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
2026-09-08
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普通
摘要:
该高中生物学课件聚焦“细胞生活的环境”,系统阐述内环境的组成、理化性质及细胞与外界环境的物质交换,通过问题探讨对比草履虫与血细胞生活环境,以探究活动为支架,从体液组成逐步构建内环境概念,衔接理化性质与物质交换知识脉络。
其亮点在于融合生命观念、科学思维和探究实践,通过血浆与血清成分对比、生物膜层数计算等实例,结合体液组成示意图、物质交换模型图等直观图示,帮助学生建立结构与功能观,培养分析问题能力,教师可借助丰富活动设计提升教学效率。
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
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?
问题探讨
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
图1
图2
红细胞
白细胞
血小板
(生活在外界水环境中)
(生活在血浆中)
草履虫
它们都生活在液体环境中,不同之处是草履虫能直接与外界环
境进行物质交换,血细胞则不能
对于多细胞生物来说,其细胞直接生活的环境是什么?
探究一、体内细胞生活的环境
体液
细胞内液
细
胞
外
液
组织液
血浆
淋巴液等
存在于细胞内,约占2/3
存在于细胞外,约占1/3
体液的组成示意图
概念:生物体内以水为基础的液体统称为体液。
图中组织、器官由什么构成的?细胞间有间隙吗?间隙间是否有液体?
血管
组织液
组织细胞
淋巴管
3
体液
细胞
内液
细胞
外液
组织液
血浆
淋巴液等
存在于细胞内,
约占2/3
存在于细胞外,
约占1/3
细胞内液
细胞外液
脑脊液、关节滑液、房水也属于细胞外液
探究一、体内细胞生活的环境
任务一:阅读课本P3,分析、思考讨论,解答以下问题:
1.血浆是否就是血液,说出理由。
2.分别写出下列细胞生活的环境是什么。
3.用箭头和文字写出血浆,组织液、淋巴液三者之间的关系。
4.归纳:体内细胞生活在哪里?
探究一、体内细胞生活的环境
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
淋巴液和组织液
或血浆
血浆:
血液中除血细胞外的液体部分,是血细胞直接生活的环境
加抗凝剂后
离心或静置
血浆
白细胞、血小板
红细胞
(含纤维蛋白原和凝血因子)
血清≠血浆,血清是血液不加抗凝剂静置凝固后析出的淡黄色透明液体,不含纤维蛋白原和凝血因子
探究一、体内细胞生活的环境
组织液:
存在于组织细胞间隙的液体,又叫组织间隙液
主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成
大部分被重新吸收回血浆,少部分进入淋巴管
来源:
去路:
作用:
为(组织)细胞提供营养物质,
带走细胞代谢废物
血管
组织液
组织细胞
淋巴管
☞是绝大多数细胞直接生活的环境
探究一、体内细胞生活的环境
淋巴液:
存在于淋巴管中,是淋巴细胞等直接生活的环境
由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管形成
经淋巴循环汇入血浆
来源:
去路:
作用:
淋巴液中的淋巴细胞等可以协助机体抵御疾病
血浆
组织液
淋巴液
体液各组分之间的关系
探究一、体内细胞生活的环境
血管
组织液
组织细胞
淋巴管
归纳:
1.体内细胞生活在
为了区别于个体生活的外环境,
2.细胞外液构成的液体环境成为称为
3.内环境(细胞外液)的组分包括:
4.细胞外液和细胞内液统称为 体液各组分关系如下
探究一、体内细胞生活的环境
细胞外液中。
内环境。
血浆、组织液、淋巴
体液,
血浆
组织液
淋巴液
血管
组织液
组织细胞
淋巴管
[易错提醒] 呼吸道、肺泡腔、消化道、尿道和泪腺、汗腺等与外界环境相通,属于外界环境在生物体内的延伸,因而汗液、泪液、尿液、消化液(如唾液、胃液、胰液)等液体不属于体液
与外界相连的管腔
体内液体≠体液
血液≠血浆
探究一、体内细胞生活的环境
细胞外液=内环境
(外:指细胞外,内:指生物体内)
课本第6页“练习与应用·概念检测”:人在进行一定强度的体力劳动后,手掌或脚掌上可能会磨出水疱(泡)。
【思考】①水疱的成因:
②水疱中的液体主要是_______;
③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 。
组织液
毛细血管
毛细淋巴管
长时间摩擦导致毛细血管壁的通透性增大,部分血浆蛋白进入组织液,引起组织液渗透压变大,血浆中的水渗出变多
组
织
液
组织细胞
核心归纳
1)模式图中,根据结构特点区分:
辨析体液种类的方法
学以致用
请写出图1和图2中各符号的含义
甲:__________;乙:________;
丙:_________;丁:__________。
A: ;B: ;
C: ;①: ;
②: ;③: ;④: ;
图1
C
A
B
①
②
③
④
图2
细胞内液
组织液
血浆
淋巴液
毛细血管
毛细淋巴管
组织细胞
细胞内液
组织液
血浆
淋巴液
核心归纳
2)概念图中,根据箭头方向区分:
辨析体液种类的方法
①有双向箭头的是:血浆和组织液、组织液和细胞内液
②只有单向箭头的是淋巴液(淋巴液形成:组织液→淋巴液,
淋巴液流向:淋巴液→血浆)
所以甲、乙、丙、丁分别表示细胞内液、组织液、血浆和淋巴液
为什么组织液和淋巴液之间是单向关系?
