1.1 细胞生活的环境（情境课件）-【大单元教学】高二生物同步备课系列（人教版2019选择性必修1）

稳态与调节 人和动物生命活动的稳态与调节 植物生命活动的调节 生命活动的调节 内环境与稳态 神经调节 体液调节 免疫调节 选择性必修1《稳态与调节》 选择性必修1《稳态与调节》 高二生物 选择性必修1 第1章 人体的内环境与稳态 第1节 细胞生活的环境 学习目标 1.探究体内细胞直接生活的环境，以及血浆、组织液和淋巴液 之间的关系，构建内环境的概念——生命观念 2.分析细胞外液的化学组成和理化性质，理解细胞生活的条件。 ——科学思维 3.构建体内细胞与外界环境物质交换的图解模型，理解内环境 的作用，及人体各器官、系统的协调配合——生命观念 4.运用相关知识解释某些生命现象，关注人体健康——社会责任 情景导入 参加马拉松比赛过程中，需要补给什么？ 任务一：探究体内细胞生活的环境 思考讨论： 1. 草履虫和红细胞分别生活在什么样的环境中？若将红细胞置于草履虫的生活环境中，会发生什么变化？ 2.多细胞生物体内细胞生活在什么环境中呢？ 阅读教材P2-3，回答下列问题： 1.什么是体液，体液包括什么？ 2.红细胞、肌肉细胞、淋巴细胞直接生活的环境是什么？ 1.体液： 体液 细胞内液 细胞外液 血 浆 淋巴液等 组织液 生物体内以水为基础的液体统称为体液。 体液中除含有大量水，还含有许多离子和化合物。 细胞外液 细胞内液 体液 约占2/3 约占1/3 血液 血浆 血细胞 血浆蛋白 含有 属于 细胞外液成分 红细胞 白细胞 血小板 含有 血红蛋白 属于 细胞内液成分 1、血浆是血细胞直接生活的环境 2.体内细胞直接生活的环境 区分：血液和血浆，血浆蛋白和血红蛋白 血浆 白细胞 血小板 红细胞 血细胞 2、组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境 组织液：存在于组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液。主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间形成的。 组织液 组织细胞 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 淋巴液：存在于淋巴管中，是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，最终汇入血浆。 淋巴液是淋巴细胞、吞噬细胞直接生活的内环境 淋巴液最终汇入血浆 毛细淋巴管一端是封闭的 自我检测 马拉松运动员在跑步过程中可能脚掌上会磨出水疱，过一段时间后水疱还可以自行消失，这是怎么回事呢？ 情境材料 组织细胞 毛细淋巴管 毛细血管 组织液中的物质返回血液循环系统 组织液中的物质进入淋巴细胞 血浆中的物质进入组织液 任务二：探究血浆、组织液和淋巴液之间的关系 1.血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系？ 请依据右图绘制出能反映三者联系的模式图（用文字和箭头表示） 2.为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体？ 思考讨论 展示交流 血浆 由毛细血管壁渗出 组织液 大部分物质被重吸收 细胞内液 营养物质 代谢产物 淋巴液 绘制血浆、组织液、淋巴液三者联系的模式图： 营养物质 代谢产物 外界环境 结合图解，你能解释水疱形成和消失的原因吗？ 