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1

第1章 人体的内环境与稳态 1.1 细胞生活的环境 问题探讨 思考：图中细胞分别生活在什么样的环境中？细胞生活环境有何异同？ 草履虫 图1 血细胞 图2 红细胞 白细胞 血小板 相同之处：都是液体环境 草履虫生活在外界水环境中，血细胞生活在血浆中 不同之处： 外界环境 废物 养料、O2 血浆 废物 养料、O2 水 血浆 1. 体液含义： 动物体内以水为基础的液体统称为体液。 一、体内细胞生活在细胞外液中 2. 体液的组成 细胞内液 细胞外液 细胞外液 细胞内液 体液 组织液 血浆 淋巴液等 如：细胞质基质、线粒体基质、核液 如：脑脊液、房水 存在于细胞内，约占2/3 存在于细胞外，约占1/3 不与外界相通，即正常情况下不会排出体外(泪液、唾液、尿液等不属于体液） （1）血浆： ①概念：血液中除了血细胞以外的液体部分。 ②作用：血细胞直接生活的环境。 思考：有人说：“血液就是血浆”你认为这种说法恰当吗？ 3. 细胞外液的组成 血液≠血浆 离心前 离心后 血浆 白细胞、血小板 红细胞 含有血浆蛋白 含有血红蛋白 （2）组织液： ①概念：存在于组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液。 ②形成：由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间形成，大部分物质能够被重新吸收回血浆。 ③作用：组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。 营养物质 血浆 由毛细血管壁渗出 组织液 大部分物质被重吸收 代谢物质 3. 细胞外液的组成 毛细血管 组织液 组织细胞 qj2z219 (q) - （3）淋巴液： ①概念：存在于淋巴管中的液体。 ②形成：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。 ③作用：淋巴液是淋巴细胞、吞噬细胞直接生活的环境。 组织液 由毛细淋巴管壁 进入淋巴管 淋巴液 经左右锁骨 下静脉汇入 血浆 3. 细胞外液的组成 毛细淋巴管 淋巴液 末端封闭 组织细胞 毛细淋巴管 （有盲端） 毛细血管（无盲端） 组织液 思考：根据下图并结合课本第3页思考回答问题 1.为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境？ 细胞外液包括血浆、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，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。 2.绘制出血浆、组织液和淋巴液之间的关系图 血浆 组织液 细胞内液 淋巴液 毛细血管壁 淋巴循环 少部分 毛细淋巴管壁 大部分渗回 关系模式图 4. 血浆、组织液和淋巴液的关系 细胞膜 3.为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体？ 血浆流经毛细血管，水和能够透过毛细血管壁的物质在毛细血管动脉端渗出，进入组织细胞间隙而成为组织液，绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可重新渗入血浆中。少量组织液还可渗入毛细淋巴管,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。由此,全身的细胞外液是一个有机的整体。 血浆、组织液、淋巴液通过动态的有机联系共同构成机体细胞生活的直接环境。 水疱: 摩擦性水疱,是因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 细胞外液中的物质是不断更新的 细胞外液 构成 内环境 ②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。（有些多细胞动物也无内环境，如水螅） ①内环境=细胞外液=血浆+组织液+淋巴液等。 内环境是相对于生物外界环境提出的，细胞外液是相对于细胞内液提出的。 ③人的泪液、汗液、尿液、胃液、胰液等有孔道与外界相通的结构中的液体不属于内环境。 （1）概念：由细胞外液构成的液体环境。 5. 内环境 体内细胞 内环境 组织细胞（神经细胞、肌肉细胞） 血细胞 淋巴细胞 毛细血管壁细胞 毛细淋巴管壁细胞 血浆 血浆和组织液 淋巴液和组织液 淋巴液和血浆 组织液 （2）各种细胞生活的内环境 5. 内环境 思考：静脉注射和肌肉注射，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）： 肌肉注射（打针）： 与生活的联系 药→血浆→组织液→细胞内液 药→组织液（少数进入淋巴，淋巴液又汇入血浆）→血浆→组织液→细胞内液 红细胞在血浆中能正常地生活 体外若无特殊环境很快死亡 内环境（细胞外液）含有哪些成分呢？ 二、细胞外液的成分 思考·讨论 血浆的化学组成 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 甘油三酯 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 血 浆 水（约占90%） 蛋白质（约占7~9%）无机盐（约占1%） 血液运输的其他物质 营养物质：葡萄糖、核苷酸、脂质等 代谢废物：尿素、尿酸等 气体：O2、CO2等 抗体、激素、神经递质等 1. 血浆的组成成分 二、细胞外液的成分 2. 组织液、淋巴液的成分： 二者的成分和含量与血浆相近，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。 3. 