1、人体的内环境与稳态S z L w hS z L w hS z L w hS z L w h内环境的稳态 考点一考点一细胞生活的环境目录CONTENTS 考点二考点二S z L w hS z L w h细胞生活的环境011、体液的组成(1)(1)概念：概念：生物体内以生物体内以水水为基础的液体统称为为基础的液体统称为体液体液。(教材教材P2)P2)（2 2）分类：分类：体内液体体液 一切一切与外界相通的管腔、囊腔与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、子宫等如呼吸道、消化道、膀胱、子宫等)及与外界及与外界相通的液体相通的液体(如尿液、泪液、汗液、消化液等如尿液、泪液、汗液、消化液等)，不
2、属于不属于体液体液。S z L w hS z L w h细胞生活的环境012、内环境的组成(1)(1)内环境的概念：由内环境的概念：由构成的液体环境，本质上是一种盐溶液，类似于海水。构成的液体环境，本质上是一种盐溶液，类似于海水。(2)(2)体液与内环境体液与内环境细胞外液细胞外液细胞内液(约占2/3)淋巴液血浆组织液（内环境约占1/3）体液S z L w hS z L w h细胞生活的环境012、内环境的组成(3)(3)体液的四种成分之间的相互转化体液的四种成分之间的相互转化静脉静脉组织细胞组织细胞动脉动脉血浆组织液淋巴液毛细血管壁毛细血管壁毛细淋巴毛细淋巴管壁管壁淋巴循环淋巴循环细胞内液细
3、胞内液CO2和代谢废物和代谢废物O2 2和营养物质和营养物质S z L w hS z L w h细胞生活的环境012、内环境的组成图图1中的甲、图中的甲、图2中的中的A和图和图3中的中的a分别代表什么？分别代表什么？提示组织液、血浆、淋巴液。说出根据单双箭头判断内环境成分的技巧。说出根据单双箭头判断内环境成分的技巧。S z L w hS z L w h细胞生活的环境012、内环境的组成(4)(4)各类细胞生活的内环境各类细胞生活的内环境血浆血浆、淋巴液血浆、组织液组织液、淋巴液组织液组织液S z L w hS z L w h细胞生活的环境012、内环境的组成源于选择性必修源于选择性必修1 P1
4、 P6 6“练习与应用练习与应用概念检测概念检测”不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，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，泡内的液体是什么？时间长了，泡就会逐渐消失，其原因是什么？泡内的液体是什么？时间长了，泡就会逐渐消失，其原因是什么？提示组织液，由血浆透出毛细血管壁或组织细胞代谢产生。时间长了，大部分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液。S z L w hS z L w h细胞生活的环境012、内环境的组成思考：为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体？为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体？人体细胞外液主要由组织
5、液、血浆和淋巴液等构成，它们虽然分布在人体不同部位（血浆位于血管内，组织液分布于组织细胞之间，淋巴液分布于淋巴管），但基本化学成分相同，并且彼此紧密联系，共同构成人体细胞生活的内环境。由此可见，全身的细胞外液是一个有机的整体。S z L w hS z L w h细胞生活的环境013、内环境的成分和理化性质(1)(1)内环境的成分内环境的成分 血浆血浆的的主要成分主要成分与血浆相比，组织液、淋巴液中与血浆相比，组织液、淋巴液中_的含量很少。的含量很少。蛋白质S z L w hS z L w h细胞生活的环境013、内环境的成分和理化性质S z L w hS z L w h细胞生活的环境013、内
