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（2019）选择性必修1

第1章 人体的内环境与稳态 第1节 细胞生活的环境 高中生物选择性必修1 稳态与平衡 高中生物选择性必修1 稳态与调节 P1 问题探讨 这是我们生活的家园，周围的环境包括气候、环境等是在不断变化中的，而我们的身体并没有发生很大的变化，人体是通过怎样的生理变化来适应外界剧烈的环境变化，维持机体的相对稳定呢？ 情境导入 SZ-LWH 1 说明血浆、组织液和淋巴液等细胞外液共同构成高等动物细胞的内环境；说明内环境的理化性质 阐明机体细胞生活在内环境中，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、维持 2 简述机体通过呼吸、消化、循环和泌尿等系统参与内、外环境之间的物质交换 3 学习目标 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 水 血细胞 图2 血浆 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 情境导入 SZ-LWH 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物质和能量交换。 细胞 物质交换 能量交换 细胞生活的环境 (水环境) 单细胞生物的细胞 多细胞生物的细胞 生活在 生活在 水中 ？ 情境导入 SZ-LWH 细胞外液的成分 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 体内细胞生活在细胞外液中 内环境的理化性质 目录 1 2 4 目 录 SZ-LWH 3 体液是什么？体液包括 ， 。 细胞内液：如细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质、细胞液(液泡内)、核液。是新陈代谢的主要场所。 细胞外液：如组织液、血浆、淋巴液、脑脊液等是细胞生活的直接环境。 体 液 细胞内液（2/3） 细胞外液（1/3） 组织液 血浆 淋巴液等 内环境 注意： 消化道、呼吸道、泌尿系统等是外界环境在体内的延伸，属于外界环境。如消化液、泪液、汗液、尿液等不是体液,也不属于内环境。 细胞外液（1/3） 细胞内液（2/3） 一、体内细胞生活在细胞外液中 血管 （最薄，由单层细胞围绕而成） 一、体内细胞生活在细胞外液中 血浆 红细胞 白细胞 血小板 血细胞 血液 血细胞直接生活的环境是哪里？ 体液 血浆 (含血浆蛋白） （含血红蛋白） 一、体内细胞生活在细胞外液中 肌肉细胞（组织细胞） 组织液 （存在于组织细胞间隙的液体） 组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。 一、体内细胞生活在细胞外液中 组织液 （存在于组织细胞间隙的液体） 毛细血管壁细胞 组织液 大部分 营养物质 代谢物 渗出 血 浆 组织细胞 一、体内细胞生活在细胞外液中 淋巴系统 淋巴结 淋巴管 毛细血管 毛细淋巴管 淋巴液 动脉 淋巴细胞 淋巴液是淋巴细胞、吞噬细胞直接生活的环境。 一、体内细胞生活在细胞外液中 组织液 毛细淋巴管壁细胞 部分 覆瓦状结构，组织液只进不出 瓣膜结构，淋巴液只能单向流动 一、体内细胞生活在细胞外液中 静脉 动脉 血浆 组织液 淋巴液 细胞 外界环境 O2和营养物质 CO2和代谢废物 O2和营养物质 CO2和代谢废物 少部分 内环境(细胞外液) 单进单出为淋巴 血管与淋巴管周围是组织液 左右锁骨下静脉 一、体内细胞生活在细胞外液中 思考讨论 组织液 淋巴液 血浆 1. 血细胞直接生活的环境：________ 2. 绝大多数组织细胞直接生活的环境：_________ 3. 淋巴细胞直接生活的环境：_______________ 4. 毛细血管壁细胞生活的环境：________________ 5. 毛细胞淋巴管壁细胞生活的环境：_____________ 血浆 组织液 淋巴液和血浆 血浆和组织液 淋巴和组织液 一、体内细胞生活在细胞外液中 细胞外液的成分 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 体内细胞生活在细胞外液中 内环境的理化性质 目录 1 2 4 目 录 SZ-LWH 3 1、血浆的成分 血浆的成分复杂，主要为水。 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 二、细胞外液的成分 表观遗传 问题： 1.组织液、淋巴液与血浆成分的异同？ 2.明白了细胞外液的成分，为什么说在一定程度上生命起源于海洋？ ①细胞生活在液体环境中。 ②细胞外液的成分与海水成分类似，都是盐溶液。 3. 血浆中的各种蛋白质为什么不能到组织液和淋巴？ 毛细血管的单层细胞的细胞膜具有选择透过性，一般情况大分子物质很难穿过。 二、细胞外液的成分 表观遗传 思考：下列物质中不属于内环境成分的是____________________ 1.氧气 2.血红蛋白 3.血浆蛋白 4.载体蛋白 5.有氧呼吸酶 6.H+ 7.泪液 8.消化酶 2、4、5、7、8 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 聚入酶等） 二看 是否是细胞膜上的成分， 如载体、受体等。 是否是分泌到消化道中的物质， 如消化酶。 三看 是否是不能被人体吸收的物质， 如纤维素、麦芽糖等。 四看 二、细胞外液的成分 表观遗传 细胞外液的成分 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 体内细胞生活在细胞外液中 内环境的理化性质 目录 1 2 4 目 录 SZ-LWH 3 (一)渗透压 （血浆为770KPa) 请看课本5页回答： 1.渗透压的大小取决于什么？血浆渗透压主要与什么有关？ 2.正常情况人体血浆渗透压是多少？与细胞内是否一致？ 单位体积细胞外液中 Na＋和Cl－的微粒数远高于蛋白质，即使在含有较多蛋白质的血浆也是如此。 3.为什么细胞外渗透压的90%以上来自 Na＋和Cl－？ 三、内环境的理化性质 表观遗传 (一)渗透压 （血浆为770KPa) 组织水肿（局部组织液增多）原因： 血浆 淋巴 组 织 液 (1) 血浆渗透压下降 营养不良 肝脏疾病 肾脏疾病 血浆蛋白减少 （摄入蛋白质不足） （肾炎导致血浆蛋白随尿液排出体外） （合成血浆蛋白减少） (2) 组织液渗透压升高 ①局部细胞代谢旺盛，使细胞外代谢产物增加 ②毛细血管壁通透性增大，血浆蛋白进入组织液 ③淋巴回流受阻 如丝虫病引起的下肢水肿（淋巴管堵塞) A.