体内细胞的生活环境

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一 二 三
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二、细胞外液
1 .主要成分 (1)血浆:包括水、无机盐和蛋白质,以及血液运送的物质。 (2)组织液和淋巴:成分和含量与血浆相近,最主要的差别在于蛋白质含 量较血浆中少。 2 .本质 是一种盐溶液,类似于海水,在一定程度上反映了生命起源于原始海洋。 3 .理化性质 (1)渗透压。 ①概念:溶液中溶质微粒对水的吸引力。 ②大小:取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目,与溶液的浓度呈正相 关。 ③溶质:主要由蛋白质和无机盐组成。 ④特点:正常情况下,细胞外液渗透压等于细胞内液渗透压。 -5-
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内环境的成分一是来自消化道消化吸收的营养物质;二是来自 气体;三是来自细胞代谢产生的代谢产物;四是来自内分泌腺分泌的激素。
一 二
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二、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
1 .内环境作为细胞与外界环境进行物质交换的媒介,与体内各系统间 发生密不可分的功能联系,如下图。
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细胞外液渗透压的形成主要与无机盐和蛋白质的含量有关,其 作用是维持细胞正常的形态和功能。
第1章
人体的内环境与稳态
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第1节
细胞生活的环境
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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中的媒介。 3 .尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。
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一、体液、细胞外液及内环境三种成分之间的关系
1 .细胞外液与体液的关系 细胞内液(约占 2/3) 体液 血浆 细胞外液(约占 1/3) 组织液 淋巴等 血液包括血浆和血细胞两部分。 血浆:水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、血浆蛋白等 血细胞:红细胞、白细胞、血小板 血液其中血细胞不属于细胞外液,血浆属于细胞外液,因此不能说血液 是细胞外液。
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2 .物质交换途径如下表。
物质类 别 养料(如 葡萄糖) 废物(如 尿素) O2 转移途径 消化(外环境)→吸收 →血液循环→组织液 →组织细胞 组织细胞→组织液→ 血液循环→泌尿系统 或皮肤→体外 肺泡→肺毛细血管→ 血液循环→毛细血管 →组织液→组织细胞 与 O2 的转移途径相 反 相关系统 消化系统循 环系统 循环系统泌 尿系统 呼吸系统循 环系统 循环系统呼 吸系统 穿膜层数 (进出上皮细胞)2 层+(进出 毛细血管壁细胞)4 层+(进 组织细胞)1 层=7 层 (出组织细胞)1 层+(进出毛 细血管壁细胞)4 层+(进肾 小囊腔)2 层=7 层 (出肺泡细胞)2 层+ (进出毛细血管壁细胞)4 层 +(进出红细胞)2 层+(进组 织细胞)1 层=9 层(若被利 用,则再加上进线粒体 2 层, 共 11 层);若 CO2 运输不经 红细胞,则相应减少 2 层膜
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题型一
细胞的渗透压
【例 1 】 一次性过量饮水会造成人体细胞肿胀,功能受损。可用静脉滴注 高浓度盐水(质量分数为 1.8%的 NaCl 溶液)对患者进行治疗。其原理是 ( ) A.升高细胞外液的离子浓度 B.抑制尿液的形成 C.降低细胞内液的离子浓度 D.减少细胞外液液体总量 解析:一次性过量饮水导致细胞外液的离子浓度降低,导致组织液渗透压降 低,从而使细胞吸水肿胀,功能受损。治疗时可静脉滴注高浓度的生理盐水 溶液,升高细胞外液的离子浓度,使其渗透压恢复正常。 答案:A
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三、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
思考:不经常参加劳动的人,偶尔一次用铁锨长时间劳动,手上容易起泡,你 知道泡内的液体是什么吗?来源于哪里?时间长了,泡就会逐渐消失,泡中的 液体到哪里去了? 提示:泡内的液体是组织液。 它是由毛细血管内的血浆透过毛细血管壁进入 组织间隙形成的。时间长了,过多的组织液通过毛细血管壁进入血浆,还有 一部分通过毛细淋巴管壁进入淋巴。
