内容正文:
“三主五问”生本课堂教学案 高二生物
1.1细胞生活的环境
【学习目标】
1.准确区分内环境的组成成分(血浆、组织液、淋巴),能独立绘制三者之间的物质交换示意图,明确内环境作为细胞与外界环境进行物质交换媒介的核心作用。
2.深入理解内环境的理化性质(渗透压、酸碱度、温度)及其稳态的生理意义,能结合具体实例(如发烧、输液等)分析理化性质异常对细胞代谢的影响机制。
3.通过分析生活中的生物学案例(如运动后补水、输液用生理盐水、高盐饮食的影响等),建立 “细胞生存依赖内环境,内环境稳态保障生命活动正常进行” 的核心生物学观念,提升运用知识解释实际问题的能力。
【问己】
一、体内细胞生活在细胞外液中
1. 不论男性还是女性,体内都含大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。
(存在于细胞内,约占 )
体液 血浆
组织液 (存在于细胞外,约占 )
淋巴等
(1)血浆:血液中除血细胞外的液体,是 直接生活的环境。
(2)组织液:存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液。由 通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成,大部分物质能够重新吸收回血浆。
组织液为组织细胞提供营养物质,细胞的代谢产物也透过细胞膜进入组织液,因此组织液是体内 直接生活的环境。
(3)淋巴液:淋巴管内流动的液体叫淋巴液,由一部分 经 进入 形成,最终汇入 。
淋巴液中有大量的淋巴细胞等,可协助机体抵御疾病吗,部分淋巴细胞也存在于血液中。
2. :由细胞外液构成的液体环境。包括:
二、细胞外液的成分
1.成分:细胞外液本质上是一种 。血浆中约90%为 ,其余10%分别是蛋白质、无机盐,以及血液运送的物质,包括各种营养物质、激素、各种代谢废物等。
组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的 。
【问师问难】
考点一 内环境的组成与物质交换
一、阅读教材 “体内细胞生活在细胞外液中” 部分,完成下表:
细胞外液成分
主要存在部位
主要生活的细胞类型
血浆
内(血液循环系统)
血细胞(红细胞、白细胞等)
组织液
组织细胞
组织细胞(肌肉、神经细胞等)
淋巴
淋巴管内(淋巴系统)
淋巴细胞、吞噬细胞
1.思考:为什么说 “内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介”?请用文字或箭头描述葡萄糖从消化道进入肌肉细胞的路径:
2.初步判断:以下物质是否属于内环境成分(在括号内画 “√” 或 “×”),并简要说明理由:
血红蛋白( ):
抗体( ):
神经递质( ):
呼吸酶( ):
【拓展延伸】
1.内环境属于多细胞动物的一个概念, 无内环境。
2.人的呼吸道、尿道、消化道、泪腺等 的结构中的液体应视为外部环境。如尿液、泪液、汗液、消化液等不是体液,不属于内环境。
3.属于内环境组成成分的
(1)营养物质:氧气、水、无机盐、氨基酸、维生素、甘油等
(2)细胞产物:激素、抗体、组织胺、神经递质、血浆蛋白等
(3)代谢废物:二氧化碳、尿素等
4.不属于内环境组成成分的
(1)细胞 的物质:血红蛋白、呼吸酶、DNA聚合酶等
(2)细胞 的物质:载体蛋白、受体等
(3) 环境中的成分:尿液、汗液、泪液、胃蛋白酶等
(4)不能被 物质:纤维素、麦芽糖、淀粉等
5. 的细胞只有通过内环境才能与外界环境 进行物质交换。
6.血浆的来源:组织液、淋巴、消化道吸收;
组织液的来源:血浆、组织细胞代谢产物;
淋巴的来源:组织液、消化道吸收。
【任务一】结合教材中的 “血浆、组织液、淋巴物质交换图”,绘制三者之间的物质交换示意图,需标注关键结构(毛细血管壁、毛细淋巴管壁、组织细胞、血管、淋巴管),并用箭头表示物质流动方向。
【思考】
(1)血浆中的氧气要到达组织细胞内被线粒体利用,需穿过几层生物膜?请分步说明:
(2)组织液中的蛋白质含量远低于血浆,原因是什么?这一差异对组织液与血浆的物质交换有什么影响?
