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〔板书〕一、体细胞生在细胞外液
〖问〗什么是体液?
〖引导提示〗体液——不论男性还是女性,体内都含大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。
1.体夜的成分和组成呢?
细胞内液
(存在于细胞内,约占2/3)
1.体液血浆
细胞外液组织液
(存在于细胞外,约占1/3)淋巴等
2.内环境的组成及相互关系
〔思考与讨论1〕
〔板书〕
内环境——有细胞外液构成的液体环境叫做内环境。
〖师提示〗
1.细胞外液是指存在于细胞外的体液,包括血浆、组织液和淋巴等。
血细胞直接生活在血浆中,体内绝大多数细胞直接生活在组织液中,大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中。
由此可见,细胞外液是体内细胞直接生活的环境。
2.
血浆
组织液
淋巴
同
它们都属于细胞外液,共同构成人体内环境,基本化学组成相同。
异
存在的部位
血管内
组织细胞之间
淋巴管中
生活于其中的细胞种类
各种血细胞
体内各组织细胞
淋巴细胞等
所含的化学成分
含有较多的蛋白质
蛋白质很少
3.当血浆流经毛细血管时,水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出,进入组织细胞间隙而成为组织液,绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中。
少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管,形成淋巴,淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。
它们之间的关系如下图所示。
由此可见,全身的细胞外液是一个有机的整体。
学生讨论后回答
三、细胞外液的成分
〔资料分析〕
老师提示。
1.提示:
表中的化学物质可分为无机物和有机物。
无机物包括水和无机盐离子(如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO3-)等,有机物包括糖类(如葡萄糖)、蛋白质(如血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等)、脂质(如各种脂肪酸、脂肪、卵磷脂、胆固醇)、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。
2.还含有气体分子(主要是氧气和二氧化碳)、调节生命活动的各种激素、其他有机物(如维生素)等。
+、Cl-含量较多。
它们的作用主要是维持血浆渗透压。
4.维持血浆的酸碱平衡。
5.提示:
如血浆中的葡萄糖主要来源于食物中的糖类。
食物中的淀粉经消化系统消化后,分解为葡萄糖,经小肠绒毛吸收后进入血液,通过血液循环运输到全身各处。
进入组织细胞后,葡萄糖主要用于氧化分解放能,最终生成二氧化碳和水,并排入内环境中。
二氧化碳通过血液循环被运输到肺,通过呼吸系统排出体外,而多余的水主要在肾脏通过形成尿液排出体外。
(其他合理答案也可)。
分析回答
〔板书〕三、细胞外液的渗透压和酸碱度
〔旁栏思考题〕
〖提示〗:
哺乳动物的生理盐水是质量分数为%的NaCl溶液,这样的溶液所提供的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同,所以是血浆的等渗溶液。
如果输液时使用的NaCl溶液的质量分数低于或高于%,则会造成组织细胞吸水或失水。
〔板书〕四、内环境是细胞与外环境进行物质交换的媒介
〔思考与讨论〕
1.Na+和Cl-等直接来自于食物,不需要经过消化可以直接被吸收。
葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质。
糖类和蛋白质是两类大分子物质,必须经过消化系统的消化,分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。
上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中,经血液循环运输到全身各处的毛细血管中,再通过物质交换过程进入组织液和淋巴。
2.细胞代谢产生的CO2与H2O结合,在碳酸酐酶作用下,发生下列反应:
CO2+H2O
H2CO3
H++HCO3-。
HCO3-通过与细胞外的阴离子交换到达细胞外液,即组织液、血浆或淋巴中。
主要与呼吸系统有关。
3.人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的恒定。
详细内容可参考教材第2章关于人体体温调节的内容。
参与体温调节的器官和系统有皮肤、肝脏、骨骼肌、神经系统、内分泌系统、呼吸系统等。
4.提示:
体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液,泌尿系统形成、排出尿液和呼吸系统的呼气这三条途径来排出,其中以泌尿系统和呼吸系统的排泄途径为主。
例如,血浆中的尿素主要通过肾脏形成的尿液排出体外。
血浆中的CO2通过肺动脉进入肺泡周围的毛细血管,由于血液中的CO2分压大于肺泡中CO2的分压,CO2就从血液中向肺泡扩散,再通过呼气运动将其排出体外。
思考讨论回答
〔小结〕略。
〔作业〕
课后习题一二题。
〔提示〕1.C。
?
