内容正文:
高中生物选择性必修一
第1节 细胞生活的环境
第一章 人体的内环境与稳态
单细胞生物与外界环境的关系
营养物质
代谢废物
外界环境
单细胞生物: 与外界环境进行物质交换
即直接从水中获得养料和氧气,将CO2等代谢废物直接排到水中
直接
多细胞生物与外界环境的关系
多细胞生物与外界环境的关系
血浆
血细胞
血小板
血浆是血细胞直接生活的环境
红细胞
白细胞
血浆≠血液
是存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液。
组织液
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
思考:
1.体内大多数细胞(组织细胞)直接生活在哪里?
2.毛细血管壁细胞直接生活在哪?
3.毛细淋巴管壁细胞直接生活在哪?
血浆
组织液
血浆、组织液
淋巴液、组织液
体液
(存在于细胞内,约占2/3)
细胞内液
细胞外液
(存在于细胞外,约占1/3)
淋巴液等
组织液
血浆
一、体内细胞生活在细胞外液中
由细胞外液构成的液体环境叫内环境。
(内环境)
体液:生物体内以水为基础的液体,统称为体液。
资料:当血浆流经毛细血管时,水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出,进入组织细胞间隙而成为组织液。
绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中。
少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管,形成淋巴,淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。
一、体内细胞生活在细胞外液中
活动一:构建血浆、组织液和淋巴液三者之间的关系模型
一、体内细胞生活在细胞外液中
血浆
组织液
淋巴液
毛细血管壁
细胞
CO2和代谢废物
O2和营养物质
淋巴循环
构建模型
大部分
少部分
细胞外液=内环境
二、细胞外液的成分
假如将你身体的一个细胞或一块组织拿到体外,如果不提供特殊的环境条件,它很快就会死亡。而在内环境中,体内细胞却能正常地生活。
细胞外液中有哪些成分呢?
二、细胞外液的成分
血浆中这么多物质,你能将它们归归类吗?
成分 含量 成分 含量
丙氨酸氨基转移酶 9~60 U/L 总胆固醇 3.1~5.2 mmol/L
总蛋白 65~85 g/L 钠 137~146 mmol/L
总胆红素 5~21 μmol/L 钾 3.5~5.3 mmol/L
碱性磷酸酶 45~125 U/L 钙 2.2~2.65 mmol/L
尿素 2.8~7.2 mmol/L 磷 0.81~1.45mmol/L
肌酐 57~111 μmol/L 镁 0.73~1.06 mmol/L
尿酸 208.3~428.4μmol/L 血清铁 11~30 μmol/L
葡萄糖 3.9~6.1 mmol/L 氯 99~110 mmol/L
乳酸脱氢酶 140~271 U/L 碳酸氢盐 22~28 nmol/L
三酰甘油 0~1.7 mmol/L 总CO2 21~31.3 mmol/L
二、细胞外液的成分
营养物质:包括水、无机盐、蛋白质、葡萄糖、三酰甘油等
代谢废物:包括尿素、尿酸、CO2。
调节物质:包括激素、抗体等
无机物:包括水和无机盐(如钠、钾、钙、磷、镁、血清铁、氯、碳酸氢盐等)
有机物:
糖类(如葡萄糖)
蛋白质(如丙氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶等)
脂类(如三酰甘油、胆固醇)等。
分类
二、细胞外液的成分
除表中所列成分外,血浆中还可能含有哪些物质?
回忆所学知识,你能说出其中哪些物质在人体中的作用?
血浆中还含有各种激素、维生素、O2 、抗体等。
葡萄糖是主要的能源物质,三酰甘油是储备的能源物质,蛋白质是生命活动的主要承担者,无机盐能够调节人体生命活动。
二、细胞外液的成分
4.从葡萄糖、三酰甘油(甘油三酯)、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。
①血浆中的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。②三酰甘油的来源和去路与糖类物质相似。③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。④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。
二、细胞外液的成分
水(约90%)
蛋白质(7%~9%)
无机盐(约1%)
血液运送的物质:营养物质(如葡萄糖)、激素、代谢废物等。
血 浆
成分和各成分的含量与血浆的相近,但又不完全相同,主要差别是蛋白质含量很少。
组织液、淋巴液
无机盐 约1%
蛋白质 7%-9%
血液运输的其他物质 少量
二、细胞外液的成分
重要考点:
1.下列_________是细胞外液(即内环境)的成分。
①细胞质基质、 ②线粒体基质、 ③血浆、 ④淋巴液、
⑤尿液、 ⑥组织液、 ⑦唾液、 ⑧胃液
▌总结:
1. 细胞中物质不属于内环境
2. 人的消化道,呼吸道,尿道与外界相通,属于人体的外界环境,汗液,尿液,泪液,消化液不是细胞外液(内环境),也不属于体液
③④⑥
判断下列各物质是否属于内环境成分
二、细胞外液的成分
2.下列哪一项是正常人体内环境中无法找到的( )
A. 血红蛋白 B. 血浆蛋白
C. 二氧化碳和氧气 D. 葡萄糖
3.下列各项中,能看作是进入内环境的是( )
A. 精子进入输卵管与卵细胞完成受精作用
B. 牛奶喝进胃中
C. 静脉注射胰岛素
D. 血液中的氧进入组织细胞中
A
C
三、内环境的理化性质
NaCl 0.9%
医院里输液时为什么使用0.9%生理盐水?
