细胞生活的环境

第1节细胞生活的环境必修3稳态与环境第1章人体的内环境与稳态1/13/2024第1节细胞生活的环境本章学习目标1.描述内环境及其作用。2.说明内环境稳态及其生理意义。3.关注维持内环境稳态与健康的关系。

本节聚焦：1、什么是内环境？2、内环境具有哪些理化特性？3、人体细胞如何与外界环境进行物质交换？1/13/2024第1节细胞生活的环境在高温下剧烈运动的人要人饿了要人体的体温总是稳定在大量喝水吃饭37℃左右1/13/2024温故知新血液血浆：血浆是血液中的液体成分，90%以上是水，其中含有数千种物质，包括蛋白质、脂质、糖类、各种盐类、氨基酸、维生素、激素、抗体和各种细胞代谢产物等。血细胞红细胞：数量最多，具有运输氧的功能，还能运输一部分的二氧化碳白细胞：数量较少，具有防御和保护作用血小板：数量最少，体积小，形状不规则，具有止血和加速凝血的作用1/13/2024一、体内细胞生活在细胞外液（内环境）中体液细胞内液细胞外液（存在于细胞内，约占2/3）（存在于细胞外，约占1/3）血浆组织液淋巴等

生物体内以水为基础的液体统称为体液1/13/2024内环境（细胞外液）中含有的物质：水90~92%气体，其中以氧和二氧化碳最重要有机化合物（蛋白质氨基酸葡萄糖等）代谢废物如氨、尿素等各种激素1/13/2024不同的组织细胞所生活的内环境是不同的组织细胞——组织液毛细血管壁细胞——毛细淋巴壁细胞——红细胞、血小板白细胞——血浆、组织液

淋巴、组织液

血浆

1/13/2024组织细胞生活的环境血细胞毛细血管壁细胞毛细淋巴管壁细胞组织液淋巴血浆细胞名称各类细胞生存的具体环境1/13/2024拓展1、体液中除含有大量的水外，还含有许多离子化合物。细胞内液存在于细胞内，细胞外液存在于细胞外2、细胞内液包括：细胞质基质、线粒体基质、核液等3、体液之间的含量关系：细胞内液>组织液>血浆>淋巴4、不是体液的液体：消化液、泪液、汗液、尿液等++1/13/2024P3思考与讨论提示：

1、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。由此可见，细胞外液是体内细胞直接生活的环境。1/13/2024

2、

相同点：①它们都属于细胞外液；②共同构成人体内环境；③基本化学组成相同（最主要差异是血浆中含较多蛋白质，其余两者中蛋白质含量很少）。不同点：①在人体内存在的部位不同：血浆位于血管内，组织液分布于组织细胞之间，淋巴分布于淋巴管中；②生活于其中的细胞种类不同：存在于组织液中的是体内各组织细胞，存在于血浆中的是各种血细胞，存在于淋巴中的是淋巴细胞等；③所含的化学成分有差异，如血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质很少。1/13/2024

3、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。它们之间的关系如下图所示。由此可见，全身的细胞外液是一个有机的整体。1/13/20244、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称为水肿，又称浮肿①营养不良，血浆蛋白或细胞内蛋白减少②组织细胞代谢旺盛，代谢产物增加③毛细淋巴管受阻④过敏反应引起组织水肿的原因：1/13/2024注意1.内环境与细胞外液含义相同从细胞角度看——细胞外液从人体角度看——内环境3.血浆中的血细胞、淋巴中的淋巴细胞以及细胞中的各组分不属于内环境2.呼吸道、肺泡腔、消化道、膀胱腔、输卵管腔属于外界环境。汗液、尿液、消化液、泪液不属于体液，也不属于细胞外液（内环境）1/13/2024内环境的概念由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。（internalenvironment）包括：血浆、组织液、淋巴CO2和代谢废物血浆组织液淋巴双向渗透细胞O2和营养物质单向渗透淋巴循环1/13/2024观察教科书中的P3图1－1和P5图1－3，理解三者间的关系。组织液血浆淋巴毛细血管壁毛细淋巴管壁淋巴循环1/13/2024人体内的体液各部分之间的关系：（1）C和D液体分别为

。（2）A和B液体的交换通过组织中的

结构完成。（3）B和C之间的水分交换方式是

。（4）A液体中的水分排放到外界去主通要过

和消化道四种结构完成。细胞内液、淋巴毛细血管渗透（自由扩散）肾、皮肤、肺消化道A液体B液体C液体D液体1/13/2024小结➀血浆、组织液和细胞内液之间的水分、无机盐、小分子有机物经常不断地交换，维持一种动态平衡。②淋巴来源于组织液，组织液来源于血浆；组织液和血浆之间可以相互渗透，组织液可以渗透到毛细淋巴管形成淋巴，淋巴可以通过淋巴循环进入血液循环，形成血浆。

归纳与整理①内环境属于多细胞动物的一个概念，单细胞生物无所谓内环境。②正常内环境中必定有活细胞存在。③人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺等有孔道与外界相通的结构中的液体应视为外部环境。1/13/2024例：下列各组化合物中全是内环境成分的是（）AO2、CO2、血红蛋白、H＋

