第1章

人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)章引言

無論是在炎炎夏日進(jìn)行戶外作業(yè)的工人、農(nóng)民，還是在冰天雪地的南極進(jìn)行考察的科學(xué)家，體溫都是37C左右，這是為什么?嚴(yán)重腹瀉時，需要及時補充水分和鹽分，這又是為什么?在外界環(huán)境發(fā)生劇烈變化的情況下，人體仍能通過自身的調(diào)節(jié)作用，維持內(nèi)環(huán)境的相對穩(wěn)定，從而使體內(nèi)的細(xì)胞擁有穩(wěn)定而適宜的生活條件。問題探討

紅細(xì)胞白細(xì)胞

在初中的生物學(xué)課上，你曾觀察過多種動物細(xì)胞的裝片。左側(cè)的兩幅圖片你一定還有印象。1.兩圖所示的各是什么細(xì)胞？它們分別生活在什么樣的環(huán)境中？嘗試說出它們生活環(huán)境的異同。2.若將圖1所示的細(xì)胞置于2圖所示細(xì)胞的生活環(huán)境中，會發(fā)生什么變化？討論：問題探討

細(xì)胞都有其特定的生活環(huán)境，并與環(huán)境之間不斷進(jìn)行著物質(zhì)和能量的交換。

如草履蟲，可以直接從水里獲取養(yǎng)料和O2，并把廢物直接排入水中。這些單細(xì)胞生物只能在水環(huán)境生活，如果水體干涸，它們就會休眠或者死亡。

組成我們?nèi)梭w的絕大多數(shù)細(xì)胞沒有直接與外界環(huán)境接觸，不能直接與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換。這些細(xì)胞直接生存的環(huán)境是什么呢？新課探究一體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中《紅樓夢》中有句話，女人是水做。其實，不論男性還是女性，體內(nèi)都含有大量以水為基礎(chǔ)的液體，這些液體統(tǒng)稱為體液(圖1-1)。體液中除含有大量的水以外，還含有許多離子和化合物。新課探究一體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中說到體液，你首先想到的可能是血液，它在由全身血管和心臟組成的系統(tǒng)中循環(huán)運動，其實。血液并不全是體液，這是因為血液中除了液體部分一血漿

。還有大量的血細(xì)胞。血漿是血細(xì)胞直接生活的環(huán)境。新課探究一體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中組織細(xì)胞紅細(xì)胞組織液血漿一層細(xì)胞組織液：存在于組織細(xì)胞間隙的液體血漿通過毛細(xì)血管動脈端滲出到細(xì)胞間隙——組織液的主要來源組織液大部分通過毛細(xì)血管靜脈端（約90%）回收，少部分進(jìn)入淋巴管。絕大多數(shù)細(xì)胞浸浴在組織液中，因此組織液是絕大多數(shù)細(xì)胞直接生活的環(huán)境組織液為（組織）細(xì)胞提供營養(yǎng)物質(zhì)，細(xì)胞代謝廢物也透過細(xì)胞膜進(jìn)入組織液毛細(xì)血管壁細(xì)胞新課探究一體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中組織細(xì)胞紅細(xì)胞淋巴液組織液血漿毛細(xì)淋巴管壁細(xì)胞毛細(xì)血管壁細(xì)胞盲端一層細(xì)胞一層細(xì)胞淋巴液：淋巴管內(nèi)的液體部分是由一部分組織液經(jīng)毛細(xì)淋巴管壁進(jìn)人毛細(xì)淋巴管而形成的。淋巴液在淋巴管中流動，經(jīng)過淋巴結(jié)等淋巴器官，并最終匯入血漿。有大量的淋巴細(xì)胞、吞噬細(xì)胞等，可以協(xié)助機體抵御疾病，對這些細(xì)胞來說，淋巴液就是它們直接生活的環(huán)境。新課探究一體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中思考●討論血漿、組織液和淋巴液之間的關(guān)系新課探究一體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中血漿、組織液和淋巴液通過動態(tài)的有機聯(lián)系，共同構(gòu)成機體內(nèi)細(xì)胞生活的直接環(huán)境。為了區(qū)別于個體生活的外界環(huán)境，人們把這個由細(xì)胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境叫作內(nèi)環(huán)境。血漿組織液淋巴雙向滲透淋巴循環(huán)單向滲透細(xì)胞內(nèi)液思考●討論血漿、組織液和淋巴液之間的關(guān)系新課探究一體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中知識小結(jié)：體液：人體內(nèi)以水為基礎(chǔ)的液體，統(tǒng)稱為體液。

