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节 细胞生活的环境 第1章 人体的内环境与稳态 血细胞 血浆 红细胞 白细胞 血小板 观察血液的组成 红细胞 小结: 血液 白细胞 血小板 血细胞 血浆(含血浆蛋白) 红细胞 白细胞 血小板 血浆 红细胞 血细胞(如红细胞)的生活环境 结论: 血浆是血细胞直接生活的环境。 肌肉细胞 组织液 (细胞间隙液) 组织细胞(如肌肉细胞)的生活环境 结论: 组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。 毛细血管 毛细血管壁 红细胞 血浆 组织细胞 组织液 淋巴细胞 淋巴液 淋巴细胞的生活环境 毛细淋巴管 结论: 淋巴液是淋巴细胞直接生活的环境。 淋巴细胞 淋巴 组织液 毛细淋巴管壁 血浆 组织液 淋巴 细胞外液 细胞内液 体液 由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。 一. 体内细胞生活在细胞外液中 体内都含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。 1.体液 ①定义: ②组成: 注意:细胞外液不是只有这三种,例如脑脊液、关节滑液也属于细胞外液。 脑脊液是充满脑室系统、蛛网膜下隙和脊髓中央管内的无色透明液体。其内含多种浓度不等的无机离子、葡萄糖、微量蛋白和少量淋巴细胞，pH为7.4，对中枢神经系统起缓冲、保护、运输代谢产物和调节颅内压等作用。 ※几种常考细胞生活的内环境 细胞名称 直接内环境 组织细胞 毛细血管壁细胞 毛细淋巴管壁细胞 血细胞 淋巴细胞和吞噬细胞 组织液 血浆、组织液 淋巴液、组织液 血浆 主要在淋巴液、血浆 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 血浆 组织液 淋巴液 (双向) 单向 透过毛细血管 透过毛细 淋巴管 淋巴循环 (90%) (10%) 2. 血浆、组织液和淋巴液之间的关系 11 组织液中的物质返回血液循环系统 血浆中的物质进入组织液 CO2和代谢废物 血浆 组织液 (双向) 组织细胞 O2和营养物质 透过毛细血管 (90%) 透过细胞膜 2. 血浆、组织液和淋巴液之间的关系 12 血浆 淋巴 淋巴循环 2. 血浆、组织液和淋巴液之间的关系 主要是回收蛋白质，使组织液中蛋白质浓度保持在较低的水平。 ? 13 观察下图，回答下列问题。 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。 组织液、血浆、淋巴之间的关系 思考与讨论 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)。 15 组织液、血浆、淋巴之间的关系 思考与讨论 CO2和代谢废物 血浆 组织液 淋巴液 (双向) 组织细胞 O2和营养物质 单向 透过毛细血管 透过毛细 淋巴管 淋巴循环 (90%) (10%) 透过细胞膜(双向) O2和营养物质 【趣味思考】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(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(少数进入淋巴，淋巴又汇入血浆)→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液) 摩擦产生空隙 角 质 层 组织细胞 组织液 组 织 液 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 内环境中的物质是不断更新的 组织液、血浆、淋巴之间的关系 思考与讨论 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. 【检测】下图为人体某组织的示意图，请根据图回答下面的问题: ①指出字母对应的体液名称: a表示__________；b表示__________； c表示__________；d表示__________； ②以上b、c、d合称__________，它们构成了体内细胞生活的液体环境，故称________ ③人手掌磨起的水疱中的淡黄色液体主要是_______ 细胞内液 组织液 血浆 淋巴液 细胞外液 内环境 组织液 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 表1.血浆的化学成分 二. 细胞外液的成分 21 二. 细胞外液的成分 讨论1: 血浆中这么多物质，你能将它们归类吗？ 水 无机盐（如钠、钾、钙、磷、镁、血清铁、氯、碳酸氢盐等） 无机物 糖类（如葡萄糖）、 蛋白质（如丙氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶等） 脂类（如三酰甘油、胆固醇）等。 