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.本模块主要章节第1章人体的内环境与稳态第2章动物和人体生命活动的调节第3章植物的激素调节第4章种群和群落第5章生态系统及其稳定性第6章生态环境的保护《稳态与环境》知识结构稳态与环境个体水平的稳态群体水平的稳态植物体的激素调节动物体生命活动的调节人体的内环境与稳态种群的数量变化群落的演替生态系统的稳定性第1节细胞生活的环境营养物质代谢废物外界环境有细胞结构的生物:单细胞生物和多细胞生物单细胞生物的生活环境水一、体内细胞生活在________中(1/3)(2/3)人体内含有的大量以水为基础的液体(主要是细胞质基质、叶绿体基质、线粒体基质、细胞液)含量多少比较:细胞内液>组织液>血浆>淋巴1.体液的概念第1节细胞生活的环境淋巴二、细胞外液各部分之间的转化关系:CO2和代谢废物血浆组织液淋巴毛细血管壁组织细胞O2和营养物质细胞外液/内环境1.内环境中血浆、组织液、淋巴和组织液四者之间的关系双向渗透单向渗透2.内环境概念的理解(1)由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。细胞外液是存在于细胞外的体液成分,不包括细胞内的细胞内液和其他细胞组成成分。如血红蛋白、有氧呼吸酶等。组织液血浆淋巴血细胞——组织细胞——淋巴细胞和吞噬细胞——毛细血管壁细胞——毛细淋巴管壁细胞——判断是否发生在内环境精卵结合喝牛奶肌肉注射神经递质和受体结合抗体—抗原结合血浆组织液淋巴、血浆组织液和血浆组织液和淋巴细胞外液的三种主要液体的比较细胞外液不同点相同点存在部位和组织其内的细胞化学成分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间隙组织细胞淋巴管淋巴细胞吞噬细胞含量有所差异。血浆中蛋白质较多,组织液和淋巴中较少都属于细胞外液,共同构成人体内环境。基本的化学成分相同。(1)血浆的成分水:约90%.无机盐:约1%蛋白质:7%—9%血液运送的物质营养物质(如葡萄糖)代谢废物(如尿素)气体(O2和CO2)激素(如胰岛素)血浆中含有较多的蛋白质2、细胞外液的成分内环境中不存在的物质:血红蛋白、载体、过氧化氢酶、呼吸酶、转氨酶、转录翻译酶,这些均为细胞内蛋白质•下列各组的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、内环境是多细胞动物细胞与外界进行物质交换的媒介皮肤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空气气体营养物质O2CO2O2O2营养物质汗液CO2代谢终产物食物组织细胞三、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介排泄作用食物残渣(排遗作用)肺肾葡萄糖转移途径:消化(外环境)→吸收(内环境)→血液循环→组织液→组织细胞葡萄糖穿膜层数:进出上皮细胞(2)+进出毛细血管(4)+进组织细胞(1)=7层氧气转移途径:肺泡→肺毛细血管→血液循环→毛细血管→组织液→组织细胞氧气穿膜层数:进出肺泡壁细胞(2)+进出毛细血管壁细胞(4)+进出红细胞(2)+进组织细胞(1)=9层人体内的体液各部分之间的关系:(1)C和D液体分别为。(2)A和B液体的交换通过组织中的结构完成。(3)B和C之间的水分交换方式是。(4)A液体中的水分排放到外界去主要通过和消化道四种结构完成。细胞内液、淋巴毛细血管壁渗透(自由扩散)肾、皮肤、肺消化道A液体B液体C液体D液体1、渗透压:溶液中溶质微粒对水的吸引力。•渗透压的大小:取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。•微粒数目越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高;反之则越小。