1.1细胞生活的环境

必修1:分子与细胞
必修2:遗传与进化
生命系统的发生和发展;
在细胞水平上认识
生命系统的物质基础和结构基础;
在基因水平认识
必修3:稳态与环境
在个体和群体水平认
识生命系统内部的调节机制以及与环境的关系.
多细胞动物生命系统的结构层 次是怎样的？
多细胞动物生命系统的结构层次
细胞 个体 生物圈 组织 种群 器官 群落 系统 生态系统
各类细胞生存的具体环境 生活的环境 细胞名称
组织细胞
组织液 血浆
血细胞
毛细血管壁细胞
毛细淋巴管壁细胞
淋巴
归纳与整理：
内环境的“内”是相对于个体外环境的“外”而 言的。细胞外液的“外”是相对于细胞的“内”而 言的。两个“内”“外”，着眼点不同。
①内环境属于人和多细胞动物的一个概念，单细胞生物无内环境。 ②正常内环境中必定有活细胞存在。 ③人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺等有孔道与外界相通的，结 构中的液体应视为外部环境。 体内的一些液体如尿液、泪液、消化液等不是细胞外液。 ④血红蛋白、胞内酶等是细胞中的各种成分不属于内环境 ⑤内环境与细胞外液是同一概念。内环境是相对于外界环境提出， 细胞外液是相对于动物和人的细胞内液提出的。主要包括组织液、 血浆和淋巴，但不是说就只有这三种。例如，脑脊液也属于内环境 组成成分。
血浆、组织液和淋巴共 同构成机体内细胞生活的直 接环境。为了区别于个体生 活的外部环境，人们把这个 由细胞外液构成的液体环境 称内环境。
内环境=细胞外液=血浆+组织液+淋巴
血浆、组织液和淋巴之间的关系
当血浆流经毛细血 管时，水和一切能够 透过毛细血管壁的物 质可以在毛细血管动 脉端渗出，进入组织 细胞间隙成为组织液， 约90%的组织液在毛 细血管静脉端又可重 新渗入到血浆中。约 10%的组织液渗入毛 细淋巴管，形成淋巴， 淋巴经淋巴循环 由 左右锁骨下静脉汇入 血浆中。可见全身的 细胞外液是一个有机 整体。
关于组织水肿
正常情况下，毛细血管壁只容许水、葡萄糖、无机盐等小分子透 过毛细血管壁，形成组织液。但当毛细血管受到过敏反应影响通透 性增加时，原来应留血液中的大分子蛋白也透出毛细血管壁，组织 液的浓度就会增加，渗透压升高，水分渗出增多，导致组织液有所 增加。
（3）引起组织水肿的实例：
营养不良 肾小球肾炎 过敏反应 淋巴循环受阻
若呼吸太快、太深或太慢、太浅会出现什么情况？ 3．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。
最基本的生命系统是？
细胞
1.1 细胞生活的环境
一、细胞生活在哪里？
血细胞
项目 单细胞生物 血细胞 生存环境 水环境中 获取营养的方式
直接从水中获得所需要的养料和氧 气，并把代谢的废物直接排到水中
？
？
观察血液的组成
白细胞 红细胞 白细胞 血小板 红细胞 血小板
血 浆 血 细 胞
血浆：血浆是血液中的液体成分，90%以上是水，其 中含有数千种物质，包括蛋白质、脂质、糖类、各种 盐类、氨基酸、维生素、激素、抗体和各种细胞代谢 产物等。(血浆除去纤维蛋白原剩余部分为血清)
各自的来源是怎样的？
血浆来源于： 1.从消化道吸收而来 2.从组织液重吸收而来 3.淋巴由左右锁骨下静脉 汇入 组织液来源： 1.血浆渗出毛细血管 2组织细胞代谢产生 淋巴来源: 毛细淋巴管吸收部分组织液
内环境的成分判定
1内环境中可以存在的物质
①营养成分：O2、水、无机盐、
葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸等。
血 液 血 细 胞
红细胞：数量最多，内含血红蛋白，具有
输氧功能。（正常情况不能渗出血管）
白细胞：数量较少，具有抵御和消灭 入侵病原微生物功能。 血小板：数量最少，体积小，形态不 规则，具有止血和加速凝血的作用。
血浆是血细胞直接生活的环境。
神经细胞、肌肉细胞、表皮细胞等大多数组织 细胞都生活在一种液体环境中，叫组织液。
3、Na＋、Cl－含量较多。它们的作用主要是 维持血浆渗透压。
4、维持血浆的酸碱平衡。
5、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。
淋巴
组织液被毛细淋巴管吸收，成为淋巴液， 也叫淋巴。
左 右 锁 骨 下 静 脉
血浆、组织液和淋巴之间的关系
血 浆
动脉端毛细 血管壁 静脉端毛 细血管壁
组织液
单 向 渗 透 毛 细 淋 巴 管 壁
O2和营养物质 CO2和代谢废物
细 胞
直接回流
淋巴
问：
1
组织细胞 6 5 3
血浆
2
组织液 (细胞间隙液)
②调节成分： 激素、维生素、
抗体、组织胺、神经递质等。
CO2、尿素等。 ③代谢废物：
