细胞生活的环境 【知识精讲精研】 高二上学期生物人教版选择性必修1

第一章

人体的内环境与稳态第一节

细胞生活的环境问题探讨图1所示的是人血液中的血细胞，包括红细胞、白细胞等；血细胞生活在血浆中.图2所示的是单细胞动物草履虫;草履虫直接生活在外界水环境中。讨论1:图1和图2所示的各是什么细胞？他们分别生活在什么样的环境中，尝试说出他们生活环境的异同。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？若将血细胞置于草履虫生活的水环境中，血细胞会出现吸水膨胀直至破裂的现象。图1图2两者生活环境的相似之处：都是液体环境。不同之处：血细胞生活在血浆中，不直接与外界环境进行物质交换，而草履虫生活在外界环境中，直接与外界环境进行物质交换。草履虫水养料和O2废物

组成我们身体绝大多数细胞没有直接与外界环境接触，不能直接与外界环境进行物质交换。这些细胞直接生活的环境是什么呢？一.体内细胞生活在细胞外液中水是生命之源，是人体的重要组成成分。

很多人都听过“女人是水做的”这句话，但事实上，成年女性的体液量通常占体重的50%，而成年男性的体液量与体重的比例大多是2：3，所以与女性相比，男性体内的含水量更高，也就是说“男人更是水做的”。一.体内细胞生活在细胞外液中一、体液体内含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。(1)概念:(2)成分:(3)组成:水、离子和化合物细胞内液细胞外液细胞内液:细胞外液:存在于细胞内，约占2/3。存在于细胞外，约占1/3。①血浆②组织液③淋巴液等细胞内液存在于细胞内，约占2/3存在于细胞外，约占1/3体液组织液血浆淋巴液等脑脊液和房水新陈代谢的主要场所细胞外液一.体内细胞生活在细胞外液中血液血浆: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离心血浆是血细胞直接生活的环境。血浆是血液的液体部分。注意：①血浆血浆白细胞血小板红细胞血细胞血液在由全身血管和心脏组成的系统中循环运动。血液≠体液②组织液一.体内细胞生活在细胞外液中绝大多数细胞都浸浴在组织液中。(1)概念:存在组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液。(2)形成: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。组织液组织细胞(3)作用: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。组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。水泡:主要成分是组织液；

血泡:主要成分除组织液外，还含有血细胞。一.体内细胞生活在细胞外液中③淋巴液有大量的淋巴细胞等，可以协助机体抵御疾病。(1)概念:存在于淋巴管中的液体。(2)形成: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。(3)作用:淋巴液是淋巴细胞和吞噬细胞直接生活的环境单向活瓣组织液流到淋巴管盲端毛细淋巴管淋巴液组织液淋巴液汇入血浆一.体内细胞生活在细胞外液中血浆、组织液和淋巴液之间的关系1.为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境？多种血细胞生活在血浆中多种组织细胞生活在组织液中多种淋巴细胞主要生活在淋巴液中血管淋巴管细胞外液是体内细胞直接生活的环境血浆组织液细胞淋巴液透过毛细血管壁淋巴循环单向渗透透过毛细淋巴管壁O2和营养物质CO2和代谢废物细胞外液细胞內液体

液一.体内细胞生活在细胞外液中血浆、组织液和淋巴液之间的关系2.血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系？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，形成淋巴液。淋巴液经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆。一.体内细胞生活在细胞外液中血浆、组织液和淋巴液之间的关系3.为什么说全身的细胞外液时一个有机的整体？人体细胞外液主要由组织液、血浆和淋巴液等构成，它们虽然分布在人体不同部位（血浆位于血管内，组织液分布于组织细胞之间，淋巴液分布于淋巴管），但基本化学成分相同，并且彼此紧密联系，共同构成人体细胞生活的内环境。由此可见，全身的细胞外液是一个有机的整体。一.体内细胞生活在细胞外液中二、内环境细胞外界环境细胞外液=内环境由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。(1)概念:(外:指细胞外;内:指机体内)(2)非内环境成份:①存在于细胞内及细胞膜上的物质如:血红蛋白、膜载体蛋白、受体蛋白、核酸、呼吸酶等②存在于与外界相通管囊(腔)中的物质③不能被人体吸收的物质如：消化道、呼吸道、膀胱中的物质等，其存在的液体应视为外部环境。如汗液、尿液、消化液、泪液。如：纤维素、麦芽糖等内环境属于多细胞动物的一个概念，单细胞动物以及植物等没有内环境。细胞内液不属于内环境。为了区别于个体生活的外界环境内环境细胞外液④体腔液、关节液在体内但不在细胞间，不为组织细胞提供物质交换，不属于内环境。（1）血细胞直接生活的环境∶

。（2）绝大多数组织细胞直接生活的环境∶

。

（3）淋巴细胞直接生活的环境∶

。（4）毛细血管壁细胞生活的环境∶

。

（5）毛细胞淋巴管壁细胞生活的环境∶

。淋巴液血浆组织液看图填空：一.体内细胞生活在细胞外液中血浆组织液淋巴液和血浆血浆和组织液淋巴液和组织液盲端二.细胞外液的成分

将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，体内细胞却能正常的生活。内环境里含有哪些成分？二.细胞外液的成分血浆的化学组成血浆的成分复杂，主要为水。科学家用化学的方法，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CO221~31.3二.细胞外液的成分血浆的化学组成1.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（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CO221~31.3无机物水无机盐有机物蛋白质糖类脂类代谢废物气体分子CO2营养物质代谢废物气体分子调节物质水,无机盐,蛋白质,葡萄糖等尿素,尿酸等Ｏ２,ＣＯ２等胰岛素、维生素等二.细胞外液的成分血浆的化学组成2.除表中所列成分外,血浆中还可能含有哪些物质？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？葡萄糖是主要的能源物质；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，分析其来源和去路，并说明这与人体的哪些系统有关？食物中的糖类血浆中葡萄糖消化系统循环系统全身细胞氧化分解H2OCO2泌尿系统呼吸系统

