二原邏輯
體液分為兩部分:一是細胞內液細胞內液,是細胞代謝的場所。包括細胞質基質、葉綠體基質、線粒體基質。約占體液的三分之二。二是細胞外液,細胞外液是細胞生存的環境。約占人體的三分之一,也稱作內環境。其中包括血漿(血漿不等于血液,血液包括的液體成分為血漿和大量的血細胞,血漿是血細胞直接生活的環境。)、組織液(又稱細胞間隙液,是大多數組織細胞生存的環境)、淋巴(淋巴細胞生成的場所,含有大量吞噬細胞淋巴細胞)。其中血漿中含有90%的水、1%的無機鹽、9%的蛋白質、各種各樣的營養物質葡萄糖、代謝物質、氣體和激素等。
血漿與淋巴和組織液相比蛋白質含量較高,其余成分大體相似。內環境中含有氨基酸、尿素、淋巴細胞、鈉離子、氯離子、鉀離子、葡萄糖、脂肪、乳酸、氧氣、二氧化碳、多肽、肌酐、膽紅素等。
內環境的理化性質包括:滲透壓、溫度、ph值。
滲透壓:指溶液中溶質在水中對微粒的吸引力,其中血漿的滲透壓主要與蛋白質的含量與離子的濃度有關。人體的滲透壓約為770千帕,滲透壓對人體的水調節具有非常重要的作用。
酸堿度:即ph值,正常人的內環境ph值在7.35到7.45之間波動。維持相對穩定,主要和緩沖物質磷酸一氫根和碳酸氫根有關。
溫度:正常為37攝氏度。通常在一攝氏度以內波動,即36攝氏度到38攝氏度左右。溫度可以影響酶的活性,高溫可以使酶變性失活。
內環境是細胞與外界進行物質交換的媒介,需要體內各個器官系統的參與。細胞與內環境之間也是相互影響、相互作用的關系。細胞依賴于內環境,也參與了內環境的形成和維持。
內環境的維持過程中并不是一成不變的,而是在一定范圍內上下波動的狀態。
具體表現有:
溫度的差別(與年齡,性別,季節,一天的時間段,溫度環境有關)、酸堿度的差別(與進食后、劇烈運動后有關)、滲透壓的差別(與環境中的離子濃度、蛋白質含量、通道是否通暢、營養物質等其他物質在人體的含量的差別有關)等等。
所以把正常機體通過調節使各個器官、系統協調活動共同維持內環境的相對穩定的狀態稱為穩態。
對于穩態的發現歷程大致為:
①法國生理學家貝爾納提出神經系統的調節
②美國生理學家坎農提出神經體液調節共同調節。
③隨著科學的不斷發展,最終人們普遍認為機體的維持穩態的機制是神經體液免疫調節網絡
所以內環境的意義是機體進行正常生命活動的必要條件。
三原實驗
探究生物體維持ph值的機制體系
為何要進行這個實驗呢?
目的是發現生物體是否如何維持ph值。
在這個實驗中所需要的用具有:手套、五十毫升的燒杯(每次實驗后應沖洗)、彩色鉛筆、Ph試紙、自來水、生物材料、0.1mol每升鹽酸試劑。
具體的實驗步驟為:
一畫記錄表
二測量燒杯中的ph值(一共使用三個燒杯,分別裝入蒸餾水、生物材料、緩沖溶劑)
三滴入0.1摩爾每升鹽酸溶液,每五滴記錄一次ph值,共30滴停止
四清洗儀器,重新實驗。改用0.1摩爾每升的氫氧化鈉溶液同步驟三
五根據數據,繪畫圖像
通過這個實驗,我們得出的結論是生物材料的ph值變化大體和緩沖物質的變化曲線相似。無論加酸還是加堿,生物材料都保持在ph值等于七的附近上下波動。
在這個實驗的注意事項是:自來水、晚沖物質和生物材料的體積應相同。這體現了生物學的控制變量法。此外還有要注意的是自來水組作為對照組,其余兩組為實驗組。
四元記錄
有一種東西叫水泡,水泡內的液體為組織液。這種現象叫組織水腫。
組織水腫的原因包括:毛細淋巴管受阻、腎小球炎、腎炎、營養不良、組織細胞代謝廢物過多等。
葡萄糖主動運輸進入小腸上皮細胞,協助擴散進入組織細胞。
鉀離子、鈉離子主動運輸進入細胞,但對于神經細胞則以協助擴散的形式運輸。
靜脈注射點滴,是向血漿中注射藥劑。肌肉注射,屬于向組織液中注射藥劑。
血紅蛋白與血漿蛋白不同,血紅蛋白位于紅細胞中,血漿蛋白位于血漿中。
這就是我們的內環境與內環境穩態,是我們生態系統中在生物體內的環境。