末端封闭
毛细淋巴管由单层的内皮细胞构成
单向的活瓣,允许组织液流入毛细淋巴管,不允许其倒流
毛细淋巴管的结构模式图
探究一、体内细胞生活的环境
【拓展延伸】
【拓展延伸】思考1:尝试写出静脉注射(输液)、肌肉注射(打针)和口服时,药物到达组织细胞发挥作用的运输途径有什么不同?
肌肉注射(打针):药→组织液→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液)
口服: 药→消化系统→组织液→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液)
静脉注射(输液):药→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液)
消化道中的葡萄糖→一层小肠绒毛上皮细胞(2层细胞膜)→组织液→一层毛细血管壁细胞(2层细胞膜)→血浆→血液循环→一层毛细血管壁细胞(2层细胞膜)→组织液→组织细胞膜(1层细胞膜)→组织细胞
综合以上过程,消化道中的葡萄糖进入组织细胞
,至少需要经过7层生物膜。
【拓展延伸】思考2.同学由于没吃早餐,军训时晕倒,医务员给他喝葡萄糖补充能量、消化道中的葡萄糖进入组织细胞,需要经过什么途径,至少穿过多少层生物膜?
【拓展延伸】思考3.晕倒的同学应立即转运到通风的区域,外界空气中的O2进入组织细胞被利用,至少需要经过多少层生物膜?
外界空气中的O2→一层肺泡细胞(2层细胞膜)→组织液→一层肺部毛细血管壁细胞(2层细胞膜)→血浆→进红细胞(1层细胞膜)→血液循环→出红细胞(1层细胞膜)→血浆→一层毛细血管壁细胞(2层细胞膜)→组织液→组织细胞膜(1层细胞膜)→组织细胞→线粒体外膜和内膜(2层细胞器膜)→线粒体内膜中利用。
综合以上过程,外界空气中的O2进入组织细胞被利用,至少需要经过11层生物膜。
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
内环境含有哪些成分呢?
探究二、细胞外液的成分
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
1.血浆中这么多物质,你能将它们归归类吗?
水
无机盐
蛋白质
糖类
脂质
代谢废物
气体
探究二、细胞外液的成分
2.除表中所列成分外,血浆中还可能含有哪些物质?
水(约占90%)
蛋白质(约占7~9%)
无机盐(约占1%)
代谢废物:总胆红素、肌酐、尿素、尿酸、CO2等
血液运输的其他物质:
组织液、淋巴液的成分及含量和血浆相近,最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少(P5)
血浆中的物质除蛋白质外,都可以透过毛细血管壁进入组织细胞间隙形成组织液
探究二、细胞外液的成分
O2、激素、抗体、维生素等
蛋白质含量关系为:细胞内液>血浆>细胞内液
归纳:
内环境中“存在”与“不存在 ”的物质
下列物质中不属于内环境成分的是:氧气、血红蛋白、血浆蛋白、载体蛋白、有氧呼吸酶、H+、泪液、消化酶、纤维素,如何判断?
笔记:
预习我先知:
1.内环境的理化性质主要包括哪些方面?
2.内环境的渗透压与什么有关?细胞外液渗透压主要由什么决定?
3.内环境渗透压减小会引起什么现象?
4.内环境如何维持酸碱度?