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。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③蛋白质④其他物质营养物质：代谢废物：气体：激素：抗体等1.血浆成分2.组织液、淋巴液成分组织液、淋巴液的成分和含量与血浆相近。血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。细胞外液是一种类似于海水的盐溶液，生命起源于海洋①水②无机盐(约占90%):Na+、Cl-等(约占1%)(约占7~9%)葡萄糖、维生素、脂质等尿素、尿酸等O2、CO2等胰岛素等体液蛋白质K+Na+和Cl-细胞内液最多较多较少细胞外液血浆较多较少较多组织液淋巴液较少较少较多二.细胞外液的成分课堂检测1.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无机盐、CO2和胰岛素④激素、呼吸酶和氨基酸⑤胃中的牛奶⑥口服后到达肠道中的抗菌药物⑦转运离子的载体蛋白⑧消化酶、泪液 A.②③ B.①②③④⑦ C.①②③⑤⑦ D.①②③⑥⑦A三.内环境的理化性质将血液中的红细胞放在清水或浓度很低的溶液中，细胞会由于吸水过多而破裂；将红细胞放在浓度较高的溶液中，红细胞会由于过多失水而死亡。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。在细胞外液中细胞会出现这样的情况吗？思考Thinking细胞吸水膨胀细胞形态不变细胞失水皱缩5%葡萄糖等渗溶液肌肉注射(组织液)静脉注射(血浆)三.内环境的理化性质1.渗透压(1)概念:指溶液中溶质微粒对水的吸引力。(2)大小:单位体积溶液中溶质微粒的数目。容质微粒越多溶液浓度高对水的吸引力越强渗透压越大(3)影响因素:①影响血浆渗透压大小的因素:主要与

和

的含量有关；②影响细胞外液渗透压大小的因素:主要与

、

的含量有关；③影响细胞内液渗透压大小的因素:主要与

的含量有关；K+蛋白质无机盐Cl-Na+与微粒的大小与种类无关。在37℃时,人的血浆渗透压约为770kPa,相当于细胞内液的渗透压。(4)标值:三.内环境的理化性质1.渗透压(5)组织水肿:指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水分进入组织液毛细血管壁通透性增大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2.酸碱度(pH)三.内环境的理化性质正常人的血浆近中性，pH为7.35~7.45。缓冲对(1)概念:溶液中自由氢离子浓度的负对数。(2)标值:(3)酸碱平衡的维持:Na2HPO4/NaH2PO4NaHCO3/H2CO3碱性食物消化系统正常机体Na2CO3NaHCO3泌尿系统乳酸乳酸钠+H2CO3H2CO3/NaHCO3H2O+CO2呼吸系统NaHCO3乳酸钠H2O+CO2剧烈运动肾肺pH↑pH↓pH↓pH↑内环境剧烈运动后产生乳酸，会不会引起内环境pH发生较大的变化?3.温度三.内环境的理化性质(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。四.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换1.细胞与内环境进行物质交换可直接进行：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。二者关系：相互影响、相互作用。细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。外界环境的物质是怎么进入内环境的呢？？四.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换内环境如何完成与外界环境的物质交换结合初中学过的人体消化、呼吸、循环、排泄等知识，与同学讨论以下问题。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？食物中的糖类、蛋白质等经过消化系统小肠绒毛壁毛细血管壁血浆循环系统运输组织处的毛细血管组织液细胞内直接来自食物,不需要经过消化吸收；①Na+:②营养物质:葡萄糖、氨基酸消化毛细血管壁细胞膜CO2O2四.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换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？③O2:O2呼吸道肺泡血浆组织处的毛细血管细胞内组织液肺泡壁毛细血管壁循环系统运输毛细血管壁细胞膜四.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换内环境如何完成与外界环境的物质交换2.参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎么形成的？细胞代谢产生的CO2

和H2O结合，在碳酸酐酶作用下发生反应：CO2+H2OH2CO3H++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C02和尿素组织液循环系统呼吸系统泌尿系统、皮肤CO2尿素CO2O2食物、水和无机盐CO2O2粪便液体废物(尿素等)循环系统消化系统呼吸系统泌尿系统组织液组织细胞需体内各个系统的参与。例如：消化系统：将营养物质摄入体内呼吸系统：吸入O2、排出CO2泌尿系统：把代谢废物、水和无机盐排出体外。循环系统：把各种物质运输到机体的相应部位。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。2.内环境与外界环境的物质交换四.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换四.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换内环境如何完成与外界环境的物质交换4．请你用简单的图示表示内环境与外界环境的物质交换关系？组织细胞内环境外界环境循环系统消化系统呼吸系统泌尿系统皮肤血浆组织液淋巴液葡萄糖等养料、CO2等代谢产物O2CO2代谢产物代谢产物内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介直接相关的