1.1 细胞生活的环境-【一堂好课】2024-2025学年高二生物备课优选课件（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 5植物生命活动的调节 生命活动的调节 1人体的内环境与稳态 2神经调节 3体液调节 4免疫调节 第1章 人体的内环境与稳态 第1节 细胞生活的环境 存在于细胞内，约占2/3 存在于细胞外，约占1/3 学习目标： 1.说明内环境的构成及理化性质。 2.阐明机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换， 同时也参与内环境的形成和维持。 3.运用图示和模型等方法阐释内环境为机体细胞提供适宜的生存环境并与外界环境进行物质交换。 3 问题探讨 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？ 血细胞吸水胀破。 图1 图2 血细胞:血浆 草履虫:水环境。 我们体内细胞直接生活的环境是什么？ 相同：都是液体环境 不同： 外界环境 废物 养料、O2 血浆 废物 养料、O2 探究一.体内细胞生活在细胞外液中 1. 体液含义 2. 体液的组成 细胞内液 细胞外液 细胞外液1/3 细胞内液 2/3 体液 组织液 血浆 淋巴液等 如：细胞质基质、线粒体基质、 叶绿体基质、细胞液(液泡内)、核液 如：脑脊液和房水 生物体内含有大量以水为基础的液体 判断：1.体液=人体内的全部液体。 2.细胞内液=细胞液。 泪液、汗液、消化液、尿液不属于体液 探究一.体内细胞生活在细胞外液中 3、细胞外液：①血浆 血浆是血细胞直接生活的环境 思考：血液和血浆一样吗？ 血 浆 血细胞 红细胞 白细胞 血小板 血液 离心前 离心后 含有血浆蛋白 含有血红蛋白 探究一.体内细胞生活在细胞外液中 3、细胞外液：②组织液 组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境 主要来源： 血浆 主要去路： 大部分重新吸收回血浆，少部分进入淋巴管 主要作用： 为（组织）细胞提供营养物质，细胞代谢废物也透过细胞膜进入组织液 毛细血管壁细胞 组织液 大部分 营养物质 代谢产物 渗出 血 浆 组织细胞 思考: 手或脚上有时候会磨出“水泡”，其中的液体主要是？ 组织液 探究一.体内细胞生活在细胞外液中 3、细胞外液：③淋巴液 毛细血管 红细胞 组织细胞 组织液 血浆 毛细淋巴管 淋巴液 细胞外液 淋巴液是淋巴细胞等直接生活的环境。 组织液。 淋巴循环汇入血浆。 淋巴中混悬着大量淋巴细胞、吞噬细胞，能够帮助机体抵御疾病。 主要来源： 主要去路： 主要作用： 探究一.体内细胞生活在细胞外液中 探究任务一：1、为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境？ 由此可见，细胞外液是体内细胞直接生活的液体环境。 毛细血管 组织液 组织细胞 探究一.体内细胞生活在细胞外液中 探究任务一：2、消防员在工作时挥汗如雨，汗液属于细胞外液吗？尿液、消化液、泪液、唾液呢？ 3、完善组织液、血浆、淋巴液三者的关系图。 不属于 血浆 组织液 淋巴液 细胞内液 毛细血管壁 毛细淋巴管壁 双向渗透 单 向 渗 透 淋 巴 循 环 O2和营养物质 CO2和代谢废物 思考: 为什么组织液和淋巴液之间是单向关系？淋巴液最终流到哪里去了? 内环境 有孔道与外界相通的结构中的液体不属于内环境。 探究一.体内细胞生活在细胞外液中 末端封闭 单向的活瓣 允许组织液流入毛细淋巴管，不允许倒流。 毛细淋巴管的结构模式图 淋巴管中的淋巴液最终通过 淋巴循环在左右锁骨下静脉汇入血浆。 探究一.体内细胞生活在细胞外液中 探究任务一： 4、组织细胞产生的废物和CO2先后经过组织液和血浆，最终被排出体外；人体吸入的O2由血液到组织细胞先后经过血浆和组织液，最终进入组织细胞；就此判定CO2和O2在细胞内液、组织液和血浆中的浓度由高到低分别是怎样的？ 5、内环境与细胞外液有什么区别？ O2浓度：血浆＞组织液＞细胞内液； CO2浓度：细胞内液＞组织液＞血浆。 内环境与细胞外液是同一概念。 内环境是相对于生物体提出， 细胞外液是相对于细胞提出的。 内环境属于多细胞动物的一个概念， 植物和单细胞动物无内环境。 探究一.体内细胞生活在细胞外液中 静脉注射（输液）、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（输液）：药→血浆→组织液→靶细胞（细胞内液） 肌肉注射（打针）：药→组织液→血浆→组织液→靶细胞（细胞内液） 拓展延伸 口服药物: 药→消化系统→组织液→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液) 【典例1】下图为人体肝脏局部结构示意图，a、b、c、d表示细胞，①②③④表示不同的体液。下列叙述错误的是(　　) A．③是人体内绝大多数细胞直接生活的环境 B．