2.B。
3.B。
4.毛细血管壁细胞的直接生活环境是血浆和组织液,毛细淋巴管壁细胞的直接生活环境是淋巴和组织液。
拓展题
(1)肺泡壁、毛细血管壁。
(2)食物的消化和营养物质的吸收。
(3)肾小管的重吸收。
(4)皮肤。
教后感
●.基础题
1.细胞外液的主要阳离子是()
A.Fe2+B.K+C.Na+D.Ca2+
2.下列哪项不是由人体内环境成分明显变化引起的病症()
A.浮肿B.手足抽搐C.贫血D.尿毒症
3.正常情况下,动物组织细胞从组织液中吸收氧气的数量主要取决于()
A.组织中氧气的浓度B.细胞膜上氧气载体的数量
C.细胞液中二氧化碳的浓度D.细胞中ATP的数量
4.下列物质中,可在血浆中找到的有()
A.甲状腺激素、氧、尿素、小分子蛋白质
B.氨基酸、麦芽糖、二氧化碳、钠离子
C.蛋白酶、钙离子、脂肪、葡萄糖
D.呼吸酶、脂肪酸、尿酸、胆固醇
5.人体内环境必须保持相对稳定状态,才能保证组织细胞正常的生命活动。
下列各项生理活动中,与内环境的相对稳定无直接关系的是()
A.尿液和汗液的排出B.血液中二氧化碳浓度升高使呼吸加快
C.血液运输养料和废物D.食物残渣形成粪便排出体外
6.在下列物质中,不参与人体内环境组成成分的是( )
A.血红蛋白 B.葡萄糖 C.二氧化碳和氧 D.氨基酸
7.血浆中水的来源是( )
A.组织液 B.消化道、组织液、淋巴
C.淋巴和组织液D.消化道和组织液
8.血细胞、肌细胞,和淋巴细胞所处的内环境依次是:
(?
)
A.血浆、体液和体液?
?
B.血液、体液和淋巴
C.血浆、组织液和淋巴?
D.血液、细胞外液和体液
9.右图是人的体温变化简图,请据图回答:
(1)当人受到寒冷刺激时,可通过神经和激素的调节来
维持正常的体温,此时体内分泌量明显上升的激素有______________和_____________。
(2)当肌肉运动时,体温迅速升高,最高可达______℃,此时,机体可通过___________和_________,使散热量大增,从而维持体温的恒定。
(3)由于体温过高,引起死亡的原因主要是_______________________________________。
10.人在剧烈运动时,骨骼肌产生了大量的乳酸。
请回答下列的问题:
(1)从电离的角度看,此代谢的反应物、生成物各属于什么物质?
(2)乳酸进入血液后,会与血液中的H2CO3/NaHCO3这对缓冲物质中的NaHCO3发生作用生成乳酸钠和碳酸。
这一反应会使乳酸原有的电离平衡发生什么变化?
(3)这些变化具有什么生理意义?
你做出这一结论的理由是什么?
1.C 2.C 3.A 4.A 5.D 6.A 7.B 8.C
9.1)甲状腺激素;
腺上腺素
2)40;
皮肤血管舒张汗液的分泌增多
3)体温过高,酶活性丧失,新陈代谢停止,造成机体死亡10.(1)葡萄糖作为反应物属于非电解质,生成物乳酸为电解质
(2)使乳酸的电离平衡向右移动
(3)上述变化使得血液中pH改变较小,从而使内环境维持在相对稳定状态;
由于生成大量的乳酸钠和碳酸使氢离子浓度减小;
由于乳酸是一种弱酸,可以分解为二氧化碳和水,所以对血液中的酸碱度影响不大
(1)A鼠生活在干燥环境中
(2)有氧呼吸产生水;
氨基酸缩合成蛋白质的过程中产生水
(3)通过皮肤汗液蒸发失水,通过呼吸失水
(4)B书会首先死亡,因为AB鼠代谢产生的水基本相等,但B鼠蒸发失水和粪便失水均较A鼠多
第2节内环境稳态的重要性
一、教学目标
1.说明内环境稳态及其生理意义;
简述稳态的调节机制。
2.关注内环境稳态与健康的关系。
3.尝试解释生物体维持pH稳定的机制。
内环境稳态及其生理意义。
2
老师组织和引导
“问题探讨”
〔生答师提示〕1.血浆生化指标指的是血浆中各种化学成分的含量,其中包括机体多种代谢产物的含量。
健康机体的生化指标一般都处于正常范围内。
当机体某项生理功能出现障碍时,势必影响其代谢产物的含量,因此血浆的生化指标可以反映机体的健康状况,并可以作为诊断疾病的依据。
例如,正常情况下,转氨酶主要分布在各种组织的细胞内,以心脏和肝脏的活性最高,在血浆中的活性很低。
当某种原因使细胞膜通透性增高时,或因组织坏死细胞破裂后,可有大量转氨酶进入血浆,引起血浆中转氨酶活性升高。
2.这说明
(1)内环境中各种化学成分的含量不是恒定不变的,而是在一定范围内波动,内环境的稳定是一种动态的相对稳定;
(2)不同个体存在一定差异。
3.
