物质
CO2和H2O
体外
体外
体内
消化系统
泌尿系统
皮肤
尿液
汗液
呼吸系统
内环境
营养物质
废物
气体
食物残渣(一直未进入体内)
循环系统
组织细胞
O2
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换示意图
重吸收
废物
废物
课本P6
3.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各是什么器官?
(2)B内的营养物质通过①过程进人内环境,则①表示的是什么过程?
(3)②表示什么过程?
肺;小肠;肾脏
食物的消化、吸收
肾小管、集合管的重吸收作用
练习与应用
课本P6
【例6】进行肌肉注射时,药液进入人体后作用于靶细胞所经过的一般途径是( )
A.血液→组织液→淋巴液→组织液→靶细胞
B.淋巴液→血浆→组织液→血浆→靶细胞
C.
C
金版P5
D.
3.(2025·汕头)《红楼梦》中的“女人是水做的”广为人知,其实男人也是水做的。人体细胞大都浸润在组织液中,与组织液进行物质交换。下列叙述错误的是 ( )
A.组织液中含有纤维蛋白原、激素、尿素、二氧化碳等物质
B.组织液大部分进入血浆,少部分被毛细淋巴管吸收
C.组织液中的O2浓度高于血浆中的O2浓度,CO2则相反
D.营养不良的患者,其血浆中血浆蛋白含量减少,会导致组织液增多
小本P1
C
组织水肿的原因分析:
金版P4
P6练习与应用
提示:剧烈运动后肌肉产生的大量乳酸等酸性物质,不会使血浆的酸碱度发生很大的变化,这是由于血液中缓冲物质的调节作用以及机体的调节作用。具体调节机制如下。当大量乳酸进入血液后,可与血液中的碳酸氢钠发生作用,生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸,可以分解成CO2和水。血液中的CO2增多会刺激呼吸中枢,使呼吸运动增强,增加通气量,从而将CO2排出体外,所以对血液的pH影响大。当乳酸钠进入血液后,与血液中的碳酸发生作用,形成碳酸氢盐,过多的碳酸氢盐可以由肾排出。
二、拓展应用
剧烈运动会使肌肉产生大量乳酸等酸性物质,这会影响血浆的pH吗?在这种情况下,机体是如何维持细胞外液的酸碱度的?请査阅相关资料,寻找答案。
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