有机物 血浆 血浆 营养物质 代谢废物 气　　体 调节物质 （水、无机盐、蛋白质、葡萄糖等） （尿素等） （Ｏ２、ＣＯ２等） （胰岛素、维生素等） 22 2.除表中所列成分外,血浆中还可能含有哪些物质？ 血浆中还含有各种激素、维生素、02等。 蛋白质 无机盐 水 二. 细胞外液的成分 1.血浆的化学成分 血浆是血细胞直接生活的环境 2. 组织液和淋巴的化学成分 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。 蛋白质 3. 血浆、血液、血红蛋白、血浆蛋白之间的关系 血液 血浆 血细胞 血浆蛋白 含有 属于 细胞外液成分（内环境） 红细胞 白细胞 血小板 含有 血红蛋白 属于 细胞内液成分 【科学思维】“四看法”排除不属于内环境的成分 4.不存在于内环境中的物质成分 【检测】下列各组化合物中全是内环境成分的是( ) A. O2、CO2、血红蛋白、H＋ B. H2O2 酶、抗体、激素、H2O C. 纤维蛋白原、Ca2＋、载体蛋白、受体 D. Na＋、HPO42－、葡萄糖、氨基酸 D 【检测】只有血浆、组织液、淋巴才属于内环境吗？ 解析: 内环境主要包括组织液、血浆和淋巴，但不是说就只有这三种。例如，脑脊液也属于内环境。 不是！ 纤维蛋白原一种由肝脏合成的具有凝血功能的蛋白质。 图1是血细胞(包括红细胞、白细胞等)， 图2是草履虫(一种单细胞动物)。 若将血细胞放在外界水环境中，血细胞会吸水涨破。 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? 三. 内环境的理化性质 渗透压 酸碱度 内环境的理化性质 温度 一段时间 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。单位体积中溶质微粒数越多，其吸水力就越强 注意：只比较单位体积内微粒的数目，与微粒的大小与种类无关。 10% 葡萄糖 10%蔗糖 半透膜 如图: 葡萄糖和蔗糖分子不能通过半透膜，一段时间后Ｕ型管中的液面如何变化？ 注意: 葡萄糖和蔗糖分子不能通过半透膜 ③血浆渗透压的决定因素: 细胞外液渗透压的90%以上来源于 。 血浆渗透压大小主要与 、 的含量有关。 无机盐 蛋白质 Na+和Cl- 与人体健康的联系: 组织水肿(练习册P3情境体验) ①营养不良: 营养不良时，血浆蛋白含量降低，导致血浆浓度降低，从而使血浆渗透压降低，血浆中的水分大量进入组织液中，使组织液增多，引起水肿。 ②肾小球肾炎: 患肾小球肾炎时，使血浆蛋白随尿液排出体外，血浆浓度下降，其内水分进入组织液，造成水肿。 组织水肿的根本原因是组织液渗透压相对上升，导致组织液吸水，过多的水分滞留在组织液中而使组织液增多。 ③毛细淋巴管受阻: 组织液中大分子蛋白质不能回流至毛细淋巴管而使组织液浓度升高，吸水造成水肿。 ⑤组织水肿及其产生原因分析 【检测】右图表示人体皮下的组织，bcd表示细胞外液，下列罗列的诸多因素中，可能引起病人组织水肿的是( ) A. 只有①②③ B. 只有②③④ C. 只有①③⑤ D. ①②③④⑤ D ①C周围的管壁破损 ②长期蛋白质营养不良 ③淋巴管阻塞 ④花粉等过敏原导致毛细 血管的通透性增加 ⑤肾炎导致血浆蛋白丢失 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。 ⑥与生活的联系 2.酸碱度 ①正常人的血浆近中性: pH为7.35~7.45 3.温度 人体细胞外液的温度一般维持在 左右。 37℃ 【检测】如图表示某人从初进高原到完全适应，其体内血液中乳酸浓度的变化曲线，下列对ab段和bc段变化原因的分析，正确的是(　　) A.ab段上升是因为人初进高原，呼吸频率加快造成的 B.bc段下降的原因：一是血液中的乳酸被血液中的缓冲物质转化为其他物质； 二是造血功能逐渐增强，红细胞数量增多 C.ab段上升的原因是人体只进行无氧呼吸，产生大量的乳酸进入血液 D.ab段产生的乳酸，在bc段与Na2CO3反应 B 思考·讨论 内环境如何完成与外界环境的物质交换 1. Na+、葡萄糖、氨基酸和02等分别是通过什么途径进入内环境的？ 3.体内细胞产生的代谢废物(尿素和CO2 ), 是通过哪些器官排到体外的？ 未被吸收的物质 有机废物、水、无机盐 思考·讨论 内环境如何完成与外界环境的物质交换 1. Na+、葡萄糖、氨基酸和02等分别是通过什么途径进入内环境的？ 1. Na+、葡萄糖、氨基酸等营养物质通过消化系统进入内环境，主要进入小肠绒毛内的毛细血管中; 2. O2通过呼吸系统进入内环境,进入肺部毛细血管中; 再经血液循环运输到全身各处的毛细血管中, 再通过物质交换过程进入组织液和淋巴液。 思考·讨论 内环境如何完成与外界环境的物质交换 3.体内细胞产生的代谢废物(尿素和CO2 ), 是通过哪些器官排到体外的？ 通过皮肤、泌尿系统（主要）和呼吸系统（主要）这三条途径来排出。 