细胞外液的本质：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。 二、细胞外液的成分 拓展：不属于内环境的成分: ①存在于细胞内及细胞膜上的物质 如:血红蛋白、膜载体蛋白、受体蛋白、核酸、呼吸酶等 ②存在于与外界相通管腔中的物质 ③不能被人体吸收的物质 如：消化道、呼吸道、膀胱中的物质等，其存在的液体应视为外部环境。如汗液、尿液、消化液、泪液。 如：纤维素、麦芽糖等 ④体腔液、关节液在体内但不在细胞间，不为组织细胞提供物质交换，不属于内环境。 1. 渗透压 （1）概念：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。 取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。（溶质微粒越多，即溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压越高；反之，溶液渗透压越低。） 三、内环境的理化性质 （3）影响渗透压的因素 ②细胞外液的渗透压： ③细胞内液的渗透压： ①血浆渗透压大小： （2）渗透压的大小： 主要与无机盐、蛋白质的含量有关。 90%以上来源于Na＋和 Cl－。 主要来源于K+。 770kpa 770kpa 细胞外液渗透压 = 细胞内液渗透压 等渗溶液：维持细胞形态 （4）血浆渗透压：37 ℃时，约为770KPa, 相当于细胞内液的渗透压。 血浆的渗透压与0.9%NaCl溶液的渗透压大致相等，故0.9%的NaCl溶液是血浆的等渗溶液，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。 (5)组织水肿: 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。 营养不良 肾小球肾炎 肝脏炎症 过敏反应 淋巴回流受阻 血浆蛋白减少 组织蛋白增多 组织细胞代谢旺盛 血浆渗透压下降 组织水肿 组织液渗透压升高 血浆渗透压降低或者组织液渗透压升高引起的组织液增多。 组织损伤 ①直接原因: 组织液增加。 ②间接原因: 代谢产物增加 摄入蛋白质不足 血浆蛋白随尿液排出体外 合成血浆蛋白减少 水分进入组织液 毛细血管壁通透性增大 毛细血管壁破裂等 组织液中的蛋白质等不能进入毛细淋巴管 血浆渗透到组织液的水增多 （1）正常范围：正常人的血浆近中性，pＨ为7.35-7.45。 （2）血浆中维持PH值相对稳定的物质是HCO3-、 H2CO3等。 2. 酸碱度 3.温度：人体细胞外液的温度一般维持在37 ℃左右。 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等分别是经过什么途径进入内环境的？ 直接来自食物,不需要经过消化直接被吸收； (1)Na+ : (2)营养物质: 小肠绒毛 Na+、葡萄糖、氨基酸等 毛细血管 血浆 循环系统运输 组织处的毛细血管 细胞内 细胞膜 组织液 毛细血管壁 营养物质 消化吸收 四.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 2.参与维持pH的HCO3- /H2CO3 是怎么形成的？ 细胞代谢产生的CO2 和H2O结合，在碳酸酐酶作用下发生反应 CO2 +H2O H2CO3 H+ + HCO3- 3.组织细胞产生的代谢废物如尿素和CO2，是怎样排出体外的？ 组织细胞 C02和尿素 组织液 循环系统 呼吸系统 泌尿系统、皮肤 CO2 尿素 CO2 O2 四.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 4．请你用简单的图示表示内环境与外界环境的物质交换关系？ 组织细胞 内环境 外界环境 循环 系统 消化系统 呼吸系统 泌尿系统 皮 肤 血浆 组织液 淋巴液 葡萄糖等 养料、 CO2等代谢产物 O2 CO2 代谢 产物 代谢产物 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 直接相关的系统：消化、呼吸、泌尿、循环。 直接有关的器官：皮肤、肺、肾、小肠等。 营养物质 O2 O2 CO2 水、无机盐、尿素等 水、无机盐等 毛细血管 毛细淋巴管 淋巴 循环 食物、水和无机盐 CO2 O2 粪便 液体废物(尿素等) 循环系统 消化系统 呼吸系统 泌尿系统 组织液 组织细胞 需体内各个系统的参与。例如： 消化系统：将营养物质摄入体内 呼吸系统：吸入O2、排出CO2 泌尿系统：把代谢废物、水和无机盐排出体外。 循环系统：把各种物质运输到机体的相应部位。 机体的各个部分正常运行和协调一致，共同保证内环境与外界环境之间物质交换的顺利进行。 1.内环境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 毛细血管壁细胞 O2 肺泡 探究:物质跨膜层数 1.气体:如O2，CO2 ①人体代谢所需的O2从外界环境到达组织细胞被利用，至少穿过几层生物膜？ ②代谢产生的CO2从组织细胞排出到外界环境，至少穿过几层生物膜？ 转移途径： 肺泡→肺毛细血管→血液循环→毛细血管→组织液→组织细胞 2 2 1 1 2 1 2 11层 O2: CO2: 与O2的转移途径相反,但CO2不经红细胞减少2层膜 22层磷脂分子 毛细血管壁细胞 小肠黏膜上皮细胞 葡萄糖 探究:物质跨膜层数 2.养料或废物：如葡萄糖、尿素 ①消化道中的葡萄糖进入组织细胞被利用,至少穿过几层生物膜？ ②代谢产生的尿素从组织细胞排出到外界环境，至少穿过几层生物膜？ 转移途径： 肠腔→小肠黏膜上皮细胞→小肠毛细血管→血液循环→毛细血管→组织液→组织细胞 2 2 1 2 7层 葡萄糖: 尿素: 组织细胞→组织液→血液循环→泌尿系统或皮肤→体外 14层磷脂分子 $$