1.1 细胞生活的环境课件-2024-2025学年高二上学期生物人教版选择性必修一

恭喜各位同学！你们距离成功又近了一步！ 第1章 人体的内环境与稳态 无论春夏秋冬，风云变幻， 它却总是轻波微澜。 稳态是生命系统的特征， 也是机体存活的基本条件。 它让每一个细胞分享， 又靠所有细胞共建。 第1节 细胞生活的环境 ▲聚焦本节关键词（读一读） ①体液 、 细胞外液 、细胞内液 ②组织液、血浆、淋巴液 ③内环境 ④毛细血管、毛细淋巴管 ⑤红细胞、淋巴细胞、组织细胞 ⑥血红蛋白、血浆蛋白 ⑦渗透压、酸碱度 ⑧ 消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统 ▲知识回顾—生命系统的结构层次 种群、群落、生态系统 生物圈 ▲无论是单细胞生物还是多细胞生物，都有其特定的生活环境，并与环境之间不断进行着物质和能量的交换。 ▲问题探讨—单细胞生物生活的环境 【思考】像眼虫、草履虫和变形虫这样的单细胞原生生物，直接生活在水环境中，它们是怎么跟外界进行物质交换的？ 提示：通过细胞膜直接与外界进行物质交换 ▲问题探讨—多细胞生物生活的环境 【思考】组成我们人体的绝大多数细胞直接生活的环境是什么呢？ ▲组成人体的绝大多数细胞没有直接与外界环境接触，不能直接与外界环境进行物质交换。 一、体内细胞生活在细胞外液中 ▲概念：生物体内以水为基础的液体统称为体液。 （一）体液的概念及组成 注：活细胞中，含量最多的化合物是水。 【相关信息】成年人体内的含水量大约是体重的60％；出生一天的婴儿体内的含水量大约是体重的79％。 ▲组成 图1-1 体液的组成示意图 体液 细胞内液（2/3） 细胞外液（1/3） 组织液 血浆 淋巴液 （一）体液的概念及组成 【思考】细胞外液只有这3种液体吗？ 【任务1】阅读教材P2-P3相关文字，思考并讨论以下问题： 1.血液与血浆是同一种物质吗？血液是细胞外液吗？ 2.血细胞直接生活的环境是什么？ 3.绝大多数细胞直接生活的环境是什么？ 4.淋巴液存在于哪？淋巴液中的淋巴细胞有什么作用？ 5.为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境？ 6.请把细胞外液分布情况示意图简单地画出来。 一、体内细胞生活在细胞外液中 （二）细胞外液的组成及关系 一、体内细胞生活在细胞外液中 （二）细胞外液的组成及关系 ▲血浆 （血细胞直接生活的环境） 结论：血液≠血浆 血液=血浆+血细胞 血液≠细胞外液 血液 离心 血细胞 血浆 血浆 血细胞 白细胞和血小板 红细胞 一、体内细胞生活在细胞外液中 （二）细胞外液的组成及关系 ▲组织液 组织液是存在于组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液。绝大多数细胞都浸浴在组织液中。因此，组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。 ▲不同形状的细胞和不同的组织 一、体内细胞生活在细胞外液中 （二）细胞外液的组成及关系 ▲淋巴液 淋巴液存在于淋巴管中，淋巴液中有大量的淋巴细胞等，可以协助机体抵御疾病。对这些细胞来说，淋巴液就是它们直接生活的环境。 提示：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。 思考：为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境？ 一、体内细胞生活在细胞外液中 （二）细胞外液的组成及关系 一、体内细胞生活在细胞外液中 归纳总结—几种常见细胞生活的细胞外液（导与练P2） 一、体内细胞生活在细胞外液中 ▲体液成分的判断 （导与练P2） ▲管状结构 无盲端 有盲端 毛细血管 毛细淋巴管 →②为血浆 →④为淋巴液 ▲组织结构 内 外 细胞内的液体 细胞间的液体 →①为细胞内液 →③为组织液 【任务2】血浆、组织液、淋巴液之间有什么内在联系？请结合P3血浆、组织液、淋巴液之间的示意图和相关资料绘制出能反映三者联系的模式图。（用文字和箭头表示） 一、体内细胞生活在细胞外液中 （二）细胞外液的组成及关系 ▲资料1：组织液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。