1.1细胞生活的环境课件-2025-2026学年高二上学期生物人教版选择性必修1

1.1 细胞生活的环境 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，而我们还是的身体并没有发生很大的变化，大家有没有想过，人体是通过怎样的生理变化来适应外界负载而剧烈的环境变化，维持机体的相对稳定呢？ 问题探讨 草履虫生活在什么样的环境中？ 如果将人体的红细胞置于草履虫的生活环境中，会发生什么样的变化？ 人体的红细胞生活在一个什么样的环境中？ 问题探讨 每个细胞都有其特定的家园，存在于特定的环境中，你能为我们人体的细胞（如红细胞）构建一个“家园”吗？ 学习目标 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。 2．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。 3．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。 体液：生物体内以水为基础的液体统称为体液。 体内细胞生活在细胞外液中 如：细胞质基质、核液 线粒体基质、 叶绿体基质、 细胞液(液泡内)、 1 体内细胞生活在细胞外液中 淋巴细胞的“家” 为淋巴液 血细胞的“家” 为血浆 组织细胞的“家”为组织液 2 细胞外液的组成 血液≠血浆 思考：有人说：“血液就是血浆”你认为这种说法恰当吗？ 体内细胞生活在细胞外液中 离心前 离心后 血浆 白细胞、血小板 红细胞 血浆 体内细胞生活在细胞外液中 血液中除了血细胞以外的液体部分，血细胞直接生活的环境 血液 血浆 血细胞 血浆蛋白 含有 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 属于 体内细胞生活在细胞外液中 组织液 组织液存在于组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液 ，是组织细胞的直接生活环境 手上磨出的水泡中的液体即为组织液，呈淡黄色。 毛细血管 组织液 组织细胞 体内细胞生活在细胞外液中 营养物质 血浆 由毛细血管壁渗出 组织液 大部分物质被重吸收 代谢产物 细胞 内液 营养物质 代谢产物 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。 体内细胞生活在细胞外液中 淋巴液 毛细淋巴管 淋巴液 存在于淋巴管中，是由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的，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。 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 血浆 体内细胞生活在细胞外液中 思考·提升 1、毛细血管壁细胞的家是什么液体？ 2、淋巴管壁细胞的家是什么液体？ 3、呼吸道管壁细胞的家是什么液体？ 4、小肠绒毛上皮细胞的家是什么液体？ 5、泪液、汗液是否属于体液，为什么？ 拓展延伸 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。 脑脊液属于细胞外液，正常脑脊液具有一定的化学成分和压力，对维持颅压的相对稳定有重要作用。 脑脊液是大脑细胞的直接生活的环境 体内细胞生活在细胞外液中 3 血浆、组织液、淋巴液的关系 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 根据下图，用文字和箭头表示血浆、组织液、淋巴液的关系 血浆 组织液 细胞 淋巴 O2、营养物质 透过毛细血管壁 CO2、代谢产物 淋 巴 循 环 单 向 渗 透 透过 毛细 淋巴 管壁 O2和营养物质 CO2和代谢废物 内环境=细胞外液 细胞內液 体 液 体内细胞生活在细胞外液中 为什么组织液和淋巴液、淋巴液与血浆之间是单向关系？ ①毛细血管管壁细胞是接合排列，血浆与组织液可双向交换。 ②毛细淋巴管的管壁细胞覆瓦状排列，管内有瓣膜，就像阀门，组织液可以向淋巴液单向向内打开通过，反向则阀门关闭，所以使组织液只能单向流动到淋巴液。 ③毛细淋巴管有盲端，另一端与静脉相连，进而参加血液循环。 毛细淋巴管的结构模式图 末端封闭 单向的瓣膜 拓展延伸 思考·探究 1、请对组织液、血浆、细胞内液三者中O2、CO2浓度大小分别进行排序 2、为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境？ O2浓度：血浆＞组织液＞细胞内液 CO2浓度：细胞内液＞组织液＞血浆 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。 细胞外液是体内细胞直接生活的环境。 人体角度看： 人体外的环境—人体所生活的外部环境； 人体内的环境—内环境 细胞 细胞内液 内环境 细胞外液 外界环境 细胞角度看： 细胞外—细胞外液； 细胞内—细胞内液 由细胞外液构成的液体环境。 体内细胞生活在细胞外液中 4 内环境 1. 辨析甲～丁各代表的成分： 甲：__________；乙：_________；丙：_________；丁：__________。 2. 细胞产生的废物和CO2先后经过______和______ (填“乙”“丙”或“丁”)，最终被排出体外，因此，就CO2浓度来说，甲、乙、丙中CO2浓度由高到低的顺序为________________。 3. O2先后经过______和______ (填“乙”“丙”或“丁”)，最终进入细胞，因此，就O2浓度来说，甲、乙、丙中O2浓度由高到低的顺序为_________________。 细胞内液 组织液 血浆 淋巴液 乙 丙 甲＞乙＞丙 丙 乙 丙＞乙＞甲 体内细胞生活在细胞外液中 跟踪练习 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，淋巴液又汇入血浆）→血浆→组织液→靶细胞（细胞内液） 与生活的联系 水疱（泡）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 与生活的联系 红细胞在血浆中能正常地生活 体外若无特殊环境很快死亡 内环境（细胞外液）含有哪些成分呢？ 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 细胞外液的成分 除了表中所列物质以外，血浆中还可能含哪些成分? 血浆 水（约占90%） 蛋白质（约占7~9%）无机盐（约占1%） 血液运输的其他物质 营养物质：葡萄糖、核苷酸、脂质等 代谢废物：尿素、尿酸等 气体：O2、CO2等 抗体、激素（如胰岛素）、神经递质等 组织液、淋巴：除 蛋白质 含量很少外，其余成分和含量均与血浆相近。 细胞外液的成分 毛细 血管 组织液 组织 细胞 细胞外液的成分 > > 。 蛋白质含量： 细胞内液 血浆 组织液或淋巴液 从某种意义上说，细胞外液是一种类似于海水的盐溶液，这在一定程度上反映了生命起源于海洋。 不属于内环境的成分 1、下列物质中不是内环境成分的是 1.尿素 2.葡萄糖 3.二氧化碳 4.甲状腺激素 5.抗体 6. 钙离子 7.血红蛋白     8.载体蛋白 9.消化酶 10.纤维素 试着归纳哪些物质不属于内环境的成分。 ①细胞内特有的物质 ②细胞膜上的成分 ④不被人体吸收的物质 ③与外界相通的成分 如血红蛋白、胞内酶（如：呼吸酶等） 如载体蛋白、受体等 如消化酶、尿液、胃液等 如纤维素、麦芽糖等 细胞外液的成分 跟踪练习 过酸、过碱、温度过高、温度过低 → 不能正常生活 1 2 3 概念：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。 大小：取决于溶液中溶质微粒的数目。溶质微粒越多，对水吸引力越大，溶液渗透压越高。（与物质的量浓度有关。） 影响渗透压大小的因素： 血浆渗透压主要与无机盐、蛋白质的含量有关，细胞外液渗透压90%来源于Na+、Cl- 内环境的理化性质 1.渗透压（770KPa) 细胞外液中溶质含量最多的是蛋白质，为什么细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－？ 溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。 虽然蛋白质含量最多，蛋白质的分子质量较Na＋和Cl－大得多，但数目远少于Na＋和Cl－。 血浆的化学成分 内环境的理化性质 思考·提升 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。 内环境的理化性质 与生活的联系 1 2 3 正常人的血浆近中性，pＨ为7.35-7.45 其稳定与其中含有的HCO3-、H2CO3等物质有关 缓冲物质主要有：H2CO3 、 NaHCO3 和NaH2PO4、Na2HPO4 内环境的理化性质 2.酸碱度 1 2 3 人体细胞外液的问题通常维持在37℃左右 通常：女性高于男性 幼年高于成年 体内的温度与机体代谢有关，一天中呈动态变化 内环境的理化性质 3.温度 组织液过多而引起的全身或身体的 一部分肿胀的症状称为水肿，又称浮肿。 （1）血浆渗透压下降 （2）组织液渗透压升高 什么因素可能导致血浆渗透压下降或组织液渗透压升高？ 组织水肿 1、原因 拓展延伸 （1）导致血浆渗透压下降的因素 血浆渗透压下降 血浆蛋白减少 组织水肿 ③严重营养不良（摄入蛋白质不足） 血浆较多水分进入组织液，使组织液增多 血浆吸水能力下降，组织液中的水未及时渗入血浆 ①肝功能受损（合成血浆蛋白减少） ②肾小球肾炎（血浆蛋白随尿液排出体外） 拓展延伸 肝脏是唯一... text has been truncated due to evaluation version limitation. （2）导致组织液渗透压升高的因素 由血浆渗透到组织液的水增多 组织液渗透压升高 ①代谢产物增加（如：局部组织代谢旺盛） ②毛细血管壁通透性增大，大量血浆蛋白进入组织液 （如：花粉引起过敏、毛细血管壁局部损伤） ③组织液中的蛋白质等不能进入毛细淋巴管 （如：毛细淋巴管阻塞） 组织水肿 拓展延伸 花粉等引起... text has been truncated due to evaluation version limitation. 36 1. 我们的食物消化后是通过哪些途径进入组织细胞被利用的？ 2.细胞产生的代谢废物如尿素和CO2等是怎样排除体外的呢? 3.以上过程都有哪些器官和系统参与？ 思考·探究 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 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？CO2从组织细胞排出到外界环境，至少穿过几层生物膜？ O2 葡萄糖、氨基酸呢？尿素呢？ 探究：O2进入细胞流程 思考1：Na+、葡萄糖、氨基酸等分别是经过什么途径进入内环境？ Na+：可直接被吸收。 糖类、蛋白质：消化系统→循环系统→组织液→细胞内 （运输） （消化吸收） 思考2：组织细胞产生的代谢废物如尿素和CO2，是怎样排出体外的？ CO2 →组织液→血液循环系统→呼吸系统→体外 尿素 →组织液→血液循环系统→泌尿系统、皮肤→体外 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 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 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 细胞（内液） 内环境 也就是 细胞外液 包括 组织液 淋巴 血浆 理化特性 渗透压 PH值 温度 外界环境 O2、营养物质 CO2等代谢废物 O2、营养物质 CO2等代谢废物 化学分析 组成成分 课堂总结 考点剖析 1．2022年2月，《细胞发现》上发表了我国科学家的研究。研究表明，尿苷（尿嘧啶核苷）是一种能延缓人类干细胞衰老、促进多组织再生修复的关键代谢物。研究人员用注射、涂抹、口服尿苷等方式处理小鼠可以促进多种组织器官的损伤后修复。此前的研究也发现，年轻个体血浆中的尿苷含量比老年人高。下列相关说法正确的是（ ） A．尿苷与腺苷、鸟苷、胸苷等通过磷酸二酯键连接可形成RNA B．衰老红细胞的细胞核体积增大，端粒DNA序列逐渐向内缩短 C．干细胞衰老后便失去了细胞的全能性，影响了组织的损伤修复 D．用3H标记的尿苷饲喂动物，可在细胞质基质、内环境等处检测到放射性 D 考点剖析 2．为了解运动时机体对酸碱平衡的调节，研究人员测定了自行车运动员运动前和运动后的血乳酸浓度和血浆pH。下列叙述错误的是（ ） 血乳酸浓度mmol/L 血浆pH 运动前 1.37 7.42 运动后 12.96 7.13 A．机体内环境中的缓冲物质能够对乳酸起缓冲作用 B．乳酸主要是在细胞质基质中与缓冲物质进行反应 C．机体也可以通过对生理活动进行调节来维持pH稳定 D．休息一段时间后，血浆pH可以恢复到运动前的水平 B 考点剖析 3．分析如图中肝细胞与甲、乙、丙三种细胞外液的物质交换关系，叙述正确的是（　　） A．如果甲中蛋白质含量偏低，将会出现组织水肿 B．NaHCO3可与乙中的乳酸反应，使乙pH稳定在7．35~7．45 C．甲、乙、丙维持内环境稳态的调节机制是神经-体液调节 D．乙中的葡萄糖通过甲进入肝细胞再被彻底氧化分解共需穿过3层磷脂双分子层 B 考点剖析 4．下图是人体细胞直接与内环境进行物质交换的示意图，箭头代表物质运输方向。下列叙述错误的是（ ） A．图中共同构成人体内环境的是①③⑤ B．热干面因富含碳酸钠而口感劲道，食用后⑤中pH会略有升高 C．若②表示肝细胞，空腹时A端葡萄糖含量小于B端葡萄糖含量 D．人体肺泡中的 进入组织细胞至少要穿过6层磷脂双分子层 D $