内容正文:
人体的内环境与稳态
第1章
第1节 细胞生活的环境(第2课时)
目标
01
02
03
通过分析体液各成分相互转化的模型图,培养理性思维能力。
通过分析人体内环境物质组成,关注人体健康。
说明血浆、组织液和淋巴等细胞外液共同构成机体细胞赖以生存的内环境;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和维持。
01
●教学重点
内环境的组成及其理化性质。
内环境是机体细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
●教学难点
内环境的组成及其理化性质。
内环境是机体细胞与外界环境进行物质交换的媒介。
●重点关注
内环境组成│内环境成分│内环境理化性质│各系统协调合作
核心素养
1.通过分析血液的组成成分及其血液功能的关系,培养学生的生命观念。
2.通过识图分析说明血浆、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,培养学生的科学思维。
3.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,渗透生命观念的同时培养社会责任。
1
2
3
4
单细胞生物生活的环境
人体内细胞生活的直接环境—细胞外液
细胞外液的成分
5
内环境的理化性质
内环境与外界环境物质交换
目
目
录
【课前一练】下列关于图示内容的说法错误的是( )
A.甲、乙、丙均属于细胞外液,三者的基本化学组成相似
B.乙的两个去向为b和c,b的量小于c
C.甲、乙、丙的成分及含量相似,但蛋白质的含量甲明显高于乙、丙
D.图示的甲、乙、丙之间的联系可以说明全身的细胞外液是一个有
机的整体
B
细胞外液的成分
知识点二
知识点三
三、细胞外液的成分
以“血浆的化学组成”为例
成分 含量
丙氨酸氨基酸
转移酶 9~60U/L
总蛋白 65~85g/L
总胆红素 5~21μmol/L
碱性磷酸酶 45~125U/L
尿素 2.8~7.2mmol/L
肌酐 57~111μmol/L
尿酸 208.3~428.4μmol/L
葡萄糖 3.9~6.1mmol/L
乳酸脱氢酶 140~127U/L
三酰甘油 0~1.7mmol/L
成分 含量
总胆固醇 3.1~5.2mmol/L
钠 137~147mmol/L
钾 3.5~5.3mmol/L
钙 2.2~2.65mmol/L
磷 0.81~1.45mmol/L
镁 0.73~1.06mmol/L
血清铁 11~30μmol/L
氯 99~110mmol/L
碳酸氢盐 22~28nmol/L
总CO2 21~31.3mmol/L
1.如何将表中物质按化学性质进行归类?
2.除表中所列成分外,血浆中还可能含有哪些物质?
无机物(水、无机盐)
有机物(蛋白质、糖类、脂类)
O2、激素、维生素等
三、细胞外液的成分
以“血浆的化学组成”为例
成分 含量
丙氨酸氨基酸
转移酶 9~60U/L
总蛋白 65~85g/L
总胆红素 5~21μmol/L
碱性磷酸酶 45~125U/L
尿素 2.8~7.2mmol/L
肌酐 57~111μmol/L
尿酸 208.3~428.4μmol/L
葡萄糖 3.9~6.1mmol/L
乳酸脱氢酶 140~127U/L
三酰甘油 0~1.7mmol/L
成分 含量
总胆固醇 3.1~5.2mmol/L
钠 137~147mmol/L
钾 3.5~5.3mmol/L
钙 2.2~2.65mmol/L
磷 0.81~1.45mmol/L
镁 0.73~1.06mmol/L
血清铁 11~30μmol/L
氯 99~110mmol/L
碳酸氢盐 22~28nmol/L
总CO2 21~31.3mmol/L
3. 回忆所学知识,你能说出其中哪些物质在人体中的作用?
葡萄糖—
氧气—
蛋白质—
无机盐—
主要能源物质
参与有氧呼吸
生命活动的
主要承担者
参与物质构
成,调节人
体生命活动
二氧化碳—
尿素、尿酸—
细胞代谢的
废物
细胞代谢产生的废物
4.从葡萄糖、三酰甘油(甘油三酯)、尿素、钠中,任选一种你熟悉的成分,分析它的来源和去路,并说明这与人体的哪些系统有关?
