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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
描述内环境的组成。
描述内环境的成分及其理化性质。
阐明机体细胞生活在内环境中，通过内环境与外界环境
进行物质交换，同时也参与内环境的形成和维持。
讨论1：图片所示的各是什么细胞？它们分别生活在什么环境中？尝试说明他们生活环境的异同。
在初中的生物学课上，你曾观察过多种动物细胞的装片。右侧的图片你一定还有印象。
单细胞生物：细胞________直接与外界环境进行物能交换
多细胞生物：细胞________直接与外界环境进行物能交换
【异】
能
多数不能
讨论2：若将血细胞置于草履虫的生活环境中，会发生什么变化？
吸水膨胀甚至胀破
【同】都生活在____环境中，并与环境不断进行着________________
液体
物质和能量的交换
图1
图2
图3
体内的液体环境
草履虫
血细胞
体内细胞
外界水环境
血浆
情景导入
讨论3：《红楼梦》中有句话说“女人是水做的”，你觉得有无道理？请说明理由。
在初中的生物学课上，你曾观察过多种动物细胞的装片。右侧的图片你一定还有印象。
有道理
图1
图2
图3
体内的液体环境
草履虫
血细胞
体内细胞
外界水环境
血浆
情景导入
多细胞生物体内以水为基础的液体统称为体液。
细胞
外液
约占____
细胞
内液
2/3
作用:________________________
新陈代谢的主要场所
作用:__________________________
体内细胞的生活环境
组织液
血浆
淋巴液等
约占____
1/3
脑脊液是脑细
胞的生活环境
体液
(水+离子+化合物)
一、体内细胞生活在细胞外液中
1.体液：
【温馨提示】体液的特点是在正常情况下都不会排出体外，因为没有管道与外界相通。而泪液、汗液、尿液、消化液(如唾液、胃液、肠液)等，都能通过管道排出体外，因而都__________体液（常考点）。
不属于
脑脊液
离心
新鲜血液
离心后
离心前
【易错点】有人说，血液 = 血浆，对吗？
血浆(__色)
白细胞
血小板
红细胞(__色)
白细胞
红细胞
血小板
血浆
【实验探究】血液的构成——____法。
【实验结论】血液____血浆，血液=血浆+________。血细胞的生活环境是______。
红
黄
≠
血细胞
离心
血液(__色)
红
血细胞
生活
环境
血浆
(1)血 浆
2.内 环 境
毛细血管壁细胞
组织液
大部分
营养物质
代谢产物
渗出
血
浆
组织细胞
组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。
(2)组织液：
思考: 手或脚上有时候会磨出“水泡”，其中的液体主要是？
组织液
存在于组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液。
主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间形成，大部分物质能被重新吸收回血浆。
淋巴液是淋巴细胞等直接生活的环境。
存在于淋巴管中，由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成。淋巴液在淋巴管中流动，经过淋巴器官，最终汇入血浆。
(3)淋巴液：
左右锁骨下汇入血浆
【合作探究1】胰腺分为外分泌腺和内分泌腺两部分。外分泌腺分泌胰液，胰液通过胰腺管排入十二指肠，有消化蛋白质、脂肪和糖的作用。内分泌腺主要由胰岛组成，能分泌不同的激素。观察胰腺组织局部结构模式图（如图）
(1)图中A液、B液和C液分别是什么？图中还有哪种体液？
(2)胰腺分泌的胰液属于细胞外液吗？判断依据是什么？
(3)结合图示，分析胰腺组织不同细胞直接生活的内环境
提示：(1)组织液、血浆和淋巴液。还含有细胞内液
体内细胞 直接生活的环境
血细胞(如红细胞、白细胞) 血浆
毛细血管壁细胞 ___________
毛细淋巴管壁细胞 ___________
淋巴细胞 ___________
胰腺组织细胞 组织液
血浆和组织液
淋巴液和组织液
淋巴液和血浆
(2)不属于。胰液通过胰腺导管排到消化道中，与外界环境直接想通。
【合作探究1】胰腺分为外分泌腺和内分泌腺两部分。外分泌腺分泌胰液，胰液通过胰腺管排入十二指肠，有消化蛋白质、脂肪和糖的作用。内分泌腺主要由胰岛组成，能分泌不同的激素。观察胰腺组织局部结构模式图(如图)。
(4)结合图示，尝试用概念图的形式归纳概括体液的组成及相互关系，并总结细胞外液的成分来源？