(1)肌酐含量超标,肌酐是有毒的代谢废物,积累过多会影响健康。
这表明肾脏的排泄功能有障碍。
(2)葡萄糖含量超标,血糖含量过高可并发酮症酸中毒、糖尿病的心血管合并症等。
(3)甘油三脂超标,可引起高脂血症,易并发冠心病、动脉粥样硬化等。
〖问〗随着外界环境因素的变化和体细胞代谢活动的进行,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?
一、内环境的动态变化
〖思考〗在非典时期,我们每天都要测好几次体温,早上、中午、晚上的体温是否相同?
你周围的同学的体温是否相同?
大致相差多少?
何为稳态?
健康人的内环境的每一种成分和理化性质都处于动态平衡中。
这种动态平衡是通过__________来实现的。
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)。
二、对稳态调节机制的认识
〖思考与讨论〗
〔社会联系〕
〖思考〗机体内各个器官、系统为什么能保持协调一致?
内环境的稳态会不会出现失调的情形?
目前普遍认为,_______________________是机体维持稳态的主要调节机制。
人体维持稳态的调节能力是有一定限度的,当外界环境的变化过于剧烈,或人体自身的调节功能__________时,内环境的稳态就会遭到破坏。
神经——体液——免疫调节网络是机体维持稳态的主要调节机制
〖师引导提示〗1.绝大多数人都有过发高烧的经历,可以让同学先谈谈自己发高烧时的感受。
正常的体温是体内细胞进行各种生化反应最适宜的温度。
在发高烧的状态下,由于内环境发生一系列变化,导致体内的各种反应出现紊乱,于是机体功能发生异常。
发热时的主要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。
发热时机体处于一种明显的分解代谢过旺的状态,持续高热必定引起器官的功能负荷加重,有可能诱发器官功能不全或引起组织损伤。
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。
2.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。
〖师提示、讲解〗
夏天时,空调房间与室外的温差较大,如果经常进出空调房间,就会出现咳嗽、头痛、流鼻涕等感冒症状。
如果在温度较低的空调房间呆的时间过长,就会引起关节酸痛或颈僵背硬、腰沉臀重、肢痛足麻、头晕脑胀等。
如果呆得太久,由于空气不好,容易使人头晕目眩。
这些症状就是空调综合征,俗称空调病。
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。
据分析,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。
学生思考与讨论
生思考回答
〔板书〕三、内环境稳态的重要意义
思考:
在什么情况下葡萄糖才能够正常分解提供能量?
在何种情况下酶才能正常发挥催化作用?