食物中的糖类
(如淀粉)
消化系统
血浆中的葡萄糖
循环系统
来源
全身细胞氧化分解
水
CO2
呼吸系统
泌尿系统
去路
细胞外液的化学成分
①细胞需要的营养物质:
●血浆、组织液和淋巴液成分和各成分含量相近,血浆中蛋白质含量相对较高,而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。
●细胞外液是类似于海水的盐溶液——生命起源于海洋。
②细胞代谢产生的废物:
如氨基酸、葡萄糖、甘油、脂肪酸、维生素、水、无机盐等。
如尿素、尿酸等。
③气体物质:
如CO2、O2等。
④进行信息传递的信息分子:
如激素、神经递质等。
⑤细胞产生的,进入内环境直接起作用的物质:
如抗体、血浆蛋白等。
【学以致用】辨别内环境中的成分
例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
7 8 9 10
总结:内环境中的化学物质判断方法(四看法)
是否是细胞内的物质, 如血红蛋白、胞内酶( 呼吸酶、RNA聚合酶、解旋酶等)
是否是细胞膜上的成分, 如载体、受体等。
是否是不被人体吸收的物质, 如纤维素、麦芽糖等
是否是体内外环境中的成分,如消化酶、尿液、泪液等
一看:
二看:
三看:
四看:
“四类”非内环境物质
存在于
细胞内
的物质
“四类”非内环境成份
存在于
与外界相通管(腔)
中的物质
不能
被人体吸收的物质
如:血红蛋白、核酸、糖原胞内酶(细胞呼吸酶、DNA聚合酶等)
细胞合成后,直接分泌到外界环境中。如:消化液、尿液、泪液、唾液、汗液等
不能被消化吸收的物质。如:纤维素、淀粉、麦芽糖等
存在于
细胞膜上
的物质
如:膜转运蛋白、受体蛋白等
下表是人体细胞内液和细胞外液的物质组成和含量测定数据,其中统计了组织液和血浆的部分化学成分和含量。据表回答问题:
成分 Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- 有机酸 蛋白质
① ② 142 5.0 2.5 1.5 103.3 6.0 16.0
③ 147 4.0 1.25 1.0 114.0 7.5 1.0
④ 10 140 2.5 10.35 25 - 47
(1)表中标号哪个是细胞内液?判断的理由是什么?
(2)血浆的标号是哪个?判断的理由是什么?
提示:④是细胞内液,因为其中K+、蛋白质含量较高。
提示:②是血浆,其中蛋白质含量高于③。
例2. 如图为人体内环境三种主要组成成分之间的相互转化模式图,据图分析正确的是( )
A.甲中含有血红蛋白、O2和葡萄糖等成分
B.就所含成分及各成分的含量而言,乙与淋巴液的相似
程度比甲更高
C.与甲相比,乙和淋巴液的蛋白质含量较多
D.组织细胞的代谢产物直接经过细胞膜进入甲
B
内环境的理化性质
知识点二
知识点三
四、内环境的理化性质:细胞外液的理化性质影响细胞的形态和正常生活。
情景材料
将人的红细胞放在清水、0.9%的NaCl溶液和10%的NaCl溶液中,观察细胞形态的变化。
10%的NaCl溶液
0.9%的NaCl溶液
清水
合作探究:细胞的形态为什么会发生这样的变化?这种变化与什么物质相关呢?在细胞外液中细胞会出现这样的情况吗?
四、内环境的理化性质
1.渗透压:
(1)定义:
溶液中溶质微粒对水的吸引力。
①单位体积中溶质微粒数越多其吸水力就越强。
(2)决定因素:
单位体积溶液中溶质微粒的数目。
②只比较单位体积内微粒的数目,与微粒的大小与种类无关。
溶质
微粒越多
对水的
吸引力大
渗透压
越高
溶液物质的量浓度越高
比较下列溶液的渗透压大小:
0.3mol/L的蔗糖溶液______0.3mol/L的葡萄糖溶液
0.3mol/L的NaCl溶液______0.3mol/L的葡萄糖溶液
0.3g/L的蔗糖溶液_____0.3g/L的葡萄糖溶液
四、内环境的理化性质
1.渗透压:
=
>
<
葡萄糖和蔗糖分子不能通过半透膜
一段时间
左侧液面下降
右侧液面上升
四、内环境的理化性质
1.渗透压:
(3)血浆渗透压的决定因素:
①血浆渗透压大小主要与 的含量有关。
②细胞外液渗透压的90%以上来源于____________。
无机盐、蛋白质
Na+和Cl-
③影响细胞内液渗透压大小的因素:主要与______的含量有关。
K+
思考:为什么细胞外液中蛋白质的含量高于无机盐,但是细胞外液渗透压90%以上来源于Na+和Cl-?
