1.1 内环境是机体细胞赖以生存的环境（教学课件）生物沪科版选择性必修1

该高中生物学课件聚焦内环境的组成、物质交换及稳态意义，以尿毒症透析和马拉松晕厥案例导入，通过“废物积累原因—物质交换机制—健康应用”分情境，搭建从体液概念辨析到物质交换模型构建的学习支架，帮助学生建立知识逻辑。 其亮点在于以真实情境驱动核心素养培养，通过化验单分析、物质分类闯关落实科学思维，构建内环境物质交换模型提升探究实践能力，结合科学补水方案设计强化态度责任。采用案例教学和小组合作，学生能深化生命观念，教师可高效达成教学目标。

1.1 内环境是机体细胞赖以生存的环境 沪科版高中生物选择性必修1 探秘细胞的“水世界”，理解生命稳态的奥秘 【学习目标】核心素养导向 生命观念 科学思维 通过分析尿毒症透析、运动电解质紊乱案 例，建立“内环境是细胞直接生存的环境， 稳态是细胞正常生命活动的必要条件”的 稳态与平衡观。 通过辨析易混概念（血液/血浆等）、构建 内环境物质交换模型，提升逻辑推理、归 纳概括的思维能力。 科学探究 社会责任 通过分析血液透析原理、探究代谢废物排出 路径，提升基于证据的探究分析能力。 通过设计科学运动补水方案、了解尿毒症患 者治疗需求，形成关注健康、关爱特殊群体 的责任意识。 Page 2 探索生命稳态的旅程 主情境导入：生命稳 态的挑战--尿毒症 与马拉松晕厥之谜 代谢废物积累 分情境二：揭秘物质 的流转--内环境的物 质交换与稳态维持（三 组分与外环境的交换) 科罕补水 疾病关爱 分情境一：探寻废物的 源头--尿毒症患者代 谢废物积累的原因 (体液与内环境的组成) 三组分物质交换图 迁移与应用：守护 健康的防线--科学 补水与疾病关爱科普 第一部分 主情境导入：生命稳态的挑战 聚焦真实案例，直击生命核心 当生命失去“平衡” 案例一：临床的无声抗争 案例二：赛场上的突发危机 尿毒症患者每周需进行2-3次血液透析治疗， 依靠机器维持生命。 夏季马拉松赛事中，多名选手因大量出 汗导致电解质紊乱，出现肌肉痉挛甚至晕厥。 思考：无论是病理状态下的肾衰竭，还是生理极限下的剧烈运动，都在打破人体内部的某种“平衡”。 直击核心的追问 【知识拆解】 什么是内环境? 它由什么组成? 【知识拆解】 当内环境稳态被， 细胞会面临怎样 的生存危机? 【知识拆解】 细胞是如何通 过内环境进行 物质交换的? 内环境的稳态为什么对人 体生命活动如此重要? 第二部分 尿毒症患者代谢废物 积累的原因 对应知识点： 体液 内环境的组成与成分 【情境导入】异常的化验单与透析的救赎 尿毒症患者血液化验单 血液透析原理示意图 性号：200033018 正常期间：2022-02-18 地名：您的患者 透析地址：尿症 参数 值 正常参考范围 尿肉 1.3 0.0~8.0 尿素（Urea） 23.0 3×（3正常） 尿酐 116 6×（3正常） 肌酐（Creatinine） 5.78 5×（5正常） 肌酐（UHL） 2.2 3.0~1.0 m/g 肌酐（Amgl/L） 0.75 0.5~1.0 m/g 肚氧（UHL） 4.3 0~10 μg 脑酸（%） 0.71 4~10 mg 磷炎酸 40.0 50~100 ppr 总性 21 <10 kg/ 标准 0.10 0~20 kg/ 透析液流向 患者血液流向 尿素 肌酐 净化后的 尿素 半透膜 血液流向 半透膜 透析液流向 H_{i}O 【驱动问题】废物的“前世今生” 【产生地】 深度追问：尿毒症患者体内无法 正常排出的尿素等代谢废物， 原本是在哪里产生的? 【影响靶点】 深度追问：如果不 及时清除，它们最终会如何 影响细胞的正常功能? 探索方向：从宏观的人体液体分布，深入 到微观的细胞生存环境。 深度追问：这些废物在排出体 外之前，存在于人体的哪些 液体中? 