尿素主要通过肾脏形成的尿液排出体外; CO2主要呼气运动排出体外 思考·讨论 内环境如何完成与外界环境的物质交换 4.请你用示意图表示内环境与外界环境的物质交换的关系。 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 小组讨论 从葡萄糖、三酰甘油(甘油三酯)、尿素、钠中， 任选一种你熟悉的成分，分析它的来源和去路，并说明这与人体的哪些系统有关。 血浆中的葡萄糖主要来源于食物中的糖类。食物中的淀粉经消化系统消化后,分解为葡萄糖,经小肠线毛吸收后进入血液,通过血液循环运输到全身各处。进入组织细胞后,葡萄糖主要用于氧化分解放能,为生命活动提供能量。生成的CO2和水,先排入内环境中,然后通过血液循环运输到相应部位排出, CO2由呼吸系统排出, 多余水分主要由泌尿系统排出。 思考·讨论 内环境如何完成与外界环境的物质交换 5. 以上讨论是否增进了你对本章首页题诗的理解？ ①细胞作为一个开放系统，可以直接与内环境进行物质交换 ②内环境与外界环境的物质交换需要各个系统的参与 ③细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 ④细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持 这就是题诗中所要表达的直接含义。 四. 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 【思考】在人体中，内环境的作用主要是什么？ ①细胞生存的直接环境 ②细胞与外界环境进行物质交换的媒介 思考： 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？葡萄糖呢？ O2由外界环境进入人体组织细胞并 被利用至少需穿过的生物膜层数： 外界O2→肺泡壁(1层细胞，2层膜)→ 毛细血管壁(1层细胞，2层膜)→ 血液中红细胞(1层细胞，2层膜)→血液→毛细血管壁(1层细胞，2层膜)→ 组织液→组织细胞(1层膜)→ 组织细胞内的线粒体(2层膜)， 共11层膜结构。 (磷脂分子层数为22) 葡萄糖由外界环境进入人体组织细胞 并被利用至少需穿过的生物膜层数： 小肠黏膜上皮细胞(1层细胞，2层膜)→进出毛细血管壁(2层细胞，4层膜)→组织细胞(1层膜，注意:葡萄糖分解成丙酮酸发生在细胞质基质)， 共7层膜结构(磷脂分子层数为14)。 注意：葡萄糖在细胞质基质中被分解成丙酮酸,其本身不会进入线粒体!!! 【检测】下图表示人体中部分体液的关系图，则下列叙述不正确的是( ) A. 过程2、6受阻时，会引起组织水肿 B. 乙表示组织液、丁表示细胞内液 C. T细胞、B细胞可以存在于甲和丙中 D. 丁中O2浓度不可能比甲中的高 D 血浆 组织液 淋巴液 细胞内液 红细胞中的O2浓度比血浆高 【检测】下表为人体细胞外液和细胞内液的物质组成和含量的测定数据。相关叙述不正确的是( ) A.②属于血浆，其渗透压大小主要与血浆无机盐及蛋白质的含量有关 B.②的蛋白质含量减少将导致③增多 C.④属于细胞内液，因为其含有较多的蛋白质、K＋等 D.①比④量多，是人体新陈代谢的主要场所 D 成分 mmol/L Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- 有机酸 蛋白质 ① ② 142 5.0 2.5 1.5 103.3 6.0 16.0 ③ 147 4.0 1.25 1.0 114.0 7.5 1.0 ④ 10 140 2.5 10.35 25 — 47 血浆 组织液/淋巴 细胞外液 细胞内液 【检测】下图为高等动物体内细胞与外界环境的物质交换示意图，下列叙述正确的是( ) A. ⑥可表述为：体内细胞可与外界环境直接进行物质交换 B. 人体的体液包括内环境和细胞外液 C. 细胞与内环境交换的④为养料和氧气 D. ①、③都必须通过消化系统才能完成 C 体内细胞通过内环境与外界环境间接地进行物质交换 【检测】下图为小肠绒毛上皮细胞(如图中①所示)与内环境之间进行物质交换的示意图，下列说法正确的是( ) A. 葡萄糖进入①的方式是协助扩散 B. ③内液体渗透压过高可引起组织水肿 C. 由②携带的氧到组织细胞内被利用,至少需要经过6层生物膜 D. ⑤内液体含有的蛋白质与③内一样多 C 至少需要经过6层生物膜，包括红细胞膜(1层)、毛细血管壁细胞(2层)、组织细胞膜(1层)、线粒体膜(2层)； 3.右上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。 (1) A 、B 、C 分别是____________________ (2) B内的营养物质通过①过程进入内环境，则①表示________________ (3)②表示_________________。 肺、小肠等、肾 营养物质的吸收 肾小管的重吸收 组织间隙中积聚的组织液过多将导致组织水肿，其引发原因如下： $$