第1章 人体的内环境与稳态
第1节 细胞生活的环境
教师参考
新课导入
导入1:观察如图,草履虫和血细胞的生活环境有何异同?
答案:相同之处:都是液体环境。
不同之处:草履虫直接生活在外界环境中;血细胞生活在生物体内的血
浆中。
设问:我们知道人体也是由细胞构成的,人体内的细胞直接生活的环境
是什么呢?
现在我们一起来认识一下细胞生活的环境。
导入2:中国科学家研制创立的中医细胞平衡干预疗法能彻底摧毁肝癌
细胞与其生存的环境,从而实现癌症的有效治疗,从此人们不用再谈癌
色变。其实我们体内所有细胞都有自己的生存环境,人体内的正常细胞
生活的环境是怎样的呢?现在我们一起来认识一下细胞生活的环境。
[学习目标] 1.描述内环境的组成和理化性质;2.说明内环境是细胞与外
界环境进行物质交换的媒介;3.尝试构建人体细胞与外界环境的物质交
换模型。
知识点一 体内细胞生活在细胞外液中
教材导读
阅读教材第2～3页,完成下列填空:
1.人的体液(体内以水为基础的液体)包括细胞内液和细胞外液
血浆
组织液 细胞外液
淋巴
细胞内液
[思考与讨论] 你觉得膀胱中的尿液和人体各种外分泌腺(如汗腺、泪腺、
消化腺)分泌的液体(如汗液、唾液等各种消化液)是否属于体液?为什么?
提示:不属于。体液是指身体内部的液体。因为汗液等人体外分泌液,一
方面不为与之直接接触的细胞提供所需营养物质;另一方面,都可不再经
过身体的细胞屏障排到体外环境中,因而,通常不将它们作为体液看待。
2.体内细胞生活在细胞外液中
(1)血细胞直接生活在 中,因此,血浆是血细胞直接生活的环境。
(2)绝大多数组织的细胞都浸浴在 中,与组织液进行物质交换,因
此, 是体内绝大多数细胞直接生活的环境。
(3)淋巴中混悬着大量的 和 等,因此,对这些细胞
来说,淋巴就是它们直接生活的环境。
血浆
组织液
组织液
淋巴细胞 吞噬细胞
[思考与讨论] 组织液、血浆和淋巴有什么异同?
提示: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。
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种组织细胞,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。
3.细胞外液构成人体的内环境
血浆、组织液和淋巴通过动态的有机联系,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 ,人们把这个由细胞外液构
成的液体环境叫做 。
[思考与讨论] 所有细胞生物都有内环境吗?
提示:内环境属于多细胞生物的一个概念,单细胞生物无所谓内环境。
外界环境
内环境
要点1 细胞直接生活的内环境
观察下图,回答问题:
要点探究
(1)毛细血管壁两侧分别是 和 ,毛细淋巴管壁两侧分别
是 和 。毛细血管壁细胞直接生活的内环境是 和
,毛细淋巴管壁细胞直接生活的内环境是 和 。
(2)淋巴细胞和吞噬细胞在淋巴管运行时,其直接生活的内环境是 ,
而在血管中运行时,其直接生活的内环境则是 。
(3)小肠黏膜等消化道上皮细胞的一侧是消化道内的消化液,其余侧面浸
浴在细胞外的组织液。由于消化道与外界环境相通,因此,消化道上皮细
胞直接生活的内环境为 。
血浆 组织液
淋巴 组织液 血浆
组织液 淋巴 组织液
淋巴
血浆
组织液
[归纳总结] 判断细胞生活的内环境
细胞生活在哪种细胞外液中,该细胞外液就是它生活的内环境。有些构成
管壁的细胞同时生活在两种细胞外液中,如毛细血管壁细胞的内环境就是
血浆和组织液;有些可流动的组织细胞能从一种细胞外液运动到另一种细
胞外液,如淋巴细胞和吞噬细胞就可以从淋巴运动到血浆,它的内环境就
是淋巴或者血浆;机体炎症时,吞噬细胞还可以从血浆运动到组织液中杀
菌,那么它此时的内环境就是组织液。
要点2 血浆、组织液和淋巴之间的关系
请结合下图,完成问题:
(1)当血浆流经毛细血管时,水和一切能够透过 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 ,绝大多
数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入 中。
(2)少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管,形成 , 经淋巴
循环由左右锁骨下静脉汇入 中。若某人的淋巴循环受阻,则可能
会导致 。
毛细血管壁
组织液
血浆
淋巴 淋巴
血浆
组织水肿
[归纳总结] 从组织水肿的角度理解内环境的整体性
组织水肿的发生从一个侧面反映了血浆、组织液和淋巴通过动态的有机
联系构成的人体内环境是一个有机的整体。三者之间的关系如下图
所示。
人体组织液在来源和去路之间一般会保持动态平衡。当来源大于去路时,
就会出现组织水肿。组织水肿的可能原因有:①各种原因导致的组织液
来源增加(如血浆蛋白含量减少、毛细血管通透性增加等);②各种原因
导致的组织液去路受阻,如静脉回流障碍等。
知识点二 细胞外液的成分和理化性质
教材导读
阅读教材第4～5页,完成下列填空:
1.细胞外液的成分
(1)血浆的化学组成:血浆中约90%为 ;其余10%分别是: (约1%),
(7%～9%),以及血液运送的物质——各种 (如葡萄
糖)、各种 、 、 等。
(2)组织液、淋巴的成分和含量与血浆 ,但又不完全相同,最主
要的差别在于 .