BH2O2

酶、抗体、激素、H2OC纤维蛋白原、Ca2＋、载体DNa＋、HPO42－、葡萄糖、氨基酸D④体内的一些液体如尿液、泪液、消化液等不是细胞外液。⑤内环境与细胞外液是同一概念。内环境是相对于外界环境提出，细胞外液是相对于动物和人的细胞内液提出的。⑥主要包括组织液、血浆和淋巴，但不是说就只有这三种。例如，脑脊液也属于内环境组成成分。1/13/2024二、细胞外液的成分资料分析P41/13/2024图１－２血浆的主要成分1/13/2024细胞外液的三种主要液体的比较细胞外液不同点相同点存在部位和组织组织细胞与细胞的关系化学成分血浆细胞外液是

环境都属于

，共同构成人体

，基本

相同。组织液淋巴1/13/2024细胞外液的三种主要液体的比较细胞外液不同点相同点存在部位和组织组织细胞与细胞的关系化学成分血浆血管中血液红细胞白细胞血小板细胞外液是细胞直接生活的环境含量有所差异详见课本P4页都属于细胞外液，共同构成人体内环境，基本的化学成分相同。组织液一般组织间隙组织细胞淋巴淋巴管淋巴淋巴细胞吞噬细胞1/13/2024细胞外液的成分、渗透压和酸碱度1、血浆中的主要成分（1）水，占90%（2）气体，以氧气和二氧化碳最为重要（3）各种无机离子，钠、氯、钾、钙碳酸根、磷酸根的量最多（4）有机化合物，如脂质、葡萄糖、核苷酸、维生素等（5）各种激素（6）细胞代谢的废物，氨、尿酸、尿素等提示：组织液、淋巴液的成分与血浆的成分近似，但蛋白质含量较血浆中低。细胞外液的渗透压1/13/2024

可见，非电解质溶液的渗透压与摩尔浓度相等，而电解质溶液的渗透压则与该电解质电离后产生多少带电离子有关。溶液的渗透压：是指溶质微粒对水的吸引力。1/13/20242、细胞外液的渗透压、酸碱度和温度（1）细胞外液的理化性质三个主要方面：渗透压、酸碱度、温度（2）溶液的渗透压：是指溶质微粒对水的吸引力。血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量呈正相关。细胞外液渗透压的90%以上来自钠离子和氯离子。（3）正常人血浆的PH为7.35~7.45，近中性，这种稳定性与碳酸根离子和磷酸根离子等有关。（4）细胞外液的温度一般维持在37度。是酶最适的温度。1/13/2024内环境理化性质的三个主要方面：1.酸碱度pH（7.35～7.45）2.渗透压（约770KPa)3.温度(37.0℃左右)相对稳定：在适宜范围内有所变动1/13/2024剧烈运动时血浆pH的调节：乳酸＋NaHCO3乳酸钠＋H2CO3H2O＋CO2碳酸钠进入血液时血浆pH的调节：NaCO3＋H2CO3NaHCO3由肺将CO2排出由肾脏排出1/13/20241、当酸性物质增加时(如乳酸[HL]过多时）

HL+NaHCO3——→NaL+H2CO3H2CO3——→H2O+CO22、当碱性物质增多时(如[Na2CO3])

Na2CO3+HCO3－——→2NaHCO3

稳态的维持是在神经系统和体体液共同调节下，各器官系统协调活动的结果。呼吸运动排出肾脏排出４.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介1/13/2024图１－３细胞直接与内环境进行物质交换内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介1/13/2024外界环境中的物质体内细胞食物消化系统O2呼吸系统皮肤、泌尿系统尿素等CO2内环境循环系统血液循环淋巴循环组织液血浆淋巴内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介1/13/2024内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介1/13/20241/13/2024为什么内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介？体外内环境体外细胞内液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O2CO2代谢废物代谢废物O2CO2重吸收1/13/2024内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介1、体内细胞直接与内环境进行物质交换2、内环境与外界环境进行的物质交换，需要体内各器官系统的参与新陈代谢直接有关的四个系统：

循环、呼吸、消化、泌尿系统对新陈代谢起调节作用的系统是：

内分泌系统、神经系统3、细胞和内环境是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖内环境，也参与了内环境的的形成与维护。1/13/2024与体内细胞进行物质交换直接有关的系统：1/13/2024与体内细胞进行物质交换直接有关的系统：1/13/2024外界环境中的物质食物O2CO2废物循环系统血浆淋巴组织液细胞内液消化系统呼吸系统泌尿系统皮肤1/13/2024P5思考与讨论提示：

1．Na＋和Cl－等直接来自于食物，不需要经过消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质。糖类和蛋白质是两类大分子物质，必须经过消化系统的消化，分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中，经血液循环运输到全身各处的毛细血管中，再通过物质交换过程进入组织液和淋巴。1/13/2024

2．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－。HCO3－通过与细胞外的阴离子交换到达细胞外液，即组织液、血浆或淋巴中。主要与呼吸系统有关。

3．人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的恒定。详细内容可参考教材第2章关于人体体温调节的内容。参与体温调节的器官和系统有皮肤、肝脏、骨骼肌、神经系统、内分泌系统、呼吸系统等。若呼吸太快、太深或太慢、太浅会出现什么情况？

根据有关化学平衡的知识，太快、太深的过度呼吸运动使肺泡内CO2浓度大大降低，从而加快了