1.1人体细胞生活在内环境中 课件 -2024-2025学年高二上学期生物浙科版（2019）选择性必修1

§1.1人体细胞生活在内环境中 浙科版高中生物学选择性必修一——稳态与调节 课堂 物 生 肌肉细胞 人红细胞 淋巴细胞 草履虫 任务一、建设“家” 1、阅读教材P3~5内容，为以下四种细胞建一个“家”（生活环境），完 成学案中表格。 活动1 （4~6min） 水 肌肉细胞 人红细胞 淋巴细胞 草履虫 营养物质 代谢废物 任务一、建设“家” 直接与外部环境接触。 单细胞动物和简单的多细胞动物 水螅 ？ 1、为以下四种细胞建一个“家”（生活环境），完成学案中表格。 变形虫 眼虫 红细胞 白细胞、血小板 血细胞 血液 血浆 白细胞 血浆 红细胞 血小板 是血细胞的直接生活环境。 血浆 成分？ 血清？ 水 肌肉细胞 人红细胞 淋巴细胞 草履虫 营养物质 代谢废物 任务一、建设“家” 多细胞生物的细胞生活的环境 （提示：是否都相同？）。 组织液 淋巴 不都相同 1、为以下四种细胞建一个“家”（生活环境），完成学案中表格。 血浆 血浆 2、阅读教材P6图1-3，在黄色磁吸板上添加箭头绘制出能反映各部分联系的模式图。 组织液 淋巴 血浆 组织 细胞 （2~3min） 血浆 组织液 淋巴 组织细胞 大部分 毛细血管壁 CO2、代谢废物 O2、营养物质 ？ 少部分 淋巴管壁 胸腺 在胸腺中成熟 在骨髓中成熟 B淋巴细胞 T淋巴细胞 ①为什么淋巴不会渗出成为组织液？ ②淋巴液最终流到哪里去了？ 3、阅读教材P6最后一段并结合以下模式图，回答问题，完善关系模式图。 毛细淋巴管结构模式图 左锁骨静脉 （2~3min） 单向的活瓣 思考1： 下列物质中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呼吸酶 ⑥H+ ⑦泪液 ⑧消化酶 ⑨DNA ⑩抗体 注 ①只存在细胞内/膜的物质不属于内环境（血红蛋白、载体蛋白、受体蛋白、胞内酶如呼吸酶）。 ② 一切与外界相通的管腔、囊腔(如呼吸道、消化道、膀胱、子宫等)中的的液体不属于内环境（尿液、泪液、汗液、消化液）。 ①③⑥⑩ ③单细胞生物无内环境。 思考2： 毛细血管壁细胞的直接生活环境： 毛细淋巴管壁细胞的直接生活环境： 血浆和组织液 淋巴和组织液 思考3： 从红细胞携带O2到需氧呼吸的过程中需要穿过几层膜？ 6层 思考4： 图中CO2在哪里浓度最高？ 组织细胞（氧气浓度最低） 任务二：“家”的运转 1、结合教材P7图1-3，将代表各物质、组成部份的内容补充到下面方框中。 消化系统 食物残渣 营养物质 循环系统 细胞 呼吸系统 O2 CO2 少量水 其他废物 泌尿系统 是细胞与外界进行物质交换的媒介。 内环境 任务二：“家”的运转 2、根据建立好的模型讲解： 肌肉细胞如何摄取葡萄糖和O2，排出代谢废物CO2和水？ 小肠 血液循环 肺 肾脏 回归生活： 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): 肌肉注射(打针): 药→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液) 药→组织液→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液) 社会—科学情境 “人造子宫”需要具备哪些条件？ 