1.1 细胞生活的环境（教学课件）-【上好课】高二生物同步高效课堂（人教版2019选择性必修1）

第1章 人体的内环境与稳态 课前思考 1.无论是在炎炎夏日进行户外作业的工人、农民，还是在冰天雪地的南极进行考察的科学家，体温都是37 ℃左右，这是为什么? 2.严重腹泻时，需要及时补充水分和盐分，这又是为什么? 高中选必1 稳态与调节 第1章 人体的内环境与稳态 第一节 细胞生活的环境 高中选必1 稳态与调节 在初中的生物学课上，你曾观察过多种动物细胞的装片。右侧的两幅图片你一定还有印象。 讨论: 1.图1和图2所示的各是什么细胞?它们分别生活在什么样的环境中?尝试说出它们生活环境的异同 2.若将图1所示的细胞置于图2所示细胞的生活环境中，会发生什么变化? 血细胞吸水膨胀直至破裂。 图1 图2 情境探究 内容导航 体内细胞生活在细胞外液中 细胞外液的成分 内环境的理化性质 细胞通过内环境与外界 进行物质交换 目录 体液 不论男性还是女性，体内都含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。 《红楼梦》中有句话:“女人是水做的。” 存在于细胞内，约占2/3 存在于细胞外，约占1/3 最多 次之 最少 脑脊液 体内细胞生活在细胞外液中 脑脊液 知识链接 脑脊液为无色透明的液体，充满在各脑室、蛛网膜下腔和脊髓中央管内。脑脊液由脑室中的脉络丛产生，与血浆和淋巴液的性质相似，略带粘性。脑脊液属于细胞外液。正常脑脊液具有一定的化学成分和压力，对维持颅压的相对稳定有重要作用。患中枢神经系统疾病时，常常要作腰椎穿刺吸取脑脊液检查，以协助诊断。 体内细胞生活在细胞外液中 血浆 1 血细胞直接生活的环境。 血液 血浆 血细胞 血小板 红细胞 白细胞 注意： 1.血浆≠血液，血浆属于细胞外液 2.血浆蛋白在血浆中（细胞外液成分） 3.血红蛋白在红细胞中（细胞内液成分） 思考： 1.血液是体液吗？血液与血浆有什么关系？ 2.血浆蛋白和血红蛋白的区别？ 体内细胞生活在细胞外液中 组织液（组织间隙液） 2 体内绝大多数细胞直接生活的环境。 思考： 1.组织液是如何形成的？去向？ 2.组织液有什么作用？ 主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成，大部分物质能够被重新吸收回血浆。 组织液为细胞提供营养物质，细胞的代谢产物也透过细胞膜进入组织液。 体内细胞生活在细胞外液中 淋巴液 3 淋巴细胞直接生活的环境。 思考： 1.淋巴液是如何形成的？去向？ 由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的。淋巴液在淋巴管中流动，经过淋巴结等淋巴器官，并最终汇入血浆。 毛细淋巴管的管壁细胞覆瓦状排列，就像阀门，从组织液可以向淋巴液方向通过，反向则导致这个覆瓦状的阀门关闭；管内有瓣膜，使淋巴液只能单向流动。 2.为什么淋巴液与组织液之间是单向关系？ 内皮细胞 单向活瓣 组织液 盲端 体内细胞生活在细胞外液中 淋巴循环的意义 知识链接 1.淋巴循环是血液循环的辅助途径，可以调节血浆和组织液之间的平衡。 2.淋巴循环可以将组织液中不能透过毛细血管壁的蛋白质（大分子物质）和由小肠绒毛的淋巴管吸收的大部分脂肪成分运回血液 3.淋巴液中混悬着大量的淋巴细胞和吞噬细胞等，可以协助机体抵御疾病。 体内细胞生活在细胞外液中 思维·训练 血浆、组织液和淋巴液之间的关系 观察右图，回答下列问题 1.为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境? 2.血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系?请依据下图绘制出能反映三者联系的模式图(用文字和箭头表示)。 3.为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体? 细胞外液是指存在于细胞外的液体，包括血浆、组织液和淋巴液等。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液体环境。 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，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，形成淋巴液，淋巴液经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。 血浆 组织液 淋巴 细胞外液=内环境 血细胞 大多数细胞 淋巴细胞 吞噬细胞 细胞 透过毛细血管壁 渗回 渗入 血浆、组织液和淋巴液之间的关系 观察右图，回答下列问题 1.为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境? 2.血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系?请依据下图绘制出能反映三者联系的模式图(用文字和箭头表示)。 3.为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体? 思维·训练 血浆、组织液和淋巴液之间的关系 观察右图，回答下列问题 1.为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境? 2.