人教版教学311生物必修3课堂教学—细胞生活的环境

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第 1 节 细胞生活的环境 高中生物必修 3 ※ 第 1 章 人体的内环境与稳态 2021/2/14 —— 什么是内环境 —— 内环境的理化特性 —— 人体细胞与外界环境的之间物质交换 三个方面 ◆ 人体内液体 —— 细胞内液与细胞外液 人体内含有大量的液体，这些液体统称为体液。体液可以分为两部分：存在于细胞内的部分，叫做细胞内液；存在于细胞外的部分，叫做细胞外液。细胞外液主 要包括组织液、血浆和淋巴等。人体内的细胞外液，构成了体内细胞生活的液体环境，这个液体环境叫做人体的内环境。 细胞 人体 内环境 外界环境 ◆ 内环境 —— 人体细胞生活的液体环境 2021/2/14 细胞膜将细胞的内容物和细胞周围的内环境（细胞外液）分割开来，使细胞能独立于环境而存在。通过细胞膜控制物质进出细胞、进行细胞间信息交流，通过细胞膜接受外界或其它细胞的影响。细胞膜在细胞免疫、细胞生长、分裂、分化及癌变等生理、病理过程中也起着重要的作用。 细胞膜 —— 维持细胞内液相对稳定的重要因素 自由扩散： 指一些小的脂溶性物质依靠分子运动从浓度高的一侧通过细胞膜的脂质双分子层向浓度低的一侧扩散的方式。 例如：二氧化碳、氧气。 细胞膜控制物质进出细胞方式 知识回顾 2021/2/14 协助扩散：某些物质能够依靠细胞膜上的特殊蛋白的帮助，顺电 - 化学梯度通过细胞膜的转运方式。 细胞膜控制物质进出细胞方式 知识回顾 主动运输：在细胞膜上载体的帮助下，通过直接或间接消耗 ATP ，将某种物质逆浓度梯度进行转运的过程。如 钠泵， A. 是镶嵌蛋白质， B. 能逆着浓度差将细胞内的 Na + 移出膜外，细胞外的 K + 移入膜内， C. 主要是由于它本身还具有 ATP 酶的活性。 细胞膜控制物质进出细胞方式 知识回顾 出胞与入胞式转运 ： 出胞 —— 见于内分泌腺分泌激素，外分泌腺分泌酶原颗粒或粘液，神经细胞分泌、释放神经递质。 入胞 —— 是指细胞外某些物质团块或滴状液体 ，例如细菌，病毒、异物、血浆中脂蛋白及大分子营养物质等进入细胞的过程。分吞噬和胞饮。 细胞膜控制物质进出细胞方式 知识回顾 血浆 组织液 淋巴 毛细淋巴管 组织细胞 组织液 毛细血管 （静脉端） 毛细血管 （动脉端） 细胞外液间的关系 组织液：存在于组织间隙之中，是血液与组织细胞之间交换的媒介。组织液中的各种离子成分与血浆相同，组织液中也存在有少数种类蛋白质，但其浓度明显低于血浆 , 种类差异大。 细胞外液间的关系 组织液是血液流经毛细血管时，血浆通过毛细血管管壁滤出而形成的。因此，血浆在动脉端由血管壁滤出而形成组织液，在静脉端，又被重新吸收回到血液，在一出一进之中完成了血液与组织液之间的物质交换。 回收率 90% 组织液 血 液 血 浆 水（ 90%—92% ） 晶体物质（ 2%—3% ） 血浆蛋白 （ 5%—8% ） 白蛋白 球蛋白 纤维蛋白原 血细胞（ 40%—50% ） 红细胞 白细胞 血小板 （ Plasma ） 细胞外液的关系 血浆 血浆 —— 是一种淡黄色的液体，约占血液总量的 50 ～ 60% ，由 90% 的水和 100 多种溶质组成，是机体内环境的重要组成部分。是 血细胞的内环境。 血浆 水（ 90-92% ） 养分：血浆蛋白质、脂类、葡萄糖、维生素等 电解质 ： Na + 、 K + 、 Ca 2+ 、 Cl - 、 HCO 3 - 、 HPO 4 2- 等 代谢产物：氨基酸、多肽、乳酸、酮体、尿素、 尿酸、肌酸、肌酐、马尿酸、胆色素和氨 气体： O 2 、 CO 2 、和 N 2 等气体 其他：激素和酶等 细胞外液的关系 血浆 2021/2/14 运输功能 —— 结合蛋白 营养功能 —— 白蛋白 形成胶体渗透压 —— 白蛋白 参与凝血和抗凝血功能 —— 纤维蛋白原 缓冲功能 —— pH 免疫功能 —— γ 球蛋白 血浆功能 细胞外液的关系 血浆 2021/2/14 细胞外液的关系 血浆 血 红细胞 哺乳动物 —— 无核、双凹圆盘形细胞。 禽类 —— 有核的椭圆形细胞。 在红骨髓 在循环血液 干细胞 髓系干细胞 红系定向祖细胞 原红细胞细胞 幼红细胞 网织红细胞 成熟红细胞 红细胞的生成 血浆 白细胞 白细胞比红细胞体积大、数目少、比重小，有细胞核。 白细胞 有颗粒细胞 中性粒细胞 嗜酸性粒细胞 50%—70% 嗜碱性粒细胞 淋巴细胞 20%—40% 无颗粒细胞 单核细胞 2%—8% 吞噬细胞 —— 非特异性免疫 免疫细胞 —— 特异性免疫 中性粒细胞和单核细胞 淋巴细胞 或者：白细胞 T 淋巴细胞： 细胞免疫 B 淋巴细胞： 体液免疫 血浆 2021/2/14 髓系干细胞 淋巴细胞 单核细胞系 粒细胞系 巨核细胞系 前体细胞 成熟白细胞 血浆 血小板 循环血液中的血小板是无色透明、无细胞核、园盘形或杆形小体。 