第1節細胞生活的環境第1章人體的內環境與穩態它們分別生活在什么樣的環境中？兩者的生活環境有何異同？問題探討若將血細胞置于草履蟲的生活環境中，會發生什么變化？血細胞直接置于外界環境中，可能會由于溫度、pH、滲透壓等不同而導致死亡。草履蟲血細胞不同之處相同之處生活在外界水環境中生活在血漿中直接與外界環境進行物質交換并不直接與外界環境進行物質交換都是液體環境多細胞生物的細胞直接生活的環境是什么？它們是如何和外界進行物質交換的？一、體內細胞生活在細胞外液中組織液血漿淋巴液等細胞外液（存在于細胞外，約占?）由細胞外液構成的液體環境叫做內環境1.體液與內環境體液細胞內液（存在于細胞內，約占?）內環境與細胞外液是同一概念。內環境是相對于生物體提出，細胞外液是相對于細胞提出的。①血漿——是血液的液體成分，血細胞懸浮于其中。血漿是血細胞的直接生活環境。1.體液與內環境②組織液——存在于組織細胞間隙的液體；又叫細胞間隙液。

組織液是體內絕大部分細胞的直接生活環境，絕大部分的組織細胞浸浴在組織液中，組織液為細胞提供營養物質，細胞的代謝產物也透過細胞膜進入組織液。一、體內細胞生活在細胞外液中③淋巴液——分布在淋巴管中的液體淋巴液中有大量的淋巴細胞等，可以協助機體抵御疾病，對這些細胞來說，淋巴液就是它們直接生活的環境。④腦脊液——包圍著腦和脊髓的無色透明液體。腦脊液具有緩沖外界撞擊的作用，可以保護腦和脊髓免受震蕩。1.體液與內環境一、體內細胞生活在細胞外液中1.“細胞液”“細胞內液”和“細胞外液”細胞液可指植物細胞液泡中存在的液體；細胞內液指細胞內的液體，包括細胞質基質、線粒體基質等；細胞外液是機體中存在于細胞外的液體，主要包括血漿、組織液、淋巴液，還有腦脊液等。2.不屬于內環境的物質：①細胞內特有的物質，如血紅蛋白、胞內酶（呼吸酶、RNA聚合酶、解旋酶等）；②細胞膜上的成分，如載體蛋白、受體等；③外界環境液體的成分，如消化液、尿液、淚液、汗液、體腔液等中的成分；④不能被人體吸收的物質，如纖維素、麥芽糖等。一、體內細胞生活在細胞外液中2.血漿、組織液和淋巴液之間的關系思考·討論？1.為什么說細胞外液是細胞直接生活的環境？細胞外液是指存在于細胞外的體液，包括血漿、組織液和淋巴液等。血細胞直接生活在血漿中，體內絕大多數細胞直接生活在組織液中，大量淋巴細胞直接生活在淋巴液中。所以說，細胞外液是體內細胞直接生活的環境。一、體內細胞生活在細胞外液中拓展：細胞的直接生活環境毛細血管壁細胞