。
水 无机盐
蛋白质 营养物质
代谢废物 气体 激素
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
[思考与讨论] 任选其中一种成分,分析它的来源和去路,并说明这与人
体的哪些系统有关。
提示:如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,最
终生成二氧化碳和水。二氧化碳通过血液循环被运输到肺,通过呼吸系
统排出体外,而多余的水主要在肾脏形成尿液排出体外。
2.细胞外液的理化性质
(1)渗透压:溶液渗透压是指 。溶液渗
透压的大小取决于 (溶液浓度):溶
质微粒越多,溶液渗透压越高;反过来,溶质微粒越少,溶液渗透压越低。
血浆渗透压的大小主要与 的含量有关。细胞外液渗
透压的90%以上来源于 。在37 ℃时,人的血浆渗透压约为
770 kPa,相当于细胞内液的渗透压。
(2)酸碱度:正常人的血浆近中性,pH为 。血浆pH之所以保
持稳定,与它含有 等离子有关。
(3)温度:人体细胞外液的温度一般维持在 左右。
[思考与讨论] 酸碱度和温度对细胞的生活有何影响?
提示:细胞代谢的进行离不开酶,酶的活性又受温度和pH的影响。
溶液中溶质微粒对水的吸引力
单位体积溶液中溶质微粒的数目
无机盐、蛋白质
Na+和Cl-
7.35～7.45
37 ℃
要点1 内环境的成分判断
判断下列物质中哪些不属于内环境的成分?并说明原因。
①血清血蛋白 ②葡萄糖 ③呼吸酶 ④消化酶 ⑤血红蛋白 ⑥血浆
蛋白
要点探究
提示:③④⑤不是内环境的成分。③呼吸酶分布在细胞内,属于细胞内
液的成分;④消化酶位于消化道中,消化道与外界环境相通,属于外界环
境;血红蛋白位于红细胞内部,也不是内环境的成分。
[方法技巧] 辨别内环境的成分
内环境中存在的物质 内环境中不存在的物质
营养
物质
水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、
脂肪酸等
①细胞膜上的物质,如细胞膜上起运输作用的载体等
;②细胞内的物质,如红细胞内的血红蛋白等;③人的呼
吸道、肺泡腔、消化道、泪腺等有孔道与外界相通的
部位,其内的液体,如消化液、汗液、泪液等不属于内
环境的成分
代谢
废物 CO2、尿素等
其他
物质
激素、抗体、组织胺、递质、纤维蛋白
原等
要点2 内环境的理化特性分析
哺乳动物的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液。为什么医院里给病
人输液时必须使用生理盐水?
提示:生理盐水提供的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同,是血浆
的等渗溶液。如果输液时使用的NaCl溶液的质量分数低于或高于0.9%,
则会造成组织细胞吸水或失水。
[归纳总结] 机体渗透压平衡的意义
保持细胞内外渗透压的平衡,对于动物和人体细胞(没有细胞壁)维持正
常的形态和功能十分重要。
知识点三 内环境是细胞与外界环境进行物质交
换的媒介
教材导读
阅读教材第5～6页,完成下列填空:
1.细胞直接与内环境进行物质交换
细胞和内环境之间相互影响、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
2.内环境与外界环境的物质交换过程,需要体内各器官、系统的参与
内环境
血浆
组织液
循环
系统
皮肤
[思考与讨论] 请尝试用文字和箭头的方式完成下列问题:
(1)人体内细胞是如何从外界获得营养物质的?
提示:外界食物→消化系统→循环系统→内环境→细胞。
(2)人体内细胞是如何从外界获得氧气的?
提示:外界空气→呼吸系统→循环系统→内环境→细胞。
(3)人体内细胞代谢产生的二氧化碳如何排到体外?
提示:细胞→内环境→循环系统→呼吸系统→外界环境。
(4)人体内细胞产生的尿素等代谢废物如何排到体外?
提示:细胞→内环境→循环系统→泌尿系统(或皮肤)→外界环境。
要点 构建人体细胞与外界环境的物质交换模型
下图表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。A、B、C、
D表示直接与内环境进行物质交换的四种器官,①②是有关的生理过程。
据图回答:
要点探究
(1)内环境与A交换气体必须通过的结构是 。
(2)B内的营养物质通过①过程进入内环境,①表示的过程是 .
