1.1 细胞生活的环境-2024-2025学年高二生物同步高效教学课件（人教版2019选择性必修1）

选择性必修一 稳态与调节 第一章 人体的内环境与稳态 第二章 神经调节 第三章 体液调节 第四章 免疫调节 第五章 植物生命活动的调节 第1章 人体的内环境与稳态 第一节 细胞生活的环境 在初中的生物学课上，你曾观察过多种动物细胞装片。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2 图1 由上述例子可知： 细胞是生命活动的___________； 无论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_____和_____的交换； 水生单细胞生物只能在_____中生活，如果水体干涸，它们就会______或者______； 组成我们身体的_________细胞不能直接与外界进行物质交换—— 基本单位 物质 能量 水 休眠 死亡 绝大多数 那么这些细胞直接生活的环境是什么？ * 1、体液、细胞内液、细胞外液有什么关系？ 2、血液和血浆是一回事吗？ 3、内环境是什么？由什么组成？几种成分转化关系。 4、内环境中有哪些物质？组织液、淋巴及血浆有何异同？ 自学P2-4，讨论以下问题 一、体内细胞生活在细胞外液中 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 （大量的水，离子，化合物） 体液 脑脊液 一、体内细胞生活在细胞外液中 知识链接 脑脊液 一、体内细胞生活在细胞外液中 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？ 1 血浆 一、体内细胞生活在细胞外液中 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？ 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。 2 组织液（组织间隙液） 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？ 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？ 一、体内细胞生活在细胞外液中 3 淋巴液 内皮细胞 单向活瓣 组织液 盲端 一、体内细胞生活在细胞外液中 知识链接 淋巴循环的意义 ①血小板__________ ②肝细胞__________ ③大量淋巴细胞__________ ④毛细血管壁细胞______________ ⑤毛细淋巴管壁细胞_____________ 血浆 组织液 淋巴液 血浆和组织液 淋巴液和组织液 1 3 4 5 6 7 2 现学现用：说出一下细胞直接生活的环境 如何区分血管和淋巴管呢？ 毛细淋巴管也由单层细胞构成，但是其末端为盲端 * 随堂小练 图中①~⑤为人体内的液体,它们依次代表:①__________ ②__________③__________ ④_________ ⑤__________ 细胞内液 细胞外液 组织液 血浆 淋巴液等 2.下列属于人体细胞外液的是（ ） A.膀胱内的尿液 B.肺泡腔内的气体 C.小肠腔内的消化液 D.大脑细胞间隙的液体 D 人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺、汗腺、尿道等有孔道与外界环境相通 , 属于外界环境 , 故其中的液体如消化液、泪液、汗液、尿液、乳汁等不是体液, 不属于细胞外液 * 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。 一、体内细胞生活在细胞外液中 血浆、组织液和淋巴液之间的关系 1.为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境? 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、组织液和淋巴液之间的关系 观察右图，回答下列问题 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)。 细胞内液 血浆、组织液和淋巴液之间的关系 观察右图，回答下列问题 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。 由细胞外液构成的液体环境叫做内环境 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。 人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺等有孔道与外界相通的结构中的液体应视为外部环境。因而汗液、尿液、消化液、泪液等液体不属于内环境的组成。 补充说明 内环境 1.适用范围 内环境的概念是对____________而言的，__________和____没有所谓的内环境 多细胞动物 单细胞动物 植物 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 P4 2.作用 与细胞外液是同一概念 单进单出的为淋巴液！ 一、体内细胞生活在细胞外液中 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 联系生活 肌肉注射:药物→组织液→血浆→组织液→靶细胞 淋巴液 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。由于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) 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 一、体内细胞生活在细胞外液中 联系生活 摩擦产生空隙 角 质 层 组织细胞 组织液 组 织 液 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。 课前读：为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境? 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。 课前读：为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体? 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。 人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺等有孔道与外界相通的结构中的液体应视为外部环境。因而汗液、尿液、消化液、泪液等液体不属于内环境的组成。 