三、内环境的理化性质
置于低浓度溶液
置于高浓度溶液中
细胞在等浓度溶液中
此溶液是体液(细胞外液和内液)的等渗溶液。等渗溶液不会导致细胞吸水或失水。
三、内环境的理化性质
含义:
大小:
举例——血浆的渗透压:
决定因素:
大小:
1.渗透压
指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
取决于溶液中溶质微粒的数目。溶质微粒越多,对水吸引力越大,溶液渗透压越高(与物质的量浓度有关。)
主要与无机盐(90%以上来源于Na+和Cl-)、蛋白质的含量有关。
37℃时,人的血浆渗透压约为770kPa,相当于细胞内液的渗透压。
三、内环境的理化性质
大头娃娃是婴儿长期食用无营养的劣质奶粉造成的,由于劣质奶粉中蛋名质含量很低,造成婴儿因营养不良而全身特别是头部水肿(组织液增多)。
蛋白质营养不良为什么会引起组织水肿呢?
三、内环境的理化性质
组织水肿的原因:
1、营养不良
2、肾小球肾炎
血浆中
蛋白减少
血浆渗
透压下降
组织液渗
透压升高
组织液中
蛋白增多
4、淋巴循环受阻
3、过敏反应
5、局部组织细胞代谢过度旺盛,代谢产物增加
组织水肿
三、内环境的理化性质
2.酸碱度
标值:正常人血浆的pH为7.35~7.45
原因:与它含有HCO3-、H2CO3等物质有关。
人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。
3.温度
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
血细胞
血浆
组织细胞
组织液
淋巴细胞等
淋巴液
内环境
外界环境
物质交换
?
细胞作为一个开放的系统,可以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,从而维持细胞正常的生命活动。
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
结合消化、呼吸、循环、排泄等知识,讨论:
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?
2.参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的?
3.体内细胞产生的代谢废物(如尿素和CO2),
是通过哪些器官排到体外的?
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。
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
内环境
问题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?
消化系统
食物
循环系统
组织液
淋巴液
血浆
空气
呼吸系统
外环境
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
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
2.参与维持pH的HCO3-是怎样形成的?
细胞代谢产生的CO2与H2O结合,在碳酸酐酶作用下,发生下列反应:
CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO3-。
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
3:体内细胞产生的代谢废物(如尿素和二氧化碳),是通过哪些器官排到体外的?
循环系统
组织细胞
血浆
外界环境
呼吸系统
组织液
皮肤
泌尿系统
内环境
外环境
组织细胞通过内环境和系统排出无用物质
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
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。
内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
体液 ≠ 人体内全部的液体
细胞内液 ≠ 细胞液
内环境 ≠ 细胞内液
血液 ≠ 血浆
血浆蛋白 ≠ 血红蛋白
体液 = 细胞内液+细胞外液
细胞内液 = 细胞内的液体
内环境 = 细胞外液=血浆+组织液=淋巴液
血液 = 血浆=血细胞
血浆蛋白(血浆里)属于内环境物质
血红蛋白(红细胞里)属于细胞内液物质
五、联系生活(静脉注射和肌肉注射)
1.静脉注射
药物→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液)
2.肌肉注射
药物→组织液→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液)
淋巴液
少数
五、拓展(细胞与外界物质交换的穿膜问题)
1、葡萄糖从外界环境到被组织细胞利用,至少穿过______层生物膜,彻底氧化分解______层。
7
进出小肠上皮细胞2层
进出毛细血管壁细胞4层
进组织细胞1层
9
进线粒体2层
五、拓展(细胞与外界物质交换的穿膜问题)
1、O2从外界环境进入组织细胞利用,至少穿过______层生物膜,被有氧呼吸利用至少______层。
9
进出肺泡壁细胞2层
进出毛细血管壁细胞2层
进出红细胞2层
11
进出毛细血管壁细胞2层
进组织细胞1层
进线粒体2层
$