1.1细胞生存的环境 第2课时（导学案）高二生物上学期生物人教版选必1

该高中生物学导学案聚焦“细胞生活的环境”第2课时，核心知识点为内环境的理化性质（渗透压、酸碱度、温度）及细胞通过内环境与外界的物质交换。课前预习以填空题梳理教材基础，课堂探究通过小组合作讨论深化概念理解，构建从基础到应用的学习支架。 资料特色在于结合科学思维（如跨膜层数计算的逻辑分析）与探究实践（小组讨论缓冲物质机制等），通过当堂检测和知识拓展（如输液原理、组织水肿分析）强化应用，培养学生解决实际问题的能力，渗透健康生活意识，落实生命观念与态度责任素养。

1.1细胞生活的环境(第2课时)导学案 班级：__________姓名：__________日期：__________ 1.学习目标 (1) 阐明内环境的理化性质（渗透压、酸碱度、温度）及其生理意义。 (2) 解释细胞通过内环境与外界环境进行物质交换的过程。 (3) 运用内环境知识分析组织水肿、输液原理等实际问题。 (4) 认同内环境稳态的重要性，形成健康生活意识。 2.学习重点与难点 重点：内环境的理化性质(渗透压、pH、温度)；细胞通过内环境与外界环境进行物质交换的过程。 难点：渗透压的概念及影响因素；缓冲物质维持pH稳定的机制；物质跨膜层数的计算。 3.课前预习（填空题） 阅读教材P5-7，完成以下内容: (1) 内环境的理化性质主要包括 、 和 。 (2) 渗透压是指溶液中 ，其大小取决于单位体积溶液中 。 (3) 血浆渗透压的大小主要与 的含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于 。 (4) 正常人的血浆近中性，pH为 ，维持稳定的主要原因是血浆中含有 等缓冲物质。 (5) 人体细胞外液的温度一般维持在 左右。 (6) 医生给病人输液时使用的生理盐水是质量分数为 的NaCl溶液，其渗透压与 相近。 (7) 是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。 (8) O₂从外界环境进入组织细胞被利用至少需要穿过 生物膜；CO₂从组织细胞排出到外界环境至少需要穿过 生物膜。（CO₂主要靠血浆运输，不进入红细胞，所以少2层） 4.课堂探究 探究活动一：内环境的理化性质 任务：阅读课本p5-6， 小组合作完成以下任务。 讨论: 1.内环境的理化性质包括哪几个? 讨论: 2.渗透压的概念及其影响决定因素分别为？ 讨论: 3．血浆中渗透压为何能够维持稳定？ 探究活动二：细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 任务：阅读课本p7思考·讨论， 小组合作完成以下任务。 阅读课本p4思考·讨论，完成问题:1-3 讨论: 1．Na+、葡萄糖、氨基酸和O2 等分别是经过什么途径进入内环境的？ 讨论: 2．参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的？ 讨论: 3．体内细胞产生的代谢废物(如尿素和CO2)，是通过哪些器官排到体外的？ 讨论: 4.体内细胞产生的代谢废物(如尿素和CO2)，是通过哪些器官排到体外的？ 5.当堂检测 1．酸碱平衡是维持人体正常生命活动的必要条件之一。下列叙述正确的是（　　） A．胃蛋白酶进入肠道后失活与内环境酸碱度有关 B．人体呼吸系统和循环系统不能参与维持酸碱平衡 C．血浆H+浓度升高时，与H+结合，H2CO3分解成CO2和H2O D．肌细胞无氧呼吸分解葡萄糖产生的CO2参与酸碱平衡的调节 2．如图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程，下列叙述错误的是（　　） A．过量运动后血浆中的乳酸增加仍可能导致pH暂时降低 B．若人体长期缺乏蛋白质摄入，会导致组织液渗透压下降 C．图中B代表泌尿系统，毛细血管壁细胞生活的内环境是①和② D．食物中K⁺进入细胞的途径为：消化系统→A→①→②→细胞 3．