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节 细胞生活的环境 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： 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 若将红细胞置于草履虫的生活环境中，会发生什么变化？ 吸水膨胀直至破裂 都是液体环境 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 细胞生活的环境 物质、能量 (液体环境) 单细胞生物的细胞 多细胞生物的细胞 水中 直接生活在 细胞直接生活的环境是什么呢？ 细胞外液 1/3 一. 体内细胞生活在细胞外液中 1.体液的概念 :生物体内以水为基础的液体统称为体液。 细胞内液 2/3 血浆 组织液 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 脑脊液和房水 思考: 有人说：“血液就是血浆”你认为这种说法恰当吗？ 离心前 离心后 血浆 白细胞、血小板 红细胞 白细胞 红细胞 血小板 血浆是血细胞的直接生活环境 （1）血浆 （2）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 红细胞 白细胞 血小板 含有 血红蛋白 属于 细胞内液成分 【关于血浆与血液的几点易错点拨】 （1）血液≠血浆：血液包括血细胞和血浆 又称 组织间隙液 体内绝大部分细胞的直接生活环境 为细胞提供营养物质，细胞代谢产物也透过细胞膜进入组织液。 毛细 血管 组织液 组织 细胞 营养物质 血浆 由毛细血管壁渗出 组织液 代谢产物 细胞内液 营养物质 代谢产物 （2）组织液 毛细 血管 组织液 组织 细胞 （2）组织液 又称 组织间隙液 体内绝大部分细胞的直接生活环境 为细胞提供营养物质，细胞代谢产物也透过细胞膜进入组织液。 细胞 内液 营养物质 组织液 血浆 营养物质 由毛细血管壁渗出 代谢产物 代谢产物 存在于淋巴管内 由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成，经过淋巴结等淋巴器官，最终汇入血浆。 淋巴液是淋巴细胞、吞噬细胞直接生活的环境。 可协助机体抵御疾病 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 （淋巴循环） 血浆 （3）淋巴液 组织液 组织 细胞 淋巴液 思考·讨论1： ？ 为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境？ 毛细血管 组织液 组织细胞 组织细胞 毛细淋巴管 毛细血管 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 微静脉 微动脉 组织液 血浆 淋巴液 毛细血管动脉端 左右锁骨下静脉 （淋巴循环） 毛细血管静脉端 2. 组织液、血浆和淋巴液之间有什么内在联系？ 毛细淋巴管壁 组织细胞 O2 和 营养物质 CO2 和 代谢废物 末端封闭 单向的活瓣 内皮细胞 毛细淋巴管由单层细胞构成 末端（盲端）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 为什么组织液和淋巴液之间是单向关系？ 内环境=细胞外液（外：指细胞外。内：指机体内） 提醒：血液不属于体液 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。 拓展延伸：静脉注射（输液）、肌肉注射（打针）时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） 口服药物: 药→消化系统→组织液→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液) 与生活的联系 【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 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。 * 判断下列物质是否属于内环境 1、只存在于细胞内的物质不属于内环境成分 例：血红蛋白、细胞内的酶（呼吸酶、解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等） 2、细胞膜上的物质不属于内环境成分 例：载体蛋白 3、与外界相通的管腔内的物质不属于内环境成分 人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺、尿道等与外界环境相通，属于外界环境，其中的液体如消化液、泪液、尿液、汗液、唾液不属于细胞外液。 4、人体不能吸收的物质不属于内环境成分 例：纤维素、麦芽糖 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 二、细胞外液的成分 1. 血浆这么多物质，你能将它们归归类吗？ (2) 组织液、淋巴液：除 含量很少外，其余成分和含量均与血浆相近 血浆： 水（约占90%） 无机盐（约占1%） ________（约占7~9%） 血液运输的 其他物质： 营养物质：葡萄糖、核苷酸、脂质、维生素等。 代谢废物：尿素、尿酸等。 气体：O2、CO2等。 抗体、激素等。 蛋白质 蛋白质 (1) 血浆成分小结 细胞外液 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。 吸水膨胀 0.9%的NaCl溶液 清水中 10%的NaCl溶液 失水皱缩 维持正常形态 三、内环境的理化性质 人的红细胞放在不同浓度的溶液中细胞的形态 过酸、过碱、温度过高、温度过低时，细胞不能正常生活 细胞外液的理化性质 细胞外液的理化性质主要包括三个方面: 渗透压（770KPa) 酸碱度(7.35-7.45) 温度(37℃左右) 渗透压 （1）概念：指溶质颗粒对水的吸引能力 （2）渗透压的大小： 取决于单位体积溶液中微粒的数目。 溶质微粒多=溶液浓度高=吸水力大=渗透压高 与微粒大小和种类无关！ 0.3 mol/L 的葡萄糖溶液与0.3 mol/L 蔗糖溶液的渗透压是相同的， 而 0.3 mol/L 的 NaCl 溶液的渗透压约是 0.3 mol/L 的葡萄糖溶液的渗透压的两倍。 在37℃时，人血浆渗透压约770kPa，相当于细胞内液渗透压。 （3）影响渗透压的因素 ①细胞外液渗透压：90%以上来源于 和 。 ③细胞内液渗透压主要来源于 。 ②血浆渗透压大小：主要与 、 的含量有关。 Na＋ Cl－ 无机盐 蛋白质 K+ 渗透压异常病实例-组织水肿 营养不良 肾小球肾炎 过敏反应 组织损伤 淋巴循环受阻 组织细胞代谢旺盛 血浆渗透压降低 组织液回渗减少 组织液渗透压升高 组织液吸水能力增强 毛细血管 通透性增加 组织液蛋白增多 水分子 代谢产物 增加 组 织 水 肿 原因：内环境中有很多缓冲对，最重要的是 HCO3- / H2CO3 H2PO4- / HPO42- HPO42- / H2PO4- 酸碱度 正常人的血浆近中性，pＨ为7.35-7.45。 比如： 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： 人体细胞外液的温度一般维持在 ℃左右。 （动态平衡） 37 相对稳定——在适宜范围内有所变动（幅度不超过1℃） 温度 幼年 > 成年 > 老年 女性 > 男性 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 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 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 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 1、消化道中的葡萄糖进入组织细胞被利用经过的膜层数至少为 层。 2、外界空气中的O2进入组织细胞被利用经过的膜层数至少为 层。 练习与应用 拓展：物质交换过程中通过生物膜的层数 2. 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。 进入组织细胞（1层） 进出小肠上皮细胞（2层） 进出毛细血管壁细胞（4层） 7 练习与应用 进出肺泡壁细胞（2层） 进出毛细血管壁细胞（2层） 进出红细胞（2层） 进出毛细血管壁细胞（2层） 进入组织细胞（1层） 进入线粒体（2层） O2 （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。 2. 细胞与外界环境物质交换的穿膜问题 9 11 练习与应用 $$