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、理化性质及细胞通过内环境与外界的物质交换，通过高温炼钢和低温站岗情境导入，结合血细胞与草履虫生活环境的问题探讨，搭建初中到高中的认知支架，衔接旧知。 其亮点在于情境创设激发兴趣，问题驱动引导科学思维，图表与模型辅助探究实践。如用极端环境情境培养态度责任，血浆成分表和物质交换示意图助学生建立结构与功能观，深化生命观念。学生能提升理解能力，教师可借助丰富资源提高教学效率。

第1节 细胞生活的环境 第1章 人体的内环境与稳态 本节聚焦: 什么是内环境？ 内环境具有哪些理化性质？ 人体细胞如何与外界环境进行物质交换？ 教学目标 1.说明血浆、组织液和淋巴液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。 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和维持。 3.运用图示和模型等方法阐明内环境为机体细胞提供适宜的生存环境并与外界环境进行物质交换。 2024年7月28日下午3时，天气闷热难当。鞍钢股份公司炼钢厂炼钢炉前温度起码超过100℃。 创设情境 2024年12月29日，“黑河好八连”的战士在哨位上站岗执勤。当日，地处中俄边境的黑龙江黑河市气温是零下35℃ 。 创设情境 在初中的生物学课上，你曾观察过多种动物 细胞的装片。右侧的两幅图片你一定还有印象。 讨论 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中是人体血液中的血细胞，包括红细胞、 白细胞等；图2中是单细胞动物草履虫。 血细胞生活在血浆中，草履虫直接生活在外界水环境中。 两者生活环境的相似之处是：都是液体环境；不同之处是：血细胞生活在体内的血浆中，并不直接与外界环境进行物质交换，而草履虫直接生活在外界环境中，直接与外界环境进行物质交换。 问题探讨 图2 图1 在初中的生物学课上，你曾观察过多种动物 细胞的装片。右侧的两幅图片你一定还有印象。 讨论 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？ 血细胞会出现吸水膨胀直至破裂的现象。 问题探讨 图2 图1 星云钟虫 眼虫 喇叭虫 变形虫 太阳虫 草履虫 血细胞 单细胞生物生活在液体环境(水)中，可与外界进行直接的物质交换。 人等多细胞生物的体内细胞呢? 人体内含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。 体液 细胞内液 （存在于细胞内，约占2/3） 细胞外液 （存在于细胞外，约占1/3） 血 浆 组织液 淋巴液等 （主要是细胞质基质、线粒体基质等） （脑脊液） 一、体内细胞生活在细胞外液中 1、体液 8 并不是人体内的所有液体都为体液，也并不是除细胞内液外的所有液体都是细胞外液。 如呼吸道、肺泡腔、消化道内的液体，尿液、汗液、泪液等均不属于细胞外液，也不属于体液。 一、体内细胞生活在细胞外液中 1、体液 9 血浆 血细胞 白细胞 红细胞 血小板 血浆— （血浆是血细胞直接生活的环境） 是血液的液体部分 血液 ⑴血浆 一、体内细胞生活在细胞外液中 1、体液 血液 血浆：血浆是血液中的液体成分，90%以上是水，其中含有多种物质，包括蛋白质、脂质、糖类、各种盐类、氨基酸、维生素、激素、抗体和各种细胞代谢产物等。 血细胞 红细胞：数量最多，内含血红蛋白，具有运输氧的功能。 白细胞：数量较少，具有抵御和消灭入侵的病原微生物的功能。 血小板：数量最少，体积小，形状不规则，具有止血和加速凝血的作用。 ⑴血浆 一、体内细胞生活在细胞外液中 1、体液 组织液是存在于组织细胞间隙的液体，又叫细胞间隙液。 （组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境） 手和脚上磨出的水泡中的液体即为组织液，呈淡黄色。 ⑵组织液 一、体内细胞生活在细胞外液中 1、体液 组织液被毛细淋巴管吸收，成为淋巴液，其内有淋巴细胞、吞噬细胞等。 （淋巴液是淋巴细胞直接生活的环境） ⑶淋巴液 一、体内细胞生活在细胞外液中 1、体液 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。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。由此可见，细胞外液是体内细胞直接生活的环境。 一、体内细胞生活在细胞外液中 2、血浆、组织液和淋巴液之间的关系 思考·讨论 2.血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系? 