【总结】血浆的来源：①从消化道吸收；②组织液的回渗；③淋巴液在左右锁骨下静脉的汇入；组织液的来源：①血浆透过毛细血管壁进入；②来自细胞内液（组织细胞代谢产物）；淋巴液的来源：①组织液渗入毛细淋巴管形成； ②消化道的吸收。
提示：
血浆
组织液
淋巴
细胞内液
【方法技巧】内环境示意图中各组分的判断方法
（3）A端若为动 脉上端，则一般情况下A处氧分压高于B处；A处营养物质含量高于B处，B处CO2和代谢废物含量均高于A处。
结论：甲是细胞内液，乙是组织液，丙是血浆，丁是淋巴。
1.细胞外液的成分
成分 含量
丙氨酸氨基转移酶 9~60 U/L
总蛋白 65~85 g/L
总胆红素 5~21 μmol/L
酸性磷酸酶 45~125 U/L
尿素 2.8~7.2 mmol/L
肌酐 57~111 μmol/L
尿酸 208.3~428.4 μmol/L
葡萄糖 3.9~6.1 mmol/L
乳酸脱氢酶 140~271 U/L
三酰甘油 0~1.7 mmol/L
成分 含量
总胆固醇 3.1~5.2 mmol/L
钠 137~146 mmol/L
钾 3.5~5.3 mmol/L
钙 2.2~2.65 mmol/L
磷 0.81~1.45mmol/L
镁 0.73~1.06 mmol/L
血清铁 11~30 μmol/L
氯 99~110 mmol/L
碳酸氢盐 22~28 nmol/L
总CO2 21~31.3 mmol/L
血浆的化学组成
1.血浆中这么多物质，你能将它们归类吗？
2.除表中所列成分外，血浆中还可能有哪些物质？
3.回忆所学知识，你能说出其中哪些物质在人体中的作用？
提示：分为无机物和有机物两类;也可分为营养物质和代谢废物。也可以采取其他的分类方式。
提示：还含有各种激素、维生素、O2等。
提示：葡萄糖是主要的能源物质，三酰甘油是储备的能源物质，蛋白质是生命活动的主要承担者，无机盐能够调节人体生命活动。
二、细胞外液的成分及内环境的理化性质
1.细胞外液的成分
血浆的化学组成
成分 含量
丙氨酸氨基转移酶 9~60 U/L
总蛋白 65~85 g/L
总胆红素 5~21 μmol/L
酸性磷酸酶 45~125 U/L
尿素 2.8~7.2 mmol/L
肌酐 57~111 μmol/L
尿酸 208.3~428.4 μmol/L
葡萄糖 3.9~6.1 mmol/L
乳酸脱氢酶 140~271 U/L
三酰甘油 0~1.7 mmol/L
成分 含量
总胆固醇 3.1~5.2 mmol/L
钠 137~146 mmol/L
钾 3.5~5.3 mmol/L
钙 2.2~2.65 mmol/L
磷 0.81~1.45mmol/L
镁 0.73~1.06 mmol/L
血清铁 11~30 μmol/L
氯 99~110 mmol/L
碳酸氢盐 22~28 nmol/L
总CO2 21~31.3 mmol/L
4.从葡萄糖、甘油三酯、尿素、钠中，任选一种你熟悉的成分，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：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人血液，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，为生命活动提供能量。生成的CO2和水，先排人内环境中，然后通过血液循环运输到相应都位排出，CO2由呼吸系统排出，多余水分主要由泌尿系统排出。
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。
组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆相近，但组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
细胞外液类似于海水，反映了生命起源于海洋。
【即时背诵】
【总结】不属于内环境成分的四类物质：①细胞内特有的物质：包括结构蛋白（血红蛋白）和胞内酶（呼吸酶、解旋酶、DNA聚合酶等）、核酸、糖原等；②细胞膜的成分：受体蛋白、载体蛋白；③与外界相通的管腔中的成分：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不能被机体直接吸收的物质：纤维素、麦芽糖等
(1)渗透压
①概念：
溶液中溶质微粒对水分子的吸引力。
②决定因素：
取决于单位体积内溶质微粒的数目，与微粒的大小与种类无关。
Q1：葡萄糖和蔗糖分子不能通过半透膜，一段时间后Ｕ型管中的液面如何变化？
Q2：0.3mol/L的葡萄糖溶液的渗透压和0.3mol/L氯化钠溶液的渗透压相同吗？
0.3mol/L氯化钠溶液的渗透压是0.3mol/L葡萄糖溶液的2倍
【判断技巧】溶质微粒数目越多，即溶液浓度（物质的量浓度）越高，溶液渗透压越高!
