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第1章 人体的内环境与稳态
第1节 细胞生活的环境
第2课时 细胞外液的成分和理化性质　
一、细胞外液的成分
1．如何将表中物质按化学性质进行归类？
2．除表中所列成分外，血浆中还可能含有哪些物质？
表中的化学物质可分为无机物和有机物。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）、脂质（如各种脂肪酸、脂肪、卵磷脂、胆固醇）、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。
还含有气体分子（主要是氧气和二氧化碳）、调节生命活动的各种激素、其他有机物（如维生素）等。
一、细胞外液的成分
3．在组成血浆的离子中，哪些离子的含量较多？它们可能起什么作用？
4．HCO3-、HPO42-可能起什么作用？
Na+、Cl-含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。
维持血浆的酸碱平衡。
一、细胞外液的成分
5．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。
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，并排入内环境中。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通过形成尿液排出体外。
一、细胞外液的成分
（1）血浆的主要成分：
一、细胞外液的成分
①血浆中约90%为水；其余10%分别是：蛋白质（7%~9%）、无机盐（约1%），以及血液运输的其他物质包括各种营养物质（如葡萄糖）、激素、各种代谢废物等。
②组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆相近，区别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
一、细胞外液的成分
（2）血浆、组织液、淋巴成分的比较：
一、细胞外液的成分
①血浆中约90%为水；其余10%分别是：蛋白质（7%~9%）、无机盐（约1%），以及血液运输的其他物质包括各种营养物质（如葡萄糖）、激素、各种代谢废物等。
②组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆相近，区别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
③细胞外液类似于海水，在一定程度上反映了生命起源于海洋。
一、细胞外液的成分
（2）血浆、组织液、淋巴成分的比较：
存在于内环境的成分
①从外界环境进入细胞的物质；
②在细胞内产生，运输到细胞外液的物质，如激素、抗体。
不属于内环境成分的四类物质
①细胞内部特有的物质：包括结构蛋白（例如血红蛋白）和胞内酶（例如呼吸酶、ATP合成酶、DNA聚合酶等）、核酸、糖原等；
②细胞膜的成分：例如受体蛋白、载体蛋白；
③与外界相通的管腔中的成分（细胞合成后，直接分泌到外界环境中）：例如各种消化酶（唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶）、尿液、泪液、唾液、汗液等；
④不能被消化吸收的物质：纤维素、淀粉、麦芽糖等。
一、细胞外液的成分
我来即我在
（1）渗透压的概念：
（2）渗透压的大小：
溶液中溶质微粒对水的吸引力
①单位体积溶液中溶质微粒越多
溶液浓度越高
对水的吸引力越大
溶液渗透压越高
②细胞外液渗透压90%以上来源于Na+和Cl-
分析下列3幅图中细胞内液浓度与细胞外液浓度之间的大小关系：
1、渗透压
二、细胞外液的理化性质
渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，即微粒越多、渗透压越高。
思考与讨论
生理盐水的浓度是多少 为什么医院里给病人输液时必须使用生理盐水？
提示：哺乳动物的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液，这样的溶液所提供的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同，所以是血浆的等渗溶液。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。
二、细胞外液的理化性质
（1）正常人的血浆近中性，pH为7.35~7.45
（2）平衡的维持：缓冲物质H2CO3/NaHCO3；NaH2PO4/Na2HPO4
HCO3-
H2CO3
＋H+
＋OH-
2、酸碱度
二、细胞外液的理化性质
人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。
相对稳定，在适宜范围内有所波动。
3、温度
二、细胞外液的理化性质
三、内环境和外界环境的物质交换
细胞作为一个开放系统，可以直接与内环境进行物质交换：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。
思考与讨论
1．维持渗透压的Na+和CI-以及葡萄糖、氨基酸等物质是经过哪些途径进人内环境的？
提示：Na+和Cl-等直接来自于食物，不需要经过消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质。糖类和蛋白质是两类大分子物质，必须经过消化系统的消化，分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中，经血液循环运输到全身各处的毛细血管中，再通过物质交换过程进入组织液和淋巴。
三、内环境和外界环境的物质交换
思考与讨论
2．参与维持pH的HCO3-是怎样形成的？这与体内哪些系统的活动有关？
提示：细胞代谢产生的CO2与H2O结合，在碳酸酐酶作用下，发生下列反应：
CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO3-。
HCO3-通过与细胞外的阴离子交换到达细胞外液，即组织液、血浆或淋巴中。主要与呼吸系统有关。
三、内环境和外界环境的物质交换
思考与讨论
3．细胞外液的温度能够保持稳定的根本原因是什么？试推测哪些器官和系统参与了体温的维持？
提示：人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的恒定。详细内容可参考教材第2章关于人体体温调节的内容。参与体温调节的器官和系统有皮肤、肝脏、骨骼肌、神经系统、内分泌系统、呼吸系统等。
三、内环境和外界环境的物质交换
思考与讨论
4．体内细胞产生的代谢废物，如尿素和CO2是怎样从内环境排到体外的？
提示：体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液，泌尿系统形成、排出尿液和呼吸系统的呼气这三条途径来排出，其中以泌尿系统和呼吸系统的排泄途径为主。例如，血浆中的尿素主要通过肾脏形成的尿液排出体外。血浆中的CO2通过肺动脉进入肺泡周围的毛细血管，由于血液中的CO2分压大于肺泡中CO2的分压，CO2就从血液中向肺泡扩散，再通过呼气运动将其排出体外。
三、内环境和外界环境的物质交换
三、内环境和外界环境的物质交换
内环境稳态与消化、呼吸、循环、泌尿系统的功能联系示意图
三、内环境和外界环境的物质交换
体外
肺
O2
内环境
O2
细胞
CO2
CO2
小肠
体外
营养物质
肾脏
体外
代谢废物
皮肤
体外
代谢废物
重吸收
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等分别经什么途径进入内环境的？
Na+和Cl-直接来自食物，不需要经过消化，可直接被吸收（主动运输）。葡萄糖、氨基酸来自食物中的糖类和蛋白质，要经过消化系统的消化，分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收(主动运输)。
O2经过呼吸系统进入内环境
2、参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的？
CO2+H2O
H2CO3
H++HCO3-
3、体内细胞产生的代谢废物（如尿素和二氧化碳）是通过哪些器官从内环境排到体外的？
体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液、泌尿系统排出尿液和呼吸系统的呼气这三条途径来排出，其中以泌尿系统和呼吸系统的排泄途径为主。例如，尿素主要通过肾形成的尿液排出体外，CO2主要通过肺扩散出去，再通过呼气运动排出体外。
食 物
（运输作用）
循 环 系 统
物质残渣（一直未进入体内）
营养物质
气 体
呼 吸 系 统
O2
（消化、吸收作用）
消 化 系 统
CO2、少量水
其余代谢
终产物
皮 肤
（排泄作用）
泌尿系统
内 环 境
组 织 细 胞
O2
代谢终产物
体外
体外
内环境与外界环境的物质交换需要各个系统的参与。
三、内环境和外界环境的物质交换
肺
小肠
肾脏
、营养物质
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。
细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。
细胞与内环境之间也是相互影响、相互作用的。
内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
三、内环境和外界环境的物质交换
机体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。

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