如图表示人体内环境与细胞内液（丁）的部分物质的交换关系，下列分析错误的是（    ） A．若丁是红细胞的细胞内液，则需补充的箭头是“甲→乙” B．若丁是肌细胞的细胞内液，则需补充的箭头是“丙→甲” C．若丁是肝细胞的细胞内液，则丙的渗透压与无机盐等有关 D．甲、乙、丙参与构成的内环境中有营养物质和代谢废物等物质 4．人体内含有大量以水为基础的液体，下列叙述错误的是（    ） A．细胞内液约占人体体液的2/3，不属于内环境 B．淋巴液可回收组织液中的多种物质汇入血浆 C．血液可将消化吸收的营养物质运至全身各处 D．组织液是人体细胞进行新陈代谢的主要场所 5．如图表示人体内环境进行物质交换的部分过程，其中a、b、c表示构成内环境的几种体液。下列叙述正确的是（    ） A．据图分析可知，[c]组织液是人体内大多数细胞直接生活的环境 B．通过静脉滴注药物治疗疾病时，药物首先进入的体液是[b]血浆 C．一般情况下，[c]组织液中的O2浓度小于组织细胞内的O2浓度 D．O2分子从红细胞中到肌肉细胞中被利用至少需穿过7层生物膜 6．细胞作为一个开放的系统，可以直接与内环境进行物质交换。下图表示正常人体内细胞与内环境之间物质交换的示意图，其中①②③④表示体内的液体成分，下列说法正确的是（    ） A．长期营养不良导致②液渗透压减小，①液增多 B．①中含有胰岛素、血浆蛋白、尿素、CO2等物质 C．氨基酸的脱水缩合反应发生在内环境中 D．①②③是细胞与外界进行物质交换的媒介 7．2017年，科学家研制了一个充满电解质溶液（模拟羊水）的大塑料袋，并用它来抚育早产的羊羔，塑料袋外接一个模拟胎盘的氧交换系统。羊羔在此“人造子宫”中待了4周。足月后，研究者发现，它们与在母羊子宫中待到足月出生的小羊一样健康。下列叙述中错误的是（　　） A．若血氧交换系统发生障碍，则羊羔会很快死亡 B．羊羔在发育过程中细胞不断分裂，但不发生细胞凋亡 C．如果将图中的电解质溶液换成蒸馏水，则羊羔不会存活 D．羊羔产生的代谢废物要经过循环系统、泌尿系统、呼吸系统等排到体外 8．某同学因情绪波动太大突发手脚冰凉、呼吸困难，被医生诊断为呼吸性碱中毒（因过度通气导致体内CO2过量排出，血浆pH升高，钙与某些血浆蛋白结合增加）。下列叙述正确的是（    ） A．CO2、钙离子、血红蛋白都属于内环境成分 B．若未及时得到治疗，骨骼肌可能因钙离子浓度异常发生抽搐 C．过度通气使体内过多的碱性物质与HCO3-结合后被分解 D．该同学血浆中的CO2随肺部呼吸排出体外时至少穿过6层磷脂分子 6.知识拓展 (1) 人体内环境的缓冲对：血浆中主要的缓冲对有HCO₃⁻/H₂CO₃、HPO₄²⁻/H₂PO₄⁻、蛋白质缓冲对等。其中HCO₃⁻/H₂CO₃缓冲对最为重要，其比值约为20:1，维持pH稳定。 (2) 物质跨膜层数计算的技巧：单层细胞膜=2层磷脂分子=2层生物膜；线粒体、叶绿体为双层膜；肺泡壁、毛细血管壁、小肠绒毛壁、肾小管壁等均由单层细胞构成，穿过这些结构需经过2层膜（进细胞+出细胞）。O₂、CO₂等气体小分子自由扩散。 (3) 内环境稳态的维持需要各器官系统的协调：消化系统吸收营养物质；呼吸系统摄入O₂、排出CO₂；循环系统运输物质；泌尿系统排出代谢废物；皮肤排汗、散热等。 (4) 临床输液注意事项：输液必须使用等渗溶液（如0.9% NaCl或5%葡萄糖），否则会导致红细胞吸水胀破（低渗）或失水皱缩（高渗），危害健康。 (5) 拓展思考：为什么高原反应与内环境理化性质有关？ 学科网（北京）股份有限公司 $ 1.1细胞生活的环境(第2课时)导学案 班级：__________姓名：__________日期：__________ 1.学习目标 (1) 阐明内环境的理化性质（渗透压、酸碱度、温度）及其生理意义。 (2) 解释细胞通过内环境与外界环境进行物质交换的过程。 (3) 运用内环境知识分析组织水肿、输液原理等实际问题。 (4) 认同内环境稳态的重要性，形成健康生活意识。 2.学习重点与难点 重点：内环境的理化性质(渗透压、pH、温度)；细胞通过内环境与外界环境进行物质交换的过程。 