虽然细胞外液中蛋白质的质量分数高于无机盐,但是蛋白质是大分子物质,其相对分子质量远大于无机盐的相对分子质量,所以:单位体积细胞外液中的Na+和Cl-的数目远高于蛋白质而渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。
四、内环境的理化性质
与生活的联系
1.渗透压:
合作探究:生理盐水的浓度是多少?医生给病人输液时为什么使用生理盐水?还有其他替代品吗?
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。
生理盐水通常为0.9%NaCl溶液,血浆中NaCl的质量分数是否为0.9%?
提示:小于0.9%。
四、内环境的理化性质
1.渗透压:
(4)渗透压实例:组织水肿
合作探究:什么是组织水肿?组织水肿的形成原因是什么?
①组织水肿的定义:
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组织水肿,又称浮肿。
②组织水肿原因:
血浆渗透压下降。
组织液渗透压升高。
毛细淋巴管阻塞。
四、内环境的理化性质
1.渗透压:
(4)渗透压实例:组织水肿
③影响组织水肿因素:
当血浆渗透压低于正常值会导致水分滞留于 。
组织液
①严重营养不良(摄入蛋白质不足)
②肾小球肾炎(血浆蛋白随尿液排出体外)
③肝功能受损(合成血浆蛋白减少)
四、内环境的理化性质
1.渗透压:
(4)渗透压实例:组织水肿
③影响组织水肿因素:
当血浆渗透压低于正常值会导致水分滞留于 。
组织液
①代谢产物增加
a.局部组织细胞代谢旺盛
b.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
c.毛细血管壁局部损伤,毛细血管壁破裂或通透性增大
②毛细血管壁通透性增大,大量血浆蛋白进入组织液
③组织液中的蛋白质等不能进入毛细淋巴管
d.毛细淋巴管阻塞
渗透压异常病实例-组织水肿
组织水肿
血浆渗透压下降
组织液渗透压升高
血浆蛋白减少
①严重营养不良
②肝功能受损
③肾小球肾炎
代谢产物增加
组织液蛋白质增多
淋巴液形成受阻
④局部组织细胞代谢旺盛
⑤过敏反应
⑥局部损伤
⑦毛细淋巴管阻塞
四、内环境的理化性质
2.酸碱度:
(1)正常人的血浆近中性,pH为7.35~7.45。
(2)血浆中维持PH值相对稳定的物质:
缓冲(对)物质:H2CO3/NaHCO3; NaH2PO4/ Na2HPO4
每一对缓冲物质都是一种弱酸 + 相应的一种强碱盐
碳酸氢钠
3.温度:
四、内环境的理化性质
①人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。
②通常:女性高于男性,幼年高于成年。
③体内的温度与机体代谢有关,一天中呈动态变化。
内环境与外界环境物质交换
知识点四
知识点二
知识点三
五、细胞通过内环境与外界环境物质交换
任务:以O2和淀粉为例,归纳内环境的主要作用。
下图表示体内细胞与外界环境进行物质交换的过程,A、B、C代表参与的几种系统,①②代表有关过程,据此回答下列问题:
O2、CO2
淀粉
A
内环境
B
①
细胞
②
C
皮肤
体外
体外
(1)A、B、C分别代表___________、__________、__________。
(2)①、②分别代表______________、__________过程。
(3)描述食物中的营养物质和空气中的O2进入组织细胞的过程。
呼吸系统
消化系统
泌尿系统
消化、吸收
重吸收
提示:淀粉→消化道→葡萄糖→小肠上皮细胞→血浆→组织液→组织细胞;O2→呼吸道→肺泡壁细胞→血浆→组织液→组织细胞
五、细胞通过内环境与外界环境物质交换
任务:以O2和淀粉为例,归纳内环境的主要作用。
下图表示体内细胞与外界环境进行物质交换的过程,A、B、C代表参与的几种系统,①②代表有关过程,据此回答下列问题:
O2、CO2
淀粉
A
内环境
B
①
细胞
②
C
皮肤
体外
体外
(4)描述组织细胞产生的代谢废物如尿素和CO2从内环境排到体外的过程。
提示:肝脏→尿素→组织液→血浆→肾脏→尿液→体外;
组织细胞→CO2→组织液→血浆→肺→体外。
内环境
消化系统
食物
循环系统
组织液
淋巴液
血浆
空气
呼吸系统
外环境
组织细胞
人体系统
五、细胞通过内环境与外界环境物质交换
五、细胞通过内环境与外界环境物质交换
体内细胞产生的代谢废物(如尿素和二氧化碳),是通过哪些器官排到体外的?
