细胞生活的环境-课件

2009年12月29日，“黑河好八连”的战士在哨位上站岗执勤。当日，地处中俄边境的黑龙江黑河市气温是零下35℃。2004年7月28日下午3时，天气闷热难当。重钢股份公司炼钢厂炼钢炉前温度起码超过100℃第一节细胞生活的环境外界环境的剧烈变化内环境的相对稳定人体通过自身的调节一、细胞生活在哪里？项目生存环境获取营养的方式单细胞生物血细胞水环境中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？？血细胞体液细胞内液（存在于细胞内，约占2/3）细胞外液（存在于细胞外，约占1/3）组织液血浆淋巴等二、体内细胞生活在细胞外液中什么是体液？体液的成分和组成是什么？1、体液——人体体内都含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。血浆血细胞红细胞白细胞血小板观察血液的组成白细胞红细胞血小板血浆：血浆是血液的液体成分，90%以上是水，其中含有多种物质，包括蛋白质、脂类、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。血细胞红细胞：数量最多，内含血红蛋白，具有输氧功能。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。血液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。组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境组织液是存在于组织细胞间隙的液体，又叫细胞间隙液2.组织液淋巴是淋巴细胞和吞噬细胞等直接生活的环境组织液被毛细淋巴管吸收，淋巴液又称淋巴，是指在淋巴管内流动的液体。3.淋巴血细胞直接生活在血浆中，体内绝大多数细胞直接生活在组织液中，大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。细胞外液的三种主要液体细胞外液不同点相同点存在部位和组织含有细胞种类与细胞的关系血浆组织液淋巴血管中血液红细胞白细胞血小板一般组织组织细胞淋巴管淋巴淋巴细胞吞噬细胞细胞外液是细胞直接生活的环境都属于细胞外液，共同构成人体内环境，基本的化学成分相同。组织液和淋巴的化学成分最相近组织细胞生活的环境血细胞毛细血管壁细胞毛细淋巴管壁细胞组织液淋巴血浆细胞名称各类细胞生存的具体环境用箭头连线的方式，将组织细胞和内环境中组织液、血浆和淋巴的关系表示出来4.体液间的相互转化血浆、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。血浆组织液细胞内液淋巴双向渗透透过毛细血管淋巴循环单向渗透透过毛细淋巴管O2和营养物质CO2和代谢废物内环境由细胞外液构成的液体环境叫做内环境4、组织液、血浆、淋巴之间的关系5.人体内环境的概念人体内环境是指人体内的细胞生存的液体环境,也就是指细胞外液。血浆淋巴组织液细胞内液血浆、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+淋巴二、体内细胞生活在细胞外液中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。人的呼吸道、肺泡腔、消化道等属于人体与外界相通的环境，因而汗液、尿液、消化液、泪液等液体不属于内环境的组成。内环境概念的内涵④体内的一些液体如尿液、泪液、消化液等不是细胞外液。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。归纳与整理①内环境属于多细胞动物的一个概念，单细胞生物无所谓内环境。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。反馈练习．下列各项中，能视为物质进入内环境的实例的是（）A、精子进入输卵管中B、牛奶被引入胃中C、氧进入血液中的红细胞中D、胰岛素被注射入皮下组织中D思考?单细胞动物草履虫可直接生活在外界环境中，但人体的组织细胞直接处于外界环境中就会死亡，这是为什么？成分含量(%)成分含量(%)水90.7卵磷脂0.2血清白蛋白4.4胆固醇0.22血清球蛋白2.1Na＋0.38纤维蛋白原0.4K＋0.02氨基酸氮0.005Ca2＋0.01尿素氮0.012Mg2＋0.0035其他非蛋白氮0.025Fe2＋0.0001葡萄糖0.08Cl－0.36乳酸0.025HPO42－0.01各种脂肪酸0.38SO42－0.001脂肪0.14HCO3－0.17蛋白质无机盐离子脂质脂质1、细胞外液的成分三、内环境与外界环境的差别1.如何将表中物质按化学性质进行归类？4.HCO3－HPO42－可能起什么作用？表中的化学物质可分为无机物和有机物。3.在组成血浆的离子中，哪些离子的含量较多？可能起什么作用？2.除表中所列成分外，血浆中还可能含有哪些物质？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。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。思考血浆与组织液相互交换组织液形成淋巴思考：组织液与血浆成分是否完全相同？淋巴与组织液成他是否完全相同？血浆的化学成分血浆营养物质代谢废物气体调节物质（水、无机盐、蛋白质、葡萄糖等）（尿素等）（Ｏ２、ＣＯ２等）（胰岛素等）注意：组织液、淋巴的成分与血浆大体相同，但血浆中的蛋白质含量较多，淋巴和组织液中蛋白质的含量较少。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？三、细胞外液的成分1、内环境中不含（）A胰岛素、氨基酸、尿素B酶、甘油、维生素C麦芽糖、淀粉、乳D无机盐、葡萄糖、性激素例：下列各组化合物中全是内环境成分的是（）AO2、CO2、血红蛋白、H＋BH2O2酶、抗体、激素、H2OC纤维蛋白原、Ca2＋、载体DNa＋、HPO42－、葡萄糖、氨基酸DC组织液血浆海水钠钠钠氯氯氯HCO3－HCO3－生命起源于海洋思考？