任务：给小生命“安家” ——起始阶段模拟细胞生活的环境 一、建设“家” ——脐带连接机器“胎盘” 二、运转“家” ——发育后期模拟母体“羊水”的环境 社会—科学情境 “人造子宫”需要具备哪些条件？ 任务：给小生命“安家” ——起始阶段模拟细胞生活的环境 一、建设“家” ——脐带连接机器“胎盘” 二、运转“家” 三、优化“家” 成分、 理化性质 （温度、pH、渗透压等） ——发育后期模拟母体“羊水”的环境 ？ 内环境为细胞提供相对稳定的生存条件 阅读教材P8，回答以下几个问题： 细胞外液的理化特性包含几个主要方面？ 2.渗透压的概念以及溶液浓度之间的关系？ 3.渗透压的大小取决于什么？ 4.细胞外液的酸碱度和温度与细胞的生命活动有什么关系？举例说明。 问题探讨 理化性质 1 2 3 渗透压 酸碱度 温度 1.概念： 指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 一段时间 ①渗透压 与微粒的大小与种类无关! 溶质 微粒越多 溶液 浓度高 对水的 吸引力大 渗透压 越高 ①渗透压 3.血浆渗透压决定因素： 由无机盐（主要）、蛋白质的含量决定。 4.血浆渗透压的大小： 正常状态：细胞外液渗透压=细胞内液渗透压，≈0.9%NaCl溶液（生理盐水）。 90%以上来源于Na+和Cl-。 1.概念： 指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 与微粒的大小与种类无关! 溶质 微粒越多 溶液 浓度高 对水的 吸引力大 渗透压 越高 回归生活： 组织水肿 指组织间隙中积聚的组织液过多！ ？ 毛细血管通透性增加 一、内环境处于动态变化的相对稳定状态 外界环境的变化 内环境 变化 体内细胞代谢活动的进行 当食用的食物代谢后产生酸性和碱性物质，细胞代谢也会产生酸性物质，这些物质进入内环境，会使机体的pH发生怎样的变化呢？ 血浆 活动：探究血浆对pH变化的调节作用 课题：内环境会因为细胞代谢产物/饮食而剧烈变化吗？ 实验对象 自变量 因变量 ——生物组织材料 ——酸性、碱性物质 ——pH的变化 ——动物血浆、肝匀浆等 ——HCl/NaOH（均为0.1 mol/L） ——检测pH（pH计/pH试纸） 空白对照 因变量 自变量 已知具有减缓pH变化能力的溶液，标准对照 实验步骤： 1 3 2 5 6 4 清水 清水 磷酸缓冲液 磷酸缓冲液 血浆 血浆 尝试绘制随着HCl和NaOH滴数的增加，各溶液PH值变化的曲线。 每次滴完测PH值 每次滴完测PH值 +HCl(5滴、10滴……) +NaOH(5滴、10滴……) 一、实验背景分析 实验分析 （1）操作繁琐，耗时长 ①酸碱溶液添加采用滴管滴加，数滴数方式（5滴→30滴）——慢、误差大 （2）存在安全隐患 ②实验共分成6组，需一组一组操作，且每组处理步骤相同——慢、重复操作 ③6组实验共需记录pH值42次，且需手工绘制曲线变化图——慢、重复、误差大 使用的HCl和NaOH虽浓度较小，但仍具有腐蚀性，操作过程中不仅需频繁滴加且每次都需手动振荡摇匀——溅出接触皮肤风险大，安全隐患 二、实验创新改进 （1）改用移液枪滴加酸碱溶液（5滴=250微升） （2）利用磁力搅拌器代替手动振荡 ——简化操作，误差小 ——简化操作，更均匀误差小； 防手动溅出，安全隐患小 （3）利用开发板结合计算机信息技术，同时绘制三组pH动态变化曲线 ——简化实验步骤，大大缩短实验时间； 实验结果更直观，便于分析交流 1.