毛細淋巴管壁細胞血細胞（紅細胞、白細胞、血小板）淋巴細胞（T淋巴細胞、B淋巴細胞）組織細胞（神經細胞、肌肉細胞）血漿淋巴、血漿組織液血漿和組織液淋巴和組織液一、體內細胞生活在細胞外液中2.血漿、組織液和淋巴液之間的關系思考·討論？2.血漿、組織液和淋巴液之間有什么內在聯系？當血漿流經毛細血管時，水和一切能夠透過毛細血管壁的物質可以在毛細血管動脈端滲出，進入組織細胞間隙而成為組織液，絕大多數的組織液在毛細血管靜脈端又可以重新滲入血漿中。少量的組織液還可以滲入毛細淋巴管，形成淋巴液，淋巴液經淋巴循環由左右鎖骨下靜脈匯入血漿。一、體內細胞生活在細胞外液中一、體內細胞生活在細胞外液中血漿雙向滲透組織液O2和營養物質細胞CO2和代謝廢物單向滲透淋巴液淋巴循環2.血漿、組織液和淋巴液之間的關系2.血漿、組織液和淋巴液之間的關系思考·討論？3.為什么說全身的細胞外液是一個有機的整體？人體細胞外液主要由組織液、血漿和淋巴液等構成，它們雖然分布在人體不同部位（血漿位于血管內，組織液分布于組織細胞之間，淋巴液分布于淋巴管），但基本化學成分相同，并且彼此緊密聯系，共同構成人體細胞生活的內環境。由此可見，全身的細胞外液是一個有機的整體。一、體內細胞生活在細胞外液中CO2和代謝廢物血漿組織液淋巴液雙向滲透組織細胞O2和營養物質淋巴循環毛細血管壁毛細淋巴管壁單向滲透血漿、組織液和淋巴液通過動態的有機聯系，共同構成機體內細胞生活的直接環境。為了區別于個體生活的外界環境，人們把這個由細胞外液構成的液體環境叫做內環境。2.血漿、組織液和淋巴液之間的關系一、體內細胞生活在細胞外液中毛細淋巴管（有盲端）毛細血管（無盲端）組織液組織細胞⑤血漿②細胞內液③淋巴④組織液拓展：內環境示意圖中各成分的判斷方法一、體內細胞生活在細胞外液中思考：靜脈注射(輸液)和肌肉注射(打針)，藥物到達組織細胞發揮作用的運輸途徑有什么不同？靜脈注射(輸液)：藥→血漿→組織液→靶細胞(細胞內液)；肌肉注射(打針)：藥→組織液(少數進入淋巴，淋巴又匯入血漿)→血漿→組織液→靶細胞(細胞內液)一、體內細胞生活在細胞外液中二、細胞外液的成分假如將你身體的一個細胞或一塊組織拿到體外，如果不提供特殊的環境條件，它很快就會死亡。而在內環境中，體內細胞卻能正常地生活。內環境里含有哪些成分呢？下面以血漿的化學成分為例進行探討。血漿的化學組成成分含量成分含量丙氨酸氨基酸轉移酶9~60U/L總膽固醇3.1~5.2mmol/L總蛋白65~85g/L鈉137~147mmol/L總膽紅素5~21μmol/L鉀3.5~5.3mmol/L堿性磷酸酶45~125U/L鈣2.2~2.65mmol/L尿素2.8~7.2mmol/L磷0.81~1.45mmol/L肌酐57~111μmol/L鎂0.73~1.06mmol/L尿酸208.3~428.4μmol/L血清鐵11~30μmol/L葡萄糖3.9~6.1mmol/L氯99~110mmol/L乳酸脫氫酶140~127U/L碳酸氫鹽22~28nmol/L三酰甘油0~1.7mmol/L總CO221~31.3mmol/L討論1:血漿中這么多物質，你能將它們歸類嗎？蛋白質無機鹽糖類脂類有機物無機物水代謝廢物氣體調節物質（尿素、尿酸等）（O2、CO2等）（胰島素、維生素等）討論2：除表中所列成分外，血漿中還可能含有哪些物質？二、細胞外液的成分討論3：回憶所學知識，你能說出其中哪些物質在人體中的作用？葡萄糖是主要的能源物質，甘油三酯是儲備的能源物質，蛋白質是生命活動的主要承擔者，無機鹽能夠調節人體生命活動。討論4：從葡萄糖、三酰甘油(甘油三酯)尿素、鈉中，任選一種你熟悉的成分，分析它的來源和去路，并說明這與人體的哪些系統有關。血漿中的葡萄糖主要來源于食物中的糖。食物中的淀粉經消化系統消化后，分解為葡萄糖，經小腸絨毛吸收后進入血液，通過血液循環運輸到全身各處。進入組織細胞后，葡萄糖主要用于氧化分解放能，為生命活動提供能量。生成的CO2和水，先排入內環境中，然后通過血液循環運輸到相應部位排出，CO2由呼吸系統排出，多余水分主要由泌尿系統排出。二、細胞外液的成分蛋白質（7％~9％）無機鹽（約1％）血液運輸的其他營養物質(葡萄糖)、激素、各種代謝廢物等血漿中約90％為水；其余10％分別是：蛋白質無機鹽血液運輸的其他物質組織液、淋巴液的成分和各成分的含量與血漿相近，區別在于血漿中含有較多的蛋白質，而組織液和淋巴液中蛋白質含量很少.原因：因為毛細血管壁的單層細胞的細胞膜具有選擇透過性。一般情況下大分子物質（如蛋白質）很難透過毛細血管壁進入組織液。二、細胞外液的成分三、內環境的理化性質1.滲透壓溶液中溶質微粒對水的吸引力取決于單位體積溶液中溶質微粒的數目主要與無機鹽,蛋白質的含量有關；血漿滲透壓90%以上來源Na+和Cl-。