P3 ▲资料2：淋巴液是由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管形成的，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。P3 一、体内细胞生活在细胞外液中 （二）细胞外液的组成及关系 ① ② ③ ④ ⑤ 组织液 血浆 细胞内液 淋巴液 细胞内液 一、体内细胞生活在细胞外液中 （二）细胞外液的组成及关系 ① ② 细胞内液 ③ 一、体内细胞生活在细胞外液中 （二）细胞外液的组成及关系 ▲举一反三 血浆 淋巴液 组织液 【思考】为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体？ A D B C 组织液 淋巴液 血浆 细胞内液 一、体内细胞生活在细胞外液中 （二）细胞外液的组成及关系 细胞外液 （内环境） ▲血浆、组织液和淋巴液通过动态的有机联系，共同构成机体内细胞生活的直接环境。人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫做内环境 细胞外液＝内环境 【思考】所有生物都存在内环境吗？ 提示：内环境是针对多细胞动物的一个概念，单细胞动物(或原生动物)以及植物不存在内环境。 一、体内细胞生活在细胞外液中 与生活的联系1 （导与练 P2） 【思考】静脉注射(输液)和肌肉注射(打针)，药物到达组织细胞内需要先后经过哪些细胞外液？ 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 （√） 一、体内细胞生活在细胞外液中 与生活的联系2 （教材 P6） 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。水疱中的液体主要是组织液，一段时间后水疱可自行消失。 摩擦产生空隙 组织液 【思考】①一段时间后，水疱为什么可自行消失？ ②水疱的形成和消失说明了什么？ 一、体内细胞生活在细胞外液中 知识拓展—与内环境有关的7个易混易错点 （导与练 P2—P3） （3）血液≠体液，血浆≠内环境，细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴液，而血液包括血浆和血细胞。所以血液并不全是体液，血浆只是内环境的一部分。 （1）内环境的“内”和“外”是相对的，从细胞的角度看，内环境就是细胞外液;从人体的角度看，相对人体的外界环境而言，细胞外液就是内环境。 （2）内环境（细胞外液）主要包括组织液、血浆和淋巴液，但不只有这三种。例如，脑脊液也属于内环境的组成成分 （读一读） 一、体内细胞生活在细胞外液中 知识拓展—与内环境有关的7个易混易错点 （读一读） (7)Na+主要维持细胞外液的渗透压，K+主要维持细胞内液的渗透压。 （4）体内液体≠内环境。 一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、子宫、输卵管等)及与外界相通的液体(如尿液、泪液汗液、消化液等)不属于内环境。 （5）内环境是针对多细胞动物的一个概念，单细胞动物以及植物没有所谓的内环境。 (6)血浆渗透压与质量分数为0.9%的NaCl溶液渗透压大致相等，故0.9%的NaCI溶液为血浆的等渗溶液，又叫作生理盐水。 一、体内细胞生活在细胞外液中 即时应用（导与练 P3） 1.人体内环境是体内细胞直接生活的环境。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 提示：一切与外界环境相通的管道都不属于内环境。 教材P6《练习与应用》概念检测第2题 一、体内细胞生活在细胞外液中 即时应用（导与练 P3） 2.如图为人体中部分体液的关系图，下列叙述不正确的是(  ) A.丁表示细胞内液，约占体液的2/3 B.甲渗入乙中的少于渗入丙中的量 C.淋巴细胞可以存在于丙中，也可以存在于乙中 D.丁中的CO2浓度比甲中的高 温馨提醒：看图要看清箭头方向！ 二、细胞外液的成分 【任务3】分析教材P4血浆的化学组成表，并结合P5，思考相关问题。 二、细胞外液的成分 蛋白质 脂质 糖类 无机盐 代谢废物 二、细胞外液的成分 【思考】除表中所列成分外，血浆中还可能含有哪些成分？ 提示：O2、水、抗体、激素、维生素等 二、细胞外液的成分 【思考】你能对血浆中的这些物质进行分类吗？ 提示：①按照物质的性质分类；②按照物质的作用分类。 