难点：渗透压的概念及影响因素；缓冲物质维持pH稳定的机制；物质跨膜层数的计算。 3.课前预习（填空题） 阅读教材P5-7，完成以下内容: (1) 内环境的理化性质主要包括渗透压、酸碱度和温度。 (2) 渗透压是指溶液中溶质微粒对水的吸引力，其大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。 (3) 血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关。细胞外液渗透压的90%以上来源于Na⁺和Cl⁻。 (4) 正常人的血浆近中性，pH为7.35~7.45，维持稳定的主要原因是血浆中含有HCO₃⁻/H₂CO₃等缓冲物质。 (5) 人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。 (6) 医生给病人输液时使用的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液，其渗透压与血浆渗透压相近。 (7) 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。 (8) O₂从外界环境进入组织细胞被利用至少需要穿过11层生物膜；CO₂从组织细胞排出到外界环境至少需要穿过9层生物膜。（CO₂主要靠血浆运输，不进入红细胞，所以少2层） 4.课堂探究 探究活动一：内环境的理化性质 任务：阅读课本p5-6， 小组合作完成以下任务。 讨论: 1.内环境的理化性质包括哪几个? 渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面。 讨论: 2.渗透压的概念及其影响决定因素分别为？ ①概念:指溶液中溶质微粒对水的吸引力。 ②血浆渗透压决定因素:单位体积溶液中溶质微粒的数目。 ➡血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。 讨论: 3．血浆中渗透压为何能够维持稳定？ 血浆中含有的HCO3-、H2CO3等缓冲物质有关。 探究活动二：细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 任务：阅读课本p7思考·讨论， 小组合作完成以下任务。 阅读课本p4思考·讨论，完成问题:1-3 讨论: 1．Na+、葡萄糖、氨基酸和O2 等分别是经过什么途径进入内环境的？ 讨论: 2．参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的？ 讨论: 3．体内细胞产生的代谢废物(如尿素和CO2)，是通过哪些器官排到体外的？ 讨论: 请你用简单的示意图表示内环境与外界环境的物质交换的关系。 5.当堂检测 1．酸碱平衡是维持人体正常生命活动的必要条件之一。下列叙述正确的是（　　） A．胃蛋白酶进入肠道后失活与内环境酸碱度有关 B．人体呼吸系统和循环系统不能参与维持酸碱平衡 C．血浆H+浓度升高时，与H+结合，H2CO3分解成CO2和H2O D．肌细胞无氧呼吸分解葡萄糖产生的CO2参与酸碱平衡的调节 【答案】C 【详解】A、肠道与外界环境相通，不属于内环境，胃蛋白酶进入肠道失活是肠道pH不适宜导致的，与内环境酸碱度无关，A错误； B、血浆中碳酸分解产生的CO₂需要通过循环系统运输、呼吸系统排出体外，因此呼吸系统和循环系统均参与酸碱平衡维持，B错误； C、血浆中存在HCO₃⁻/H₂CO₃缓冲对，当H⁺浓度升高时，HCO₃⁻可与H⁺结合生成H₂CO₃，H₂CO₃不稳定可分解为CO₂和H₂O，CO₂通过呼吸作用排出，从而维持血浆pH稳定，C正确； D、人体肌细胞无氧呼吸分解葡萄糖的产物是乳酸，不产生CO₂，D错误。 2．如图表示人体内的细胞与外界环境进行物质交换的过程，下列叙述错误的是（　　） A．过量运动后血浆中的乳酸增加仍可能导致pH暂时降低 B．若人体长期缺乏蛋白质摄入，会导致组织液渗透压下降 C．