1.1 细胞生活的环境课件-2026-2027学年高二上学期生物人教版选择性必修1
2026-08-27
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摘要:
该高中生物学课件聚焦“细胞生活的环境”,系统讲解内环境的组成、成分、理化性质及细胞与外界的物质交换,通过对比血细胞与草履虫生活环境的问题探讨导入,结合表格、模式图绘制等学习支架构建知识脉络。
其亮点在于融合科学思维与探究实践,如引导学生对比分析体液组成、绘制血浆-组织液-淋巴液关系模式图培养逻辑思维,结合水疱、组织水肿等生活实例深化生命观念。提供习题巩固与物质穿膜等拓展内容,助力学生理解,方便教师教学。
内容正文:
第1节 细胞生活的环境
第1章 人体的内环境与稳态
问题探讨
1.图1和图2所示的各是什么细胞?它们分别生活在什么样的环境中?
尝试说出它们生活环境的异同。
图1
图2
人体血液中的血细胞
单细胞动物草履虫
问题探讨
2.若将图1所示的细胞置于图2所示细胞的生活环境中,会发生什么变化?
生活环境 单细胞生物 血细胞
不同点
相同点
都是液体环境
草履虫直接生活在外界水环境中
血细胞生活在体内的血浆中,并不直接与外界进行物质交换。与外界环境相比,血浆的理化性质更为稳定,如温度基本恒定。
血细胞直接置于外界环境中,可能会由于pH、渗透压等理化性质不同而导致死亡。
多细胞生物绝大多数细胞直接生活的环境是什么呢?
一. 体内细胞生活在细胞外液中
生物体内以水为基础的液体统称为体液。
(2)组成:
细胞内液
细胞外液
细胞外液
细胞内液
体液
组织液
血浆
淋巴液等
如:细胞质基质、线粒体基质、叶绿体基质、细胞液(液泡内)、核液
存在于细胞内,约占2/3
进行新陈代谢的主要场所
存在于细胞外,约占1/3
体液不与外界相通,即正常情况下不会排出体外
泪液、消化液、唾液、尿液等不属于体液
1. 体液
(1)概念:
体内液体 ≠ 体液
细胞生活的直接环境
一. 体内细胞生活在细胞外液中
2. 细胞外液的组成
(1)血浆
红细胞
白细胞、
血小板
血浆
离心前
离心后
血小板
红细胞
白细胞
血浆
血液
血浆
血细胞
血浆蛋白
含有
属于
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
血浆是血细胞的直接生活环境
一. 体内细胞生活在细胞外液中
(2)组织液
存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液。
组织液是绝大多数细胞直接生活的环境
因血压等而导致的渗出
因渗透等而导致的吸收
小静脉
小动脉
毛细血管
血浆
由毛细血管壁渗出
组织液
大部分物质被重吸收
营养物质
代谢物质
①主要来源:血浆通过毛细血管 渗出到细胞间隙。
②主要去路:组织液大部分通过毛细血管 (约90%)回收,
少部分进入 。
动脉端
静脉端
毛细淋巴管
一. 体内细胞生活在细胞外液中
(3)淋巴液
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。
为什么组织液和淋巴液之间是单向关系?
存在于毛细淋巴管中,是淋巴细胞直接生活的环境。
组织液
血浆
淋巴液
毛细血管静脉端
毛细淋 巴管壁
毛细血管动脉端
一. 体内细胞生活在细胞外液中
毛细淋巴管的结构模式图
末端封闭
内皮细胞
单向的活瓣
毛细淋巴管由单层细胞构成
末端(盲端)允许组织液流入毛细淋巴管,
不允许倒流。
组织液和淋巴液之间是单向关系
为什么组织液和淋巴液之间是单向关系?
思考•讨论 血浆、组织液和淋巴液的关系
1、为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境?
细胞外液是指存在于细胞外的体液,包括血浆、组织液和淋巴液等。
①血细胞直接生活在血浆中
②体内绝大多数细胞直接生活在组织液中
③大量淋巴细胞直接生活在淋巴液中
由此可见,细胞外液是体内细胞直接生活的液体环境。
由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。
思考•讨论 血浆、组织液和淋巴液的关系
2、血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系?请依据下列视频和图片绘制出能反映三者联系的模式图(用文字和箭头表示)。
血浆和组织液关系
淋巴液和组织液关系
组织液
毛细血管壁
大部分渗出
淋巴液
淋巴循环
少部分毛细淋巴管壁
细胞内液
O2、营养物质
CO2、代谢产物
血浆
细胞膜
O2、营养物质
CO2、代谢产物
内环境
O2浓度:血浆>组织液>细胞内液
CO2浓度:细胞内液>组织液>血浆
一. 体内细胞生活在细胞外液中
(3)血浆、组织液和淋巴液的关系
一. 体内细胞生活在细胞外液中
(3)血浆、组织液和淋巴液的关系
组织液
血浆
淋巴液
细胞内液
(组织细胞)
血浆、组织液和淋巴液等通过动态的有机联系,共同构成机体内细胞生活的直接环境。为了区别于个体生活的外界环境,人们把细胞 液构成的液体环境称之为内环境。
外
一. 体内细胞生活在细胞外液中
3. 由细胞外液构成的液体环境叫做内环境
(1)内环境 = 细胞外液 = 组织液+血浆+淋巴液等
(人体“内”,细胞“外”)
(2)内环境只包含血浆、组织液、淋巴液吗?