改进方面 三、实验探究过程 2.结果分析 滴加0.1mol/LHCl溶液组 滴加0.1mol/LNaOH溶液组 实验结果：牛血浆与缓冲液相似 实验结论：血浆能维持pH的相对稳定 四、实验拓展延伸 H2CO3/NaHCO3（和 NaH2PO4/NaHPO4） 教师追问3：血浆中的缓冲物质是什么？如何进一步证明？ 机体剧烈运动，肌肉中产生大量乳酸进入血浆 乳酸 + NaHCO3 乳酸钠 + H2CO3 H2CO3是很弱的酸，只能电离释放出极少量的氢离子 H2CO3 H2O + CO2 检测 四、实验拓展延伸 2.教师补充 进一步改进 CO2传感器 实验结论：血浆中确实含有缓冲物质 H2CO3/NaHCO3用于维持pH的稳定。 实验结果：CO2浓度升高。 ②酸碱度 1.血浆pH： 为7.35～7.45 2.平衡的维持： 缓冲物质H2CO3/NaHCO3; NaH2PO4/ Na2HPO4 3.过程： ③温度 成员 6：00 9：00 12：00 15：00 18：00 21：00 睡前 平均温度 母亲 36.4 36.7 37.1 37.4 37.0 36.8 36.7 父亲 36.2 36.6 36.9 37.2 36.9 36.6 36.6 自己 36.5 36.6 37.2 37.3 37.1 36.9 36.8 36.87 36.71 36.91 正常情况下，不同人的体温因年龄、性别等的不同而存在微小差异； 同一人的体温一日内有变化，变化幅度一般不超过1℃。 尽管环境气温波动较大，但健康人的体温始终接近37℃。 气温 降低 引起 神经系 统兴奋 减少散热 增加产热 维持 体温 骨骼肌战栗 某些激素分泌量增加 引起 皮肤毛细血管收缩 体温调节 神经调节 体液调节/内分泌调节 血糖调节 血糖浓 度下降 胰岛 细胞 刺激 激素 分泌 血糖浓 度升高 作用于 肝细胞 释放葡萄糖 （肝糖原分解） 体液调节/内分泌调节 对抗病原体 当外界病体原入侵机体时，身体的免疫系统会清除入侵机体的病原体以维持内环境的稳态。 免疫调节 总结：人体任何内、外环境出现变化都需要多个_____________协调统一来维持内环境的相对稳定。这就是说，人体内环境稳态是依靠____________________机制来实现的 器官系统 神经-体液-免疫 一、内环境处于动态变化的相对稳定状态 外界环境的变化 内环境 变化 体内细胞代谢活动的进行 动态平衡 调节作用 内环境中的血糖浓度、温度、pH、渗透压等理化特性都处于相对稳定的动态平衡中 动物体通过调节作用使得机体内部环境保持相对稳定的状态 稳态 注：稳态并不意味着固定不变，而是指一种可变的却又相对稳定的状态 1.概念 2.实质 病例A：女，30岁，自诉3天前开始出现咳嗽、咽痛症状。今日因体温38.9 ℃入院发热门诊就诊，患者诉浑身肌肉酸痛，伴乏力。 分析病例，描述病例中患者内环境理化因子的变化 分析内环境理化因子偏离正常范围对机体造成的影响 体温升高，伴随咳嗽、咽痛，很可能是上呼吸道感染 体温升高后，影响酶的活性，从而影响细胞呼吸和能量代谢，导致乏力 感冒 肌肉非正常代谢积累乳酸以及一些细胞分泌物刺激神经，引起酸痛 发热是机体对感染因子 的一种全身性防卫反应 病例B：男，52岁，因昏迷前来急诊。