内容正文:
选择性必修1 稳态与调节
第一章 第1节 细胞生活的环境
本节聚焦
1、什么是内环境?
2、内环境具有哪些理化性质?
3、人体如何与外界进行物质交换?
问题探讨
在初中的生物学课上,你曾观察过多种动物细胞的装片。左侧的两幅图片你一定还有印象。讨论:
两图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.若将上图所示细胞置于下图所示细胞的生活环境中,会发生什么变化?
P2
血细胞生活在血浆中,草履虫直接生活在外界水环境中。
相同之处:都是液体环境。
不同之处:血细胞生活在血浆中,并不直接与外界环境进行物质交换,而草履虫生活在外界环境中,直接与外界环境进行物质交换。
血细胞吸水膨胀直至破裂。
图1
图2
细胞是生命活动的基本单位。无论是单细胞生物还是多细胞生物的细胞,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。
外界环境
废物
养料、O2
血浆
废物
养料、O2
组成我们身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。
这些细胞直接生活的环境是什么呢?
一、体内细胞生活在细胞外液中
一、体液
1 、概念:人体内都含有大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。
组织液
血浆
淋巴液等
存在于细胞内,约占2/3
存在于细胞外,约占1/3
体液的组成示意图
细胞
内液
细胞
外液
体液
2、组成:
脑脊液
思考:1.汗液、尿液、唾液、消化液属于体液吗?
2.血液与血浆是什么关系?
组成
细胞内液
细胞外液
一、体内细胞生活在细胞外液中
【存在于细胞内,约占2/3】
【存在于细胞外,约占1/3】
包括人体细胞内的液体,细胞质基质,
线粒体基质,细胞核(核液)。
血 浆:
组织液:
淋巴液等:
血液中的液体部分
组织细胞之间的间隙液
淋巴管内的液体
血浆
红细胞
白细胞血小板
血细胞
血液
血浆 血液
≠
=
拓展
血浆、血液、血浆蛋白、血红蛋白之间的关系
血浆蛋白
含有
属于
细胞外液成分
含有
血红蛋白
属于
细胞内液成分
血红蛋白、胞内酶(呼吸酶等)、消化酶、载体蛋白等属于细胞内液
血 浆
血浆是血细胞直接生活的主要环境
主要存在于:血管
血浆
毛细血管
血细胞
组织液
组织液:存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液。
组织液是组织细胞的直接生活环境
例:手和脚上磨出的水泡中的液体即为组织液,呈淡黄色。
组织间隙液(组织液)
组织细胞
淋巴液
淋巴液:存在于淋巴管中,它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。
淋巴液是淋巴细胞直接生活的环境
淋巴液
毛细淋巴管
淋巴细胞
思考
细胞外液是指存在于细胞外面的液体,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。所以说,细胞外液是体内细胞直接生活的环境。
一、体内细胞生活在细胞外液中
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
任务二:1. 血浆、组织液和淋巴液之间的关系
微静脉
微动脉
组织液、血浆、淋巴之间的关系(整理笔记)
血浆
组织液
细
胞
淋巴液
动脉端毛细血管壁
静脉端毛细血管壁
单
向
渗
透
透过
毛细
淋巴
管
CO2和代谢废物
内环境
3、内环境:由细胞外液构成的液体环境叫做内环境
淋
巴
循
环
内环境=细胞外液(外:指细胞外。内:指机体内)
内环境
O2和营养物质
内环境
1.概念
2.组成
由_____________构成的液体环境
细胞外液
由_______、____________、____________等组成
3.适用范围
内环境的概念是对______________而言的,_______________和_________没有所谓的内环境。
血浆
组织液
淋巴液
多细胞动物
单细胞动物
植物
因此,液泡中的细胞液、细胞当中的各种有机物也不属于内环境
细胞内液不属于内环境,内环境与细胞外液是同一概念。
点石成金
1、毛细血管壁细胞生活的液体环境时组织液和血液
2、细胞质基质、细胞液属于体液
3、内环境即细胞内的环境
4、大脑细胞间隙的液体属于人体内环境
二、细胞外液的成分
1. 血浆中的物质可以划分为哪些种类?除此之外,血浆中还可能有哪些物质?
2. 说一说这些物质在人体中的作用?
