1 學習資料 第1章人體的內環境與穩態 2 學習資料 無論是在冰天雪地的巡防戰士 還是在煉鋼爐前揮汗如雨的工人 體溫都可以維持在37 這是為什么 3 學習資料 在大量出汗或嚴重腹瀉時 我們需要及時補充含無機鹽的水 這又是為什么 4 學習資料 本章學習目標 1 描述內環境及其作用 2 說明內環境穩態及其生理意義 3 關注維持內環境穩態與健康的關系 4 進行實驗 了解生物體維持pH穩定的機制 5 嘗試建構人體細胞與外界環境的物質交換模型 5 學習資料 穩態與環境 知識結構 穩態與環境 個體水平的穩態 群體水平的穩態 植物體的激素調節 動物體生命活動的調節 人體的內環境與穩態 種群的數量變化 群落的演替 生態系統的穩定性 6 學習資料 邊境戰士在巡邏 鋼鐵工人在煉鋼 抗洪戰士在補充水分 7 學習資料 第1章人體的內環境與穩態 第1節細胞生活的環境 第2節內環境穩態的重要性 8 學習資料 第1節細胞生活的環境 本節聚焦 1 什么是內環境 2 內環境具有哪些理化特性 3 人體細胞如何與外界環境進行物質交換 9 學習資料 問題探討 圖 和圖 各是什么細胞 請說出細胞的名稱 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 討論 10 學習資料 問題探討 1 上圖中各是什么細胞 請說出細胞的名稱 2 它們分別生活在什么樣的環境中 兩者生活環境有何不同 11 學習資料 單細胞生物與外界環境的關系 營養物質 代謝廢物 外界環境 單細胞生物直接與外界環境進行物質交換即直接從水中獲得養料和氧氣 將CO2等代謝廢物直接排到水中 12 學習資料 血漿 血細胞 紅細胞 白細胞 血小板 觀察血液的組成 白細胞 紅細胞 血小板 多細胞生物內的細胞生活的環境是什么呢 血液 血漿 血漿是血液中的液體成分 90 以上是水 其中含有數千種物質 包括蛋白質 脂質 糖類 各種鹽類 氨基酸 維生素 激素 抗體和各種細胞代謝產物等 血細胞 紅細胞 數量最多 具有運輸氧的功能 還能運輸一部分的二氧化碳白細胞 數量較少 具有防御和保護作用血小板 數量最少 體積小 形狀不規則 具有止血和加速凝血的作用 13 學習資料 溫故知新 血液 血漿 血漿是血液中的液體成分 90 以上是水 其中含有數千種物質 包括蛋白質 脂質 糖類 各種鹽類 氨基酸 維生素 激素 抗體和各種細胞代謝產物等 血細胞 紅細胞 數量最多 具有運輸氧的功能 還能運輸一部分的二氧化碳白細胞 數量較少 具有防御和保護作用血小板 數量最少 體積小 形狀不規則 具有止血和加速凝血的作用 14 學習資料 問題探討 草履蟲和血細胞的生活環境有何異同 相同之處 都是液體環境不同之處是 草履蟲直接生活在外界環境中 血細胞生活在體內的血漿中內環境比外界環境更為穩定內環境 細胞外液 屬于內環境 15 學習資料 一 體內細胞生活的環境 生物體內以水為基礎的液體 統稱為體液 約占2 3 約占1 3 體液 細胞內液 細胞外液 組織液 血漿 淋巴液 1 體液 2 體液的組成 16 學習資料 3 內環境 1 內環境的概念 由細胞外液構成的液體環境叫做內環境 17 學習資料 一 體內細胞生活的環境 18 學習資料 一 體內細胞生活的環境 19 學習資料 1 為什么說細胞外液是細胞直接生活的環境 2 組織液 血漿和淋巴有什么異同 3 組織液 血漿和淋巴之間有什么內在聯系 能不能說全身的細胞外液是一個有機的整體 20 學習資料 P3思考與討論提示 1 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 由此可見 細胞外液是體內細胞直接生活的環境 21 學習資料 2 相同點 它們都屬于細胞外液 共同構成人體內環境 基本化學組成相同 不同點 在人體內存在的部位不同 血漿位于血管內 組織液分布于組織細胞之間 淋巴分布于淋巴管中 生活于其中的細胞種類不同 存在于組織液中的是體內各組織細胞 存在于血漿中的是各種血細胞 存在于淋巴中的是淋巴細胞等 所含的化學成分有差異 如血漿中含有較多的蛋白質 而組織液和淋巴中蛋白質很少 22 學習資料 3 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 淋巴經淋巴循環由左右鎖骨下靜脈匯入血漿中 