血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系?请依据下图绘制出能反映三者联系的模式图(用文字和箭头表示)。 3.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。 思维·训练 人体细胞生活的具体内环境 细胞名称 所处内环境 组织细胞 毛细血管壁细胞 毛细淋巴管壁细胞 血细胞 淋巴细胞和吞噬细胞 组织液 血浆、组织液 淋巴液、组织液 血浆 淋巴液、血浆 知识·巩固 静脉注射(输液)和 肌肉注射(打针)，药物到达组织细胞发挥作用的运输途径有什么不同? 静脉注射:药物→血浆→组织液→靶细胞 肌肉注射:药物→组织液→血浆→组织液→靶细胞 淋巴液 知识·巩固 水疱:人在进行一定强度的体力劳动后，手掌或脚掌上可能会磨出水疱。是因运动摩擦造成其表皮与皮下组织分离形成间隙，并令其间充满液体。 思考: ①水疱中的液体主要是 。 ②水疱过一段时间可以自行消失，是因为其中的液体可以渗入 和 (结构)内环境中物质是不断更新的 ③水疱的形成和消失说明什么? 。 组织液 毛细血管 毛细淋巴管 内环境中物质是不断更新的 知识·巩固 血浆的化学组成 血浆的成分复杂，主要为水。科学家用化学分析的方法，测得人体血浆中部分成分的含量如右表。 讨论 1.血浆中这么多物质，你能将它们归归类吗? 2.除表中所列成分外，血浆中还可能含有哪些物质? 3.回忆所学知识，你能说出其中哪些物质在人体中的作用? 4.从葡萄糖、甘油三酯、尿素、钠中，任选一种你熟悉的成分，分析它的来源和去路，并说明这与人体的哪些系统有关。 无机物 有机物 糖类（葡萄糖等） 蛋白质（丙氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶等） 脂质（甘油三酯、胆固醇等） 水 无机盐（钠、钾、钙、磷、镁等） 细胞外液的成分 讨论 1.血浆中这么多物质，你能将它们归归类吗? 2.除表中所列成分外，血浆中还可能含有哪些物质? 3.回忆所学知识，你能说出其中哪些物质在人体中的作用? 血浆的化学组成 血浆的成分复杂，主要为水。科学家用化学分析的方法，测得人体血浆中部分成分的含量如右表。 各种激素、维生素、氧气等。 4.从葡萄糖、甘油三酯、尿素、钠中，任选一种你熟悉的成分，分析它的来源和去路，并说明这与人体的哪些系统有关。 葡萄糖是主要的能源物质 三酰甘油是储备的能源物质 蛋白质是生命活动的主要承担者 无机盐能够调节人体生命活动 细胞外液的成分 讨论 4.从葡萄糖、甘油三酯、尿素、钠中，任选一种你熟悉的成分，分析它的来源和去路，并说明这与人体的哪些系统有关。 血浆的化学组成 以葡萄糖为例： 食物中的糖类 消化系统 血浆中的葡萄糖 循环系统 全身细胞氧化分解 水 CO2 泌尿系统 呼吸系统 细胞外液的成分 （1）水：血浆中水最多，约为90% （2）各种无机盐离子（约为1%） （3）各种营养物质：蛋白质（7~9%）、脂质、氨基酸、葡萄糖、核苷酸、维生素等。 （4）气体、激素、细胞代谢废物等。 血浆的主要成分 组织液、淋巴液的成分 组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近，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，细胞外液是一种盐溶液，类似于海水。这在一定程度上反映生命起源于海洋。 细胞外液的成分 易错总结 内环境成分的判定 内环境不应存在的物质 只存在于细胞内的物质 与外界相通孔道中的物质(包括不能被吸收的物质) 存在于细胞膜上的物质 血红蛋白及与细胞呼吸、复制、转录、翻译等有关的酶（呼吸酶）等 消化酶（胃蛋白酶、胰蛋白酶等）、纤维素、麦芽糖等 载体蛋白等 ①乳酸与碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸实现pH的稳态 ②兴奋传到过程中神经递质与受体结合 ③免疫过程中抗体与相应的抗原特异性地结合 ④激素调节过程，激素与靶细胞的结合 ⑤细胞呼吸的各阶段反应 ⑥细胞内蛋白质和激素等物质的合成 ⑦消化道等外部环境所发生的淀粉、脂质和蛋白质的消化水解过程。 判断以下生理过程是否发生在内环境中 是 否 易错总结 将血液中的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；将红细胞放在浓度很高的溶液中，红细胞会由于过多失水而死亡。 此外，在过酸、过碱或温度过低、过高等情况下，细胞也不能正常生活。 在细胞外液中细胞会出现这样的情况吗？ 内环境的理化性质 一段时间后，两侧液面高度如何变化？ 概念：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。 渗透压 1 大小：取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。（与物质的量浓度有关） 溶质微粒越多，对水吸引力越大，溶液渗透压越高。 葡萄糖和蔗糖分子不能通过半透膜 一段时间 左侧液面下降 右侧液面上升 内环境的理化性质 血浆渗透压主要与 的含量有关， 细胞外液渗透压90%来源于 。 细胞内液渗透压主要与 有关。 影响渗透压大小的因素： 无机盐、蛋白质 Na+、Cl- K+ 人的血浆渗透压约为770KPa，相当于细胞内液的渗透压。 