考点二 内环境的理化性质与稳态
一、下表是人体血浆中部分理化性质的正常范围,结合教材内容分析其生理意义:
理化性质
正常范围
维持该范围的关键因素
渗透压
约 770kPa(37℃)
无机盐(主要是 )、蛋白质
pH
缓冲物质(如 、
NaH₂PO₄/Na₂HPO₄)
温度
37℃左右
体温调节中枢( )调控
【思考】
(1):血浆渗透压的主要来源是什么?为什么 0.9% 的生理盐水能维持血细胞的正常形态和功能?
(2):人体剧烈运动后,肌肉细胞会产生大量乳酸,为什么血浆 pH 仍能保持在 7.35~7.45 的正常范围?这体现了内环境的什么特点?
【问题1】人体内体液的组成不包括( )
A. 细胞内液 B. 血浆 C. 消化液 D. 组织液
【问题2】下列各项中,属于内环境的是( )
A. 细胞内的细胞溶胶 B. 膀胱内的尿液 C. 毛细血管内的血浆 D. 消化道内的消化液
【问题3】血浆、组织液和淋巴三者之间的物质交换,错误的是( )
A. 血浆可以渗入组织液 B. 组织液可以渗入血浆
C. 组织液可以渗入淋巴 D. 淋巴可以直接渗入组织液
【问题4】内环境的主要成分中,含量最多的是( )
A. 蛋白质 B. 水 C. 无机盐 D. 葡萄糖
【问题5】维持人体内环境温度相对稳定的主要调节机制是( )
A. 神经调节 B. 体液调节 C. 神经 - 体液调节 D. 自身调节
【问题6】小明在剧烈运动后,感觉肌肉酸痛,同时大量出汗。此时他体内的内环境变化不包括( )
A. 血浆 pH 略有下降(因乳酸增多) B. 血浆渗透压升高(因失水)
C. 组织液中氧气含量升高 D. 淋巴液流量可能增加
【问题7】下列关于内环境成分的叙述,正确的是( )
A. 内环境中只含有水、无机盐和蛋白质
B. 血浆中的抗体可以运输到组织液中
C. 细胞内的酶可以进入内环境发挥作用
D. 内环境中的成分不会随外界环境变化而改变
【问题8】某患者因营养不良导致血浆蛋白含量降低,可能出现的症状是( )
A. 组织水肿 B. 血浆渗透压升高 C. 尿量减少 D. 血糖浓度升高
【问题9】科学家研究发现,宇航员在太空中长时间停留后,会出现骨密度降低、肌肉萎缩等问题,推测其原因可能与内环境稳态变化有关。下列分析错误的是( )
A. 太空中重力消失,可能导致组织液回流到血浆的速率减慢
B. 肌肉萎缩可能是因为内环境中营养物质供应不足
C. 骨密度降低可能与内环境中钙、磷离子浓度失衡有关
D. 太空中内环境稳态的调节机制会完全失效
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1.1细胞生活的环境
【学习目标】
1.准确区分内环境的组成成分(血浆、组织液、淋巴),能独立绘制三者之间的物质交换示意图,明确内环境作为细胞与外界环境进行物质交换媒介的核心作用。
2.深入理解内环境的理化性质(渗透压、酸碱度、温度)及其稳态的生理意义,能结合具体实例(如发烧、输液等)分析理化性质异常对细胞代谢的影响机制。
3.通过分析生活中的生物学案例(如运动后补水、输液用生理盐水、高盐饮食的影响等),建立 “细胞生存依赖内环境,内环境稳态保障生命活动正常进行” 的核心生物学观念,提升运用知识解释实际问题的能力。
【问己】
一、体内细胞生活在细胞外液中
1. 不论男性还是女性,体内都含大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。
细胞内液 (存在于细胞内,约占2/3)
体液 血浆
细胞外液 组织液 (存在于细胞外,约占1/3)
淋巴等
(1)血浆:血液中除血细胞外的液体,是血细胞直接生活的环境。
(2)组织液:存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液。由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成,大部分物质能够重新吸收回血浆。