请依据下图绘制出能反应三者联系的模式图（用文字和箭头表示）。 当血浆流经毛细血管时，水和一切能够透过毛细血管壁的物质可以在毛细血管动脉端渗出，进入组织细胞间隙而成为组织液，绝大多数的组织液在毛细血管静脉端又可以重新渗入血浆中。少量的组织液还可以渗入毛细淋巴管，形成淋巴液，淋巴液经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。它们之间的关系如右图所示。 一、体内细胞生活在细胞外液中 2、血浆、组织液和淋巴液之间的关系 思考·讨论 血浆 组织液 淋巴液 淋巴循环 毛细血管壁 毛细淋巴管壁 3.为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体？ 人体的细胞外液虽然分布在人体不同部位，但基本化学成分相同，并且彼此紧密联系，共同构成人体细胞生活的环境。由此可见，全身的细胞外液是一个有机整体。 一、体内细胞生活在细胞外液中 2、血浆、组织液和淋巴液之间的关系 思考·讨论 血浆 组织液 O2、营养物质 CO2、代谢产物 O2、营养物质 细胞内液 淋巴 毛细淋巴管壁 淋巴循环 左右锁骨下静脉 CO2、代谢产物 各液体形成通过何种结构？ 毛细血管 细胞膜 O2、CO2分别在哪里浓度最高？ 为了区别生物个体生活的外界环境，提出了内环境的概念。 一、体内细胞生活在细胞外液中 2、血浆、组织液和淋巴液之间的关系 由细胞外液构成的液体环境。 ⑴概念： ⑵特点 理化性质稳定，呈动态平衡。内环境强调与其它环境的联系，而细胞外液则强调本身的理化性质。 ⑶内环境属于多细胞动物的一个概念，单细胞动物和多细胞植物无内环境。 一、体内细胞生活在细胞外液中 3、内环境 二、细胞外液的成分 1、血浆的化学成分 成分 含量 丙氨酸氨基转移酶 9~60 U/L 总蛋白 65~85 g/L 总胆红素 5~21 μmol/L 酸性磷酸酶 45~125 U/L 尿素 2.8~7.2 mmol/L 肌酐 57~111 μmol/L 尿酸 208.3~428.4 μmol/L 葡萄糖 3.9~6.1 mmol/L 乳酸脱氢酶 140~271 U/L 甘油三酯 0~1.7 mmol/L 成分 含量 总胆固醇 3.1~5.2 mmol/L 钠 137~147 mmol/L 钾 3.5~5.3 mmol/L 钙 2.2~2.65 mmol/L 磷 0.81~1.45mmol/L 镁 0.73~1.06 mmol/L 血清铁 11~30 μmol/L 氯 99~110 mmol/L 碳酸氢盐 22~28 nmol/L 总CO2 21~31.3 mmol/L 血浆的化学组成（主要为水，占血浆90.7%） 思考·讨论 讨论 1.血浆中这么多物质，你能将表中物质按化学性质进行归类吗？ 表中的化学物质可分为无机物和有机物。无机物包括水和无机盐离子（如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO3-）等，有机物包括糖类（如葡萄糖）、蛋白质（如血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等）、脂质（如各种脂肪酸、脂肪、卵磷脂、胆固醇）、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。表中的化学物质也可分为营养物质和代谢废物。 二、细胞外液的成分 1、血浆的化学成分 思考·讨论 讨论 2.除表中所列成分外，血浆中还可能含有哪些物质？ 血浆中还含有各种激素、维生素、O2等。 二、细胞外液的成分 1、血浆的化学成分 思考·讨论 3.回忆所学知识，你能说出其中哪些物质在人体中的作用？ 葡萄糖是主要的能源物质，甘油三酯是储备的能源物质，蛋白质是生命活动的主要承担者，无机盐能够调节人体生命活动。 讨论 4.从葡萄糖、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？ 如血浆中的葡萄糖主要来源于食物中的糖类。食物中的淀粉经消化系统消化后，分解为葡萄糖，经小肠绒毛吸收后进入血液，通过血液循环运输到全身各处。进入组织细胞后，葡萄糖主要用于氧化分解放能，最终生成二氧化碳和水，并排入内环境中。二氧化碳通过血液循环被运输到肺，通过呼吸系统排出体外，而多余的水主要在肾脏通过形成尿液排出体外。 二、细胞外液的成分 1、血浆的化学成分 思考·讨论 二、细胞外液的成分 1、血浆的化学成分 血浆 无 机 物 营养物质 代谢废物 气 体 调节物质 （水、无机盐） （蛋白质、葡萄糖等） （尿酸、尿素等） （O2、CO2等） （胰岛素等） 组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近，但又不完全相同，最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。 