二、细胞外液的成分 ①性质 无机物：水、无机盐等 有机物：糖类、脂质、蛋白质 ②作用 营养物质：水、无机盐、糖类、 蛋白质等 代谢废物：尿素、尿酸等 调节物质：激素等 气体：O2、CO2等 二、细胞外液的成分 【思考】你能说一说血浆中的这些物质在人体内的作用吗？请举例说明。 回忆必修一所学有关化合物的内容，连一连。 二、细胞外液的成分 二、细胞外液的成分 【思考】组织液、淋巴液的成分与各种成分的含量与血浆是否相同？最主要的差别是什么？ 1.血浆的化学成分： 蛋白质（7％~9％ ） 无机盐（约1％ ） 血液运输的其他营养物质(葡萄糖)、激素、各种代谢废物等 血浆中约90％为水；其余10％分别是： 蛋白质 无机盐 血液运输的其他物质 二、细胞外液的成分 ▲组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆相近，但又不完全相同，最主要的差别是血浆含有较多的蛋白质（血浆蛋白），而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。 【思考】血浆中蛋白质比组织液和淋巴液多的原因？ 提示：从细胞膜的特性和物质运输的角度分析原因。 ▲细胞外液是一种类似海水的盐溶液。这在一定程度上反映了生命起源于海洋 1.血浆的化学成分： 二、细胞外液的成分 ▲血浆的主要成分及相对含量 【思考】请大家仔细观察比较这两个图，你有什么发现？说明了什么？ 结论：血浆的主要成分与组成细胞的主要化合物种类基本相同。这说明了细胞是一个开放的系统，需要与外界环境进行物质交换，物质在细胞内部参与代谢，完成物质的转换和利用。 ▲组成细胞的主要化合物及相对含量 二、细胞外液的成分 问题情境—活动2（导与练P3） 下表是人体细胞内液和细胞外液中的物质组成和含量的测定数据,其中统计了组织液和血浆的部分化学成分和含量。据此回答下列问题: 【思考】表中①④分别是什么？表中表示血浆的序号是哪个？判断理由是什么？ 提示： ①Na+主要维持细胞外液的渗透压，K+主要维持细胞内液的渗透压； ②血浆与组织液、淋巴液相比，含有较多的蛋白质。 二、细胞外液的成分 归纳总结—内环境不应存在的物质（导与练P4） 二、细胞外液的成分 即时应用（导与练 P4） 3.内环境成分复杂，下列物质能存在于内环境中的是（ ） A.胰蛋白酶、Na+、ATP、葡萄糖 B. CO2、胰岛素、尿素、抗体 C.肝糖原、核苷酸、纤维素、氨基酸 D.甘油三酯、血红蛋白、磷脂、胆固醇 假装认真 4.下列都属于人体内环境的组成成分的是( ） ①钠离子、血浆蛋白和胆固醇 ②载体蛋白、O2和葡萄糖 ③葡萄糖、CO2和胰岛素 ④抗体、呼吸酶和氨基酸 A.①③ B.③④ C.①② D.②④ 二、细胞外液的成分 即时应用（导与练 P4） 紧张得瑟瑟发抖 （导与练P4） 三、内环境的理化性质 【思考】医院里给病人输液时，用哪些溶液溶解药物？用蒸馏水可以吗？ 资料3：用于溶解药物的溶液为5%的葡萄糖溶液或0.9%的氯化钠溶液（生理盐水），属细胞的等渗溶液，有利于维持细胞正常形态与功能。不可以用蒸馏水，否则会引发细胞吸水涨破。 与生活的联系3 三、内环境的理化性质 ▲渗透压 ①概念：溶液中溶质微粒对水的吸引力。 单位体积溶液中溶质微粒数目越多，即溶液浓度越高，溶液渗透压越高。 ②与浓度关系： 正常形态 生理盐水— 失水皱缩 高浓度溶液— 吸水涨破 蒸馏水— ③主要影响因素：血浆渗透压大小主要与 、 的含量有关；细胞外液渗透压的90%以上来源于 。 Na+和Cl- 无机盐 蛋白质 （血浆渗透压的大小约为770kPa，相当于细胞内液的渗透压） 三、内环境的理化性质 与生活的联系4 —组织水肿 ▲资料4：地震等自然灾害发生时，灾民面对的困难不仅仅是恶劣的自然环境，还有食物短缺和各种疾病。灾民因长期营养不良而易出现全身浮肿的现象，这种现象称为组织水肿。（导与练P4） 【思考】①尝试从渗透压的角度分析形成组织水肿的原因。 ②除了营养不良外，还有哪些情况 容易造成组织水肿？ ▲渗透压 三、内环境的理化性质 归纳总结—引起组织水肿的原因（导与练P5） ①营养不良 ②肾小球肾炎 血浆蛋白减少 血浆渗透压下降 组织水肿 ⑤组织细胞代谢旺盛 ③过敏反应 ④淋巴循环受阻 组织蛋白增加 组织液渗透压升高 代谢产物增加 三、内环境的理化性质 ▲酸碱度 人剧烈运动后常常会肌肉酸痛，这是因为部分细胞进行无氧呼吸产生乳酸，但一段时间后酸痛感会自然消失。为什么？当一些酸性（碱性）物质进入血液，就会使血液的pH发生变化，但实际上正常人血液中的pH变化范围很小，这又是为什么？ 