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

该高中生物学课件围绕“细胞生活的环境”，系统阐述内环境的组成、成分、理化性质及细胞与外界的物质交换，通过草履虫与血细胞生活环境的对比提问导入，引导学生从体液分类逐步构建内环境概念，形成连贯的知识支架。 其亮点在于以问题驱动培养科学思维，通过体液成分对比、理化性质分析强化生命观念中的结构与功能观，结合水疱、输液等生活实例渗透态度责任。采用模型图绘制、习题巩固等方法，帮助学生深化理解，教师可高效开展教学。

第1章 人体的内环境与稳态 第1节 细胞生活的环境 无论春夏秋冬，风云变幻， 它却总是轻波微澜。 稳态是生命系统的特征， 也是机体存活的条件。 它让每一个细胞分享， 又靠所有细胞共建。 01 02 03 学习目标 理解内环境的核心概念，建立人体内外对立统一的观念。 （生命观念） 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。（科学思维） 通过分析人体内环境物质组成，关注人体健康。（社会责任） 问题探讨 讨论1：两图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。 讨论2:它们生活在什么样的环境中？生活环境有何异同？ 血细胞 草履虫 图1 图2 红细胞 白细胞 血小板 相同之处：都是液体环境 草履虫生活在外界水环境中，血细胞生活在血浆中 问题探讨 讨论2:它们生活在什么样的环境中？生活环境有何异同？ 不同之处：血细胞生活在血浆中，并不直接与外界环境进行物质交换，而草履虫生活在外界环境中，直接与外界环境进行物质交换。 外界环境 废物 养料、O2 血浆 废物 养料、O2 这些细胞直接生活的环境是什么呢？ 组成我们身体的绝大多数细胞没有直接与外界环境接触，不能直接与外界环境进行物质交换。 01 体内细胞生活在细胞外液中 生物体内以水为基础的液体。 体液： 体液 细胞 内液 细胞 外液 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) 存在于细胞内，约占2/3 存在于细胞外，约占1/3 （脑脊液、 眼球房水、 关节滑液） 易错提醒：消化道、呼吸道、泌尿系统等是外界环境在体内的延伸，其内的液体不是体液。 体液概念：生物体内以水为基础的液体统称为体液。 泪液、汗液、尿液、胃液、胰液等不是体液 不与外界相通 体外液体 ≠ 体液 与外界相连的管腔和液体 易错提醒 血液中除血细胞以外的液体部分。是血细胞直接生活的环境。 可通过血液加入抗凝剂离心制备。 90%的水和100多种溶质 (纤维蛋白原,血清) 血液≠血浆 01 体内细胞生活在细胞外液中 1.血浆： 01 体内细胞生活在细胞外液中 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 细胞内液成分 属于 1.血浆 血浆蛋白和血红蛋白的区别？ 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 01 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 来源：主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间隙。 去路：组织液大部分通过毛细血管静脉端重回血浆（约90%），少部分进入淋巴管。 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，最终通过淋巴循环汇入血浆（不允许倒流）。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 01 体内细胞生活在细胞外液中 3.淋巴液： 毛细淋巴管 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。 为什么组织液和淋巴液之间是单向关系？ (1)为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境? 【思考·讨论】P3 体内大多细胞浸润于细胞外液中: ①血细胞--血浆 ②体内绝大多数细胞--组织液 ③大量淋巴细胞--淋巴液 (2)血浆、组织液、淋巴液之间有何内在联系?请绘制反映三者关系的模式图。 （两端开放） （有盲端） 01 体内细胞生活在细胞外液中 01 体内细胞生活在细胞外液中 体液的四种成分之间的关系： 组织液 细胞内液 （组织细胞） 血浆 淋巴液 （90%） 毛细血管壁 （10%） 毛细淋 巴管壁 左右锁骨下静脉 O2和营养物质 CO2和代谢废物 （淋巴循环） 为区别于个体生活的外界环境，人们把细胞外液构成的液体环境称为内环境。 血浆 、组织液和淋巴液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。 细胞 内环境 细胞外液 外界环境 由细胞外液构成的液体环境。 内环境=细胞外液=组织液+血浆+淋巴液等 01 体内细胞生活在细胞外液中 4.内环境： （人体“内”，细胞“外”） 注：内环境属于多细胞动物的一个概念， 植物和单细胞动物无内环境。 几类细胞的直接生活环境（即内环境） 组织细胞（绝大多数细胞） 血细胞（红细胞、白细胞、血小板） 淋巴细胞、吞噬细胞 毛细血管壁细胞 毛细淋巴管壁细胞 组织液 血浆 血浆和淋巴 血浆和组织液 淋巴和组织液 实战训练 1.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。 