内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。
〔实验并讨论〕
〖师提示〗1.生物材料加入HCl或NaOH后pH的变化更像缓冲液。
2.提示:
缓冲液加入少量酸碱后,pH变化不明显。
原因是磷酸缓冲液中含有NaH2PO4/Na2HPO4,其中NaH2PO4溶液呈酸性,当加入少量NaOH时,可以中和OH-;
Na2HPO4溶液呈碱性,当加入少量HCl时,可以中和H+。
水溶液则不同,因而加入酸碱后,pH变化明显。
3.提示:
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。
此外,机体还可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定。
例如,当机体剧烈运动时,肌肉中会产生大量的乳酸和碳酸。
乳酸进入血液后,可与血液中的碳酸氢钠发生作用,生成乳酸钠和碳酸。
碳酸是一种弱酸,可以分解成C02和水。
血液中的C02增多会刺激呼吸中枢,使呼吸运动增强,增加通气量,从而将C02排出体外,所以对血液的pH影响不大。
当乳酸钠进入血液后,与血液中的碳酸发生作用,形成碳酸氢盐,过多的碳酸氢盐可以由肾脏排出。
这样由于血液中缓冲物质的调节作用,以及机体的调节作用,可以使血液的酸碱度维持相对稳定。
看或做实验,思考
〔小结〕
略(黑体字部分)。
学生小结
练习一二题。
1.D。
2.C。
3.D。
因为人体各种生命活动是以细胞代谢为基础的,细胞代谢本质上是细胞内各种生化反应的总和。
内环境为这些生化反应的进行提供了必要的物质和条件。
当内环境稳态保持正常时,细胞的代谢活动能正常进行;
当内环境稳态失调时,细胞代谢活动就会受影响。
因此内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件。
提示:
当动物进食高浓度的糖溶液后,大量的葡萄糖被吸收进入血液,导致血糖浓度暂时升高。
血糖浓度的升高会刺激机体加速分泌胰岛素,同时抑制胰高血糖素的分泌。
在胰岛素和胰高血糖素的共同调节下,血糖浓度逐渐恢复到正常水平,具体调节机制可参考第2章有关血糖平衡调节的内容。
典型例题
例1、从事养殖业的人员都知道这样一个常识:
大多数海产鱼类不能在淡水中生存,因为在淡水中()
A.氧浓度较低
B.不能维持体内水分平衡
C.缺少食用的动、植物
D.二氧化碳浓度较高
解析:
海水的浓度高,海产鱼类长期适应环境,细胞内无机盐浓度与海水浓度是相当的,如在淡水中生活,细胞就会吸水,不能维持体内水分平衡。
答案:
B
例2、(2003年上海)某人患急性肠胃炎引起腹泻,医生给予生理盐水,其首要目的是( )
A.提供能量 B.供给营养
C.维持水分代谢的平衡 D.维持无机盐代谢的平衡
水是人体内含量最多的物质,人体内的各项生命活动都离不开水.患肠胃炎的病人,典型的症状是腹泻,此时消化道吸收水分的能力降低,导致人体内缺水,因此要给病人输液补充水分,输液时要给病人输生理盐水,以维持体内渗透压的平衡。
【自我诊断】
●基础题
1.下列各项中不属于影响稳态的因素是()
A.温度 B.酶 C.pHD.渗透压
2.下列哪项叙述适于描述稳态的生理意义()
A.使体温维持相对稳定
B.使体液的PH值维持相对稳定
C.使内环境的渗透压维持相对平衡
D.是机体进行正常生命活动的必要条件
3.下列关于内环境稳态的叙述,错误的是()
A.内环境的理化性质是相对稳定的
B.内环境稳态是由体内各种调节机制所维持的
C.内环境的理化性质是恒定不变的
D.内环境稳态不能维持,机体生命活动就会受到威胁
4.下列有关稳态生理意义的叙述错误的是()
A.稳态有利于酶促反应的正常进行
B.稳态是机体进行正常生命活动的必要条件
C.当稳态遭到破坏时,可导致疾病发生
D.当血液成分稳定时,人一定不会发生疾病
5、“人类不能生活在纯氧的环境中”,这一叙述是( )
A、不对的,因为身体细胞需要氧,以氧化有机物获得能量
B、不对的,因为人体所吸收的纯氧经呼吸道进入血液时,已有许多CO2产生,不影响呼吸的调节。
C、对的,因为血液中应有适量的CO2作为调节呼吸作用的物质
D、对的,因为纯氧会使身体细胞的氧化作用太剧烈,而无法维持恒定性
6、组织液大量积累在组织间隙会导致组织水肿,下列各项不引起组织水肿的是