6、环境的成分和理化性质(1)血浆蛋白血浆蛋白血红蛋白：血浆蛋白是血浆中蛋白质的总称，属于内环境的成分；血红蛋白：血浆蛋白是血浆中蛋白质的总称，属于内环境的成分；而血红蛋白存在于红细胞内，不是内环境的成分。而血红蛋白存在于红细胞内，不是内环境的成分。(2)血液血液体液：体液包括细胞外液体液：体液包括细胞外液(内环境内环境)和细胞内液，细胞外液主要包括血浆、和细胞内液，细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴液，而组织液和淋巴液，而血液包括血浆和血细胞血液包括血浆和血细胞，所以，所以血液并不全是体液，血浆属于血液并不全是体液，血浆属于体液体液。S z L w hS z L w h细胞生活的环境013、内环
7、境的成分和理化性质(2)(2)内环境的理化性质内环境的理化性质 渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。取决于溶质微粒的相对数目，渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。取决于溶质微粒的相对数目，即浓度越大，渗透压越大。即浓度越大，渗透压越大。血浆渗透压的大小主要与血浆渗透压的大小主要与无机盐无机盐、蛋白质蛋白质的含量有关。的含量有关。细胞外液渗透压细胞外液渗透压90%以上来源于以上来源于Na+和和Cl-在在37时，人的血浆渗透压约为时，人的血浆渗透压约为770KPa，相当于细胞内液的渗透压。，相当于细胞内液的渗透压。S z L w hS z L w h细胞生活的环境013、内环境的成分和理化性质
8、营养不良肾小球肾炎血浆蛋白减少血浆渗透压下降局部代谢活动增强：代谢产物增多过敏反应：毛细血管壁通透性增大毛细淋巴管堵塞：淋巴回流受阻组织水肿组织液渗透压升高(2)(2)内环境的理化性质内环境的理化性质 渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。取决于溶质微粒的相对数目，渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。取决于溶质微粒的相对数目，即浓度越大，渗透压越大。即浓度越大，渗透压越大。组织间隙液体过多而组织间隙液体过多而引起的全身或身体的引起的全身或身体的一部分肿胀。一部分肿胀。S z L w hS z L w h细胞生活的环境013、内环境的成分和理化性质 酸碱度酸碱度 （正常人的血浆近中性，（正常人
9、的血浆近中性，pH为为7.357.45）a.稳定稳定原因：与原因：与HCO3-、HPO42-等离子有关。等离子有关。(缓冲物质）缓冲物质）b.维持维持pH值稳定的机制：值稳定的机制：正常机体正常机体乳酸乳酸剧烈剧烈运动运动H2CO3/NaHCO3 NaHCO3 乳酸钠乳酸钠+H2CO3H2O+CO2食物食物消消化化系系统统Na2CO3 呼呼吸吸系系统统泌泌尿尿系系统统pHpHpHpH内环境内环境S z L w hS z L w h细胞生活的环境013、内环境的成分和理化性质(2)(2)内环境的理化性质内环境的理化性质 渗透压：渗透压：在在37时，人的血浆渗透压约为时，人的血浆渗透压约为770K
10、Pa，相当于细胞内液的，相当于细胞内液的渗透压。渗透压。酸碱度：酸碱度：正常人的血浆近中性，正常人的血浆近中性，pH为为7.357.45。温度温度：人体细胞外液的温度一般维持在人体细胞外液的温度一般维持在37左右。左右。S z L w hS z L w h血浆血浆淋巴液淋巴液组织液组织液内内环环境境血细胞血细胞组织细胞组织细胞淋巴细胞淋巴细胞物质交换物质交换外外界界环环境境细胞生活的环境014、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换S z L w hS z L w h细胞生活的环境问题1：Na+、葡萄糖、氨基酸和、葡萄糖、氨基酸和O2等分别是经过什么途径进入内环境的等分别是经过什么途径进入内环境
11、的？食物食物消化消化系统系统空气空气呼吸呼吸系统系统循环循环系统系统血浆血浆淋巴液淋巴液组织液组织液组织组织细胞细胞外界环境内环境细胞生活的环境01S z L w hS z L w h问题2：体内细胞产生的代谢废物体内细胞产生的代谢废物（如尿素和二氧化碳如尿素和二氧化碳），是通过哪，是通过哪些器官排到体外的些器官排到体外的?呼吸系统呼吸系统泌尿系统泌尿系统循环循环系统系统血血浆浆组组织织液液组织组织细胞细胞外界环境内环境皮肤皮肤细胞生活的环境细胞生活的环境01S z L w hS z L w h内环境细胞细胞呼吸呼吸系统系统体外体外O2CO2消化系统消化系统泌尿系统泌尿系统皮肤皮肤体外体外体外