不與外界相通細(xì)胞內(nèi)液：細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)等細(xì)胞外液體液：(存在于細(xì)胞內(nèi)，約占2/3)(存在于細(xì)胞外，約占1/3)細(xì)胞膜為界限淋巴液等大量的水離子化合物血漿組織液腦脊液、關(guān)節(jié)滑液新課探究二細(xì)胞外液的成分假如將你身體的一個細(xì)胞或一塊組織拿到體外，如果不提供特殊的環(huán)境條件，它很快就會死亡。而在內(nèi)環(huán)境中，體內(nèi)細(xì)胞卻能正常地生活。內(nèi)環(huán)境里含有哪些成分呢?下面以血漿的化學(xué)成分為例進(jìn)行探討。新課探究二細(xì)胞外液的成分思考●討論血漿的化學(xué)成分血漿的成分復(fù)雜，主要為水。科學(xué)家用化學(xué)分析的方法，測得人體血漿中部分成分的含量如下表。（P4)新課探究二細(xì)胞外液的成分血漿中約90%為水；其余10%分別是：蛋白質(zhì)(7%~9%)，無機鹽(約1%)，以及血液運輸?shù)钠渌镔|(zhì)，包括各種營養(yǎng)物質(zhì)(如葡萄糖)、激素、各種代謝廢物等(圖1-2)。組織液、淋巴液的成分和各成分的含量與血漿的相近，但又不完全相同。最主要的差別在于血漿中含有較多的蛋白質(zhì)，而組織液和淋巴液中蛋白質(zhì)含量很少。新課探究三內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)將血液中的紅細(xì)胞放在清水或濃度很低的溶液中，細(xì)胞會由于吸水過多而破裂；將紅細(xì)胞放在濃度較高的溶液中，紅細(xì)胞會由于失水過多而死亡。此外，在過酸、過堿或溫度過高、過低等條件下，細(xì)胞也不能正常生活。在細(xì)胞外液中細(xì)胞會出現(xiàn)這樣的情況嗎？新課探究三內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)這就要分析細(xì)胞外液的理化性質(zhì)。滲透壓、酸堿度和溫度是細(xì)胞外液理化性質(zhì)的三個主要方面。滲透壓：是指溶液中溶質(zhì)微粒對水的吸引力。大小取決于單位體積溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目。血漿滲透壓的大小主要與無機鹽、蛋白質(zhì)的含量有關(guān)。細(xì)胞外液滲透壓的90%以上來源于Na+和Cl。在37°C時，人的血漿滲透壓約為770kPa,相當(dāng)于細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓。新課探究三內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)這就要分析細(xì)胞外液的理化性質(zhì)。滲透壓、酸堿度和溫度是細(xì)胞外液理化性質(zhì)的三個主要方面。酸堿度：水溶液的酸堿性程度，通常用PH表示。正常人的血漿近中性，pH為7.35~7.45。血漿的pH之所以能夠保持穩(wěn)定，與其中含有的HCO3-、H2CO3等物質(zhì)有關(guān)。溫度：人體細(xì)胞外液的溫度一般維持在37°C左右。新課探究三細(xì)胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行細(xì)胞作為一個開放系統(tǒng)，可以直接與內(nèi)環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換:不斷獲取進(jìn)行生命活動所需要的物質(zhì)，同時又不斷排出代謝產(chǎn)生的廢物，從而維持細(xì)胞正常的生命活動（圖1-3）。內(nèi)環(huán)境又是如何與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的呢?新課探究三細(xì)胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行思考●討論內(nèi)環(huán)境如何完成與外界環(huán)境的物質(zhì)交換結(jié)合初中學(xué)過的人體消化、呼吸、循環(huán)、排泄等知識，與同學(xué)討論以下問題。1.Na+、葡萄糖、氨基酸和O2,等分別是經(jīng)過什么途徑進(jìn)入內(nèi)環(huán)境的?2.參與維持pH的HCO3-/H2CO3是怎樣形成的?3.體內(nèi)細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物(如尿素和CO2),是通過哪些器官從內(nèi)環(huán)境中排到體外的?4.請你用簡單的圖示表示內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換的關(guān)系。新課探究三細(xì)胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行思考●討論內(nèi)環(huán)境如何完成與外界環(huán)境的物質(zhì)交換1.Na+、葡萄糖、氨基酸和O2,等分別是經(jīng)過什么途徑進(jìn)入內(nèi)環(huán)境的?內(nèi)環(huán)境消化系統(tǒng)食物循環(huán)系統(tǒng)組織液淋巴液血漿空氣呼吸系統(tǒng)外環(huán)境組織細(xì)胞外界環(huán)境通過系統(tǒng)和內(nèi)環(huán)境向組織細(xì)胞運送有用物質(zhì)新課探究三細(xì)胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行思考●討論內(nèi)環(huán)境如何完成與外界環(huán)境的物質(zhì)交換2.參與維持pH的HCO3-/H2CO3是怎樣形成的?細(xì)胞代謝產(chǎn)生的CO2與H2O結(jié)合，在碳酸酐酶作用下，發(fā)生下列反應(yīng)：CO2+H2OH2CO3H++HCO3-。

HCO3-通過與細(xì)胞外的陰離子交換到達(dá)細(xì)胞外液，即組織液、血漿或淋巴中。

主要與呼吸系統(tǒng)有關(guān)。新課探究三細(xì)胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行3.體內(nèi)細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物(如尿素和CO2),是通過哪些器官從內(nèi)環(huán)境中排到體外的?循環(huán)系統(tǒng)組織細(xì)胞血漿外界環(huán)境呼吸系統(tǒng)組織液皮膚泌尿系統(tǒng)內(nèi)環(huán)境外環(huán)境組織細(xì)胞通過內(nèi)環(huán)境和系統(tǒng)排出無用物質(zhì)新課探究三細(xì)胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行4.

請你用簡單的圖示表示內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換的關(guān)系。呼吸系統(tǒng)細(xì)胞食物（營養(yǎng)成分）氧氣CO2和H2O體外體外體內(nèi)消化