它們之間的關系如下圖所示 由此可見 全身的細胞外液是一個有機的整體 23 學習資料 P3思考與討論提示 24 學習資料 CO2和代謝廢物 血漿 組織液 淋巴 雙向滲透 細胞 O2和營養物質 細胞外液 內環境 血細胞 大多數細胞 淋巴細胞 吞噬細胞 請用箭頭表示組織液 血漿 淋巴之間的聯系 血漿 組織液和淋巴所組成的細胞外液 是一個有機的整體 是體內細胞生活的直接環境 內環境 淋巴循環 構建模型 25 學習資料 請將人體 細胞 內環境 外環境 細胞外液填入相應位置 細胞 內環境 人體 外環境 構建模型 26 學習資料 思考討論 人體內所有細胞生活的內環境都一樣嗎 人體內的液體都屬于內環境嗎 1 細胞內液不屬于內環境2 人的呼吸道 肺泡腔 消化道等屬于與外界相通的環境 因而汗液 尿液 消化液 淚液等液體不屬于內環境的組成成分3 體腔液 關節液雖在體內 但它們不在細胞間 不為組織細胞提供物質交換 故不屬于內環境 請寫出以下細胞的內環境 肝細胞 紅細胞 淋巴細胞毛細血管壁細胞 毛細淋巴管細胞 組織液 血漿 組織液 組織液 淋巴 血漿 淋巴或血漿 27 學習資料 小結 歸納與整理 內環境屬于多細胞動物的一個概念 單細胞生物無所謂內環境 正常內環境中必定有活細胞存在 人的呼吸道 肺泡腔 消化道 淚腺等有孔道與外界相通的結構中的液體應視為外部環境 28 學習資料 例 下列各組化合物中全是內環境成分的是 AO2 CO2 血紅蛋白 H BH2O2酶 抗體 激素 H2OC纖維蛋白原 Ca2 載體DNa HPO42 葡萄糖 氨基酸 D 體內的一些液體如尿液 淚液 消化液等不是細胞外液 內環境與細胞外液是同一概念 內環境是相對于外界環境提出 細胞外液是相對于動物和人的細胞內液提出的 主要包括組織液 血漿和淋巴 但不是說就只有這三種 例如 腦脊液也屬于內環境組成成分 29 學習資料 內環境中都包含哪些化學成分呢 30 學習資料 二 細胞外液的成分 P4 31 學習資料 1 如何對表中物質按化學性質分類 表中的化學物質可分為無機物和有機物 2 除表中所列的成分外 血漿中還含有哪些物質 還含有氣體分子 主要是氧氣和二氧化碳 調節生命活動的各種激素 其他有機物 如維生素 等 3 在組成血漿的離子中 哪些離子的含量較多 它們可能起什么作用 Na Cl 含量較多 它們的作用主要是維持血漿滲透壓 資料分析與討論 32 學習資料 4 HCO3 HPO42 維持血漿的酸堿平衡 5 任選其中一成分 分析它的來源和去路 并說明這與人體的哪些系統有關 如血漿中的葡萄糖主要來源于食物中的糖類 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 最終生成二氧化碳和水 并排入內環境中 二氧化碳通過血液循環被運輸到肺 通過呼吸系統排出體外 而多余的水主要在腎臟通過形成尿液排出體外 資料分析與討論 33 學習資料 血漿的化學成分 血漿 營養物質 代謝廢物 氣體 調節物質 水 無機鹽 蛋白質 葡萄糖等 尿素等 等 胰島素等 注意 組織液 淋巴的成分與血漿大體相同相同 但血漿中的蛋白質含量較多 淋巴和組織液中蛋白質含量較少 思考 白細胞 呼吸酶 血紅蛋白是否屬于細胞外液的成分 34 學習資料 血漿的化學成分 三種細胞外液關系相似性 成分相近 區別 組織液和淋巴中 蛋白質含量很少 二 細胞外液的成分 概括地說 細胞外液本質上是一種鹽溶液 類似于海水 生命起源于海洋 35 學習資料 細胞外液的三種主要液體的區別與聯系 36 學習資料 思考討論 如何判斷一種物質是否屬于 內環境的成分 1 先確定該成分是否屬于血漿 組織液與淋巴中 凡是存在于細胞外液中的一切物質 包括水 氣體分子 代謝產物 營養物質 酶 激素 遞質 抗體等 均可看做內環境成分 2 以下成分不屬于內環境成分 1 只能存在于細胞內或細胞膜上的成分 血紅蛋白 糖蛋白 細胞膜上的載體 胞內酶 如呼吸酶 及核酸等 2 一切與外界相通的管腔 如消化道 呼吸道 尿道等 及與外界相通的液體 如淚液 汗液 尿液 消化液等 均不可看做內環境 因而其所含物質也不可看做是內環境成分 37 學習資料 包含這些化學成分的細胞外液具有怎樣的理化性質呢 38 學習資料 水分進出人體血紅細胞的狀況 水分滲透的方向 低濃度溶液高濃度溶液 