课外拓展 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，淋巴又汇入血浆)→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液) 课外拓展 摩擦产生空隙 角 质 层 组织细胞 组织液 组 织 液 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 4、血浆、组织液和淋巴液O2、CO2的关系 血浆 组织液 细胞内液 淋巴液 毛细血管壁 淋巴循环 少部分 毛细淋巴管壁 大部分渗回 O2、营养物质 CO2、代谢产物 O2、营养物质 CO2、代谢产物 细胞膜 得出： O2浓度：血浆＞组织液＞细胞内液 CO2浓度：细胞内液＞组织液＞血浆 课外拓展 一般的组织器官中(除肺和消化器官外)O2和营养物质(如葡萄糖、氨基酸等)在毛细血管动脉端的含量 静脉端的含量；而代谢废物(如CO2等)在毛细血管动脉端的含量 静脉端的含量。 1.肺组织中O2、CO2含量的变化规律 高于 低于 物质交换过程中内环境物质含量的变化 2.肝脏组织中葡萄糖含量的变化规律 物质交换过程中内环境物质含量的变化 21 上节回顾 体液 细胞内液 2/3 细胞外液 1/3 血浆 组织液 淋巴液等 血浆 组织液 细胞内液 淋巴液 毛细血管壁 淋巴循环 少部分 毛细淋巴管壁(10%) 大部分渗回 (90%) 细胞膜 注意：人的泪液、汗液、尿液、胃液、胰液等有孔道与外界相通的结构中的液体不属于内环境。 红细胞在血浆中能正常的生长，如果拿到体外，不提供特殊的环境条件，它很快就会死亡。 内环境里含有哪些成分？ 02 细胞外液的成分 1、血浆的化学成分 血浆的成分复杂，主要为水。科学家测得人体血浆中部分成分的含量如下表。 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 02 细胞外液的成分 02 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 血浆的化学成分： 02 细胞外液的成分 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 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。 组织液、淋巴液的成分及含量和血浆相近，但组织液和淋巴液中 蛋白质含量很少。 细胞内液蛋白质含量远高于血浆 02 细胞外液的成分 内环境中化学成分的判断方法： 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、解旋酶等）。 二看 是否是细胞膜上的成分， 如载体、受体等。 是否是不能被人体吸收的物质， 如纤维素、麦芽糖等。 是否是分泌到外界环境中的物质， 如消化酶、泪液、汗液等。 三看 四看 1.下列物质中不属于内环境成分的是 。 A.氧气 B.血红蛋白 C.血浆蛋白 D.载体蛋白 E.有氧呼吸酶 F.尿素 G.泪液 H.消化酶 B、D、E、G、H 习题巩固 胰岛素、氨基酸和钠离子都可以存在于健康人体的内环境中，纤维素不能直接进入内环境，不存在于健康人体的内环境中，D符合题意。 28 2.下列属于人体内环境的成分及发生在内环境中的生理过程的是 (　　) ①水、无机盐、血浆蛋白　 ②血红蛋白、O2、胃蛋白酶　 ③葡萄糖、CO2、胰岛素　 ④激素、呼吸酶、氨基酸　 ⑤食物中的淀粉经消化成为麦芽糖　 ⑥丙酮酸和水反应产生CO2和[H] A．①③　　　 B．③④⑥ C．①②⑤ D．②④⑥ A 血红蛋白在细胞内，胃蛋白酶在消化道 呼吸酶在细胞内 食物消化吸收在消化道 有氧呼吸第二阶段：线粒体基质 习题巩固  解析：正常情况下，血红蛋白存在于红细胞内，胃蛋白酶存在于消化道中，呼吸酶存在于组织细胞内，三者均不属于内环境的成分。食物中的淀粉经消化成为麦芽糖在消化道中进行，丙酮酸和水反应产生CO2和[H]发生在细胞内，这两个过程均不会发生在内环境中。 03 内环境的理化性质 0.9%的NaCl溶液 清水 10%的NaCl溶液 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。 低渗溶液 高渗溶液 等渗溶液 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？ ☞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。 在37℃时，人血浆渗透压约770kPa，相当于细胞内液渗透压。 （1）概念：指溶质颗粒对水的吸引能力 溶质微粒多=溶液浓度高=吸水力大=渗透压高 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。 【如】质壁分离 外界浓度（蔗糖溶液）＞ 细胞液浓度 渗 透 压： 吸水能力： 大 强 小 弱 细胞失水 03 内环境的理化性质 1. 渗透压 课外拓展 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。 与生活的联系 等渗溶液 (0.9%Nacl、5%葡萄糖) 肌肉注射（组织液） 静脉注射（血浆） 03 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 （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- 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 Na2CO3+H2CO3 →NaHCO3→ 泌尿系统排出体外 03 内环境的理化性质 2. 