脑脊液、房水、关节滑液也属于内环境组成成分。
(3)单细胞生物有内环境吗?
内环境的概念是对绝大多数多细胞动物而言的,单细胞动物
(如草履虫)、简单的多细胞动物(如水螅)和植物没有内环境。
一. 体内细胞生活在细胞外液中
4. 与生活的联系
静脉注射(输液)和肌肉注射(打针),药物运输途径有何不同?
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)
静脉注射(输液)
肌肉注射(打针)
一. 体内细胞生活在细胞外液中
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?
水疱:摩擦性水疱,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。
手上磨出的水泡
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
一. 体内细胞生活在细胞外液中
1、练一练:写出下面两张图中数字所代表的具体含义。
①
③
②
①
③
②
④
血浆
淋巴液
组织液
血浆
组织液
淋巴液
细胞内液
2.下图表示人体中部分体液的关系图,据图分析:
(1)图中的甲、A、a分别代表什么?
组织液、血浆、淋巴液。
(2)图中的丁、D、d分别代表什么?
组织细胞、血细胞、淋巴细胞。
习题巩固
17
巧用“箭头走向”分析内环境物质交换示意图
18
现学现用:说出以下细胞直接生活的环境。
细胞 生活的直接环境
组织细胞
血细胞
淋巴细胞
毛细血管壁细胞
毛细淋巴管壁细胞
组织液
血浆
淋巴液
血浆和组织液
淋巴和组织液
一. 体内细胞生活在细胞外液中
二. 细胞外液的成分
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?
二. 细胞外液的成分
1. 血浆的化学成分
血浆成分复杂,主要成分为水
*注:U表示酶的活力单位
成分 含量 成分 含量
丙氨酸氨基转移酶 9~60 U/L 总胆固醇 3.1~5.2 mmol/L
总蛋白 65~85 g/L 钠 137~147 mmol/L
总胆红素 5~21 μmol/L 钾 3.5~5.3 mmol/L
碱性磷酸酶 45~125 U/L 钙 2.2~2.65 mmol/L
尿素 2.8~7.2 mmol/L 磷 0.81~1.45 mmol/L
肌酐 57~111μmol/L 镁 0.73~1.06 mmol/L
尿酸 208.3~428.4 μmol/L 血清铁 11~30 μmol/L
葡萄糖 3.9~6.1 mmol/L 氯 99~110 mmol/L
乳酸脱氢酶 140~271 U/L 碳酸氢盐 22~88 nmol/L
甘油三酯 0~1.7 mmol/L 总CO2 21~31.3 mmol/L
无机盐
蛋白质
代谢废物
糖类
脂质
气体
蛋白质
脂质
二. 细胞外液的成分
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
调节物质:抗体、激素、神经递质等
气体:O2、CO2等
1. 血浆的化学成分
二. 细胞外液的成分
2. 组织液、淋巴液的组成成分
成分(mmol/L) Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- 有机酸 蛋白质
细胞外液 血浆 142 5.0 2.5 1.5 103.3 6.0 16.0
组织液 147 4.0 1.25 1.0 114.0 7.5 1.0
细胞内液 10 140 2.5 10.35 25 — 47
下表为人体体液中的物质组成和含量的测定数据:
组织液、淋巴、血浆的成分 。
最主要差别是 。
相近
血浆中蛋白质含量较高
二. 细胞外液的成分
1.下列物质中不属于内环境成分的是____________________
1.氧气 2.血红蛋白 3.血浆蛋白 4.有氧呼吸酶 5.载体蛋白
6.H+ 7.泪液 8.消化酶 9.纤维素 10.维生素
2、4、5、7、8、9
内环境中的化学物质判断方法(四看法):
一看
是否是细胞内特有的物质, 如血红蛋白、胞内酶(呼吸酶、RNA 聚合酶等)
二看
是否是细胞膜上的成分, 如载体、受体(糖蛋白)等。
是否是与外界相通的管腔中的成分,如各种消化酶、尿液、泪液、唾液等
三看
是否是不能被人体吸收的物质, 如纤维素、麦芽糖等。
四看
三. 内环境的理化性质
将人的红细胞在清水、0.9%的NaCl溶液和10%的NaCl溶液中观察细胞形态的变化。
Q:红细胞的形态为什么会发生这样的变化?这种变化与什么因素相关呢?
清水
10%NaCl溶液
0.9%NaCl溶液
低渗溶液
高渗溶液
等渗溶液
三. 内环境的理化性质
1. 渗透压
在37℃时,人血浆渗透压约770kPa,相当于细胞内液渗透压。
(1)概念:指溶质微粒对水的吸引能力
与微粒大小和种类无关!