低滲溶液 高滲溶液 等滲溶液 39 學習資料 思考 生理鹽水的濃度是多少 醫生給別人輸液時為什么必須使用生理鹽水 溶液的質量分數低于0 9 組織細胞會吸水溶液的質量分數高于0 9 組織細胞會失水哺乳動物的生理鹽水是質量分數為0 9 的NaCl溶液 它是血漿的等滲溶液 40 學習資料 三 細胞外液的滲透壓和酸堿度 1 細胞外液的理化特性包含幾個主要方面 2 濃度與細胞生存的關系 3 滲透壓的概念以及與濃度的關系 4 細胞外液的酸堿度和溫度與細胞的生命活動有什么關系 舉例說明 帶著問題閱讀課文P5 41 學習資料 三 細胞外液的理化性質 滲透壓的概念 是指溶液中溶質微粒對水的吸引力 滲透壓的大小 取決于單位體積內的微粒數目 溶液濃度高 對水的吸引力大 滲透壓越高 影響滲透壓的因素 主要與離子和蛋白質的含量有關 細胞外液滲透壓90 以上來源于Na 和Cl 滲透壓 血漿滲透壓約為770KPa 42 學習資料 酸堿度 血液酸堿度的調節 在緩沖物質的調節下始終維持在7 35 7 45之間 血液中含有許多對對酸堿度起緩沖作用的物質 緩沖物質 每一對緩沖物質都是由一種弱酸和相應的一種強堿鹽組成的 如H2CO3 NaHCO3 NaH2PO4 Na2HPO4 7 35 7 45 43 學習資料 1 當酸性物質增加時 如乳酸 HL 過多時 HL NaHCO3 NaL H2CO3H2CO3 H2O CO22 當堿性物質增多時 如 Na2CO3 Na2CO3 HCO3 2NaHCO3穩態的維持是在神經系統和體體液共同調節下 各器官系統協調活動的結果 呼吸運動排出 腎臟排出 44 學習資料 正常人血漿近中性 PH為7 35 7 45血漿中維持PH值相對穩定的物質是HCO3 HPO42 等 劇烈運動時血漿pH的調節 由肺將CO2排出 三 細胞外液的理化性質 酸堿度 45 學習資料 三 細胞外液的理化性質 正常的溫度一般維持在37OC左右 溫度 細胞外液的理化性質特點 相對穩定 在適宜范圍內有所變動 46 學習資料 與體內細胞進行物質交換直接有關的系統 47 學習資料 為什么內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介 體外 內環境 體外 細胞內液 體外 體外 呼吸系統 消化系統 泌尿系統 皮膚 營養物質 營養物質 代謝廢物 O2 CO2 代謝廢物 代謝廢物 O2 CO2 重吸收 48 學習資料 CO2和代謝廢物 血漿 組織液 淋巴 雙向滲透 細胞 O2和營養物質 淋巴循環 細胞外液 內環境 四 內環境是細胞與外界進行物質交換的媒介 外界環境 49 學習資料 外界環境中的物質 體內細胞 食物消化系統 內環境 四 內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介 50 學習資料 內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介 外界環境 內環境 血漿 組織液 淋巴 細胞 氧氣 二氧化碳 養料 代謝廢物 養料 二氧化碳 氧氣 代謝廢物 總結 呼吸系統 消化系統 循環系統 泌尿系統是人體實現物質交換密切相關的四大系統 51 學習資料 本節要點 第一節細胞生活的環境 一 體內細胞生活在細胞外液中體液 人體體內都含有大量以水為基礎的液體 GO 細胞外液 存在于細胞外 約占1 3 52 學習資料 二 細胞外液成分比較 1 組織液 淋巴的成分和含量與血漿相近 2 最主要區別是血漿中含有較多的蛋白質 而組織液和淋巴中的蛋白質含量很少 三 細胞外液的理化性質滲透壓 大小主要與蛋白質 無機鹽離子的含量有關酸堿度 正常人血漿近中性 pH為7 35 7 45溫度 一般維持在37 四 內環境與外環境的關系1 細胞直接與內環境進行物質交換 內環境通過消化 呼吸 循環 泌尿等系統的參與 與外界環境進行物質交換 2 內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介 53 學習資料 思考 生理鹽水的濃度是多少 醫生給別人輸液時為什么必須使用生理鹽水 溶液的質量分數低于0 9 組織細胞會吸水溶液的質量分數高于0 9 組織細胞會失水哺乳動物的生理鹽水是質量分數為0 9 的NaCl溶液 