与生活的联系5 （教材P6—拓展应用） ①正常人的血浆近中性，pH维持在7.35~7.45。 ②酸碱平衡的维持： 三、内环境的理化性质 ▲酸碱度 ▲资料5：剧烈运动产生大量的乳酸进入血液时，会发生以下变化： CH3CHOHCOOH(乳酸)+NaHCO3→CH3CHOHCOONa+H2CO3 H2CO3→H2O+CO2，CO2可由肺排出体外。（导与练P4） ▲资料6：碱性物质（如Na2CO3）进入血液时，会发生以下变化： Na2CO3+H2CO3→2NaHCO3 ，过多的NaHCO3由肾脏排出。（导与练P4） 【思考】由以上资料可知引起细胞外液PH发生变化的物质是什么？ 细胞外液PH维持相对稳定的机理是什么？ 三、内环境的理化性质 ▲酸碱度 NaHCO3 NaHCO3 NaHCO3 三、内环境的理化性质 ▲酸碱度 【思考】请大家仔细分析血浆PH在运动前后曲线变化图，你有何发现？ 结论：无论是运动前后，还是摄入了酸性、碱性食物、人体血浆PH 不会发生明显的变化。 三、内环境的理化性质 ▲温度 【思考】请大家仔细分析人体一昼夜体温变化曲线图，你有何发现？ 结论：①人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右； ②人体的体温在适宜范围内有所波动。 (恒温动物) ▲体温的平衡：产热 ＝ 散热 5.如图是“细胞直接与内环境进行物质交换”的图解，其中②④⑤为细胞外液。下列相关叙述正确的是( ） A.图中①和③细胞所处的内环境分别是血液、组织液和组织液 B. 若人长期营养不良，⑤中蛋白质含量降低，会使②增加，引起组织水肿 C.⑤中蛋白质含量比②和④多，所以⑤的渗透压高于②和④ D.高原地区缺氧，人体内产生的CO2增多，所以⑤中的PH会明显下降 即时应用（导与练 P5） 三、内环境的理化性质 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 ▲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的物质，同时又不断排出产生的废物，从而维持细胞正常的生命活动。 【思考】内环境又是如何与外界环境进行物质交换的呢？ 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 【任务4】结合导与练P4的相关图解，并回忆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? （2）体内细胞产生的代谢废物（如尿素和CO2），是通过哪些器官排到体外的? （3）你能否用简单的示意图表示内环境与外界环境的物质交换的关系？ 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 导与练P4 外界环境中的物质 营养物质 消化系统 食物残渣 O2 CO2 呼吸系统 泌尿系统 尿素、尿酸、水等 细胞内液 组织液 淋巴液 血浆 血液循环 ▲内环境与外界环境的物质交换示意图 ①内环境与外界环境的物质交换需要各个系统的参与； ②细胞通过内环境与外界环境进行物质交换； ③细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 【任务5】根据刚才所学相关知识，完成教材P6《练习与应用》概念检测第3题。 食物的消化和营养物质的吸收 肾小管的重吸收 方法技巧—葡萄糖和O2进入细胞被利用经过的膜层数（难点） （导与练P6） 数一数： 问题3：外界空气中的O2进入组织细胞被利用，至少经过 层膜。 问题1：消化道中的葡萄糖被人体组织细胞吸收利用的过程中，至少穿过 层磷脂分子。 问题2：外界空气中的O2进入血浆中，至少要经过 层膜。 毛细血管壁和毛细淋巴 管壁均由单层细胞构成 问题1：消化道中的葡萄糖被人体组织细胞吸收利用的过程中，至少穿过 层磷脂分子。 方法技巧—葡萄糖和O2进入细胞被利用经过的膜层数（难点） （导与练P6） O2 CO2 问题2：外界空气中的O2进入血浆中，至少要经过 层膜。 方法技巧—葡萄糖和O2进入细胞被利用经过的膜层数（难点） （导与练P6） 问题3：外界空气中的O2进入组织细胞被利用，至少经过 层膜。 方法技巧—葡萄糖和O2进入细胞被利用经过的膜层数（难点） （导与练P6） 随堂检测（导与练P6） Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 $$