内环境的理化性质 血浆渗透压可分为胶体渗透压和晶体渗透压，其中，由蛋白质等大分子物质形成的渗透压称为胶体渗透压，由无机盐等小分子物质形成的渗透压为晶体渗透压。回答下列问题： （1）某种疾病导致人体血浆蛋白含量显著降低时，血浆胶体渗透压降低，水分由______进入组织液，可引起组织水肿等。 （2）正常人大量饮用清水后，胃肠腔内的渗透压下降，经胃肠吸收进入血浆的水量会_______，从而使血浆晶体渗透压________。 （3）在人体中，内环境的作用主要为： ①细胞生存的直接环境， ②_____________________________________。 血浆 增加 降低 细胞与外界环境进行物质交换的媒介 内环境的理化性质 实质：血浆渗透压降低或组织液渗透压升高引起的组织液含量增多。 ③过敏反应 ④淋巴循环受阻 ⑤机械损伤（扭伤） →组织液中蛋白质增多→组织液渗透压升高 组织液增多 → 组织水肿 ①营养不良 ②肾小球肾炎 → 血浆蛋白减少 → 血浆渗透压下降 与生活的联系——组织水肿 ⑥组织细胞代谢旺盛， 代谢产物增多 ①正常人的血浆近中性，pH为7.35~7.45 酸碱度 2 ②酸碱平衡维持：缓冲对：NaHCO3/H2CO3 ；Na2HPO4/NaH2PO4 血浆缓冲对作用需要在呼吸和排泄系统配合下进行 内环境的理化性质 温度 3 ①人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。 ②通常：女性高于男性,幼年高于成年 ③体内的温度与机体代谢有关，一天中呈动态变化 内环境的理化性质 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，同时又不断排除代谢产生的废物，从而维持细胞正常的生命活动。 内环境又是如何与外界环境进行物质交换的呢？ 细胞通过内环境与外界进行物质交换 内环境如何完成与外界环境的物质交换 结合初中学过的人体消化、呼吸、循环、排泄等知识，与同学讨论以下问题。 1.Na+、葡萄糖、氨基酸和O2等分别是经过什么途径进入内环境的？ 以O2为例：O2从外界空气中获得，通过呼吸运动的吸气，经呼吸道进入肺，在肺泡中与肺部毛细血管进行气体交换，进入肺部毛细血管中。 O2 细胞通过内环境与外界进行物质交换 内环境如何完成与外界环境的物质交换 结合初中学过的人体消化、呼吸、循环、排泄等知识，与同学讨论以下问题。 2.参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的？ 3.体内细胞产生的代谢废物（如尿素和CO2）是通过哪些器官从内环境中排出体外的？ 细胞代谢产生的CO2与H2O结合，形成H2CO3，然后在碳酸酐酶的作用下，发生下列反应：H2CO3→H++HCO3- 体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液、泌尿系统形成和排出尿液以及呼吸系统的呼气这三条途径排出，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，由于血浆中的CO2分压大于肺泡中的CO2分压，CO2就从血液中向肺泡扩散，在通过呼吸运动排出体外。 细胞通过内环境与外界进行物质交换 内环境如何完成与外界环境的物质交换 结合初中学过的人体消化、呼吸、循环、排泄等知识，与同学讨论以下问题。 4.请你用简单的图示表示内环境与外界环境的物质交换的关系。 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 1、参与物质交换的系统： 消化系统、呼吸系统、 循环系统、泌尿系统 2、参与物质交换的器官： 肺、小肠、肾、皮肤 细胞通过内环境与外界进行物质交换 1.人在进行一定强度的体力劳动后，手掌或脚掌上可能会磨出水疱。水疱中的液体主要是组织液，一段时间后水疱可自行消失。请判断以下有关说法是否正确。 （1）水疱的成分中蛋白质的含量最高。（ ） （2）水疱主要是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的。（ ） （3）水疱自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和毛细淋巴管。（ ） （4）水疱的形成和消失说明内环境中物质是不断更新的。（ ） × √ 一、概念检测 √ √ 2.下列属于人体内环境的是 A.膀胱内的尿液 B.大脑细胞间隙的液体 C.肺泡腔内的气体 D.小肠腔内的消化液 B 课堂检测 3. 如图表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程：A、B、C表示直接与内环境进行物质交换的几种器官，①②是有关的生理过程。 请冋答下列问题。 (1 ) A、B、C各是什么器官？ (2 ) B内的营养物质通过①过程进入内环境, 则①表示的是什么过程？ (3)②表示什么过程？ 肺、小肠等、肾 营养物质的吸收 肾小管的重吸收 课堂检测 二、拓展应用 剧烈运动会使肌肉产生大量乳酸等酸性物质，这会影响血浆的pH吗？在这种情况下，机体是如何维持细胞外液的酸碱度的？请査阅相关资料，寻找答案。 1、当酸性物质增加时(如乳酸过多时） 乳酸 + NaHCO3——→乳酸钠+H2CO3 H2CO3——→H2O+CO2 2、当碱性物质增多时(如[Na2CO3]) Na2CO3 + H2CO3——→2NaHCO3 呼吸运动排出 肾脏排出 课堂检测 $$