组织液为组织细胞提供营养物质,细胞的代谢产物也透过细胞膜进入组织液,因此组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。
(3)淋巴液:淋巴管内流动的液体叫淋巴液,由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管形成,最终汇入血浆。
淋巴液中有大量的淋巴细胞等,可协助机体抵御疾病吗,部分淋巴细胞也存在于血液中。
2. 内环境:由细胞外液构成的液体环境。包括:血浆、组织液、淋巴等。
二、细胞外液的成分
1.成分:细胞外液本质上是一种盐溶液。血浆中约90%为水,其余10%分别是蛋白质、无机盐,以及血液运送的物质,包括各种营养物质、激素、各种代谢废物等。
组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质。
【问师问难】
考点一 内环境的组成与物质交换
一、阅读教材 “体内细胞生活在细胞外液中” 部分,完成下表:
细胞外液成分
主要存在部位
主要生活的细胞类型
血浆
血管内(血液循环系统)
血细胞(红细胞、白细胞等)
组织液
组织细胞间隙
组织细胞(肌肉、神经细胞等)
淋巴
淋巴管内(淋巴系统)
淋巴细胞、吞噬细胞
1.思考:为什么说 “内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介”?请用文字或箭头描述葡萄糖从消化道进入肌肉细胞的路径:
消化道中的葡萄糖→小肠绒毛上皮细胞→毛细血管→血浆→组织液→肌肉细胞
2.初步判断:以下物质是否属于内环境成分(在括号内画 “√” 或 “×”),并简要说明理由:
血红蛋白(×):存在于红细胞内,不属于细胞外液(内环境);
抗体(√):由浆细胞分泌,主要存在于血浆、组织液中,属于内环境成分;
神经递质(√):由神经末梢释放到突触间隙(组织液),属于内环境成分;
呼吸酶(×):存在于细胞内(线粒体、细胞质基质),参与细胞呼吸,不属于内环境。
【拓展延伸】
1.内环境属于多细胞动物的一个概念,单细胞生物和植物无内环境。
2.人的呼吸道、尿道、消化道、泪腺等与外界相通的结构中的液体应视为外部环境。如尿液、泪液、汗液、消化液等不是体液,不属于内环境。
3.属于内环境组成成分的
(1)营养物质:氧气、水、无机盐、氨基酸、维生素、甘油等
(2)细胞产物:激素、抗体、组织胺、神经递质、血浆蛋白等
(3)代谢废物:二氧化碳、尿素等
4.不属于内环境组成成分的
(1)细胞内的物质:血红蛋白、呼吸酶、DNA聚合酶等
(2)细胞膜上的物质:载体蛋白、受体等
(3)外界环境中的成分:尿液、汗液、泪液、胃蛋白酶等
(4)不能被人体直接吸收的物质:纤维素、麦芽糖、淀粉等
5.多细胞动物的细胞只有通过内环境才能与外界环境间接的进行物质交换。
6.血浆的来源:组织液、淋巴、消化道吸收;
组织液的来源:血浆、组织细胞代谢产物;
淋巴的来源:组织液、消化道吸收。
【任务一】结合教材中的 “血浆、组织液、淋巴物质交换图”,绘制三者之间的物质交换示意图,需标注关键结构(毛细血管壁、毛细淋巴管壁、组织细胞、血管、淋巴管),并用箭头表示物质流动方向。
【思考】
(1)血浆中的氧气要到达组织细胞内被线粒体利用,需穿过几层生物膜?请分步说明:
答:共穿过 5 层生物膜。路径:血浆中的氧气→穿过毛细血管壁细胞(2 层膜:进入细胞 + 穿出细胞)→组织液→穿过组织细胞膜(1 层膜)→进入线粒体(2 层膜:外膜 + 内膜),最终在线粒体基质参与有氧呼吸第三阶段。
(2)组织液中的蛋白质含量远低于血浆,原因是什么?这一差异对组织液与血浆的物质交换有什么影响?