血浆、组织液和淋巴液通过动态的有机联系，形成一个有机的整体，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作内环境 细胞外液=内环境（细胞外液是对细胞内液而言，内环境是对人体外界环境而言） 组织液 组织细胞 识图，说出下列字母代表的结构或成分 自我检测 毛细血管壁 毛细淋巴管壁 细胞膜 a：细胞内液b: 组织液c: 淋d：血浆 a：组织液 b: 淋巴液 c: 血浆 d：细胞内液 马拉松运动员补充水、盐、能量物质，这是在为细胞提供一定的营养条件。如果把身体的一个细胞拿到体外，不提供特殊的环境条件，它很快就会死亡。因此在体外培养细胞时需要在一定的培养液中细胞才能正常生长增殖。 情境材料 成分 含量 丙氨酸氨基酸转移酶 9~60U/L 总蛋白 65~85g/L 总胆红素 5~21μmol/L 碱性磷酸酶 45~125U/L 尿素 2.8~7.2mmol/L 肌酐 57~111μmol/L 尿酸 208.3~428.4μmol/L 葡萄糖 3.9~6.1mmol/L 乳酸脱氢酶 140~127U/L 三酰甘油 0~1.7mmol/L 成分 含量 总胆固醇 3.1~5.2mmol/L 钠 137~147mmol/L 钾 3.5~5.3mmol/L 钙 2.2~2.65mmol/L 磷 0.81~1.45mmol/L 镁 0.73~1.06mmol/L 血清铁 11~30μmol/L 氯 99~110mmol/L 碳酸氢盐 22~28nmol/L 总CO2 21~31.3mmol/L 任务三：探究细胞外液的成分 血浆的化学组成 1．血浆中这么多物质，你能将它们归类吗？ 2．除表中所列成分外，血浆中还可能含有哪些物质？ 3．你能说出其中哪些物质在人体中的作用？ 4．任选其中一种成分，分析它的来源和去路，并说明这与人体的哪些系统有关。 思考、讨论 血浆的成分： 血浆、组织液和淋巴液成分区别： · 从细胞外液成分看生命起源： 约90%水， 7-9% 的蛋白质，约1%无机盐。还包括细胞运输的物质，如各种营养物质、代谢废物、气体、激素等； 二者的成分和含量与血浆相近，最主要差别是血浆中蛋白质含量较高。 细胞外液是一种类似于海水的盐溶液， 反映了生命起源于海洋。 不属于内环境成分的四类物质： ①细胞内部特有的物质：包括结构蛋白（例如血红蛋白）和胞内酶（例如呼吸酶、ATP合成酶、DNA聚合酶等）、核酸、糖原等； ②细胞膜的成分：例如受体蛋白、载体蛋白； ③与外界相通的管腔中的成分（细胞合成后，直接分泌到外界环境中）：例如各种消化酶（唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶）、尿液、泪液、唾液、汗液等； ④不能被消化吸收的物质：纤维素、淀粉、麦芽糖等 属于内环境成分的主要物质： ①小肠吸收的需要在血浆与淋巴中运输的物质:营养物质/代谢废物； ②细胞合成的分泌物质:激素，抗体，某些胞外酶，神经递质等； ③氧气、二氧化碳和各种无机盐。 【关于内环境成分的几点提醒】 下列属于人体内环境组成成分的是(　　) ①血液、组织液和淋巴液　②血浆蛋白、O2和葡萄糖　③无机盐、CO2和胰岛素　④激素、呼吸酶和氨基酸　⑤胃中的牛奶　⑥口服后到达肠道中的抗菌药物　⑦转运离子的载体蛋白 ⑧消化酶、泪液 A.②③ B.①②③④⑦ C.①②③⑤⑦ D.①②③⑥⑦ A 自我检测 10%的NaCl溶液 0.9%的NaCl溶液 清水 马拉松运动员在运动中还要补给盐丸，其中里面的钠盐的一个重要作用就是维持细胞外液的渗透压。如果将运动员的红细胞放在清水、0.9%的NaCl溶液和10%的NaCl溶液中，细胞形态会发生怎样的变化呢？ 情境材料 1.渗透压： （1）定义： 溶液中溶质微粒对水的吸引力。 （2）决定因素： 单位体积内溶质微粒的数目。溶质微粒数越多，即溶液的浓度越高，溶液渗透压越高 （3）血浆渗透压的决定因素： ①血浆渗透压大小主要与 的含量有关。 ②细胞外液渗透压的90%以上来源于_________。 （4）血浆渗透压的大小： 人的血浆渗透压约为770KPa，相当于细胞内液的渗透压。 无机盐、蛋白质 Na+和Cl- 任务四：探究内环境的理化性质 医生给病人输液时为什么要使用生理盐水？还有其他替代品吗？ 血浆的渗透压与0.9%NaCl溶液或5%的葡萄糖溶液的渗透压大致相等，故0.9%的NaCl溶液或5%的葡萄糖溶液为血浆的等渗溶液，前者又叫生理盐水。凡浓度高于0.9%NaCl溶液的溶液称为高渗溶液，低于则称为低渗溶液。 思考、讨论 组织水肿：组织间隙中液体过多，导致身体肿胀的症状。 组织水肿原因 血浆渗透压下降 组织液渗透压升高 血浆蛋白减少 ①严重营养不良 ②肝功能受损 ③肾小球肾炎 代谢产物增加 组织液蛋白质增多 ④局部组织细胞代谢旺盛 ⑤过敏反应 ⑥毛细淋巴管阻塞 组织水肿是什么原因导致的呢？ 思考、讨论 2.酸碱度（pH） （1）正常人的血浆pH近中性，为 。 7.35～7.45 （2）平衡的维持：缓冲物质（ 如H2CO3/HCO3- ） 3.温度： 细胞外液的温度一般维持在37℃左右，有利于维持酶活性。 注意： 1.内环境的理化性质主要为渗透压、酸碱度和温度。 2.内环境的理化性质不是恒定不变的，只是相对稳定。 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细胞的? 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），是通过哪些器官排到体外的？ 4.请你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？ 5.通过以上讨论，是否增进了你对本章首页题诗的理解？ 任务五：细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 营养物质 小肠绒毛壁、毛细血管壁 血浆 组织处毛细血管 毛细血管壁 组织液 细胞内液 细胞膜 1.Na+、葡萄糖、氨基酸等是经过什么途径进入组织细胞的? 呼吸道 肺泡 组织处毛细血管 毛细血管壁 组织液 细胞内液 血浆 2. O2是如何从外界环境进入组织细胞的?CO2是如何排出的？ O2 CO2 CO2 O2 毛细血管壁 血浆 肾小球的滤过作用 原尿 肾小管、集合管的重吸收作用 尿液 3.体内细胞产生的代谢废物（如尿素），是通过哪些器官排到体外的？ 4.绘制体内细胞通过内环境与外界环境进行物质交换图： 细胞和内环境之间是相互影响、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 组成 1.不同细胞的内环境 2.血浆、组织液、淋巴之间的关系 3.内环境的化学成分 理化性质 1.渗透压 2.酸碱度 3.温度 课堂小结 内环境 作用 2.细胞通过内环境与外界进行物质交换 1.为体内细胞提供生活的液体环境 1．（2021·海南·高考真题）肾病综合征患者会随尿丢失大量白蛋白，导致血浆白蛋白减少，出现水肿。有的患者血浆中某些免疫球蛋白也会减少。下列有关叙述错误的是（    ） A．患者体内的水分在血浆与组织液之间不能相互渗透 B．长期丢失大量的蛋白质可导致患者营养不良 C．免疫球蛋白减少可导致患者免疫力低下 D．临床上通过静脉输注适量的白蛋白可减轻水肿症状 【答案】A 链接高考 2. （2023·河北·高考真题）  小鼠注射某药物造成肾功能异常，尿中出现大量蛋白质，血浆蛋白减少。下列叙述错误的是（　　） A. 血浆蛋白丢失可造成血液中抗体减少，机体免疫力下降 B. 血浆蛋白减少造成血浆渗出至组织液的水增多 C. 血浆蛋白形成的渗透压高于血浆Na+和Cl-形成的渗透压D. 小鼠肾功能衰竭时，血浆中尿素氮升高 【答案】C Lavf58.20.100 $$