细胞外液本质上是一种盐溶液，类似于海水，一定程度上反应了生命起源于海洋。 ①营养物质：水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸等； ②代谢废物：CO2、尿素等； ③其他物质：激素、抗体、组织胺、递质、纤维蛋白原等。 血红蛋白、H2O2酶、呼吸酶、转氨酶、转录和翻译的酶、解旋酶、DNA连接酶、聚合酶等，它们都存在于细胞内液中。 二、细胞外液的成分 2、内环境中可以存在的物质 3、内环境中不存在的物质 ⑴渗透压的概念 指溶液中溶质微粒对水的吸引力。 ⑵渗透压的大小 取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目:溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,溶液渗透压越高;反过来,溶质微粒越少,即溶液浓度越低,对水的吸引力越小,溶液渗透压越低。 标准大气压101kPa (约为770kPa） 三、内环境的理化性质 1、血浆渗透压 25 ⑶影响渗透压大小的因素 血浆渗透压大小主要与无机盐（主要是Na+和Cl-)、蛋白质的含量有关。细胞外液的渗透压主要与Na+和Cl-含量有关。 细胞内液渗透压主要来源于钾离子 37℃时，血浆渗透压相当于细胞内液的渗透压。 举例：营养不良导致组织水肿 三、内环境的理化性质 (约为770kPa） 1、血浆渗透压 26 ⑶影响渗透压大小的因素 三、内环境的理化性质 组织水肿 (约为770kPa） 1、血浆渗透压 27 a、淋巴回流受阻 b、过敏反应 c、营养不良 d、肾炎等疾病 e、组织细胞代谢旺盛等 ⑶影响渗透压大小的因素 三、内环境的理化性质 (约为770kPa） 1、血浆渗透压 ⑴血液酸碱度的调节，在缓冲物质的调节下始终维持在7.35～7.45之间。 ⑵血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质——缓冲物质。 ①组成：一种弱酸+相应的一种强碱盐 如：H2CO3/NaHCO3 ；NaH2PO4/Na2HPO4 ②作用：使血液的酸碱度不会发生很大的变化，从而维持稳态 三、内环境的理化性质 2、酸碱度（7.35～7.45) 29 ⑶缓冲物质的调节机制 三、内环境的理化性质 2、酸碱度（7.35～7.45) 食物 消化系统 NaHCO3 H2CO3 / NaHCO3 Na2CO3 pH pH 正常机体 泌尿系统 NaHCO3 乳酸钠 乳酸 乳酸钠 +H2CO3 H2O + CO2 呼吸系统 H2O CO2 剧烈运动 肾 肺 pH pH 内环境 30 医学专家指出： 　　如果人体的体液偏酸性，细胞功能就会变弱，人体的新陈代谢就会减慢，废物不易排出，加重肾脏、肝脏的负担。据统计，85%的痛风、高血压、癌症、高脂血症患者，都是酸性体质。因此，人体酸性化是百病之源。 三、内环境的理化性质 2、酸碱度（7.35～7.45) 细胞外液的温度一般维持在37℃左右。 三、内环境的理化性质 3、温度 32 ①维持细胞外液渗透压， 如Na+、Cl- ②维持细胞外液的酸碱平衡，如HCO3-、HPO42- 三、内环境的理化性质 4、无机盐在细胞外液中的作用 细胞外液的理化性质特点：相对稳定——在适宜范围内有所变动 33 ⑴消化系统 将食物消化吸收进入内环境。 ①消化道 口腔→咽→ 食道→胃→小肠→大肠→肛门 ②消化腺 唾液腺、肝脏、胰腺、胃腺、肠腺 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 小肠内表面的皱襞和绒毛 ⑴消化系统 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 将O2送入内环境，使CO2由内环境排出体外。 ⑵呼吸系统 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 肺的结构 ⑵呼吸系统 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 肺泡内的气体交换 ⑵呼吸系统 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 运输各种营养物质和代谢废物。 ⑶循环系统 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 将各种代谢产物排出体外。 （主要是泌尿系统） ⑷排泄系统 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 肾脏的结构 ⑷排泄系统 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 肾单位 ⑷排泄系统 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 肾小球 肾小囊 肾小管 入球小动脉 出球小动脉 尿的形成： 1、肾小球的滤过作用； 2、肾小管的重吸收作用； 3、肾小管的分泌作用。 肾单位 ⑷排泄系统 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 肾小球的滤过作用 ⑷排泄系统 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 肾小管的重吸收作用 ⑷排泄系统 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 尿的形成和排出 ⑷排泄系统 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 ⑷排泄系统 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 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？ Na+等来自于食物，不需要经过消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质。糖类和蛋白质是两类大分子物质，必须经过消化系统的消化，分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中。O2从外界空气中获得，经呼吸系统进入肺部的毛细血管中。 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 思考·讨论 内环境如何完成与外界环境的物质交换 2.参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的？ 细胞代谢产生的CO2与H2O结合，形成 H2CO3， H2CO3 进一步发生下列反应： H2CO3     H+ + HCO3-。 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 思考·讨论 内环境如何完成与外界环境的物质交换 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？ 代谢废物主要通过皮肤分泌汗液、泌尿系统排出尿液和呼吸系统的呼气这三条途径来排出，其中以泌尿系统和呼吸系统的排泄途径为主。 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 思考·讨论 内环境如何完成与外界环境的物质交换 4.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？ 略 5.通过以上讨论，是否增进了你对本章章首页题诗的理解？ 通过以上讨论可以看出，内环境与外界环境的物质交换需要各个系统的参与。细胞和内环境是相互影响，相互作用的。细胞依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 1、直接参与物质交换的系统 思考·讨论 内环境如何完成与外界环境的物质交换 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 2、细胞通过内环境与外界进行物质交换 食物 体外 体外 体内 气体 食物残渣 消化系统 营养物质 （消化、吸收作用） （一直未进入体内） 循环系统 内环境 组织细胞 营养物质 运输作用 O2 呼吸系统 O2 CO2、少量水 CO2 代谢废物 尿液 汗液 皮肤汗腺 泌尿系统 其余代谢终产物 排泄作用 可见，体内细胞与内环境之间直接进行物质交换。 体内细胞只有通过内环境，才能与外界环境间接进行物质交换。 ⑴内环境与外界的物质交换过程，需要体内各个系统的参与。 ⑵细胞不仅依赖于内环境，也参与内环境的形成和维持。 四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换 2、细胞通过内环境与外界进行物质交换 练习与应用 一、概念检测 1.⑴（×）； ⑵（√）； ⑶（√）； ⑷（√） 2. B 3.⑴肺、小肠等、肾； ⑵营养物质的吸收；⑶肾小管的重吸收 二、拓展应用 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和机体的调节作用。 再见 Chart1 水 蛋白质 无机盐 其他物质 销售额 血浆的主要成分 0.92 0.08 0.01 0.01 Sheet1 销售额 水 92% 蛋白质 8% 无机盐 1% 其他物质 1% $