人的血漿滲透壓約為770KPa，相當于細胞內液的滲透壓溶質微粒越多溶液濃度高對水的吸引力大滲透壓越高內環境的理化性質包括滲透壓、酸堿度和溫度。（1）概念:（2）滲透壓的大小：（3)影響滲透壓大小的因素:（4）血漿滲透壓的大小：為什么細胞外液中蛋白質的含量高于無機鹽，但是細胞外液滲透壓90%以上來源于Na+和Cl-？雖然細胞外液中蛋白質的質量分數高于無機鹽，但是蛋白質是大分子物質，其相對分子質量遠大于無機鹽的相對分子質量，所以單位體積細胞外液中的Na+和Cl-的數目遠高于蛋白質,而滲透壓的大小取決于單位體積溶液中溶質微粒的數目。肝是合成血清白蛋白的主要場所，當肝功能異常時，機體會出現組織水腫。及時靜脈輸入一定量血清白蛋白可減輕水腫，這是為什么？組織間隙液體（組織液）過多而引起的全身或身體的一部分腫脹的癥狀稱為水腫，又稱浮腫。凡是導致血漿滲透壓下降或組織液滲透壓升高的因素，都會使水分從血漿進入組織液，從而引起組織水腫。三、內環境的理化性質

當血漿滲透壓低于正常值會導致水分滯留于

。組織液當血漿滲透壓下降血漿蛋白減少血漿中較多水分進入組織液，使組織液增多組織水腫①嚴重營養不良（攝入蛋白質不足）②腎小球腎炎（血漿蛋白隨尿液排出體外）③肝功能受損（合成血漿蛋白減少）血漿的吸水能力下降，組織液中的水未及時滲入血漿拓展：組織水腫的引發原因三、內環境的理化性質組織液滲透壓高于正常值，會導致水分滯留于組織液

。當組織液滲透壓升高①代謝產物增加（組織水腫）a.局部組織細胞代謝旺盛b.花粉等引起的過敏，組織細胞釋放組織胺，毛細血管壁通透性增大c.毛細血管壁局部損傷，毛細血管壁破裂或通透性增大由血漿滲透到組織液的水增多②毛細血管壁通透性增大，大量血漿蛋白進入組織液③組織液中的蛋白質等不能進入毛細淋巴管d.毛細淋巴管阻塞拓展：組織水腫的引發原因三、內環境的理化性質摩擦產生空隙角質層組織細胞組織液組織液水皰：摩擦性水皰，是因運動摩擦造成其表皮與皮下組織分離形成間隙，并令其間充滿液體。思考：①水皰中的液體主要是_______；②水皰過一段時間可以自行消失，是因為其中的液體可以滲入_________和____________（結構）組織液毛細血管毛細淋巴管拓展：組織水腫的引發原因三、內環境的理化性質2.酸堿度（PH7.35-7.45）①正常人的血漿近中性，pH為7.35~7.45②酸堿平衡維持——緩沖對：NaHCO3/H2CO3；HPO42-/H2PO4-影響因素①劇烈運動：人體做劇烈運動時，由于有較多酸性物質(如乳酸)進入血液，可使靜脈血漿的pH降到7.30。②飲食：飲食中酸性或堿性的物質進入血液后也會引起血漿酸堿度的輕微變動。劇烈運動時血漿PH的調節：