答:原因是毛细血管壁对物质的通透性具有选择性:小分子物质(如葡萄糖、无机盐、氧气)可自由通过,而大分子蛋白质无法通过毛细血管壁进入组织液,导致血浆中蛋白质含量(约 7%~9%)远高于组织液(约 0.01%~0.04%)。
影响:血浆中较高的蛋白质含量维持了血浆的胶体渗透压,可促进组织液中的水分回流到血浆,避免组织水肿。
考点二 内环境的理化性质与稳态
一、下表是人体血浆中部分理化性质的正常范围,结合教材内容分析其生理意义:
理化性质
正常范围
维持该范围的关键因素
渗透压
约 770kPa(37℃)
无机盐(主要是 Na⁺、Cl⁻)、蛋白质
pH
7.35~7.45
缓冲物质(如 H₂CO₃/NaHCO₃、
NaH₂PO₄/Na₂HPO₄)
温度
37℃左右
体温调节中枢(下丘脑)调控
【思考】
(1):血浆渗透压的主要来源是什么?为什么 0.9% 的生理盐水能维持血细胞的正常形态和功能?
血浆渗透压主要来自无机盐(占 90% 以上,如 Na⁺、Cl⁻)和蛋白质(胶体渗透压)。
0.9% 的生理盐水渗透压与血浆渗透压相等(等渗溶液),可避免血细胞因吸水膨胀破裂(蒸馏水为低渗溶液)或失水皱缩(高浓度盐水为高渗溶液),从而维持血细胞正常形态和功能。
(2):人体剧烈运动后,肌肉细胞会产生大量乳酸,为什么血浆 pH 仍能保持在 7.35~7.45 的正常范围?这体现了内环境的什么特点?
血浆中含有缓冲物质,如 H₂CO₃/NaHCO₃。当乳酸进入血浆后,NaHCO₃会与乳酸反应生成乳酸钠(可通过尿液排出)和 H₂CO₃,H₂CO₃进一步分解为 CO₂和 H₂O,CO₂通过呼吸系统排出体外,从而维持 pH 稳定。这体现了内环境理化性质相对稳定的特点。
【问题1】人体内体液的组成不包括( )
A. 细胞内液 B. 血浆 C. 消化液 D. 组织液
【问题2】下列各项中,属于内环境的是( )
A. 细胞内的细胞溶胶 B. 膀胱内的尿液 C. 毛细血管内的血浆 D. 消化道内的消化液
【问题3】血浆、组织液和淋巴三者之间的物质交换,错误的是( )
A. 血浆可以渗入组织液 B. 组织液可以渗入血浆
C. 组织液可以渗入淋巴 D. 淋巴可以直接渗入组织液
【问题4】内环境的主要成分中,含量最多的是( )
A. 蛋白质 B. 水 C. 无机盐 D. 葡萄糖
【问题5】维持人体内环境温度相对稳定的主要调节机制是( )
A. 神经调节 B. 体液调节 C. 神经 - 体液调节 D. 自身调节
【问题6】小明在剧烈运动后,感觉肌肉酸痛,同时大量出汗。此时他体内的内环境变化不包括( )
A. 血浆 pH 略有下降(因乳酸增多) B. 血浆渗透压升高(因失水)
C. 组织液中氧气含量升高 D. 淋巴液流量可能增加
【问题7】下列关于内环境成分的叙述,正确的是( )
A. 内环境中只含有水、无机盐和蛋白质
B. 血浆中的抗体可以运输到组织液中
C. 细胞内的酶可以进入内环境发挥作用
D. 内环境中的成分不会随外界环境变化而改变
【问题8】某患者因营养不良导致血浆蛋白含量降低,可能出现的症状是( )
A. 组织水肿 B. 血浆渗透压升高 C. 尿量减少 D. 血糖浓度升高
【问题9】科学家研究发现,宇航员在太空中长时间停留后,会出现骨密度降低、肌肉萎缩等问题,推测其原因可能与内环境稳态变化有关。下列分析错误的是( )
A. 太空中重力消失,可能导致组织液回流到血浆的速率减慢
B. 肌肉萎缩可能是因为内环境中营养物质供应不足
C. 骨密度降低可能与内环境中钙、磷离子浓度失衡有关
D. 太空中内环境稳态的调节机制会完全失效
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