2.内环境的理化性质
③血浆渗透压：大小主要与无机盐（主要是Na+、Cl-)、蛋白质的含量有关。
血浆渗透压
胶体渗透压：由蛋白质等大分子物质的渗透压
晶体渗透压：由无机盐等小分子物质的渗透压
血浆渗透压的大小主要取决于无机盐
单位体积血浆中蛋白质微粒数目远小于无机盐离子
原因
④细胞外液渗透压：在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的是Na+和Cl-，细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl- 。
⑤细胞内液渗透压：细胞内液渗透压来源于K+
(2)酸碱度
正常人的血浆近中性，pH为7.35~7.45
有多个缓冲对：NaHCO3/H2CO3、Na2HPO4/NaH2PO4
维持因素
【合作探究2】我们每日的饮食中摄入大量的淀粉和蛋白质类食物，这些食物需要在消化道内被消化成小分子物质---葡萄糖、氨基酸才能被细胞吸收利用。有些人蛋白质摄入量过少，营养不良，会导致身体浮肿。
1.判断下列物质属于内环境成分的是_____________；不属于内环境成分的是_____________
①氧气 ②氨基酸 ③呼吸酶 ④血红蛋白 ⑤Ca 载体 ⑥激素 ⑦CO ⑧尿液⑨尿素 ⑩纤维素 麦芽糖 维生素
2.糖尿病人的血浆中的葡萄糖含量较高会使血浆渗透压如何变化 为什么
3.细胞外液中溶质含量最多的是蛋白质，为什么细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-？
提示：升高。血浆中的葡萄糖含量不断升高，使血浆中的溶质微粒增加，从而使细胞外液渗透压升高。
提示：溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。虽然蛋白质含量最高，但蛋白质分子质量较Na+和Cl-大得多，数目远小于Na+和Cl-。
①②⑥⑦⑨⑿
③④⑤⑧⑩⑾
【合作探究2】我们每日的饮食中摄入大量的淀粉和蛋白质类食物，这些食物需要在消化道内被消化成小分子物质---葡萄糖、氨基酸才能被细胞吸收利用。有些人蛋白质摄入量过少，营养不良，会导致身体浮肿。
提示：与组织液相比，血浆含有较多的蛋白质，因此营养不良对血浆渗透压的影响更大，导致血浆渗透压低于组织液渗透压水分过多地流向组织液从而造成组织水肿。
4.组织水肿是指组织间隙液体过多而引起的全身或身体的一部分肿胀的症状。请结合渗透压的概念及下图所示模型，思考为什么营养不良会导致组织水肿？
血浆
组织液
淋巴
细胞内液
【归纳】组织液生成、回收异常----组织水肿
(1)本质：组织间隙积聚的组织液过多。
(2)原因：血浆渗透压下降或组织液渗透压升高而导致水分过多地进入组织液引起的。
三、 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
(1)营养物质进入组织细胞
(2)O2进入细胞内被利用
(3)CO2排出体外与O2进入细胞内所经历的途经正好相反
(4)尿素等代谢废物排出体外
模型
构建
外界环境中的物质
营养物质
CO2、废物
细胞内液
CO2
呼吸系统
O2
水、营养物质
代谢废物
循环系统
泌尿系统、皮肤
肾小管重吸收作用
消化系统
O2、营养
内、外环境的物质交换
内环境与细胞的物质交换
内环境
血浆
血液循环
O2、营
CO2、废
淋巴循环
淋巴
组织液
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
内环境与外界环境的物质交换需要各个系统的参与
细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。
【合作探究3】某同学放学回家后突然感觉到腹痛，接着出现了呕吐、腹泻等症状，他喝了两口热水后去医院就诊，经诊断为急性肠胃炎。医生对其肌肉注射消炎药物后，还静脉补充了质量分数为 5%~10%的葡萄糖盐水等。
1.肌肉注射和静脉滴注的物质首先进入的细胞外液分别是什么？
2.据下图描述组织细胞有氧呼吸需要的葡萄糖和 O ，是如何从外界环境进入组织细胞的？
3.据上图描述组织细胞产生的代谢废物，如尿素和CO2是怎样排出
体外的？
提示：组织液、血浆
提示：葡萄糖经消化系统吸收，再进入血液循环系统运输，再经组织液进入组织细胞；O2经呼吸系统吸入，然后进入血液循环系统运输，再经组织液进入组织细胞。
提示：组织细胞经代谢产生的CO2和尿素首先进入组织液，再进入血液循环系统，然后CO2再经呼吸系统排出体外；尿素经泌尿系统和皮肤等排出体外。
1、葡萄糖参与有氧呼吸至少穿过几层生物膜？
穿膜层数：
穿小肠粘膜上皮细胞(2)+
穿毛细血管壁细胞(2)+
穿毛细血管壁细胞(2)+
进入组织细胞(1)=7层
拓展：物质穿膜层数
2、外界空气中的O2进入人体组织细胞中被利用，至少要穿过几层膜？
O2
肺泡
毛细血管
组织细胞
肺泡
毛细血管
组织细胞
穿膜层数：穿肺泡壁细胞（2）+ 穿毛细血管壁细胞（2）+ 进出红细胞（2）+ 穿毛细血管壁细胞（2）+ 进组织细胞（1）+ 进线粒体（2）= 11层
拓展：物质穿膜层数

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