图中B代表泌尿系统，毛细血管壁细胞生活的内环境是①和② D．食物中K⁺进入细胞的途径为：消化系统→A→①→②→细胞 【答案】B 【详解】A、剧烈运动时，肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸并进入血浆，虽然缓冲物质会进行调节，但短时间内大量乳酸的涌入仍可能导致pH暂时性略微降低，A正确；    B、若人体长期缺乏蛋白质摄入，会使血浆中蛋白质含量减少，血浆渗透压下降，进而导致水分从血浆进入组织液，引起组织液增多，即组织水肿，而不是组织液渗透压下降，B错误；    C、图中A系统直接与内环境进行物质交换，应为循环系统；B系统可与外界环境相连，应为泌尿系统；毛细血管壁细胞生活的内环境是血浆（①）和组织液（②），C正确；    D、食物中K⁺进入细胞的途径为：消化系统吸收后进入A循环系统，然后进入①血浆，再进入②组织液，最后进入组织细胞，即消化系统→A→①→②→细胞，D正确。 故选B。 3．如图表示人体内环境与细胞内液（丁）的部分物质的交换关系，下列分析错误的是（    ） A．若丁是红细胞的细胞内液，则需补充的箭头是“甲→乙” B．若丁是肌细胞的细胞内液，则需补充的箭头是“丙→甲” C．若丁是肝细胞的细胞内液，则丙的渗透压与无机盐等有关 D．甲、乙、丙参与构成的内环境中有营养物质和代谢废物等物质 【答案】A 【详解】A、若丁是红细胞的细胞内液，则丙是血浆，甲是淋巴液，乙是组织液，需要补充的箭头是“乙→丙”，A错误； B、若丁是肌肉细胞的细胞内液，则丙是组织液，乙是淋巴液，甲是血浆，则需补充的箭头是“丙→甲”，B正确； C、若丁表示肝脏细胞的细胞内液，则丙是组织液，组织液属于细胞外液，细胞外液的渗透压90%以上来源于无机盐离子（Na+、Cl-），因此丙的渗透压与无机盐等有关，C正确； D、甲、乙、丙是细胞外液，即细胞生存的环境，也称为内环境，所以其中含有营养物质和代谢废物等物质，D正确。 故选A。 4．人体内含有大量以水为基础的液体，下列叙述错误的是（    ） A．细胞内液约占人体体液的，不属于内环境 B．淋巴液可回收组织液中的多种物质汇入血浆 C．血液可将消化吸收的营养物质运至全身各处 D．组织液是人体细胞进行新陈代谢的主要场所 【答案】D 【详解】A、人体体液分为细胞内液（约占）和细胞外液（内环境），细胞内液不属于内环境范畴，A正确； B、淋巴液通过淋巴循环回收组织液中的蛋白质等物质，最终经淋巴导管汇入血浆，维持内环境稳态，B正确； C、血液可将消化吸收的营养物质运至全身各处，C正确； D、组织液是细胞外液，为细胞提供生存环境，但细胞新陈代谢的主要场所在细胞内（如细胞质基质、线粒体），而非组织液，D错误。 故选D。 5．如图表示人体内环境进行物质交换的部分过程，其中a、b、c表示构成内环境的几种体液。下列叙述正确的是（    ） A．据图分析可知，[c]组织液是人体内大多数细胞直接生活的环境 B．通过静脉滴注药物治疗疾病时，药物首先进入的体液是[b]血浆 C．一般情况下，[c]组织液中的O2浓度小于组织细胞内的O2浓度 D．O2分子从红细胞中到肌肉细胞中被利用至少需穿过7层生物膜 【答案】A 【详解】A、据图可知，a表示血浆，b表示淋巴液，c表示组织液，人体内大多数细胞直接生活的环境是组织液，A正确； B、静脉滴注的药物首先进入a血浆中，B错误； C、一般而言，c组织液中的O2含量高于组织细胞中的，O2才能通过自由扩散进入组织细胞中，C错误； D、红细胞中的O2首先穿过红细胞膜（1层），然后穿过毛细血管壁（2层），通过肌肉组织细胞膜（1层），到达线粒体（2层）中被利用，至少需要穿过6层生物膜，D错误。 故选A。 6．细胞作为一个开放的系统，可以直接与内环境进行物质交换。下图表示正常人体内细胞与内环境之间物质交换的示意图，其中①②③④表示体内的液体成分，下列说法正确的是（    ） A．长期营养不良导致②液渗透压减小，①液增多 B．①中含有胰岛素、血浆蛋白、尿素、CO2等物质 C．