12、体外代谢废物代谢废物代谢废物代谢废物体外体外营养物质营养物质重吸收重吸收细胞生活的环境细胞生活的环境01S z L w hS z L w h内环境细胞细胞体外体外代谢废物代谢废物营养物质营养物质各个系统各个系统营养物质营养物质代谢废物代谢废物 细胞和内环境之间是相互影响，相互作用的。细胞和内环境之间是相互影响，相互作用的。细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形和维持。细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形和维持。它让每一个细胞共享，又靠所有细胞共建。它让每一个细胞共享，又靠所有细胞共建。细胞生活的环境细胞生活的环境014、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换S z L w hS z L w
13、 h细胞生活的环境01S z L w hS z L w h内环境的稳态02 随着外界环境的变化和体内细胞代谢活动的进行，内环境（如血浆）的各种化学成分和理化性质在不断发生变化。食物代谢后会产生酸性和碱性物质，细胞代谢也会产生酸性物质，这些物质进入内环境，会使机体的pH发生怎样的变化呢？内环境的pH？S z L w hS z L w h内环境的稳态021、探究实践：模拟生物体维持pH的稳定（2）实验目的通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后通过比较自来水、缓冲液和肝匀浆在加入酸或碱后pH的的变化，推测生物体是如何维持变化，推测生物体是如何维持pH稳定的。稳定的。（1）实验原理在溶液中加入酸
14、或碱，缓冲对（如：在溶液中加入酸或碱，缓冲对（如：HPO42-/H2PO4-）能）能使溶液使溶液pH的变化减弱；与自来水相比，生物组织匀浆更的变化减弱；与自来水相比，生物组织匀浆更类似于缓冲液。类似于缓冲液。（3）材料用具等S z L w hS z L w h内环境的稳态021、探究实践：模拟生物体维持pH的稳定（4）实验设计生物组织材料动物血浆、肝匀浆、蛋清等空白对照已知具有减缓pH变化的能力的溶液，标准对照 课 题：探究酸性和碱性物质进入体内，生物体的pH变化 实验对象S z L w hS z L w h内环境的稳态021、探究实践：模拟生物体维持pH的稳定（5）实验步骤 绘制如图所示的实
15、验记录表格。材料材料(25mL)加入加入0.1mol/L HCl加入加入0.1mol/L NaOH加入不同数量液滴后的加入不同数量液滴后的pH加入不同数量液滴后的加入不同数量液滴后的pH051015202530051015202530自来水自来水缓冲液缓冲液肝匀浆肝匀浆S z L w hS z L w h内环境的稳态021、探究实践：模拟生物体维持pH的稳定（5）实验步骤测自来水加入酸或碱后pH的变化。将将25mL自来水倒入自来水倒入50mL烧杯中，测烧杯中，测试并记录起始试并记录起始pH。一次加一滴。一次加一滴0.1mol/L的的HCl（或（或NaOH），轻轻摇动。），轻轻摇动。每加每加5滴
16、测试并记录一次滴测试并记录一次pH，直到加入，直到加入30滴为止。滴为止。测缓冲液加入酸或碱后pH的变化。充分冲洗烧杯，用充分冲洗烧杯，用缓冲液代替自来水缓冲液代替自来水，重复中步骤，记录结果。重复中步骤，记录结果。测肝匀浆加入酸或碱后pH的变化。充分冲洗烧杯，用充分冲洗烧杯，用肝匀浆代替自来水肝匀浆代替自来水，重复中步骤，记录结果。重复中步骤，记录结果。S z L w hS z L w h内环境的稳态021、探究实践：模拟生物体维持pH的稳定（5）实验步骤 实验结果记录、实验数据处理。如何更直观地体现pH的变化？材料材料(25mL)0.1mol/L的的HCl滴数滴数0.1mol/L的的NaO