思考·讨论——血浆的化学组成 血浆的化学组成 成分 含量 丙氨酸氨基转移酶 9~60 U/L 总蛋白 65~85 g/L 总胆红素 5~21 μmol/L 酸性磷酸酶 45~125 U/L 尿素 2.8~7.2 mmol/L 肌酐 57~111 μmol/L 尿酸 208.3~428.4 μmol/L 葡萄糖 3.9~6.1 mmol/L 乳酸脱氢酶 140~271 U/L 三酰甘油 0~1.7 mmol/L 成分 含量 总胆固醇 3.1~5.2 mmol/L 钠 137~146 mmol/L 钾 3.5~5.3 mmol/L 钙 2.2~2.65 mmol/L 磷 0.81~1.45mmol/L 镁 0.73~1.06 mmol/L 血清铁 11~30 μmol/L 氯 99~110 mmol/L 碳酸氢盐 22~28 nmol/L 总CO2 21~31.3 mmol/L * 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 二、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（尿素、尿酸）等。 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。 血浆的主要成分 组织液、淋巴液的成分 内环境成分的判定 思考：下列物质中属于内环境成分的是_______________ 1.氧气 2.胆汁 3.维生素 4.载体 5.过氧化氢酶 6.H+ 7.淀粉 8.ATP合成酶 9.DNA 10.糖被 11.睾酮 12.抗利尿激素 1、3、6、11、12 总结：不属于内环境的四类物质 易错知识 一看 二看 三看 四看 判断以下生理过程是否发生在内环境中 （导学案P2的3） 二、细胞外液的成分 是 否 易错知识 三、内环境的理化性质 ______、_________和______是细胞外液理化性质的三个主要方面 渗透压 酸碱度 温度 1.渗透压* ①概念 ②大小取决于？ ③影响因素 ④正常数值范围 为什么医院里给病人输液时必须使用生理盐水? （与物质的量浓度有关） 影响血浆渗透压大小的因素：主要与 、 含量有关； 影响细胞外液渗透压大小的因素：主要与 、 含量有关；为什么？ 影响细胞内液渗透压大小的因素：主要与 的含量有关； K+ 蛋白质 无机盐 Cl- Na+ * 三、内环境的理化性质 归纳总结—引起组织水肿的原因 ①营养不良 ②肾炎、肝炎等 血浆蛋白减少 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 代谢产物增加 * 三、内环境的理化性质 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？ ①正常人的血浆近中性，pH为7.35~7.45 2 ②酸碱平衡维持：缓冲对：NaHCO3/H2CO3 ；Na2HPO4/NaH2PO4 联系生活 酸碱度 血浆缓冲对作用需要在呼吸和泌尿系统配合下进行 三、内环境的理化性质 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。 温度 2.(2023·江苏盐城高二期末)下列有关叙述错误的是 A.生理盐水与细胞内液的渗透压和组成成分都相似 B.血浆的pH之所以能保持稳定，与它含有的 、H2CO3等物质有关 C.细胞外液的理化性质包括渗透压、酸碱度和温度等三个主要方面 D.血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关 A 1.(2023·广东揭阳高二期末)下列各组物质中都属于内环境成分的是 A.O2、CO2、血红蛋白、H＋ B.Na＋、 、葡萄糖、氨基酸 C.过氧化氢酶、抗体、激素、H2O D.纤维蛋白原、Ca2＋、载体蛋白 B HCO HPO 三、内环境的理化性质 温度（37°C）： （1）提高新陈代谢水平(酶)； （2）显著提高了快速运动的能力，有利于捕食和避敌 ； （3）减少了对外界环境的依赖性，扩大了分布区，可夜间活动， 在寒冷地区生活。 为什么要保持体温？ 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？ 四、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等分别经什么途径进入内环境的？ Na+和Cl-直接来自食物，不需要经过消化，可直接被吸收。 葡萄糖、氨基酸来自食物中的糖类和蛋白质，要经过消化系统的消化，分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。 O2经过呼吸系统进入内环境： 内环境如何完成与外界环境的物质交换 2、参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的？ CO2+H2O H2CO3 H++HCO3- 3、体内细胞产生的代谢废物（如尿素和二氧化碳）是通过哪些器官从内环境排到体外的？ 体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液、泌尿系统排出尿液和呼吸系统的呼气这三条途径来排出，其中以泌尿系统和呼吸系统的排泄途径为主。 例如，尿素主要通过肾形成的尿液排出体外，CO2主要通过肺扩散出去，再通过呼气运动排出体外。 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 内环境如何完成与外界环境的物质交换 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 食 物 （运输作用） 循 环 系 统 物质残渣（一直未进入体内） 营养物质 气 体 呼 吸 系 统 O2 （消化、吸收作用） 消 化 系 统 CO2、少量水 其余代谢 终产物 皮 肤 （排泄作用） 泌尿系统 内 环 境 组 织 细 胞 O2、营养物质 代谢终产物 体外 体外 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。 内环境如何完成与外界环境的物质交换 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 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。 因此，可以说内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介！ 关于气体的两个趣味思考题： 2.血浆、组织液、细胞内液的O2和CO2的浓度比较 1.O2从外界进入线粒体被利用，总共跨几层膜？ O2的浓度：血浆＞组织液＞细胞内液 CO2的浓度：细胞内液＞组织液＞血浆 氧气：11层膜 G：7层膜 活学活用 下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、Ⅴ表示直接参与的几种系统或官,①②③④⑤表示相关物质,甲、乙、丙表示三种液体,A、B表示相关过程，请据图回答下列问题： (1)若A过程受阻,会引起　　　　　　　　(症状)。  (2)体内的③过多，会影响内环境的哪种理化性质—_______；  (3)若图中的细胞为肝细胞,则其生活的具体内环境是　　　(填“甲”“乙”或“丙”),物质②从体外最终进入肝细胞并被利用至少需要穿过　　　层磷脂分子层  组织水肿 酸碱度 丙 22 * 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 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 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 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） $$