细胞外液的成分 细胞外液中含有哪些化学成分呢?下面以血浆的化学 成分为例来进行探讨 资料分析) 血浆的化学组成 科学家用化学分析的方法,测得人体血浆化学组成的平均值如下: 成分 含量(%) 成分 含量(% 90.7 卵磷脂 0.2 血清白蛋白 4.4 胆固 0.22 血清球蛋白 2.1 NE 0.38 纤维蛋白原 0.4 氨基酸氮 0.005 0.01 尿素氮 0.012 0.0035 其他非蛋白氮 0.025 0.000l 葡萄糖 0.08 乳酸 0.025 HPO 2- 0.01 各种脂防酸 0.38 脂肪 0.14 HcO 0.17 注;非蛋白氮是非蛋白质类含氮化合物的总称,是蛋白质代谢的产物,包括尿素、尿酸、肌酸、肌 苷、氨基酸、多肽、胆红素和氨等 ●讨论 1.如何将表中物质按化学性质进行归·量较多?它们可能起什么作用? 类? 4,HCO3、HPO2可能起什么作用? 2.除表中所列成分外,血浆中还可能含 5.任选其中一种成分,分析它的来源和 有哪些物质? 去路,并说明这与人体的哪些系统有美 3.在蛆成血浆的离子中,哪些离子的含 研究表明,血浆中约90%为水;其余10%分别是: 无机盐釣1% 无机盐(约1%),蛋白质(7%~9%),以及血液运送的 蛋白质 物质—各种营养物质(如葡萄糖)、各种代谢废物、气体、 激素等(图1-2)。组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近, 水的9% 但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋 白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。概括地说,细 胞外液本质上是一种盐溶液,类似于海水。这在一定程度 上反映了生命起源于海洋。 图1-2血浆的主要成分 第1章人体的内环境与稳态
细胞外液的渗透压和酸碱度 你已经知道,将红细胞放在清水或浓度很低的溶液中, 细胞会由于吸水过多而破裂;将红细胞放在浓度较高的溶 液中,细胞会由于失水过多而死亡。此外,在过酸、过碱 或温度过高、过低的条件下,细胞也不能正常生活。 埋盐水的浓度是多少?为什 在细胞外液中细胞会出现这种情况吗? 医院里给病人输液时必须使 这就要分析细胞外液的理化特性。渗透压、酸碱度和 用生理盐水? 温度是细胞外液理化性质的三个主要方面。 所谓溶液渗透压,简单地说,是指溶液中溶质微粒对 水的吸引力。溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶 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;反过来,溶质微粒越少,即,学科交叉与化学的联 溶液浓度越低,溶液渗透压越低。血浆渗透压的大小主要 溶液酸碱度(pH)是指溶液中 与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无 自由氢离子浓度的负对数,即 机盐离子中,含量上占有明显优势的是Na’和q,细胞外 pH=-lg H']. 液渗透压的90%以上来源于Na'和Cl。在37℃时,人的 血浆渗透压约为70kPa,相当于细胞内液的渗透压。 正常人的血浆近中性,pH为735~7.45。血浆的pH之 所以能够保持稳定,与它含有HCO3、HPO2等离子有关。 人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 细胞作为一个开放系统,可以直接与内环境进行物质 交换:不断获取进行生命活动所需要的物质,同时又不断 排出代谢产生的废物,从而维持细胞正常的生命活动(图 1-3) 图1-3细胞直接与内环境进行 内环境又是如何与外界环境进行物质交换的呢? 物质交换 思考与讨论 结台初中学过的人体消化、呼吸、循环、排:因是什么?试推测哪些器官和系统参与了体温 泄等知识,和同学讨论以下问题: 的维持? 1.维持渗透压的N和c以及葡萄糖氨:4.体内细胞产生的代谢废物,如尿素和 基酸等物质是经过哪些途径进入内环境的?CO2是怎样从内环境排到体外的? 2.参与维持pH的HCO是怎样形成的?:5.通过以上讨论,是否增进了你对本章首 这与体内哪些系统的活动有关? 页題诗的理解? 3.细胞外液的温度能够保持稳定的根本原: 第1节组胞生活的环境