它是血漿的等滲溶液 54 學習資料 滲透壓 可剛好阻止水滲透的壓強為滲透壓溶液濃度越高 溶質微粒越多 溶液滲透壓越高 對水的吸引力越大 小分子及離子為主蛋白質等大分子很小但很重要不易透過細胞膜及毛細血管壁等 55 學習資料 二 內環境與外界環境的差別 2 細胞外液的穩定性 1 相對穩定的滲透壓90 以上來源于Na 和Cl 2 相對穩定的酸堿度血漿pH7 35 7 45與含有HCO3 和HPO42 有關 3 相對穩定的溫度37 左右 56 學習資料 食物中的糖類 消化分解 葡萄糖 小腸絨毛內的毛細血管 主動運輸 經血液循環 全身各處 組織細胞 葡萄糖 氧化分解 CO2 細胞外液 肺 經血液循環 呼吸運動 體外 5 如血漿中的葡萄糖 57 學習資料 三 內環境是細胞與外環境進行物質交換的媒介 58 學習資料 三 內環境是細胞與外界進行物質交換的媒介 59 學習資料 1 不經消化 食物中的Na 和Cl 食物中的糖類 蛋白質 消化分解 葡萄糖 氨基酸 小腸絨毛內的毛細血管 主動運輸 主動運輸 經血液循環 組織液和淋巴 60 學習資料 2 細胞代謝產生CO2CO2 H2OH2CO3H HCO3 主要與呼吸系統有關 碳酸酐酶 物質交換 細胞外液 61 學習資料 3 人體產熱 人體散熱 體溫調節機制 動態平衡 細胞中有機物的氧化分解釋放能量主要是肝臟 骨骼肌 汗液蒸發 皮膚內毛細血管輻射散熱 及呼吸 排尿 排便等 神經調節 體液調節 62 學習資料 4 體內細胞產生的代謝廢物排出的途徑皮膚分泌汗液泌尿系統形成并排出尿液 主要途徑 呼吸系統的呼氣尿素主要通過尿液及汗液分泌排出體外CO2通過呼氣運動排出體外 63 學習資料 1 體內細胞只有經過內環境才能與外界進行物質交換內環境是體內細胞與外界環境進行物質交換的媒體2 直接與內環境的物質交換有關的系統有四個 消化 呼吸 循環 排泄系統 3 組織細胞既依賴于內環境 又參與了內環境的形成和維持 三 內環境是細胞與外環境進行物質交換的媒介 64 學習資料 練一練 1 下列有關人體細胞外液的敘述中 不正確的是 C A人體內的細胞外液構成人體的內環境B人體內的細胞外液主要包括血漿 組織液 淋巴C人體內的所有液體統稱細胞外液D人體內細胞通過細胞外液與環境交換物質 2 內環境中不含 A血紅蛋白B尿素C葡萄糖D二氧化碳 A 3 血漿中的水來自 A組織液B血漿 消化道C淋巴 組織液D消化道 組織液 淋巴 D 65 學習資料 4 人體占體液總量比例最多的是 A 細胞內液B 細胞外液C 血漿D 組織液 5 人體組織液中的氧氣要進入組織細胞中參與氧化分解有機物 需要通過的磷脂分子層 A 2層B 3層C 4層D 6層 6 血細胞 肌細胞和淋巴細胞所處的內環境分別是 A 血漿 體液 體液B 血液 體液 淋巴C 血漿 組織液 淋巴D 血液 細胞外液 體液 A D C 66 學習資料 7 右圖為人體某組織的一部分 據圖回答 1 指出圖中所指部位名稱 表示為組織間隙的 表示在毛細血管內的 表示在淋巴管內的 2 以上 合稱 液 它構成了體內細胞生活的液體環境 故稱 組織細胞 組織液 血漿 淋巴液 細胞外 內環境 67 學習資料 P5思考與討論提示 1 Na 和Cl 等直接來自于食物 不需要經過消化可以直接被吸收 葡萄糖 氨基酸等物質主要來自于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 上述物質在小腸內經主動運輸進入小腸絨毛內的毛細血管中 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 2 細胞代謝產生的CO2與H2O結合 在碳酸酐酶作用下 發生下列反應 CO2 H2OH2CO3H HCO3 HCO3 通過與細胞外的陰離子交換到達細胞外液 即組織液 血漿或淋巴中 主要與呼吸系統有關 68 學習資料 3 人體具有體溫調節機制以保持細胞外液溫度的恒定 詳細內容可參考教材第2章關于人體體溫調節的內容 參與體溫調節的器官和系統有皮膚 肝臟 骨骼肌 神經系統 內分泌系統 呼吸系統等 4 體內細胞產生的代謝廢物主要通過皮膚分泌汗液 泌尿系統形成 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 血漿中的尿素