探究三、内环境的理化性质
正常人的血浆接近中性,PH为7.35~7.45,血浆PH之所以能保持稳定,与它含有的HCO3-、H2CO3等物质有关
1.渗透压:
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,溶质微粒多则溶液浓度高,渗透压也高。血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有关,而细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-
2.酸碱度:
细胞内液渗透压主要来源于K+
3.温度:
人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右
探究三、内环境的理化性质
在37℃时,人的血浆渗透压约770kPa,相当于细胞内液渗透压
有何意义?
维持细胞形态
770kpa
770kpa
探究三、内环境的理化性质
与生活的联系
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,能维持细胞形态。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。
1.为什么输液要用0.9%NaCl溶液或5%的葡萄糖溶液?
2.长期严重营养不良(摄入蛋白质不足)为什么会引起水肿?
【拓展延伸】
渗透压异常实例-组织水肿
血浆渗透压降低
组织液渗透压升高
水分向组织液渗透变多而组织液回流减弱
组织液吸水能力变强
组织液增多
组织液增多
组织水肿
①过敏反应(毛细血管通透性增大) ②毛细淋巴管回流受阻 ③组织细胞代谢旺盛,代谢产物增多
①严重营养不良(摄入蛋白质不足) ②肾炎(血浆蛋白随尿液排出体外) ③肝功能受损(血浆蛋白合成减少)
任务二:根据自己的理解写出人体细胞中几种物质的来源及去路
1. Na+、葡萄糖、氨基酸和O2分别是经过什么途径进入内环境的?
消化系统
Na+
吸收
吸收
消化
糖类
蛋白质
循环系统
呼吸系统
O2
小肠绒毛毛细血管
肺部毛细血管
血浆
组织液
淋巴液
探究四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
细胞
O2
任务二:给句自己的理解写出人体细胞中几种物质的来源于去路
2、分别写出细胞中的代谢产物CO2、尿素和水的主要去路。
循环系统
呼吸系统
CO2
肺部毛细血管
血浆
组织液
淋巴液
CO2
细胞
尿素
肾脏
泌尿系统
尿液
探究四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
29
体外
体外
细胞
体外
体外
呼吸系统
消化系统
泌尿系统
皮 肤
营养物质
营养物质
代谢废物
O2
CO2
尿素、无机盐
吸气
呼气
重吸收、 滤过
循环系统
血浆
淋巴液
组织液
3.通过以上讨论,完成细胞通过内环境与外界环境进行物质交换的模型图。
尿素、无机盐
出汗
吸收
肺
肾
小肠等
皮肤
探究四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
4. 请你用简单的示意图表示内环境与外界环境进行物质交换的关系。
呼吸系统
消化系统
泌尿系统
皮 肤
CO2
外
界
环
境
营养物质
重吸收
循 环 系 统
代谢废物
代谢废物
O2
细胞
血浆
淋巴液
组织液
内环境
探究四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
通过以上讨论可知:内环境与外界环境的物质交换过程,需要体内各个系统的参与。机体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。
细胞和内环境之间也是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖于内环境,也参与内环境的形成和维持。
①细胞生活的直接环境
②细胞与外界环境进行物质交换的媒介
归纳内环境的作用:
探究四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
课堂小结
内环境
细胞
化学成分
水
蛋白质
无机盐
( 90% )
( 7~9% )
( 约1% )
其他营养物质、激素、代谢废物等
系
统
外界环境
理化性质
酸碱度
温 度
血浆渗透压 770 kPa
血浆 pH 7.35~7.45
37℃ 左右
渗透压
淋巴液
血浆
组织液
组成
参与共建
2.人体内环境是体内细胞直接生活的环境。下列属于人体内环境的是( )
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
练习与应用
课本P6
B
SZ-LWH
1.下列有关细胞外液渗透压的叙述,错误的是( )
A.细胞外液渗透压的大小取决于单位体积细胞外液中溶质微粒的数目
B.细胞外液渗透压主要由Na+和CI-的浓度决定
C.血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关
D.正常人的血浆渗透压小于细胞内液的渗透压
即时巩固
D
SZ-LWH
2.如表表示人体细胞内液和两种细胞外液的物质组成和含量的测定数据。下列叙述错误的是( )
A.①可能是组织液或淋巴液
B.③表示细胞内液
C.②中的蛋白质主要是血红蛋白
D.②的渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关
即时巩固
C
成分/(mmol·L-1) Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- 有机酸 蛋白质
① 147 4.0 1.25 1.00 114.0 7.5 1.0
② 142 5.0 2.50 1.50 103.3 6.0 16.0
③ 10 140.0 2.50 10.35 25.0 - 47.0
SZ-LWH
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