酸碱度 34 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。 03 内环境的理化性质 3. 温度 35 03 内环境的理化性质 渗透压实例：组织水肿 孕妇脚水肿 因哭导致的眼睛肿胀 脚踝扭伤 原因： 血浆渗透压下降或组织液渗透压升高。 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。 1.细胞外液渗透压异常对机体有影响吗？ 水肿 03 内环境的理化性质 血浆渗透压下降 ①严重营养不良 ②肾小球肾炎 ③肝功能受损 （摄入蛋白质不足） （血浆蛋白随尿液排出体外） （合成血浆蛋白减少） 血浆 组织液 淋巴液 组织液渗透压升高 ①过敏反应 ②组织损伤 ③淋巴回流障碍 ④组织细胞代谢旺盛 毛细血管通透性增加，大量血浆蛋白进入组织液 代谢产物增加 组织液中的蛋白质等不能进入毛细淋巴管 04 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 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。 血浆 组织液 淋巴液 内环境 外界环境 ? 血细胞 组织细胞 淋巴细胞等 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 04 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 39 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 04 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 40 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 04 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 机体的各个部分正常运行和协调一致，共同保证内环境与外界环境之间物质交换的顺利进行。 1、内环境与外界环境的物质交换需要各个系统的参与2、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介3、细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持 41 ①直接有关的4个系统： ②直接有关的器官： 循环系统、呼吸系统、消化系统、泌尿系统。 皮肤、肺、肾、小肠等。 04 细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 拓展：物质穿膜问题 【例】食物中的淀粉通过系列水解变为葡萄糖，由小肠上皮细胞吸收进入体内。肠腔中的葡萄糖进入组织细胞被利用至少跨过几层生物膜？ 小肠绒毛上皮细胞细胞 毛细血管壁细胞 组织细胞 毛细血管 葡萄糖 2 2 2 1 小肠腔 消化道中的葡萄糖进入组织细胞被利用经过的膜层数至少为进、出小肠黏膜上皮细胞(2层)＋进、出毛细血管壁细胞(两次，4层)＋进组织细胞(1层)＝7层。 【例】O2通过肺部的气体交换从外界进入血浆，经血液运输后扩散至组织细胞并被利用至少须穿过多少层生物膜？ 肺泡壁细胞 毛细血管壁细胞 组织细胞 红细胞 血流方向 O2 2 2 1 1 2 1 2 外界空气中的O2进入组织细胞被利用经过的膜层数至少为： 进、出肺泡壁细胞(2层)＋进、出毛细血管壁细胞(两次，4层)＋进、出红细胞(2层)＋进组织细胞(1层)＋进线粒体(2层)＝11层。 拓展：物质穿膜问题 ① 葡萄糖从外界环境到被组织细胞 利用，至少穿过几层生物膜？ ② O2从外界环境进入组织细胞，至 少穿过几层生物膜？ O2进入组织细胞并被利用，至少 穿过几层生物膜？ 7层 9层 11层 注意：先确定起点、终点。 看清是生物膜层数还是磷脂（双）分子层数。 拓展：物质穿膜问题 1.人请判断以下有关说法是否正确。 （1）水疱的成分中蛋白质的含量最高。（ ） （2）水疱主要是由血浆中的水大量渗出到组织液形成的。（ ） （3）水疱自行消失是因为其中的液体可以渗入毛细血管和 毛细淋巴管。（ ） （4）水疱的形成和消失说明内环境中物质是不断更新的。（ ） ❌ √ √ √ 课堂练习 46 2.人体内环境是体内细胞直接生活的环境，下列属于人内环境的是（ ） A.膀胱内的尿液 B.大脑细胞间隙的液体 C.肺泡腔内的气体 D.小肠腔内的消化液 B 课堂练习 47 3.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。 肺 小肠 肾 皮肤 (1)A、B、C 各是什么器官? (2)B内的营养物质通过 ① 过程进入内环境， 则 ① 表示的是什么过程? (3)②表示什么过程? 营养物质的吸收 肾小管的重吸收 课堂练习 48 4.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? 剧烈运动后肌肉产生的大量乳酸等酸性物质，不会使血浆的酸碱度发生很大的变化，这是由于血液中缓冲物质的调节作用以及机体的调节作用。 正常机体 剧烈运动 乳酸 缓冲对中 的NaHCO3 泌尿系统 NaHCO3 外界环境 乳酸钠 + H2CO3 CO2+H2O 呼吸系统 呼吸中枢 刺激 血液中 的H2CO3 课堂练习 49 同学们再见！ $