②③④构成的液体环境叫作人体的内环境 C．③可小部分被毛细淋巴管吸收成为① D．a生活的内环境为①③，c生活的内环境为③④ B 【针对训练1】如图表示人体中部分体液的关系图，则下列叙述正确的是(　　) A．内环境是细胞生活的内部环境，包含甲、丙、丁 B．乙表示细胞内液 C．淋巴细胞可以存在于丙中 D．肝脏中丁的O2浓度比甲的高 C 探究二.细胞外液的成分及内环境的理化性质 血浆的成分复杂，主要为水。科学家测得人体血浆中部分成分的含量如下表。 成分 含量 成分 含量（mmol/L） 丙氨酸氨基转移酶 9~60U/L 总胆固醇 3.1~5.2 总蛋白 65~85g/L 钠 137~147 总胆红素 5~21µmol/L 钾 3.5~5.3 碱性磷酸酶 45~125U/L 钙 2.2~2.65 尿素 2.8~7.2mmol/L 磷 0.81~1.45 肌酐 57~111µmol/L 镁 0.73~1.06 尿酸 208.3~428.4µmol/L 血清铁 11~30 葡萄糖 3.9~6.1mmol/L 氯 99~110 乳酸脱氢酶 140~271U/L 碳酸氢盐 22~28 三酰甘油 0~1.7mmol/L 总CO2 21~31.3 水 无机盐 无机物 蛋白质 脂质 糖 代谢产物 有机物 气体 1. 血浆这么多物质，你能将它们归归类吗？ 探究二.细胞外液的成分及内环境的理化性质 2. 血浆的成分： 无机盐 蛋白质 营养物质： 代谢废物： 尿素、尿酸、CO2等 胰岛素、维生素、激素、抗体、神经递质等 调节物质： 其他物质 葡萄糖、O2、氨基酸等 细胞外液是一种盐溶液，类似于海水。这在一定和度上反映生命起源于海洋。 血浆的主要成分 3、组织液、淋巴液的成分及含量和血浆相近，但组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。 探究二.细胞外液的成分及内环境的理化性质 探究任务二： 1．判断下列物质属于内环境成分的是 ； 不属于内环境成分的是 。 ①氧气　②氨基酸　③呼吸酶　④血红蛋白 ⑤Ca2＋载体　⑥激素　⑦CO2　⑧尿液　⑨尿素　⑩纤维素　⑪麦芽糖　⑫维生素 ①②⑥⑦⑨⑫ ③④⑤⑧⑩⑪ 18 总结：内环境中的化学物质判断方法（四看法） 一看 是否是细胞内特有的物质， 如血红蛋白、胞内酶 （ 呼吸酶、RNA 聚合酶、解旋酶等） 二看 是否是细胞膜上的成分， 如载体、受体等 是否是不被人体吸收的物质， 如纤维素、麦芽糖等 是否与外界环境相通的成分， 如消化酶、尿液等 三看 四看 37℃时，人的血浆渗透压约为770kpa 相当于细胞内液渗透压 探究二.细胞外液的成分及内环境的理化性质 二、内环境的理化性质 1. 渗透压 （1）渗透压的概念： （2）渗透压的大小： 溶液中溶质微粒对水的吸引力 单位体积溶液中溶质微粒越多 溶液浓度越高 对水的吸引力越大 溶液渗透压越高 比较渗透压大小： 0.3mol/L的蔗糖溶液___0.3mol/L的葡萄糖溶液 0.3mol/L的NaCl溶液___0.3mol/L的葡萄糖溶液 0.3g/L的蔗糖溶液___0.3g/L的葡萄糖溶液 = > < 探究二.细胞外液的成分及内环境的理化性质 ①血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。 （3）影响渗透压大小的因素: ②细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-。 （4）失调： 组织水肿 ③细胞内液渗透压主要来源于K+。 指组织间隙中积聚的组织液过多。 探究二.细胞外液的成分及内环境的理化性质 引起组织水肿的原因（直接表现： 增加） 营养不良 肾小球肾炎 肝功能受损 过敏反应 组织损伤 淋巴循环障碍 组织细胞代谢旺盛 血浆渗透压 降低 组织液渗透压 升高 毛细血管 通透性增加，血浆蛋白进入组织液 代谢产物 增加 组 织 水 肿 组织液 水分子 血浆蛋白减少 组织蛋白增多 探究二.细胞外液的成分及内环境的理化性质 探究任务二： 2．细胞外液中溶质含量最多的是蛋白质，为什么细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－？ 3．组织水肿是指组织间隙液体过多而引起的全身或身体的一部分肿胀的症状。请结合渗透压的概念及下图所示模型，思考为什么营养不良会导致组织水肿。 虽然蛋白质含量最高，但蛋白质分子质量较Na＋和Cl－大得多，数目远小于Na＋和Cl－。 与组织液相比，血浆含有较多的 蛋白质，因此营养不良对血浆渗透压的影响更大， 导致血浆渗透压低于组织液渗透压，水分过多地流向组织液， 从而造成组织水肿。 探究二.细胞外液的成分及内环境的理化性质 2.酸碱度 （ 7.35--7.45 ) 血液酸碱度在缓冲物质的调节下始终维持在7.35--7.45之间。 