。
(3)②过程表示 作用。
(4)D表示 。
[归纳总结] 体内细胞与外界环境进行物质交换模型
肺泡壁、毛细血管壁
食物的消
化和营养物质的吸收
肾小管的重吸收
皮肤
核心知识小结
[要点整合] [关键语句]
1.细胞外液主要包括血浆、淋巴和组织液。三者通过动态
的有机联系,共同构成机体内细胞生活的直接环境,即内
环境。
2.血浆中含有水、无机盐、各种营养物质和代谢废物等。
组织液、淋巴、血浆最主要的差别在于血浆中含有较多的
蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。
3.内环境的理化性质主要包括渗透压、酸碱度、温度。
4.细胞可以直接与内环境进行物质交换。内环境与外界环
境的物质交换过程,需要体内各器官、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
依赖于内环境,也参与内环境的形成和维持。
随堂检测·基础达标
1.下列有关人体内环境的叙述,正确的是( )
A.血液、组织液、淋巴是体内细胞直接生存的液体环境,称为内环境
B.内环境是细胞代谢的主要场所,因此理化性质需要保持相对稳定
C.内环境成分中含有CO2、尿素、蔗糖等
D.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
解析:参与内环境组成的是血浆,而不是血液;内环境是人体内细胞生存
的液体环境,细胞代谢的主要场所是细胞质;蔗糖是植物细胞特有的二
糖,不存在于人体内环境中,不是内环境的组成成分;内环境是细胞与外
界环境进行物质交换的媒介。
D
2.如图是人体内环境示意图。若某人长期营养不良,血浆蛋白浓度降低,
会引起图中哪一部分的液体增多( )
A.① B.② C.③ D.④
B
解析:由题意和分析图示可知:①为血浆,②为组织液,③为细胞内液
,④为淋巴。若某人长期营养不良,血浆蛋白浓度降低,会导致①(血浆
)渗透压减小,由①(血浆)进入②(组织液)的液体增多,引起组织水肿。
3.根据体内细胞与外界环境进行物质交换模型来判断,下列相关说法错
误的是( )
A.在图中①～⑤处,应当用双箭头表示的有①④⑤
B.血浆蛋白、葡萄糖和呼吸酶均属于内环境成分
C.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
D.组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近,但又不完全相同
B
解析:内环境与外界环境、内环境与细胞都进行双向的物质交换。血
浆流入毛细血管的动脉端,其中的许多物质会透过毛细血管壁进入组
织液,组织液中包括细胞代谢产物在内的各种物质,大部分能够被毛细
血管的静脉端重新吸收,进入血浆。因而,血浆与组织液存在双向的物
质交换关系;呼吸酶属于细胞内液,不属于内环境;内环境是细胞与外
界环境进行物质交换的媒介;组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近,
但又不完全相同,最主要的差别在于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。
4.下列有关细胞外液和细胞内液渗透压的说法中,正确的是( )
A.血浆渗透压的大小只受血浆蛋白含量的影响
B.血浆和组织液的渗透压增大都容易引发组织水肿
C.细胞内液渗透压的改变不会影响细胞外液的渗透压
D.在37 ℃时,人的血浆渗透压约为770 kPa,相当于细胞内液的渗透压
D
解析:血浆渗透压的大小主要与蛋白质和无机盐的含量有关;血浆渗透
压降低,导致血浆中的水分进入组织液的量增加,造成组织水肿;细胞
内液渗透压的改变会影响细胞从细胞外液吸收水分,进而影响细胞外
液的渗透压;在37 ℃时,人的血浆渗透压约为770 kPa,相当于细胞内
液的渗透压。
5.如图是人体细胞直接与内环境进行物质交换的示意图,A、B、C、D表示
的是结构,①②③④表示的是液体,请回答下列问题。
(1)内环境主要由图中的 组成;D的管壁细胞直接生活的内环
境是 。(填序号)
解析:(1)分析题图可知,①是血浆,②是组织液,③是细胞内液,④是淋
巴,①②③④组成体液,①②④组成内环境。D是毛细淋巴管壁,D的管
壁细胞直接生活的内环境是淋巴和组织液。
答案:(1)①②④ ②④
(2)②与①相比,成分中明显较少的物质是 。
(3)④的流动受到阻碍,人体将会出现 现象。
(4)若图中C为肌细胞,则它所利用的O2直接从 (填序号)中获得。
解析:(2)血浆和组织液的成分相似,只是血浆中含有较多的蛋白质。
(3)④淋巴的流动受到阻碍,会造成淋巴循环受阻,水分滞留在组织液,
人体将会出现组织水肿。(4)肌细胞生活于组织液中,直接从组织液中
获得O2。
答案:(2)蛋白质 (3)组织水肿 (4)②
(5)①②③④中,CO2浓度最高的是 (填序号)。
解析:(5)CO2遵循扩散原理,由高浓度区域扩散至低浓度区域。CO2由组
织细胞产生,经扩散由血液运输至肺泡排出,故①②③④中,CO2浓度最
高的是③细胞内液。
答案:(5)③
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