自一个月前患者妻子去世后，情绪逐渐低落。其妻在世时，患者只是适度饮酒，但近几周饮酒量明显增大，并且进食量很少。周六女儿回家探望他，发现其躺在客厅沙发上，失去知觉，桌上有两个空酒瓶。经检查发现，其不能被唤醒，呼吸深而有声，呼出气体可闻及酒精味，体温35.5 ℃ 。 酒精中毒 低血糖 乳酸代谢异常 酸中毒 血管扩张，散热增加； 呼吸变缓，产热减少 人体维持稳态的调节能力是有一定限度的！ 三、实验探究过程 2.结果分析 滴加0.1mol/LHCl溶液组 滴加0.1mol/LNaOH溶液组 能一直维持pH的稳定？ 实验结果：牛血浆与缓冲液相似 实验结论：血浆能维持pH的相对稳定 滴加0.1mol/LNaOH溶液组 滴加0.1mol/LHCl溶液组 四、实验拓展延伸 继续往三组溶液中添加HCl/NaOH 学生问题1：能一直维持pH的稳定吗？ 实验结论：血浆能在一定范围内维持pH的相对稳定（若变化过于剧烈，内环境的自稳态就会被破坏，最终或将导致疾病的产生）。 外界环境变化过于剧烈 （外因） 调节能力有限 （内因） 内环境的稳态遭到破坏 细胞代谢紊乱甚至导致疾病发生 D D 氧气经呼吸系统到达肺泡，到达毛细血管的血浆中，与红细胞的血红蛋白结合，循环到全身各处毛细血管，再从血红蛋白中解离出来，依次进入血浆、组织液、组织细胞，到达线粒体内膜被利用。 分析霍乱弧菌对内环境的影响 【发病原因】霍乱弧菌产生大量强烈的外毒素，引起肠液大量分泌，使肠黏膜细胞大量钠离子和水外流，引起剧烈呕吐、腹泻，造成严重脱水，致使血浆明显减少、体内盐分缺乏、酸中毒等内环境紊乱，甚至死亡。 每年约有数十个国家或地区十几万人感染霍乱弧菌，几千人死亡。 如何治疗？ 杀菌（抗生素）、 补水、补盐（输液）、 隔离 纠正酸中毒（碱性药物）、 一且细胞生活的内环境不能维持相对稳定的状态，代谢活动就不能正常进行，细胞的生存就会出现危机，进而影响整个机体正常的生命活动。 内环境是细胞代谢的场所？ NO！ 听课反馈抽查 1.什么叫内环境？冯勇浩 3.血液如何分层？陈浩哲 5.血浆与血清的区别？谢崇宇 6.血浆中含有哪些化学物质？张嘉翔 2.内环境组成成分有哪些？陈佩妍 4.血液加抗凝剂后分哪几层？凌剑南 7.血浆中水占多少百分比？胡琦 8.血浆中除水外，含量最多的是？李如凡 9.血浆、组织液、淋巴三者在组成成分和含量上的异同？王鹏 听课反馈抽查 17.内环境的作用？张梦媛 16.植物细胞有内环境吗？章家铭 10.毛细淋巴管壁细胞的生活环境？郭欣怡 11.肌肉细胞的生活环境？洪羽萱 12.淋巴细胞的生活环境？周妍茹 13.内环境变化的原因？徐博文 14.内环境的理化性质主要有几方面？朱浩天 15.什么叫做体液？杨佳慧 18.总结不属于内环境成分的部分？赵璐瑶 19.内环境稳态包含那两个层面的相对稳定？詹文昊 听课反馈抽查 27.内环境中淋巴的作用？邵宇涛 26.人体内环境稳态是依靠什么调节机制实现的？朱雅琳 20.药物经肌肉注射到靶细胞发挥作用的运输途径？高梓恒 21.血浆渗透压的决定因素？张啸坤 22.组织水肿的原因？朱梓豪 23.血浆中的缓冲物质是？林欣怡 24.剧烈运动产生大量乳酸如何被代谢？王玥茹 25.什么叫稳态？林梦元 生物探究永无止境~ 浙科版高中生物学选择性必修一——稳态与调节 课堂 物 生 无机盐 代谢产物 气体 激素 营养物质 绝大部分 抗体 90%水！ O2 小肠绒毛上皮细胞 $$