循环系统
组织细胞
血浆
外界环境
呼吸系统
组织液
皮肤
泌尿系统
内环境
外界环境
外界环境中的物质
体 内 细 胞
皮肤、泌尿系统尿素等
CO2
循 环 系 统
血液循环
淋巴循环
组 织 液
血浆
淋巴
食物
消化系统
呼吸系统
O2
体内细胞要经过内环境(媒介)才能与外界环境进行物质交换。
内环境
五、细胞通过内环境与外界环境物质交换
●细胞和内环境之间是相互影响,相互作用的。
●细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持。
●它让每一个细胞共享,又靠所有细胞共建。
血浆、组织液和淋巴液共同构成了高等动物细胞赖以生存的直接环境,也就是内环境。
细胞和内环境之间是相互影响,相互作用的。细胞不仅依赖内环境,也参与了内环境的形成和维持。
在呼吸系统、消化系统、泌尿系统和循环系统的支持下,细胞通过内环境与外部环境进行物质交换。
本节小结
35
1.(2018浙江选考)下列关于人体内环境的叙述,错误的是( )
A.心肌细胞内的CO2浓度低于其生活的内环境
B.血管中的药物需经组织液进入肌细胞
C.血浆蛋白进入组织液会引起组织肿胀
D.内环境的成分中有葡萄糖和无机盐等
实战演练
A
2.(2019浙江选考)下列关于动物细胞物质交换的叙述,错误的是( )
A.单细胞动物都直接与外界环境进行物质交换
B.骨骼肌细胞通过细胞膜与组织液进行物质交换
C.保持内环境稳态是人体进行正常物质交换的必要条件
D.多细胞动物都必须通过内环境与外界环境进行物质交换
实战演练
D
3.如图中甲、乙为人体内两种不同组织处的毛细血管,①②③表示某些化学物质。请据图判断下列选项正确的是( )
A.图中CO2浓度最高的部位是乙
B.相对于内环境来说,甲中的液体属于外界环境
C.①②③三种化学物质中②和③可以是葡萄糖
D.若②为氨基酸,经吸收运输,在组织细胞中的核糖体上合成组织蛋白共要穿过5层生物膜
实战演练
C
实战演练
4.内环境稳态是人体进行正常生命活动的必要条件,下列生理过程可发生在
人体内环境中的是( )
A.在 聚合酶的催化下进行转录
B.淀粉在淀粉酶的作用下分解为麦芽糖
C.血浆蛋白、胰岛素和多巴胺的合成
D.乳酸与碳酸氢钠结合形成乳酸钠
D
实战演练
5.溶液渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。血浆中除了水以外,还有
各种物质。下列有关血浆渗透压的叙述,错误的是( )
A.血浆渗透压的大小主要与血浆中无机盐和蛋白质的含量有关
B.与血浆渗透压形成有关的无机盐离子主要是和
C.正常状态下,血浆渗透压与红细胞细胞内液的渗透压大致相等
D.毛细血管壁通透性增加会引起血浆渗透压下降
B
实战演练
6.右上图表示人体内细胞与外界环境之间进行物质交换的过程,A、B、C表示直接与内环境进行物质交换的几种器官,①②是有关的生理过程。
(1) A 、B 、C 分别是__________________。
(2) B内的营养物质通过①过程进入内环境,则①表__________________。
(3)②表示_________________。
肺、小肠等、肾
营养物质的吸收
肾小管的重吸收
实战演练
7.如图为人体新陈代谢局部模式图, 分
别代表人体与新陈代谢相关的四大系统,①
②③为体液的组成成分, 表示过程。下列叙
述错误的是( )
A.图中①不属于组成人体内环境的液体
B.①②③相比较, 含量最高的是③
C.D表示泌尿系统, 过程可表示肾小管的重吸收
D.内环境与外界环境的物质交换需要体内多个系统的参与
B
$