细胞生活的环境上课

第一节细胞生活的环境,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？,血细胞,观察图片，思考问题：,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,？,？,血浆,血细胞,红细胞,白细胞,血小板,观察血液的组成,白细胞,红细胞,血小板,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,血浆是血细胞直接生活的环境,淋巴参与人体免疫功能的淋巴细胞，吞噬细胞生活的直接环境，又叫淋巴液,组织液是存在于组织细胞间隙的液体，又叫细胞间隙液。,（组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境）,1.体液,细胞内液,组织液血 浆淋巴等,（存在于细胞外，约占1/3）,一、体内细胞生活在细胞外液中,细胞外液,（存在于细胞内约占2/3）,体液：人体内含有的大量以水为基础的液体。,血浆、组织液和淋巴共同构成机体内细胞生活的直接环境。为了区别于个体生活的外部环境，人们把这个由细胞外液构成的液体环境称内环境。,内环境=细胞外液=血浆+组织液+淋巴,一、体内细胞生活在细胞外液中,CO2和代谢废物,血浆,组织液,淋巴,淋巴循环,动脉端毛细血管壁,细胞,O2和营养物质,单向渗透,静脉端毛细血管壁,毛细淋巴管壁,直接回流,2、血浆组织液和淋巴之间的关系,组织液被毛细淋巴管吸收，成为淋巴液，也叫淋巴。,淋巴,2、血浆组织液和淋巴之间的关系,动脉中的血浆沿动脉流入毛细血管的动脉，其中的许多物质会透过毛细血管壁进入组织液。组织液为组织细胞提供营养物质，细胞的代谢产物也透过细胞膜进入组织液，组织液中包括代谢产物在内的各种物质，大部分能被毛细血管的静脉端重新吸收，进入血浆，小部分被毛细淋巴管吸收，成为淋巴。毛细淋巴管内的淋巴汇集到淋巴管中，经过淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中，进入心脏，参与全身的血液循环。,CO2和代谢废物,血浆,组织液,淋巴,淋巴循环,毛细血管壁,细胞内液,O2和营养物质,毛细淋巴管壁,2、血浆组织液和淋巴之间的关系,90%,10%,回流,3、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,内环境,组织细胞,外环境,氧气、养料,CO2、代谢废物,CO2、代谢废物,氧气、养料,内环境与外界环境的物质交换过程，需要体内各个器官系统的参与，同时，细胞和内环境之间也是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖内环境，也参与了内环境的形成和维持。,内环境,组织液,血浆,淋巴,细胞内液,细胞外液（内环境）,循环,外界环境,肺泡内的气体交换,静脉血,动脉血,肺部毛细血管,肺动脉（微）,肺静脉（微）,CO2=6.13O2=5.33,CO2=5.33O2=13.33,组织液,渗透,静脉血,动脉血,组织处毛细血管,静脉,动脉,CO2=6.13O2=5.33,CO2=5.33O2=13.33,组织里的气体交换,组织液,营养物质,思考讨论：,葡萄糖和氧气经过哪些途径进入内环境并最终被组织细胞吸收利用的？,草履虫可以直接从水里获得养料和氧气，并把代谢废物直接排入水中。人等多细胞动物的细胞与外界环境进行物质交换时必须借助于内环境这一的媒介，同时需要消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统及相关器官的参与。,1.葡萄糖由小肠黏膜上皮细胞吸收进入肌肉细胞进行无氧呼吸，至少需要穿过几层膜？（ ）,解析：起点：小肠的肠腔中；终点：肌肉细胞的细胞质基质。 小肠壁黏膜上皮、毛细血管壁都是由一层上皮细胞构成的。 （1）小肠中的葡萄糖要穿过黏膜上皮细胞（2层膜）、 （2）毛细血管壁细胞（2层膜）才能进入血液， （3）葡萄糖经血液运输（0层膜）， （4）然后通过组织处毛细血管（2层膜）， （5）最后从组织液进入肌肉细胞（1层膜）内，总共7层膜。,2.外界空气中的O2进入人体组织细胞中被利用，至少要通过几层膜？（）,解析：起点：肺泡中；终点：组织细胞的线粒体内。由于肺泡壁和毛细血管壁都是由一层上皮细胞构成，因此，（1）外界空气中的O2进入肺泡，再由肺泡出来（2层膜）进入血液2层膜。（2）因为O2在血液中运输需要血红蛋白作为载体，而血红蛋白在红细胞中，所以O2要进入红细胞才能被运输。O2进入红细胞中要通过1层膜，到达相应的组织后，从红细胞出来又通过1层膜（3）然后通过组织处毛细血管壁2层细胞膜，最后从组织液进入组织细胞再进入线粒体通过3层膜，总共11层膜。,解析：起点：小肠的肠腔中；终点：肌肉细胞的细胞质。