17、H滴数滴数051015202530051015202530自来水自来水6.86.56.36.05.04.13.87.08.89.49.810.010.511.0缓冲液缓冲液7.07.06.86.66.56.46.37.07.27.37.57.88.08.2肝匀浆肝匀浆6.46.26.16.06.05.95.96.36.46.56.76.76.87.0根据所得数据，以酸或碱的滴数为横坐标，以溶液pH为纵坐标，绘制不同实验材料在各种条件下的pH变化曲线。多次记录，取平均值S z L w hS z L w h内环境的稳态02材料材料图示图示结果结果自来水自来水滴加滴加HCl后，自来水后，自来水pH_
18、；滴加滴加NaOH溶液后，自溶液后，自来水来水pH_缓冲液缓冲液在一定的范围内，无论滴加在一定的范围内，无论滴加HCl还是还是NaOH溶液，缓冲液的溶液，缓冲液的pH_生物生物材料材料在一定的范围内，无论滴加在一定的范围内，无论滴加HCl还是还是NaOH溶液，生物材料溶液，生物材料的的pH_结论结论生物材料的性质类似于生物材料的性质类似于_而不同于而不同于_，说明生物材料内含有，说明生物材料内含有_，能够维持能够维持pH的相对稳定的相对稳定逐渐减小逐渐减小逐渐增大逐渐增大均保持相对稳定均保持相对稳定均保持相对稳定均保持相对稳定缓冲液缓冲液自来水自来水缓冲物质缓冲物质S z L w hS z L
19、 w h内环境的稳态022、内环境的稳态内环境变化外界环境的变化体内细胞代谢活动的进行动态平衡调节作用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叫做稳态。血浆pH：7.35-7.45、体温：约37、渗透压：770 kPa稳态是如何实现的呢？S z L w hS z L w h内环境的稳态02HPO42-+H+H2PO4-H2PO4-+OH-HPO42-+H2O磷酸缓冲液（NaH2PO4/Na2HPO4）的缓冲原理内环境的缓冲原理（H2CO3 /NaHCO3；NaH2PO4/Na2HPO4等）当酸性物质如乳酸增加时：乳酸+NaHCO3乳酸钠+H2CO3 H2CO
20、3H2O+CO2与血液中H2CO3 形成碳酸氢盐，由肾脏排出呼吸运动排出 当碱性物质如Na2CO3增多时：Na2CO3+H2CO32NaHCO3肾脏排出 溶液中酸性物质增加时 溶液中碱性物质增加时A.稳态的调节S z L w hS z L w h内环境的稳态02产热散热维持内环境稳态的基础是人体各器官、系统协调一致地正常运行。直接相关的系统：直接相关的系统：消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统消化系统、呼吸系统、循环系统和泌尿系统 起调节作用的系统：起调节作用的系统：神经系统、内分泌系统、免疫系统神经系统、内分泌系统、免疫系统B.维持内环境稳态的基础S z L w hS z L w h内环境
21、的稳态02C.稳态调节机制的探究历程法 贝尔纳（1857年）首次提出内环境的概念内环境保持稳定主要是依赖神经系统的调节。目前普遍认为神经-体液-免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制。美 坎农（1926年）首次提出稳态的概念内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下，通过机体各种器官、系统分工合作、协调统一而实现的。S z L w hS z L w h内环境的稳态02D.人体维持稳态的调节能力是有一定限度的内环境的稳态内环境的稳态遭到破坏遭到破坏细胞细胞代谢紊乱，代谢紊乱，甚至导致疾病甚至导致疾病发生发生外环境变化过于剧烈外环境变化过于剧烈（外因）（外因）调节能力有限调节能力有限（内因）（