通过讨论可以看出,内环境与外界环境的物质交换过 程,需要体内各个器官系统的参与,同时,细胞和内环境 之间也是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖于内环境, 也参与了内环境的形成和维持。 技能训练 构建人体细胞与外界环境的物质交换模型 联系必修1所学过的细胞内物质的输入和作演示文稿、nah动画等不同形式,用模式化 输出的内容,以及初中所学过的消化、呼吸、循·的方法楔拟和展示人体细煦与内环境、内环境 环、泌尿系统等知识,尝试以图解或计算机制·与外界环境进行物质交换的大致过程。 练习 、基础题 1.人体的体液是指: 物质交换的过程。A、B、C、D表示直接与内环境 A.细胞外液和消化液: 进行物质交换的四种器官,①②是有关的生理过 B.细胞内液和血液 程。据图回答 C.细胞内液和细胞外液 (1)内环境与A交换气体必须通过的结构是 D.血浆、组织液、淋巴。 答 (2)B内的营养物质通过①过程进入内环境 2.下列选项中,与其他三个选项的含义都 ①表示的过程是 有很大差别的一项是: (3)②过程表示 作用。 A.细胞外液 B.细胞内液; (4)D表示 C.血浆、淋巴、组织液:D.内环境。 答 体外 3.下列物质中,不属于人体内环境组成成分 的是 A.钙离子:B.呼吸酶 C.葡萄糖;D.血浆蛋白。 体外 内环境=细胞 答 4.毛细血管壁细胞和毛细淋巴管壁细胞的直 接生活环境是由哪些细胞外液构成的? 二、拓展題 体外体外 右图表示人体内的细胞与外界环境之间进行 6第1章人体的内环境与稳态
第2节内环境稳态的重要性 问题探讨 No 0174138 Xx医再大学XX民院化验单 在进行常規体检时,通常要做血液生化六项的 检查,以了解肝功能、肾功能、血糖、血脂等是否 正常。左图是苿人的血液生化六项检查的化验導。 讨论: 江吕 1.为什么血浆的生化指标能反映机体的健康状况?: ae. 2.每种成分的参考值(即正常值)都有一个变 化范围,这说明什么? 血液生化六项检查化验单 3.从化验单上可以看出哪几种成分超出正常范· 围?这可能会对人体造成什么不利影响? 随着外界环境因素的变化和体内细胞代谢括动的进行, 节信 内环境的各种化学成分和理化性质在不断发生变化。内环 境会因此而剧烈变动吗? 什么是内环境稳态? ·内环境稳态的重要意义是 内环境的动态变化 什么? 我们可以通过下面的体温测定活动来了解内环境动态 ·稳态调节的机制是什么? 变化的特点 休温的日变化规律 课前完成家庭成员一日内体温(腋窝温度,精确到小数点后一位)变化调查表。 成员6:00 9:00 15:00 18:00 2l:00 睡前平均温度 母亲 父亲 自己 思考以下问题,得出结果和结论。 同一年龄同一性别同学的体温数据,可以得出 1.不同家庭成员的体温完全一致吗?这说 什么结论? 明了什么? 3.将体温变化情况与当地实际气温日变化 2.和其他同学交流调查结果,比较班级中·大致情况进行对比,结果如何? 第2节内环境稳态的重要性
可以看出,正常情况下,不同人的体温,会因年龄、性 别等的不同而存在着微小的差异,同一个人的体温在一日 内也有变化,但一般不超过1℃。尽管周围的气温波动范 围较大,但健康人的体温始终接近37℃。 知识链接 像体温的变化情况一样,健康人的內环境的每一种 关于体温是如何调节的,请看 成分和理化性质都处于动态平衡中。这种动态平衡是通 本书笫2章第3节。 过机体的调节作用实现的。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 的相对稳定状态叫做稳态( homeostasis)。 稳态是怎样实现的呢? 对稳态调节机制的认识 人体各器官、系统协调一致地正常运行,是维持内环 境稳态的基础(图1-4)。如果某种器官的功能出现障碍 就会引起稳态失调。例如,肾脏是形成尿液的器官,当发 生肾功能衰竭时,就会出现尿毒症,最终会引起死亡。 消化系统 食物 和无机盐 未被吸收 的物质 心脏 有机废物、 氧气 呼吸系统 水和无机盐 二氧化碳 血液 内环境 泌尿系统 外环境 图1-4内环境稳态与消化、呼吸、循环、排泄系统的功能联系示意图 机体内各个器官、系统,为什么能保持协调一致呢? 最初,法国生理学家贝尔纳 C. Bernard,1813-1878) 曾推测,内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节。后来, 美国生理学家坎农(W.B. Cannon,1871-1945)提出了 稳态维持机制的经典解释: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。 免疫系统曾一直被认为是机体的防御系统。随着分子 生物学的发展,人们发现,免疫系统也起着重要的调节作 用:它能发现并清除异物、外来病原微生物等引起内环境 波动的因素。 8第1章人体的内环境与稳态