（1）肠腔中的氨基酸经过小肠绒毛上皮细胞（2层膜）、（2）绒毛内毛细血管壁（2层膜）、（3）血液循环（0层膜）、（4）组织处毛细血管壁（2层膜）、（5）组织细胞膜（1层膜），共7层膜，即14层磷脂分子层。,3.蛋白质的消化终产物被人体所吸收并转化为组织蛋白的过程中，至少需要穿过几层磷脂分子层？（）,3、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,代谢终产物CO2,体,体,外,外,营养物质,尿液,消化系统,呼吸系统,泌尿系统,循环系统,淋巴,组织液,血浆,O2,细胞,O2营养物质,皮 肤,汗液,其他代谢终产物,CO2少量水,残渣,食物,气体,营养物质,O2,代谢终产物,CO2,与人体新陈代谢有直接关系的四大系统是_,呼吸系统,循环系统,泌尿系统,消化系统,3、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,特别注意：,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。,正常内环境中必定有活细胞存在。,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。,体内的一些液体如尿液、泪液、消化液、汗液等不是细胞外液。,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。,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。,8右图为人体某组织的一部分，据图回答（1）指出图中所指部位名称_；表示为组织间隙的_；表示在毛细血管内的_;表示在淋巴管内的_。（2）以上 合称_液，它构成了体内细胞生活的液体环境，故称_。,组织细胞,组织液,血浆,淋巴液,细胞外,内环境,组织细胞,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,淋巴细胞和吞噬细胞,各类细胞生存的具体环境,二、细胞外液的成分,(1)营养成分：(2)调节成分： (3)代谢废物：,1.可以存在的物质,二、细胞外液的成分,O2、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸等。,激素、维生素、抗体、组织胺、神经递质等。,CO2、尿素等。,注意：内环境各组分之间的成分并非完全相同，最主要的差别是血浆中的蛋白质含量很多，而淋巴和组织液中蛋白质的含量较少。概括的说，细胞外液本质上是一种盐溶液，类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。,例：下列各组化合物中全是内环境成分的是（ ）A O2、CO2、血红蛋白、H B H2O2 酶、抗体、激素、H2OC 纤维蛋白原、Ca2、载体 D Na、HPO42、葡萄糖、氨基酸,D,2.不应存在的物质,血红蛋白、载体蛋白、H2O2酶、细胞呼吸有关酶、复制转录翻译有关酶、转氨酶等各种胞内酶,思考：白细胞、呼吸酶、血红蛋白、血浆蛋白是否属于细胞外液的成分？,思考：红细胞在血浆中不会出现因吸水过多而破裂，也不会因失水而死亡，原因是？,探究活动：1、取三只试管编号，分别加入0.9%NaCl，蒸馏水和10%NaCl各2ml2、在三只试管中各滴入1滴血，震荡后并在显微镜下观察。,生理盐水的浓度是多少？为什么医院给人输液时必须使用生理盐水？,关于等渗溶液,输液的生理盐水时质量分数为0.9%的NaCl溶液，输液的葡萄糖液质量分数是5%,此溶液的渗透压与细胞外液的渗透压相等，所以是血浆等细胞外液的等渗溶液。若输液时输入的NaCl溶液质量分数低于或高于0.9%，则会造成组织细胞吸水会失水，无法保持正常的形态，无法行使正常的功能。,注射,肌肉注射,（组织液）,静脉注射,（血浆）,1渗透压(1)定义：(2)渗透压的成因,(3)血浆渗透压的决定因素：,三、细胞外液的理化性质,越高,越多,越少,越大,越小,越低,越高,越低,溶液中溶质微粒对水的吸引力。,主要由无机盐和蛋白质的含量决定，其中细胞外液渗透压的90%以上是由Na和Cl决定的。,关于组织水肿（1）组织水肿（2）原因（3）引起水肿的实例,指细胞间隙中积累的组织液过多,正常情况下，毛细血管壁只允许水、葡萄糖无机盐等小分子透出毛细血管壁，形成组织液。但当毛细血管受过敏反应的影响通透性增加时，原来应留血液中的大分子蛋白也能透出毛细血管壁，组织液的浓度就会增加，渗透压提高，水渗出增多，导致组织液有所增加。,血浆渗透压降低或组织液渗透压升高而导致水分过多进入到组织液。,血浆渗透压降低,营养不良,肾小球发炎,血浆蛋白减少,组织液渗透压升高,过敏反应,淋巴循环受阻,组织蛋白增多,肾的内部结构示意图,肾单位,肾小体,肾小球,肾小囊,肾小管,血液留经肾小球，从血浆过滤出一些基本不含蛋白质的滤液到肾小囊腔中，称为原尿。原尿流经肾小管和集合管，在肾小管和集合管处，99%的水、全部葡萄糖和部分无机盐等被重吸收，剩下少量水、无机盐、代谢废物（如尿素）形成终尿,(重吸收),（过滤血浆),2.