生理盐水的浓度是多少？医生给别人输液时为什么必须使用生理盐水？哺乳动物的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液，它是血浆的等渗溶液。溶液的质量分数低于0.9%，组织细胞会吸水溶液的质量分数高于0.9%，组织细胞会失水包含这些化学成分的细胞外液具有怎样的理化性质呢？四、细胞外液的理化性质1、渗透压概念:指溶液中溶质微粒对水的吸引力.大小：取决于溶液中溶质微粒的数目:溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高;反之,溶液渗透压越低。影响渗透压大小的因素:主要与无机盐,蛋白质的含量有关。Na+在维持细胞外液渗透压上起决定性作用，K在维持细胞内液渗透压上起决定作用。（770KPa)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。四、细胞外液的理化性质2、酸碱度（7.35－7.45）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乳酸+NaHCO3乳酸钠+H2CO3缓冲物质：H2CO3/NaHCO3NaH2PO4/Na2HPO4剧烈运动时：H2O+CO2由肺将CO2排出Na2CO3+H2CO3NaHCO3碳酸钠进入血液：由肾脏排出弱酸/相应强碱盐血浆H2CO3/NaHCO3乳酸乳酸钠H2CO3CO2+H2O肾脏排出体外碳酸钠碳酸氢钠由肾脏排出呼吸NaH2PO4Na2HPO41、当酸性物质增加时(如乳酸[HL]过多时）HL+NaHCO3——→NaL+H2CO3H2CO3——→H2O+CO22、当碱性物质增多时(如[Na2CO3])Na2CO3+HCO3——→2NaHCO3稳态的维持是在神经系统和体体液共同调节下，各器官系统协调活动的结果。呼吸运动排出肾脏排出四、细胞外液的理化性质2、酸碱度（7.35－7.45）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/Na2HPO43、温度：人体细胞外液的温度一般维持在37oC。4、无机盐在细胞外液中的作用①维持细胞外液渗透压：Na+、Cl-是维持细胞外液渗透压的主要离子。②维持细胞外液的酸碱平衡：HCO3-、HPO42-思考讨论：葡萄糖和氧气经过哪些途径进入内环境并最终被组织细胞吸收利用的？肺泡壁细胞小肠粘膜上皮细胞毛细血管壁细胞组织细胞红细胞氧气葡萄糖线粒体五、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介五、内环境是细胞与外环境进行物质交换的媒介1．Na+和Cl-等直接来自于食物，不经过消化直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质，经过消化系统消化分解为葡萄糖和氨基酸后被吸收。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。2．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+H2OH2CO3H++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。3．人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的恒定。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。4．体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液，泌尿系统形成并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。血浆中的尿素主要通过肾脏形成代谢终产物代谢终产物CO2体体外外营养物质尿液消化系统呼吸系统泌尿系统循环系统淋巴组织液血浆食物空气气体营养物质O2CO2O2细胞O2营养物质皮肤汗液CO2代谢终产物外界环境中的物质体内细胞食物消化系统O2呼吸系统皮肤、泌尿系统尿素等CO2内环境循环系统血液循环淋巴循环组织液血浆淋巴内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介五、内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介结论：2、体内细胞只有通过内环境，才能与外界环境间接进行物质交换。1、体内细胞与内环境之间直接进行物质交换。反馈练习.下图为人体内细胞与内环境之间物质交换的示意图，据图分析：（1）毛细血管壁细胞具体的内环境是。（填标号）（2）某人喝入大量的食醋后是否会引起内环境中的pH值明显下降？，原因是图中标号内存在着物质。（3）某人皮肤烫伤后，出现了水泡，该水泡内的液体主要是指图中的标号。②和③不会缓冲②③关于组织水肿（1）组织水肿是指组织间隙中积累的组织液过多。（2）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。（3）引起组织水肿的实例：营养不良肾小球肾炎血浆蛋白减数血浆渗透压下降过敏反应淋巴循环受阻组织蛋白增加组织液渗透压升高关于组织水肿（1）组织水肿是指组织间隙中积累的组织液过多。（2）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。（3）引起组织水肿的实例：营养不良肾小球肾炎血浆蛋白减数血浆渗透压下降过敏反应淋巴循环受阻组织蛋白增加组织液渗透压升高红肿？（3）引起组织水肿的实例：营养不良肾小球肾炎血浆蛋白减数血浆渗透压下降过敏反应淋巴循环受阻组织蛋白增加组织液渗透压升高正常情况下，毛细血管壁只容许水、葡萄糖、无机盐