2内环境中不应存在的物质 2.1血红蛋白、载体蛋白、H2O2酶、细胞呼吸有关酶、复制转录 翻译有关酶、转氨酶等各种胞内酶。
思考：白细胞、呼吸酶、血红蛋白、血浆蛋 白是否属于细胞外液的成分？
例：下列各组化合物中全是内环境成分的是（ A O2、CO2、血红蛋白、H＋ B H2O2 酶、抗体、激素、H2O C 纤维蛋白原、Ca2＋、载体 D Na＋、HPO42－、葡萄糖、氨基酸
D
）
三、细胞外液的理化性质
1.渗透压：
细胞在细胞外液（内环境）中会出现这样的情况吗
三、细胞外液的Biblioteka 化性质1.渗透压：（1）渗透压的概念： 溶液中溶质微粒对水的吸引力 （2）渗透压的大小： ①单位体积溶液中溶质微粒越多 对水的吸引力越大 ②细胞外液渗透压90%以上来源于Na+和Cl③血浆渗透压约为770kPa（37℃时） 溶液浓度越高
根据有关化学平衡的知识，太快、太深的过 2．细胞代谢产生的CO2与H2O结合，在碳酸 度呼吸运动使肺泡内CO2浓度大大降低，从而加 酐酶作用下，发生下列反应： 快了肺部血液中CO CO3 H＋＋HCO3－。 CO2＋H2O H22过多扩散入肺泡，排出体外， 使上述平衡向左移动，血液中的H＋浓度减小，PH HCO3－通过与细胞外的阴离子交换到达细胞外液， 增大，从而导致呼吸碱中毒。反之，将导致呼吸 即组织液、血浆或淋巴中。 酸中毒。 主要与呼吸系统有关。
1、当酸性物质增加时(如乳酸[HL]过多时）
乳酸+NaHCO3 由肺将CO2排出
乳酸钠+H2CO3
H2O+CO2
2、当碱性物质增多时(如[Na2CO3])
Na2CO3 + H2CO3
NaHCO3 由肾脏排出
三、细胞外液的理化性质
3、温度：人体细胞外液的温度一般维 持在37oC。
四、内环境是细胞与外界进行物质 交换的媒介
归纳：血浆的化学成分
营养物质 （水、无机盐、蛋白质、葡萄糖等）
血浆 代谢废物（尿素等） 气 体（Ｏ２、ＣＯ２等）
调节物质（胰岛素等）
• 血浆是血液中的液体成分，90%以上是水，其中含有数千种物质，包 括蛋白质、脂质、糖类、各种盐类、氨基酸、维生素、激素、抗体和 各种细胞代谢产物等； • 组织液是血浆经过毛细血管滤过而形成的，其中各种离子成分与血浆 相同，也存在各种血浆蛋白，但其浓度明显低于血浆； • 组织液中的物质进入毛细淋巴管，就成为淋巴，因此淋巴的成分与组 织液类似。与血浆相比，淋巴中水分的含量明显较多，另外，由肠道 吸收的脂肪绝大部分是经过淋巴而进入血液的。
血浆、组织液、淋巴化学成分的差别概 述
总结：内环境各组分之间的成分并非完全相同，最主要的差别是血浆中 的蛋白质含量很多，而淋巴和组织液中蛋白质的含量较少。概括的说， 细胞外液本质上是一种盐溶液，类似于海水。这在一定程度上反映了生 命起源于海洋。
• 注意：淋巴中的蛋白质多为小分子，也含有纤维 蛋白原
组织液、淋巴与血浆的比较
能被吸收的营养物质会由 消化道（主要是小肠 ） 经 消化道上皮细胞 到消化 道的毛细血管 而不能被吸收的食物残 渣会经过相关肠道由肛 门排出体外
循环系统 循环系统是生物体的体液 （包括血液、淋巴和组织 液）及其借以循环流动的 管道组成的系统。从动物 形成心脏以后循环系统分 为心脏和血管两大部分， 叫做心血管系统。循环系 统是生物体内的运输系统， 它将消化道吸收的营养物 质和由鳃或肺吸进的氧输 送到各组织器官并将各组 织器宫的代谢产物通过同 样的途径输入血液，经肺、 肾排出。
溶液渗透压越高 钾离子在维持细 胞内液渗透压上 起决定作用。
血浆渗透压 :大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关
生理盐水的浓度是多少？为什么医院输液时都用生理盐水
关于等渗溶液
注射
肌肉注射 （组织液） 静脉注射 （血浆）
输液用的生理盐水是质量分数为0.9%的 NaCl溶液，输液用的葡萄糖溶液的质量分数为 5%的。此溶液的渗透压与细胞外液的渗透压相 同。所以是血浆的等渗溶液。如果输液是使用 的NaCl溶液浓度高于和低于0.9%，则会造成组 织细胞吸水和失水，无法保持正常的形态，无 法行使正常的功能。
肾的内部结构示意图
三、细胞外液的理化性质
2、酸碱度
血液酸碱度的调节，在缓冲物质的调节下 始终维持在7.35－7.45之间; 血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的 物质——缓冲物质，每一对缓冲物质都是由一 种弱酸和相应的一种强碱盐组成的，如 H2CO3/NaHCO3 ,NaH2PO4/Na2HPO4
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淋巴液
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