酸碱度：,3.温度：,（1）pH为7.35-7.45,（2）平衡的维持：缓冲对物质H2CO3/NaHCO3; NaH2PO4/ Na2HPO4,37OC,剧烈运动时血浆pH的调节：,食物中的碳酸钠进入血液时血浆pH的调节：,1、毛细淋巴管阻塞，会引起（ ）（多选）A 组织水肿 B 组织发生脱水C 组织液中高分子物质数量增加D 组织液中高分子物质数量降低,AC,2、长期营养不良，血浆蛋白降低，会引起组织水肿，其原因（ ）A 血浆渗入组织的速度降低 B 组织液回渗速率降低C 淋巴生成速率降低 D 淋巴循环受阻,B,3、人体发生花粉过敏，毛细血管通透性增加，血浆蛋白渗出，会造成局部（ ）A 血浆增加 B 组织液减少 C组织液增加 D 淋巴减少,C,(2008宁夏理综)长时间运动引起机体缺氧时，血液pH的变化趋势、引起pH变化的物质、能起缓冲作用的物质分别是A降低、CO2、Na2CO3 B降低、乳酸、NaHCO3C升高、CO2、H2CO3 D升高、乳酸、NaHCO3,解析缺氧状态下的长时间运动会导致骨骼肌无氧呼吸加剧，细胞内乳酸积累，从而导致血液pH降低，此时血液中的缓冲物质中的碱性成分(NaHCO3等)发挥作用，以避免pH的进一步降低。答案B,体液,细胞内液,细胞质基质,细胞器基质,核液,细胞外液,血浆,组织液,淋巴等,血细胞直接生活环境,组织细胞直接生活环境,淋巴细胞吞噬细胞等直接生活环境,内环境,体液包括细胞内液和细胞外液。,细胞外液包括血浆、组织液、淋巴。,他们的作用分别是：,血浆、组织液、淋巴共同构成内环境。,2细胞外液的成分,血浆是由哪些成分组成的?,血浆的化学成分,血浆、组织液、淋巴组成成分有什么异同点?,细胞内液中，细胞质基质、细胞器基质(举一例),核液与血浆的成分又有什么异同点?,请将细胞外液，也就是内环境的成分进行归类。,归类：氧(切不可说成氧气!)，水，无机盐，营养物质，代谢产物(含代谢废物,CO2,激素等等)。,3内环境在细胞生活中的作用,细胞生存的直接环境。 细胞与外界环境进行物质交换的媒介。,1有关人体细胞外液的叙述中错误的是A人体内的细胞外液构成了人体内环境B人体内细胞外液主要包括组织液、血浆和淋巴C人体所有的液体统称为细胞外液D人体内细胞通过细胞外液和外界环境交换物质解析细胞内液属体液但不属于细胞外液。答案C,练一练,练一练,2、下列有关人体细胞外液的叙述中，不正确的是（ ）,C,A 人体内的细胞外液构成人体的内环境B 人体内的细胞外液主要包括血浆、组织液、淋巴C 人体内的所有液体统称细胞外液D 人体内细胞通过细胞外液与环境交换物质,3、内环境中不含 （ ）A 血红蛋白 B 尿素C 葡萄糖 D 二氧化碳,A,4、血浆中的水来自 （ ） A 组织液 B 血浆、消化道 C 淋巴、组织液 D 消化道、组织液、淋巴,D,5.人体占体液总量比例最多的是（ ）A.细胞内液 B.细胞外液C.血浆 D.组织液,6.人体组织液中的氧气要进入组织细胞中参与氧化分解有机物,需要通过的磷脂分子层( )A.2层 B.3层C.4层 D.6层,7.血细胞肌细胞和淋巴细胞所处的内环境分别是( )A.血浆体液体液 B.血液体液淋巴C.血浆组织液淋巴 D.血液细胞外液体液,A,D,C,问题探讨,图1和图2中各是什么细胞?请你分别说出它们的名称。,它们分别生活在什么样的环境？两者的生活环境有何异同,单细胞生物生活在外界环境中，直接与外界环境进行物质交换；多细胞生物体的大多数细胞没有与外界环境接触，不能直接与外界环境进行物资交换，只能直接与内环境发生物质交换。,图1中有红细胞和白细胞图2中是草履虫,P2 问题探讨,两者生活环境的相似之处是：都是液体环境；不同之处是：血细胞生活在体内的血浆中，并不直接与外界环境进行物质交换，而草履虫直接生活在外界环境中；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。,P3 思考与讨论,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。2.相同点：它们都属于细胞外液，共同构成人体内环境，基本化学组成相同。2.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。,P3 思考与讨论,3.提示：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。由此可见，全身的细胞外液是一个有机的整体。,讨论:,1.如何将表中物质按化学性质分类?,2.除表中所列成分外，血浆中还可能含有那些物质？,无机物包括水和无机盐离子（如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO3-）等有机物包括糖类（如葡萄糖）、蛋白质（如血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等）、