•影响渗透压大小的因素:主要与无机盐(Na+,Cl-),蛋白质的含量有关。等渗溶液:凡与血浆正常渗透压很相似的溶液称为等渗溶液,如0.9%的Nacl溶液和5%的葡萄糖溶液。(770KPa)渗透压酸碱度温度内环境的理化性质及功能劳动中形成血泡的原因:部分毛细血管破裂,血浆蛋白渗出造成组织液渗透压升高,组织液增多组织水肿的原因:(1)营养不良,或肾小球肾炎,导致血浆蛋白含量低,血浆渗透压降低,组织液增多。(2)淋巴回流受阻(3)过敏反应,释放组织胺,毛细血管通透性增大,导致组织液渗透压升高,组织液增多。(4)组织细胞代谢旺盛,代谢废物积累,组织液渗透压升高,组织液增多。例:组织液生成增多,大量积累在组织细胞间隙就会导致组织水肿,下列各项不能引起组织水肿的是A、营养不良,血浆蛋白含量减少B、花粉过敏,使毛细血管通透性增大C、饮食过咸,导致血浆渗透压过高D、淋巴结发炎,淋巴回流受阻C成员上午6h上午10h中午12h下午2h傍晚6h晚上9h母亲37.0℃37.0℃37.3℃37.4℃37.2℃37.1℃父亲36.8℃36.8℃37.1℃37.3℃37.1℃36.9℃自己37.1℃37.1℃37.4℃37.5℃37.3℃37.1℃某家庭体温日变化调查总结:健康人的体温始终接近37℃,处于动态平衡中。2、温度:人体细胞外液的温度在37℃左右。3、酸碱度:正常人的血浆近中性,pH为7.35-7.45血浆中有多对对酸碱起缓冲作用的物质--缓冲对(由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的)。如H2CO3/NaHCO3(最主要)、NaH2PO4/Na2HPO4等。五、实验生物体维持pH稳定的机制(1)缓冲物质•概念:血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质,也叫缓冲对。•组成: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。•作用:使血液的酸碱度不会发生很大变化,从而维持在相对稳定的状态。血浆pH的调节机制1、生物材料中含有缓冲对:NaH2PO4/Na2HPO4、H2CO3/NaHCO3等,它们能够对酸碱度的变化起缓冲作用。2、此外,机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。实验生物体维持pH稳定的机制血浆H2CO3/NaHCO3乳酸乳酸钠H2CO3CO2H2O排出体外碳酸钠碳酸氢钠由肾脏排出由于血液中含有这些对酸碱起缓冲作用的物质,才使血液的酸碱度不会发生很大的变化,从而维持在相对稳定的状态。但是人体的调节能力是有一定限度的。内环境的理化性质会不会经常发生剧烈变化呢?呼吸排出呼吸中枢调节NaH2PO4/Na2HPO4生理学家把正常机体通过调节作用,使各个器官、系统协调活动,共同维持内环境的相对稳定状态,称为稳态.稳态不是恒定不变的,而是相对恒定的一种动态变化;这种动态保持在一定的范围之内。内环境的稳态及调节1.稳态是怎样实现的?各个器官、系统协调一致地正常运行是维持内环境稳态的基础目前普遍认为:神经——体液——免疫调节网络法国贝尔纳:神经系统美国坎农:神经调节和体液调节2.稳态调节机制的认识直接相关的系统:消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统调节作用的系统:神经系统、内分泌系统、免疫系统想一想:直接参与物质交换有关的系统有哪些?参与调节稳态的系统有哪些?内环境稳态失调后会出现什么现象呢?(1)血糖过低和过高分别出现低血糖和糖尿病。稳态失调的病例:尿毒症、糖尿病、高烧、腹泻、酸碱中毒等。(3)血钙过高则会引起肌无力等症状。(2)血液中钙含量降低——影响骨组织钙化成年人——骨质疏松症儿童——佝偻病稳态破坏→生病状态人体对稳态的调节能力有一定限度的。(4)血浆蛋白低→组织水肿细胞代谢包括众多反应,完成这些反应需要各种物质和条件.