如HCO3- / H2CO3 ， H2PO4- / HPO42- a、当碱性物质(如Na2CO3)增多时： Na2CO3 ＋ H2CO3 NaHCO3 (肾脏排出) b、酸性物质(如乳酸)增多时： 乳酸＋NaHCO3 乳酸钠＋H2CO3 H2O＋CO2 (CO2肺排出，多余的H2O肾排出) (肝脏代谢) 思考：剧烈运动时产生的乳酸或者食物中的酸性或碱性物质进入内环境，会不会使内环境的PH值发生较大偏移呢？为什么？ 探究二.细胞外液的成分及内环境的理化性质 3. 温度（影响 ） 人体细胞外液的温度一般维持在 ℃左右。 幼年 成年 老年 女性 男性 同一个人1日内不超过 ℃ 酶的活性 （动态平衡） 37 ＞ ＞ ＞ 1 代谢越旺盛，释放的能量越多，温度也越高。 细胞外液的理化性质特点： 相对稳定——在适宜范围内有所变动 【典例2】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葡萄糖、CO2和胰岛素　④激素、呼吸酶和氨基酸　 ⑤进入胃中的牛奶　⑥口服抗菌药物　⑦肌肉注射的青霉素　 ⑧精子进入输卵管与卵细胞结合 A．②③⑦ B．①②③⑦ C．①②③⑦⑧ D．①②③⑥⑦⑧ A 【针对训练2】医院里给病人输液时必须使用生理盐水，但是过多注射会影响细胞的正常功能，以下说法正确的是(　　) A．生理盐水与细胞内液的渗透压和组成成分都相似 B．生理盐水的pH与血浆的差距不大，过量补充不会影响pH的稳态 C．过量补充生理盐水后，血浆中的其他成分，如钾离子的浓度会降低 D．过量注射生理盐水会导致内环境渗透压发生改变 C 探究三.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 细胞外液 细胞 内环境 外界 环境 细胞为一开放系统，可以直接与内环境进行物质交换， 内环境如何与外界环境进行物质交换？ 探究任务三 探究三.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 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? 内环境 消化 系统 食物 循环系统 组织液 血浆 空气 呼吸系统 外界环境 组织细胞 探究三.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 循环系统 组织细胞 血浆 外界环境 呼吸系统 组织液 皮肤 泌尿系统 内环境 外界环境 人体系统 2.体内细胞产生的代谢废物(如尿素和二氧化碳)，是通过哪些器官排出到体外的？ 探究三.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 外界环境中的物质 营养物质 CO2、废物 CO2 呼吸系统 O2 水、营养物质 代谢废物 循环系统 泌尿系统、皮肤 肾小管重吸收作用 消化系统 O2、营养 血浆 血液循环 O2、营养 CO2、废物 淋巴循环 淋巴 组织液 内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 细胞 内环境 3.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换的模型图。 探究三.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 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 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 【典例3】如图表示人体细胞与外界环境之间进行物质交换的过程，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示能直接与内环境进行物质交换的4种器官，①②是有关的生理过程。下列说法错误的是(　　) A．内环境与Ⅰ交换气体必须通过毛细 血管壁 B．Ⅱ内的葡萄糖通过①进入血浆、组 织液 C．②可以表示肾小管的重吸收作用 D．内环境是人体进行新陈代谢的主要场所 D 【针对训练3】下列有关细胞与外界进行物质交换的叙述，错误的是(　　) A．小肠壁的肌细胞可以不通过细胞外液从肠道内直接吸收葡萄糖 B．肝细胞有氧呼吸所需要的O2从外界进入，经过的内环境至少有组织液和血浆 C．肝细胞的代谢废物的排出需要循环系统、泌尿系统以及皮肤等的直接参与 D．呼吸系统、循环系统、泌尿系统、消化系统都参与内环境与外界环境进行的物质交换 A 网络构建： 外环境 内环境 细胞内液 O2、营养物质 包括 组织液 淋巴 血浆 细胞外液 理化性质 渗透压 酸碱度 温度 CO2等废物 O2、营养物质 CO2等废物 拓展：细胞与外界环境物质交换的穿膜问题 1、葡萄糖从外界环境到被组织细胞利用，至少穿过 层生物膜。 7 拓展：细胞与外界环境物质交换的穿膜问题 2、O2从外界环境进入组织细胞，至少穿过 层生物膜； 进入组织细胞并加以利用，至少穿过 层生物膜。 9 11 O2 肺泡 毛细血管 组织细胞 肺泡 毛细血管 组织细胞 $$