功 能 1 、参与凝血 2 、参与止血 3 、纤维蛋白溶解 4 、维持血管内皮完整性 血浆 2021/2/14 组织液与细胞进行物质交换后，大部分经毛细血管静脉端吸收入静脉，小部分水份和大分子物质进入毛细淋巴管， 形成淋巴。 组织细胞 内皮细胞 细胞外液的关系 淋巴 淋巴生成 细胞外液的关系 淋巴液回流的生理意义①能将组织液中的蛋白质分子带回血液中②清除组织液中不能被毛细血管重吸收的较大的分子以及组织中的红细胞和细菌等，③对营养物质特别是脂肪的吸收起到重要作④在组织液的生成和重吸收平衡中起到一定作用。 淋巴 淋巴回流 淋巴系统 血浆 组织液 淋巴 淋巴循环 毛细血管壁 毛细淋巴管壁 血浆 ﹑ 组织液和淋巴之间的关系 90% 10% 血浆 组织液 淋巴 细胞外液间的关系 1857 年 , 法国生理学家贝尔纳提出 : 由组织液、血浆、淋巴构成的内环境是稳定的 , 这是生命能独立和自由存在的首要条件。 2021/2/14 CO 2 和代谢废物 血浆 组织液 淋巴 淋巴循环 毛细血管壁 细胞内液 O 2 和营养物质 毛细淋巴管壁 细胞外液与细胞内液之间的关系 90% 10% 回流 (1) 营养成分： (2) 调节成分： (3) 代谢废物： 1. 可以存在的物质 2. 不应存在的物质 ◆ 细胞外液的成分 O 2 、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸等。 激素、维生素、抗体、组织胺、神经递质等。 CO 2 、尿素等。 血红蛋白、载体蛋白、 H 2 O 2 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 1 ．渗透压 (1) 定义： (2) 渗透压的成因 (3) 血浆渗透压的决定因素： 溶质微粒数量 溶质浓度 对水的吸引力 渗透压高低 越高 越多 越少 越大 越小 越低 越高 越低 溶液中溶质微粒对水的吸引力。 主要由无机盐和蛋白质的含量决定，其中细胞外液渗透压的 90% 以上是由 Na ＋ 和 Cl － 决定的。 ◆ 细胞外液的理化特性 （ 1 ）组织水肿 （ 2 ）原 因 指细胞间隙中积累的组织液过多 血浆渗透压降低或组织液渗透压升高而导致水分过多进入到组织液。 组织水肿 （ 3 ）引起水肿的实例 正常情况下，毛细血管壁只允许水、葡萄糖无机盐等小分子透出毛细血管壁，形成组织液。但当毛细血管受过敏反应的影响通透性增加时，原来应留血液中的大分子蛋白也能透出毛细血管壁，组织液的浓度就会增加，渗透压提高，水渗出增多，导致组织液有所增加。 血浆渗透压降低 营养不良 肾小球发炎 血浆蛋白减少 组织液渗透压升高 过敏反应 淋巴循环受阻 组织蛋白增多 红肿？ 肾的内部结构示意图 肾 单 位 肾小体 肾小球 肾小囊 肾小管 血液流经肾小球，从血浆过滤出一些基本不含蛋白质的滤液到肾小囊腔中，称为 原尿 。原尿流经肾小管和集合管，在肾小管和集合管处， 99% 的水、全部葡萄糖和部分无机盐 等被重吸收，剩下少量水、无机盐、代谢废物（如尿素）形成 终尿。 ( 重吸收 ) （过滤血浆 ) 关于等渗溶液 输液的生理盐水时质量分数为 0.9% 的 NaCl 溶液，输液的葡萄糖液质量分数是 5% ， 此溶液的渗透压与细胞外液的渗透压相等，所以是血浆等细胞外液的等渗溶液。 注射 肌肉注射 （组织液） 静脉注射 （血浆） 2. 酸碱度： （ 1 ） pH 为 7.35-7.45 （ 2 ）平衡的维持： —— 缓冲对物质 H 2 CO 3 /NaHCO 3 ; NaH 2 PO 4 / Na 2 HPO 4 剧烈运动时血浆 pH 的调节： 乳酸＋ NaHCO 3 乳酸钠＋ H 2 CO 3 H 2 O ＋ CO 2 食物中的碳酸钠进入血液时血浆 pH 的调节 ： Na 2 CO 3 ＋ H 2 CO 3 NaHCO 3 由肺将 CO 2 排出 由肾脏排出 3. 温度： （ 1 ）人体体温： 37℃ （ 2 ）体温恒定的维持： 在神经系统的调节下，皮肤、肝脏、骨骼肌、内分泌系统和呼吸系统等器官、系统参与。 ◆ 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 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 代谢终产物 CO 2 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 O 2 细 胞 O 2 营养物质 皮 肤 汗液 其他代谢终产物 CO 2 少量水 残渣 食物 气体 营养 物质 O 2 代谢终产物 CO 2 ◆ 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 ◆ 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介