22、内因）S z L w hS z L w h内环境的稳态02E.稳态失调的实例发热 你有过发高热的经历吗？谈谈高热最严重时的感受。体温过高时为什么要采取物理降温或药物降温的措施？发热时的症状大部分集中在中枢神经系统，病人感觉不适、头疼、头晕、发热时的症状大部分集中在中枢神经系统，病人感觉不适、头疼、头晕、嗜睡等，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。嗜睡等，同时常有食欲不振、厌食、恶心的表现。正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度，发高烧时，各种正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度，发高烧时，各种酶的活性发生变化，代谢紊乱，机体功能异常。发热时机体分解代谢旺盛，持酶的活性发生
23、变化，代谢紊乱，机体功能异常。发热时机体分解代谢旺盛，持续高热会引起器官的功能负荷加重，可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。续高热会引起器官的功能负荷加重，可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。对于对于6 6个月至个月至4 4岁的幼儿来说，持续高热容易发生惊厥，出现脑损伤，如智力落岁的幼儿来说，持续高热容易发生惊厥，出现脑损伤，如智力落后、甚至癫痫，因此应及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。后、甚至癫痫，因此应及时采用物理方法或服用药物来退烧降温。S z L w hS z L w h内环境的稳态02E.稳态失调的实例严重腹泻 严重腹泻后，如果只喝水，不补充盐，内环境的渗透压可能会出现什么变化？
24、内环境渗透压会降低。当内环境渗透压降低时，内环境中的水将较多地通内环境渗透压会降低。当内环境渗透压降低时，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。严重时人体会出现疲倦、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症乱。严重时人体会出现疲倦、全身不适、恶心、食欲减退、皮下组织肿胀等症状。状。S z L w hS z L w h内环境的稳态022、内环境的稳态(1)概念概念：正常机体通过调节作用，使：正常机体通过调节作用，使各个各个 协调协调活动，共同维持内环境活动，共同维持内环境的的
25、 _状态状态。(2)实质实质：内环境中的：内环境中的各种各种 保持保持相对稳定的状态。相对稳定的状态。(3)调节调节机制：需要各种器官、系统协调一致的运行，主要机制：需要各种器官、系统协调一致的运行，主要依靠依靠_ 调节调节网络。网络。(4)调节调节能力：能力：是有一定限度的是有一定限度的。器官、系统器官、系统相对稳定相对稳定化学成分和理化性质神经神经体体液液免疫免疫(5)稳态的意义：机体进行正常生命活动稳态的意义：机体进行正常生命活动的的。是是维持组织细胞结构与功能的重要因素。适宜维持组织细胞结构与功能的重要因素。适宜的的和和是是酶正常发挥酶正常发挥催化作用的基本条件。正常催化作用的基本条件
26、。正常的的和和是是供给机体所需能量的重要保障。供给机体所需能量的重要保障。渗透压渗透压必要条件必要条件温度温度血糖浓度血糖浓度pHpH含氧量含氧量S z L w hS z L w h内环境的稳态02S z L w hS z L w h内环境的稳态02S z L w hS z L w h内环境的稳态023、稳态概念的发展不同层次的生命系统都存在着类似内环境稳态的特性。（1）分子水平：基因表达的稳态、激素分泌的稳态、酶活性的稳态等。例如在正常生长和分裂的细胞中，原癌基因和抑癌基因的表达存在着稳态；正常人体内调节血糖的胰岛素和胰高血糖素等激素是处于动态平衡的。（2）细胞水平：细胞的分裂和分化的稳态等。（3）器官水平：心脏活动的稳态、消化腺分泌消化液的稳态等。（4）群体水平：种群数量的变化存在稳态、生态系统的结构和功能也存在稳态等。S z L w hS z L w h内环境的稳态02稳态的实质是内环境化学成分和理化性质维持相对稳定。外界环境细胞物质交换物质交换内环境器官系统协调运行细胞膜稳态基础神经-体液-免疫调节网络调节机制正常生命活动的必要条件参与共建