【存在地】 【知识探究】人体内的“海洋”--体液的分布 第10页 体液的概念 体液内含细胞内，是细胞启动血和生 的血液质物。 细胞比例 细胞内液：为3%细胞内液 细胞外液：每3%细胞内液 每3%细胞内比 生命起源的印记： 细胞内液依在于细胞的印记，蚬新分。 H_{2}O 细胞外液（1/3） 存在于细胞外，是 细胞直接生活的环境 细胞内液 (2/3) 存在于细胞内，是细 胞代谢的主要场所 【知识探究】体液的组成与分类 血浆 细胞内液 (2/3) 脑脊液属于 组织液 (含脑脊液) 组织液的一种 体液 细胞外液 (1/3) 警示：不属于 体液的液体 淋巴液 消化液、泪液、汗 液、尿液等直接与 外界相通的液体， 不属于体液! 【概念辨析】血液≠血浆 【概念辨析】血液≠血浆 血液的组成: 血液 = 血浆（液体部分）+ 血细胞（红细胞、白细胞、 血小板) 血浆（液体部分） 白细胞和血小板 红细胞（血细胞） 关键问题：为什么血液不 属于内环境，血浆才属于? 细胞外液 细胞内液 (位于细胞内部) 深度解析： 血浆是血细胞直接生存的 液体环境，属于细胞外液。 血细胞内部的液体属于 细胞内液。 因此，血液是一个混合物， 包含了细胞内液和细胞外 液，不能统称为内环境。 离心管分层示意图 【核心概念】内环境的定义与组成 内环境的概念 由细胞外液构成的液体环境，称为内环境 等式记忆 红细胞 内环境 = 细胞外液 = 血浆 + 组织液 + 淋巴液 细胞的“专属泳池” 吞噬细胞 血细胞的内环境：血浆 绝大多数组织细胞的内环境：组织液 淋巴细胞和吞噬细胞的内环境: 淋巴液（及血浆） 组织间隙 红细胞 淋巴细胞 血浆 组织液 内环境 淋巴液 毛细淋巴管 吞噬细胞 【探究活动】物质分类闯关 任务指令：判断以下10种物质，哪些属于 内环境的成分？并说明理由。 小组合作：请根据物质在人体内的实际分 布位置进行逻辑推理。 血红蛋白 血浆蛋白 消化酶 葡萄糖 呼吸酶 神经递质 载体蛋白 氧气 尿素 激素 H_{2}O 属于内环境成分 不属于内环境成分 【关键辨析】血红蛋白vs血浆蛋白 血红蛋白（Hb） 血浆蛋白 红细蛋白桔体 位置：存在于红细胞内部。 位置：存在于血浆中（细胞外）。 归属：属于细胞内液成分，不属于内环境成分。 归属：属于细胞外液成分，属于内环境成分。 功能：携带氧气。 功能：维持血浆渗透压等。 教师点拨：血浆的蛋白质含量远高于组织液和淋巴液，这是血浆区别于后两者的重要特征。 【归纳总结】内环境成分的判断标准 如何快速判断某物质是否属于内环境成分? 【存在】于内环境的物质（Yes） 营养物质 水、无机盐、葡萄糖、氨基酸等。 代谢废物 尿素、尿酸、CO2等。 调节物质 激素、神经递质、抗体、细胞因子等。 其他 血浆蛋白等。 【不存在】于内环境的物质（No） 细胞内特有物质 血红蛋白、呼吸酶、解旋酶等。 外环境物质 消化酶、未吸收的食物等。 细胞膜上的物 质 载体蛋白、受体等。 第三部分 分情境二：内环境的物质交换与稳态维持 对应知识点：三组分物质交换、内环境与外环境的物质交换 【第17页：揭秘物质的流转】 【情境导入】透析过滤与运动补水 场景一：透析仪的过滤 尿毒症患者细胞产生的尿素，是如何一步步跨越重重障碍，最终到达血浆被透析仪清除的? 场景二：马拉松的补水 夏季剧烈运动大量出汗后，为什么医学专家建议补充生理盐水（含电解质），而不是狂饮纯净水? 核心线索：物质在细胞、内环境与外界环境之间，存在着精密而动态的交换网络。 细胞→内环境→外界 物质动态 交换网络 【驱动问题】物质是如何跨越边界的? 细胞内液、血浆、组织液、淋巴液之间，物质是如何相互流通的? 淋巴管的结构有什么特殊之处？它在物质交换中扮演什么角色？ 内环境作为“中间商”，是如何联通微观细胞与宏观外界环境的? 探究目标：构建内环境物质交换的动态模型。 淋巴液 ? 组织液 ? 