乳酸

+NaHCO3→乳酸鈉+H2CO3H2CO3

→CO2+H2O經腎臟由尿液排出經肺排出三、內環境的理化性質3.溫度人體細胞外液的溫度一般維持在37℃左右。內環境的理化性質不是恒定不變的，是一個相對穩定的狀態。三、內環境的理化性質細胞作為一個開放系統，可以直接與內環境進行物質交換。內環境如何與外界環境進行物質交換？細胞可以從內環境中獲取生命活動所需的物質，也可以把代謝廢物排到內環境中。四、細胞通過內環境與外界環境進行物質交換思考·討論？內環境如何完成與外界環境的物質交換1.Na+、葡萄糖、氨基酸和O2等分別經什么途徑進入內環境的？Na+等來自食物，不需要經過消化可直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物質主要來自食物中的糖類和蛋白質。糖類和蛋白質是兩類大分子物質，必須經過消化系統的消化，分解為葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物質吸收后主要進入小腸絨毛內的毛細血管中。O2從外界空氣中獲得，通過呼吸運動的吸氣，經呼吸道進入肺，在肺泡中與肺部毛細血管進行氣體交換，進入肺部毛細血管中。進入血液中的各類物質經血液循環運輸到全身各處的毛細血管中，再通過物質交換過程進入組織液和淋巴液。四、細胞通過內環境與外界環境進行物質交換思考·討論？內環境如何完成與外界環境的物質交換2.參與維持pH的HCO3-/H2CO3是怎樣形成的？細胞代謝產生的CO2與H2O結合，形成H2CO3，然后在碳酸酐酶的作用下，發生下列反應:H2CO3→H++HCO3-。3.體內細胞產生的代謝廢物（如尿素和CO2）是通過哪些器官從內環境排到體外的？體內細胞產生的代謝廢物主要通過皮膚分泌汗液、泌尿系統排出尿液和呼吸系統的呼氣這三條途徑來排出，其中以泌尿系統和呼吸系統的排泄途徑為主。例如，尿素主要通過由腎形成的尿液排出體外，CO2主要通過肺擴散出去，再通過呼氣運動排出體外。四、細胞通過內環境與外界環境進行物質交換

外界環境中的物質體內細胞（細胞內液）消化系統

組織液營養物質CO2O2代謝廢物、水、無機鹽呼吸系統皮膚、泌尿系統

營養物質、O2代謝廢物、CO2內環境

循環系統食物殘渣血漿淋巴液內環境與外界環境的物質交換過程，需要體內各個系統的參與。機體的各個部分正常運行和協調一致，共同保證內環境與外界環境之間物質交換的順利進行。細胞和內環境之間也是相互影響、相互作用的。細胞不僅依賴于內環境，也參與了內環境的形成和維持。四、細胞通過內環境與外界環境進行物質交換拓展應用-物質進出組織細胞“穿膜”層數1.養料（如葡萄糖進入組織細胞）轉移途徑：穿膜層數：

消化→吸收→血液循環→組織液→組織細胞進出小腸粘膜上皮細胞（2）+進出毛細血管壁細胞（4）+進入組織細胞（1）=7層拓展應用-物質進出組織細胞“穿膜”層數2.氣體（如O2進入組織細胞）轉移途徑：穿膜層數：肺泡→肺毛細血管→血液循環→毛細血管→組織液→組織細胞進出肺泡壁細胞（2）+進出毛細血管壁細胞（4）+進出紅細胞（2）+進組織細胞（1）=9層若被利用，則9+進線粒體（2）=11層練習與應用一、概念檢測1.人在進行一定強度的體力勞動后，手掌或腳掌上可能會磨出水皰。水皰中的液體主要是組織液，一段時間后水皰可自行消失。請判斷以下有關說法是否正確。（1）水皰的成分中蛋白質的含量最高。（

）（2）水皰主要是由血漿中的水大量滲出到組織液形成的。（

）（3）水皰自行消失是因為其中的液體可以滲入毛細血管和毛細淋巴管。（

）（4）水皰的形成和消失說明內環境中物質是不斷更新的。（

）2.人體內環境是體內細胞直接生活的環境。下列屬于人體內環境的是（

）A.膀胱內的尿液