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凡是与外界相连通的环境都属于外部环境,如消化道、 呼吸道、 输精管、输卵管、子宫、膀胱等。因而消化液、汗液、尿液、泪液等都不 属于内环境的组成成分。内环境主要是由组织液、血浆和淋巴组成,此外, 如脑脊液、关节滑液也都属于内环境。
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题型二
内环境的成分及理化性质
【例 2 】 下列属于人体内环境的组成成分的是( ) ①血浆、组织液和淋巴 ②血红蛋白、O2 和葡萄糖 ③葡萄糖、CO2 和胰 岛素 ④激素、分泌小泡和氨基酸 A.①③ B.③④ C.①② D.②④ 解析:从概念内涵上看,内环境即是细胞外液。细胞内的物质不属于内环境 的成分,如②中的血红蛋白和④中的分泌小泡;从概念外延上看,内环境主要 包括血浆、组织液和淋巴三个部分;从组成成分的来源来看,内环境的成分 一是来自消化道消化吸收的营养物质,如水、 无机盐离子、 氨基酸、 葡萄糖、 脂肪酸和维生素;二是来自经肺部气体交换得到的氧气;三是来自细胞代谢 产生的代谢产物,如尿素、 尿酸、 无机盐;四是来自内分泌腺分泌的激素等。 答案:A
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题型三
细胞与内环境的物质交换
【例 3 】 根据下图判断,正确的描述是(
)
①对于组织细胞的正常生理活动,过程 a 较过程 b 和 c 更为重要 ②组织 液中的 CO2 有害无益 ③组织液中的物质是有变化的 ④过程 b 或 c 受阻 可导致组织水肿 A.①③ B.①② C.②④ D.③④
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2 .细胞外液三种成分之间的关系 血浆中的物质除大分子蛋白质外,都可以透过毛细血管壁进入组织细 胞间隙形成组织液。
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一、体内细胞生活在细胞外液中
1 .体液:人体内的全部以水为基础的液体,统称为体液,其组成如下: 血浆 体液 细胞外液 组织液 →内环境 淋巴等 细胞内液 2 .内环境:由细胞外液构成的液体环境。 思考:心肌细胞能够自动节律性收缩,其内环境是什么?毛细血管壁细胞的 内环境是什么? 提示:心肌细胞的内环境是组织液;毛细血管壁细胞的内环境是血浆和组织 液。
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(2)酸碱度。 ①正常人的血浆的 pH:7.35~7.45。 2②调节:pH 能保持稳定与它含有 HCO 3、HPO4 等离子有关。 (3)温度。 人体细胞外液的温度一般维持在 37 ℃左右。 思考:细胞外液渗透压主要由哪些溶质微粒形成?与细胞内液渗透压有什么 关系? 提示:主要由蛋白质和无机盐形成;正常情况下,细胞内液渗透压等于细胞外 液渗透压,这样细胞才能维持正常的形态和功能。
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③一切与外界相通的管腔、囊腔(如消化道、呼吸道、膀胱、子宫等)及与 外界相通的液体(如泪液、汗液、尿液、消化液等)都不是内环境,因而其内 所含物质也不是内环境中的物质。 ④CO2、O2 浓度最高的部位分别是组织细胞、肺泡;最低的部位相反,沿运 输途径方向浓度依次降低,如 O2 浓度:血浆>组织液,CO2 则相反,因为气体通 过自由扩散顺浓度差运输。
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解析:过程 a、b 、c 是指内环境成分间的物质交换,三者的正常运行才能维 持内环境相对稳定,使组织细胞可正常进行生理活动。 组织液中的二氧化碳 对维持内环境稳态具有重要作用,可以调节内环境的 pH,刺激呼吸中枢引 起呼吸反射,排出内环境中过多的二氧化碳。 组织液中的物质处于相对稳定 状态。 组织液的回流有两条途径:一是进入毛细血管;二是进入毛细淋巴管。 哪一条途径阻塞都会引起组织水肿。 答案:D 内环境是由血浆、组织液和淋巴组成的;内环境的 pH 是由血 浆中的缓冲对调节的;组织水肿的原因有血浆蛋白过少、 组织液中代谢产物 过多、毛细淋巴管阻塞等。
绝大部分的组织液还可以重新通过毛细血管壁渗透回血浆中,少部分 (约 10%)则进入毛细淋巴管形成淋巴,淋巴经淋巴循环又进入血浆中,参与 全身的血液循环。
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CO2
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①代谢废物包括 CO2、尿素、多余的 H2O 和无机盐,首先到达 的场所——组织液。相关系统及功能: 循环系统负责运输;呼吸系统排出 CO2 和少量 H2O(以气体形式); 泌尿系统 排出尿素、H2O 和无机盐; 皮肤排出部分 H2O、无机盐和尿素。 与代谢废物 排出有关的系统主要为呼吸系统和泌尿系统,有关的器官主要为肺、 肾脏和 皮肤。 ②体内所有细胞直接获取营养物质的场所都是内环境,不能直接从外界获 取。如皮肤表皮细胞不能从空气中直接吸收利用 O2,而必须从组织液中获 取。