(2)渗透压的大小:
取决于单位体积溶液中微粒的数目。
单位体积溶液中溶质微粒越多
溶液浓度越高(物质的量浓度)
对水的吸引力越大
溶液渗透压越高
三. 内环境的理化性质
(3)影响渗透压的因素
①细胞外液渗透压:90%以上来源于 和 。
③细胞内液渗透压主要来源于 。
②血浆渗透压大小:主要与 、 的含量有关。
Na+
Cl-
无机盐
蛋白质
K+
成分(mmol/L) Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- 有机酸 蛋白质
细胞外液 血浆 142 5.0 2.5 1.5 103.3 6.0 16.0
组织液 147 4.0 1.25 1.0 114.0 7.5 1.0
细胞内液 10 140 2.5 10.35 25 — 47
三. 内环境的理化性质
血浆的主要成分
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CI-大得多,因此数目远少于Na+和CI- 。
成分(mmol/L) Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- 有机酸 蛋白质
血浆 142 5.0 2.5 1.5 103.3 6.0 16.0
质量
物质的量
思考: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CI-?
三. 内环境的理化性质
2.酸碱度
(1)正常人的血浆pH近中性,为 。
7.35~7.45
(2)平衡的维持:缓冲物质
缓冲对:HCO3-/H2CO3 (主要) HPO42-/H2PO4-
1、剧烈运动会使肌肉产生大量乳酸等酸性物质,这会影响血浆的pH吗?
在这种情况下,机体是如何维持细胞外液的酸碱度的?
乳酸+NaHCO3
乳酸→
→乳酸钠+
↓
H2CO3 →
CO2+H2O
↓
呼吸系统排出体外
泌尿系统排出体外
2、食用碱性食物后,会影响血浆的pH吗?
Na2CO3+H2CO3
→NaHCO3→
泌尿系统排出体外
三. 内环境的理化性质
人体细胞外液的温度一般维持在_______左右。
37℃
意义:
为各种酶提供适宜的温度,保证各类酶促反应的正常进行。
3. 温度
四. 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
内环境
外界环境
?
血细胞
组织细胞
淋巴细胞等
物质交换
血浆
组织液
淋巴液
细胞作为一个开放的系统,可直接与内环境进行物质交换:不断获取进行生命活动所需要的物质,同时又不断排出代谢产生的废物
四. 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
1.Na+、葡萄糖、氨基酸和O2等分别是经过什么途径进入组织细胞的?
内环境
消化系统
食物
循环系统
组织液
血浆
空气
呼吸系统
外界环境
组织细胞
外界环境通过系统和内环境向组织细胞运送有用物质
人体系统
四. 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
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
人体系统
2.体内细胞产生的代谢废物(如CO2和尿素),是通过哪些途径排出到体外的?
组织细胞通过内环境和系统排出无用物质
四. 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
外界环境中的物质
营养物质
CO2、废
细胞内液
CO2
呼吸系统
O2
水、营养物质
代谢废物
循环系统
泌尿系统、皮肤
肾小管重吸收作用
消化系统
O2、营
的物质交换
的物质交换
内环境
血浆
血液循环
O2、营
CO2、废
淋巴循环
淋巴
组织液
内、外环境
内环境与细胞
媒介
四. 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
①_______ ②_______ ③_______
④_______________
⑤_______ ⑥_______ ⑦_______ ⑧_______ ⑨_______
血浆
组织液
淋巴液
内环境(细胞外液)
循环
消化
呼吸
泌尿
皮肤
哪里的CO2浓度最高?哪里的O2浓度最高?
拓展一:组织水肿
1、细胞外液渗透压异常对机体有影响吗?
孕妇脚水肿
组织水肿:水分滞留于组织液,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。
被马蜂蛰伤
水肿
拓展一:组织水肿
2、组织水肿的形成原因是什么?
(从渗透压角度思考)
营养不良
肾小球肾炎
组织损伤
过敏反应
毛细淋巴管堵塞
组织细胞代谢旺盛
血浆渗透压降低
组织液渗透压升高
代谢产物增加
组
织
液
水分子
血浆中蛋白质减少
组织液溶质微粒增多
毛细血管
通透性增加
水分子
组
织
水肿
渗透压 ↑
渗透压 ↓
引起组织水肿的原因(直接表现: 增加)
组织液
蛋白质合成减少
蛋白质进入肾小管
拓展二:物质穿膜问题
出消化道壁细胞(2层)→
进毛细血管壁细胞(2层)→
进组织细胞膜(1层)→
1.葡萄糖从外界环境到被组织细胞利用,至少穿过 层生物膜
7
出毛细血管壁细胞(2层)
拓展二:物质穿膜问题
2.O2从外界环境到被组织细胞利用,
至少穿过 层生物膜。
肺泡壁细胞膜(2层)→
毛细血管壁细胞膜(2层)→
红细胞膜(2层)→
毛细血管壁细胞膜(2层)→
组织细胞膜(1层)→
线粒体膜(2层)→
11层膜
11
拓展二:物质穿膜问题
例1.如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。请回答下列问题。
(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表示 0
(3)②表示 。
B
①
O₂
内环境
②
C 皮肤
体外←
体外一
体外
体外
细胞
A
2
0
肺、小肠等、肾
肾小管的重吸收
营养物质的吸收
$
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