内环境稳态失调必将引起细胞代谢紊乱.(1)正常渗透压:维持细胞形态与功能(2)适宜体温和pH:适宜酶发挥作用(3)正常血糖含量和含氧量:机体的能量保障内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。3.内环境稳态的重要意义思考与讨论提示1.正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。一定限度内的发热是人体抵抗疾病的生理性防御反应。此时白细胞生成增多,肝脏的解毒功能增强,物质代谢速度加快,有利于人体战胜疾病。但发热过高或过久会使人体各个系统和器官的功能以及代谢发生严重障碍。孕妇发热可能导致胎儿发育障碍,是一个重要的致畸因子。对于6个月至4岁的幼儿来说,持续高热容易发生惊厥,相当数量的患儿由此造成脑损伤,如智力落后,甚至癫痫,因此应注意及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。P92.内环境渗透压会变小。当内环境渗透压变小时,内环境中的水将较多地通过渗透作用进入细胞内,造成细胞吸水肿胀,进一步导致细胞代谢和功能紊乱。严重时会出现疲倦、周身不适、表情淡漠、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。3.因为高原空气稀薄,大气压和氧分压低,易造成体内缺氧。这说明外界环境的变化势必影响内环境的稳态。若外界环境变化不甚剧烈,并且机体代偿机制良好,内环境的波动较小,仍能维持稳态;若外界环境变化剧烈,机体代偿机制不好,内环境稳态将受到破坏,就会影响身体健康。空调病空调病的主要表现为:感冒、过敏、风湿痛、黏膜干燥、紧张、烦躁、注意力难以集中、头痛,等等。空调对人的影响主要在于:空调风使人体表面水分蒸发量加大,毛孔收缩,不能正常排汗,也会引起内分泌的紊乱;空调房间里,气流方向经常变换,气流速度增加,空气热量不断变动等因素干扰了人体的嗅觉,削弱了人体对空气中病菌、过敏原和异味的反应;房间内湿度太低,会对眼、鼻等处的黏膜产生不利作用,导致黏膜病;室内空气与外界几乎隔绝,干燥而又温度适宜,空气中有害细菌含量快速上升。练习:•1.人体内环境中,与组织液成分最接近的液体是:•A血液•B血清•C淋巴•D原尿C•2.打吊针时,常配以0.9%的生理盐水,其目的主要是•A供给全面营养•B供能•C维持细胞的渗透压•D供给水C3、血浆中的水来自()A组织液B血浆、消化道C淋巴、组织液D消化道、组织液、淋巴D4、下列有关人体细胞外液的叙述中,正确的有()(多选)A人体内的细胞外液构成人体的内环境B人体内的细胞外液主要包括血浆、组织液、淋巴C人体内的所有液体统称细胞外液D人体内细胞通过细胞外液与外环境交换物质ABD5、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、乳糖D无机盐、葡萄糖、性激素C第一关:1、体液包括_______液和________液;其中的_______就是内环境。2、下列不是内环境的是:A血浆;B血液;C组织液;D淋巴3、关于血浆、组织液、淋巴三者的关系下列哪项正确:A血浆组织液B血浆淋巴淋巴组织液C血浆组织液D组织液血浆淋巴淋巴细胞内细胞外细胞外液4.一个人出现组织水肿,其原因可能是A.血浆中尿素过多B.皮下脂肪组织积存过多C.血糖含量过少D.血浆蛋白含量过少5.直接参与体内细胞与外界环境之间气体交换的系统是A.循环系统和消化系统B.消化系统和呼吸系统C.循环系统和呼吸系统D.呼吸系统和泌尿系统第二关:1、人和动物的新陈代谢的化学反应主要发生在:A消化道内B血液;C细胞内;D肾脏内2、人的表皮细胞与外界环境的物质交换是一种:A直接交换;B间接交换;C通过内环境进行交换;D通过体液进行交换。3、下列疾病中不是由人体内环境中某些成分发生了明显变化而引起的病症是:A骨软化病B骨化不全的佝偻病C白化病D肌无力