过敏：花粉等引起的过敏，组织细胞释放组织胺，毛细血管壁通透性增大 B.组织损伤：毛细血管壁局部损伤，毛细血管壁破裂或通透性增大。 三、内环境的理化性质 表观遗传 (二)酸碱度 （ 7.35--7.45 ) 血浆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) 比如： 三、内环境的理化性质 表观遗传 (三)温度 （37℃左右) 人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的恒定。参与体温调节的器官和系统有皮肤、肝脏、骨骼肌、神经系统、内分泌系统、呼吸系统等。 三、内环境的理化性质 表观遗传 细胞外液的成分 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 体内细胞生活在细胞外液中 内环境的理化性质 目录 1 2 4 目 录 SZ-LWH 3 思考1：维持渗透压的Na+和CI-以及葡萄糖、氨基酸等物质是经过哪些途径进人内环境的？ 提示：Na+和Cl-等直接来自于食物，可直接被吸收。 糖类和蛋白质是两类大分子物质，须经过消化系统的消化，分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。 上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中，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。 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 表观遗传 26 思考2：参与维持pH的HCO3-是怎样形成的？这与体内哪些系统的活动有关？ 提示：细胞代谢产生的CO2与H2O结合，在碳酸酐酶作用下，发生下列反应： CO2+H2O H2CO3 H+ + HCO3- HCO3-通过与细胞外的阴离子交换到达细胞外液，即组织液、血浆或淋巴中。主要与呼吸系统有关。 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 表观遗传 27 思考3：体内细胞产生的代谢废物，如尿素和CO2是怎样从内环境排到体外的？ 提示：体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液，泌尿系统形成尿液排出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，血浆中的尿素主要通过肾脏形成的尿液排出体外。血浆中的CO2通过肺动脉进入肺泡周围的毛细血管，由于血液中的CO2分压大于肺泡中CO2的分压，CO2就从血液中向肺泡扩散，再通过呼气运动将其排出体外。 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 表观遗传 28 思考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。 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 表观遗传 29 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 外界环境 内环境 细胞 营养物质 代谢废物 营养物质 代谢废物 内环境 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 表观遗传 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） 与生活的联系 Ⅱ是消化系统 Ⅳ表示皮肤，皮肤中的汗腺通过分泌汗液来排出代谢废物 Ⅲ是泌尿系统，图中 B 表示重吸收作用 Ⅰ是呼吸系统，内环境与Ⅰ交换气体必须通过肺泡壁和毛细血管壁 请判断图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ分别是什么系统？ 体外 Ⅱ A 内环境 B Ⅲ Ⅳ O2 CO2 Ⅰ 体外 体外 体外 细胞 典例分析 识图作答： 消化道 肺 尿 f d c a b ①A ， B ， C ， D . 肾脏 肺和皮肤 血浆 组织液 细胞内液 淋巴 ②代谢终产物主要是经E 排出，另外 也 可排出部分废物。 典例分析 探究物质跨膜层数： O2 肺泡 毛细血管 组织细胞 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？ 肺泡 毛细血管 组织细胞 11层 深化拓展 五、练习 探究物质跨膜层数： ②食物中的淀粉通过系列水解变为葡萄糖，由小肠上皮细胞吸收进入体内。肠腔中的葡萄糖进入组织细胞被利用至少跨过几层生物膜？ 小肠绒毛上皮细胞细胞 毛细血管壁细胞 组织细胞 毛细血管 葡萄糖 小肠腔 2 2 2 1 7层 深化拓展 内环境 O2、营养物质 包括 也就是 理化特性 化学成分 CO2等代谢废物 O2、营养物质 CO2等代谢废物 外界环境 细胞 组织液 淋巴液 血浆 细胞外液 组成成分 渗透压 酸碱度 温度 课堂小结 SZ-LWH 1、下图为人体某组织的示意图，请根据图回答下面的问题。 （1）指出图中所指部位名称： a表示__________；b表示为组织间隙的_______； c表示在毛细血管内的______；d表示在淋巴管内的________。 （2）以上b、c、d合称__________，它构成了体内细胞生活的液体环境，故称________。 细胞内液 组织液 血浆 淋巴液 细胞外液 内环境 习题巩固 SZ-LWH C 习题巩固 SZ-LWH 3. 如图表示肝细胞与甲、乙、丙三种细胞外液的物质交换关系，下列有关叙述错误的是(　　) A．甲、乙、丙依次为组织液、血浆、淋巴液 B．甲中的葡萄糖进入肝细胞需穿过2层磷脂分子 C．HCO－3等缓冲物质可使乙的pH稳定在7.35～7.45 D．肝细胞、甲、乙三个部位CO2浓度的大小关系为乙>甲>肝细胞 D 习题巩固 SZ-LWH 2．如图是人体某组织的结构示意图，①②③④分别表示人体内不同部位的液体。下列叙述正确的是(　　) A．图中①②③④是人体内环境的组成成分 B．②和③成分的主要区别在于无机盐含量不同 C．②中的物质进入组织细胞的途径是②→③→① D．体液中细胞外液的含量大于细胞内液 $$