氨基酸的脱水缩合反应发生在内环境中 D．①②③是细胞与外界进行物质交换的媒介 【答案】B 【详解】A、根据图示中物质交换的关系可推知：①为血浆、②为组织液、③为细胞内液、④为淋巴液。长期营养不良导致①血浆中的渗透压下降，②组织液的渗透压相对较高，水分更多的由血浆进入到组织液，导致组织水肿，A错误； B、胰岛素、尿素和二氧化碳需要通过血液运输；血浆蛋白是分布于血浆中的蛋白质。所以①中含有胰岛素、血浆蛋白、尿素、CO2等物质，B正确； C、氨基酸的脱水缩合反应发生在细胞内的核糖体上，属于细胞内液，并非内环境，C错误； D、细胞与外界进行物质交换的媒介是内环境（①血浆、②组织液、④淋巴液），③是细胞内液，不属于内环境，D错误。 故选B。 7．2017年，科学家研制了一个充满电解质溶液（模拟羊水）的大塑料袋，并用它来抚育早产的羊羔，塑料袋外接一个模拟胎盘的氧交换系统。羊羔在此“人造子宫”中待了4周。足月后，研究者发现，它们与在母羊子宫中待到足月出生的小羊一样健康。下列叙述中错误的是（　　） A．若血氧交换系统发生障碍，则羊羔会很快死亡 B．羊羔在发育过程中细胞不断分裂，但不发生细胞凋亡 C．如果将图中的电解质溶液换成蒸馏水，则羊羔不会存活 D．羊羔产生的代谢废物要经过循环系统、泌尿系统、呼吸系统等排到体外 【答案】B 【详解】A、血氧交换系统为羔羊提供氧气，若障碍会导致羔羊缺氧，快速死亡，A正确； B、细胞凋亡是生物体发育过程中的正常生理过程（如胚胎发育中多余细胞的清除），羔羊发育时既会发生细胞分裂，也会发生细胞凋亡，B错误； C、蒸馏水无电解质，会使羔羊细胞因渗透吸水涨破，无法存活，C正确； D、羊羔通过细胞代谢产生的废物，可通过自身的循环系统和泌尿系统、呼吸系统排出，D正确。 故选B。 8．某同学因情绪波动太大突发手脚冰凉、呼吸困难，被医生诊断为呼吸性碱中毒（因过度通气导致体内CO2过量排出，血浆pH升高，钙与某些血浆蛋白结合增加）。下列叙述正确的是（    ） A．CO2、钙离子、血红蛋白都属于内环境成分 B．若未及时得到治疗，骨骼肌可能因钙离子浓度异常发生抽搐 C．过度通气使体内过多的碱性物质与HCO3-结合后被分解 D．该同学血浆中的CO2随肺部呼吸排出体外时至少穿过6层磷脂分子 【答案】B 【详解】A、血红蛋白存在于红细胞内，不属于内环境成分，A错误； B、呼吸性碱中毒时，血浆pH升高，钙与某些血浆蛋白结合增加，导致血浆中钙离子浓度降低，若未及时治疗，骨骼肌可能因钙离子浓度异常发生抽搐，B正确； C、过度通气导致体内CO2过量排出，是呼吸性碱中毒，并非体内有过多碱性物质与HCO3-结合后被分解，C错误； D、血浆中的CO2随肺部呼吸排出体外时，依次穿过毛细血管壁（2层细胞膜）和肺泡壁（2层细胞膜），共穿过4层细胞膜，每层细胞膜由2层磷脂分子组成，所以至少穿过8层磷脂分子，D错误。故选B。 6.知识拓展 (1) 人体内环境的缓冲对：血浆中主要的缓冲对有HCO₃⁻/H₂CO₃、HPO₄²⁻/H₂PO₄⁻、蛋白质缓冲对等。其中HCO₃⁻/H₂CO₃缓冲对最为重要，其比值约为20:1，维持pH稳定。 (2) 物质跨膜层数计算的技巧：单层细胞膜=2层磷脂分子=2层生物膜；线粒体、叶绿体为双层膜；肺泡壁、毛细血管壁、小肠绒毛壁、肾小管壁等均由单层细胞构成，穿过这些结构需经过2层膜（进细胞+出细胞）。O₂、CO₂等气体小分子自由扩散。 (3) 内环境稳态的维持需要各器官系统的协调：消化系统吸收营养物质；呼吸系统摄入O₂、排出CO₂；循环系统运输物质；泌尿系统排出代谢废物；皮肤排汗、散热等。 (4) 临床输液注意事项：输液必须使用等渗溶液（如0.9% NaCl或5%葡萄糖），否则会导致红细胞吸水胀破（低渗）或失水皱缩（高渗），危害健康。 (5) 拓展思考：为什么高原反应与内环境理化性质有关？ 答案：高原地区氧气稀薄，导致血氧分压下降，细胞供氧不足，无氧呼吸加强，乳酸积累，可能引起酸中毒；同时低氧刺激呼吸中枢，过度通气可导致呼吸性碱中毒。这些均属于内环境理化性质失调。 学科网（北京）股份有限公司 $