思考·讨论(分析教材第4页图表,讨论下列问题)
教材第4页
无机盐
有机物
营养物质
代谢废物
激素、O2、维生素等
一、血浆的主要成分
一、血浆的主要成分
血浆的主要成分
蛋白质 7%~9%
无机盐约 1%
血液运输的其他物质 少量
水 约90%
血浆
营养物质
(如:葡萄糖等)
代谢废物
(尿素等)
气 体
(O2、CO2等)
调节物质
(激素等)
血液运输的其他物质
:90%
水
:7%~9%
蛋白质
:1%
无机盐
组织液和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,最主要的差别在于血浆中含有较多的_____________,而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
最多
较多
较少
最多
较少
较少
①K+主要在细胞内液,Na+主要在细胞外液。
②细胞外液是一种类似于海水的盐溶液,这在一定程度上反映了
生命起源于海洋(细胞外液的本质)。
二、组织液和淋巴的主要成分
蛋白质
最多
较少
三、内环境的理化性质
P5
渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面
一、渗透压
(1)概念:溶液中 对水的吸引力。
(2)渗透压大小的决定因素:
单位体积溶液中溶质微粒的数目
溶质微粒
溶质
微粒越多
溶液
浓度高
对水的
吸引力大
渗透压
越高
(3)血浆渗透压的大小主要与 的含量有关。
细胞外液渗透压的90%以上来源于 。
Na+、Cl-
无机盐、蛋白质
血浆
组织液
淋巴液
毛细血管壁
毛细淋巴管壁
淋巴循环
组织水肿的五大常见原因
小结
实例
二、酸碱度
(1)人体血浆pH的正常范围: 。
(2)人体血浆pH维持稳定的因素:与 等物质有关。
7.35~7.45
缓冲对
(3)血浆中的酸碱度一般保持相对稳定,只在一个较小的范围波动,是因为血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质——缓冲物质,每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的,如H2CO3/NaHCO3 、Na2HPO4/NaH2PO4
缓冲物质的调节能力是有一定的限度的,内环境酸碱度的变化超过一i的那个范围就会危害健康,过酸或过碱会引起机体酸中毒或碱中毒
三、温度
人体细胞外液的温度一般维持在 左右。
37℃
失温 、热射病
细胞外液理化性质的特点:相对稳定
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
P5
P5
细胞作为一个开放系统,可以直接与内环境进行物质交换
细胞直接与内环境进行物质交换
(箭头代表物质运输方向)
思考:
内环境如何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
1、食物类经消化系统进入循环系统气体类经呼吸系统进入循环系统
2.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-。
3、呼吸系统、泌尿系统、皮肤
物质交换
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
消化系统的组成和功能
呼吸系统的组成和功能
泌尿系统的组成和功能
重吸收作用
内环境与外界环境的物质交换需要各个系统的参与
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持
P6
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
与物质交换有关的系统、器官
A.体液①含有血浆蛋白、葡萄糖和呼吸酶等物质
B.①、②、④在成分及含量上不完全相同
C.若③中产生乳酸,会引起①、②、④内pH剧烈变化
D.①、②、④是细胞代谢的主要场所
B
细胞质基质
二、内环境的成分判断
方法总结
与外界相通的物质:汗液、尿液、泪液、消化液
三、物质进出内环境的“穿膜”层数
1、消化道中的葡萄糖进入组织细胞被利用经过穿过的膜至少为7层。
2、外界空气中的O2进入组织细胞被利用经过的膜层数至少为11层
氧气、二氧化碳分别在血浆、组织液、细胞内液中的浓度比较?
例.人体内,外界空气中的02,通过肺部气体交换进入血液中,与血液中的血红蛋白结合形成氧合血红蛋白,至少穿过的生物膜层数是( )
A.3层 C.5层
B.4层 D.6层
C
例.蛋白质的消化产物被人体所吸收,再通过循环系统进入组织细胞并转化为组织蛋白的过程中,至少穿过的磷脂分子层数是( )
A. 13
B.8
C.7
D. 14
D
外环境
内环境
细胞
O2、营养物质
包括
组织液
淋巴液
血浆
也就是
细胞外液
理化特性
化学分析
组成成分
渗透压
酸碱度
温度
CO2等代谢废物
O2、营养物质
CO2等代谢废物
课堂小结
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