A、营养不良,血浆蛋白含量减少
B、花粉过敏引起毛细血管通透性增加
C、肾小球肾炎导致蛋白尿
D、食物过咸导致血浆渗透压增高
7、关于水盐平衡调节的叙述中,正确的是
A、肾小管在吸收水的同时吸收盐
B、渴的时候体内水绝对少
C、肾小管对盐的重吸收要消耗能量
D、抗利尿激素和醛固酮有拮抗作用
8、下列关于生命活动的调节叙述正确的是()
A、生长素可以加快新陈代谢,因而生长素是种高效的酶
B、生长素总是从高处向低处运输
C、CO2可以有效刺激呼吸中枢,从而使呼吸加深加快,因而CO2也可以调节生命活动,属于体液调节
D.胰岛素和胰高血糖素共同调节血糖,让血糖浓度稳定在一定范围内,因而胰岛素和胰高血糖素之间表现为协同作用
●拓展题
9、帕金森氏症的主要症状表现为运动时不自主地震颤,患者十分痛苦。
瑞典科学家卡尔松的研究表明,神经末梢中的“多巴胺”缺乏是帕金森氏症的病因,并找到了“多巴”作为缓解该病的有效药物,卡尔松因此获得2000年诺贝尔生理学医学奖。
现在已知“多巴”可以在人体内转化成“多巴胺”;
而一种名为“利血平”的药物可耗竭神经末梢中的多巴胺。
为了验证“多巴胺缺乏是引起运动震颤的原因”,请你依据所给的材料和用品来补充和完善实验设计的方法步骤,并预测实验结果。
(一)主要实验材料和用品:
小鼠、生理盐水、用生理盐水配制的一定浓度的利血平溶液、用生理盐水配制的一定浓度的多巴溶液等。
(二)实验步骤:
(1)把生长发育状况相同的健康小鼠分为数量相等的A、B两组。
(2)A组注射一定浓度的利血平溶液,B组注射等量的生理盐水。
随后在相同的条件下饲养,观察并记录小鼠的运动状况。
(3)继续实验:
A组______________________,B组______________________。
继续饲养,观察并记录小鼠的运动状况。
(三)预测实验结果:
A组鼠:
_________________________________________________________。
B组鼠:
10、某同学设计了一个验证“幼嫩叶片可以产生生长素,生长素能阻止叶柄脱落”的结论实验。
材料:
如图所示健康植物若干,不含(或含)生长素的羊毛脂,剪刀等
步骤:
第一步:
取两盆长势相同的植物,去除顶芽,分别标号甲、乙。
第二步:
用剪刀剪去甲盆植物叶片C在叶柄断口敷上不含生长素的羊毛脂;
乙不作处理。
第三步:
甲乙两植物置于相同条件下培养一段时间,观察叶柄C的情况。
问题:
⑴实验中去掉顶芽有无道理?
为什么?
该同学用叶片C作研究对象有无不当?
⑵如对不当之处作了修改,该同学可能得到的实验现象是
⑶如果让你参与实验,你准备如何完善设计?
参考答案:
1.B 2.D 3.C 4.D 5、C6、D7、C8、C
2.9.(3)注射一定浓度的多巴溶液 注射等量的生量盐水
(三)注射利血平后出现运动震颤(1分),注射多巴后运动恢复正常(1分)
实验过程中始终运动正常
10、⑴有,避免顶芽产生生长素的影响有不当,应选用A作研究对象,如选C还有AB叶片产生的生长素的影响⑵叶柄脱落不能⑶另设第三组丙去掉A叶片在叶柄断口敷上含生长素的羊毛脂叶柄A不脱落
自我检测的答案和提示
一、概念检测
1.判断
(1)×
;
(2)√;
(3)×
(4)√。
2.选择
(1)D;
(2)D;
(3)D。
3.画概念图
略
二、知识迁移
(1)水是良好的溶剂,为各种生化反应提供溶液环境;
水是体内物质运输的载体;
水在体温调节方面有作用;
水是某些生化反应的反应物;
水是细胞结构的重要组成成分等。
(2)说明健康的人体具有维持体内水平衡的能力。
三、技能应用
(1)否。
(2)血液中的糖分既可来源于食物中的糖类物质,也可来源于其他物质在体内的转化。
四、思维拓展
航天器和航天服中的生命保障系统,主要由氧源(气瓶)和供气调压组件、水升华器和水冷却循环装置、空气净化组件、通风组件、通信设备、应急供氧分系统、控制组件和电源、报警分系统、遥测分系统等组成。
它能够为航天员提供呼吸用氧,并控制服装内的压力和温度,清除航天服内C02、臭味、湿气和微量污染等。
这套生命保障系统与压力服(给宇航员提供正常大气压)一起,在人体周围创造适宜人生存和工作的微型气候环境,有利于宇航员维持
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