细胞内液 ? ? 血浆 组织液 淋巴液 微观细胞 宏观外界环境 内环境(中间商) 19 【知识探究】内环境三组分的解剖学基础 毛细血管壁 单层内皮细胞构成，通透性较高。 允许水、无机盐、葡萄糖等小分子双 向穿透，大分子蛋白质难以通过。 毛细淋巴管盲端 覆瓦状重叠的内皮细胞 不能倒流 盲端结构，内皮细胞呈覆瓦状重叠。 形成单向活瓣，允许组织液及大分子 蛋白单向进入，不能倒流。 组织液及大分子蛋白质单向进入 形成单向活瓣 【探究活动】构建物质交换模型 高中生物选择性必修1《稳态与调节》第一章第1节 小组任务：构建“细胞内液、血浆、组织液、淋巴”四者的物质交换模型。 模型要素：双向交换：血浆⇔组织液⇔细胞内液；单向流动：组织液→淋巴液→血浆 物质标注：营养物质（、葡萄糖）：血浆→组织液→细胞内液； 代谢废物（、尿素）：细胞内液→组织液→血浆 CO 组织液 血浆 细胞内液 淋巴液 【深度解析】淋巴循环的单向性与意义 【文字内容】 关键问题：淋巴为什么是单向流入血浆 的？淋巴循环有什么作用？ 单向回流路径：毛细淋巴管 → 淋巴管 → 淋巴结→左右锁骨下静脉→汇入血浆 核心意义: 回收蛋白质：将组织液中渗漏的少量大 分子蛋白质运回血液，维持组织液渗透 透压稳定。 免疫防线：淋巴结中的淋巴细胞和吞噬 细胞可清除侵入体内的病原体。 【关键辨析】生理过程发生部位的判断 小组讨论：以下生理过程是否发生在内环境中? 乳酸与碳酸氢钠反应 细胞呼吸（葡萄糖氧化分解） 【内环境发生】 H,C 碳酸氢钠 孔陂 血浆（内环境） 功能：维持酸碱平衡 神经递质与受体结合 【内环境发生】 关触间隙（组织液/内环境） 功能：信息传递 食物的消化（淀粉水解） 判断法则：明确反应发生的具体空间位置。 【知识探究】内环境与外界环境的物质交换 消化系统 呼吸系统 四大系统的协同作战 吸入进入血浆 摄取营养物质 排出血浆中的 吸收进入血浆/淋巴 内环境 淋巴 CO 营养物质 排出血浆中的 营养物质 血浆 组织液 CO H,0 泌尿系统 尿素 皮肤 无机盐 淋巴 过滤血浆，排出 连接各器官与组织细胞 尿素、多余 循环系统： 水分和无机盐 全身运输， 辅助：通过汗液排出 部分水、无机盐和尿素 【案例分析】当交换受阻：肺气肿与酸中毒 左侧展示受损的肺泡结构图（肺气肿状 态，气体交换受阻) 【文字内容】： 临床案例：肺气肿患者因呼吸功能 减退，导致血液化验单中浓度 严重超标。 病理推导：呼吸系统排出受阻 在血浆中大量积累。 → 血浆pH值下降。 结果：引发呼吸性酸中毒，影响 细胞内酶的活性，危及生命。 结论：外界环境的物质交换障碍， 会直接破坏内环境稳态。 右侧展示一条向下的pH值指 示计，指针指向酸性区域 7.4 7.0 血 浆 pH 值 下 降 呼 吸 性 酸 中 毒 Page 25 【归纳总结】内环境的核心作用 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 双重身份: 对内：为细胞提供适宜的生存环境（营养、氧气、适宜的理化性质）。 对外：作为桥梁，通过各器官系统与外界环境进行物质交换。 稳态的意义：内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件。一旦稳态失调，细胞代谢将陷入混乱。 第四部分 迁移应用与课堂总结 守护健康的防线，构建知识的网络 【迁移应用】马拉松科学补水建议 跑者科学补水指南 【情境回顾】：夏季马拉松选手因大量出汗导致电解质紊乱。 【学生活动】：结合本节课知识，给参赛者提3条科学补水建议。 补什么 饮用含有钠、钾等无机盐的运动饮料（生理盐 水），补充流失的电解质，维持内环境渗压。 怎么补 少量多次饮水，避免一次性大量饮用纯水 导致细胞水中毒（渗透压骤降）。 全程合理规划 何时补 赛前、赛中、赛后全程合理规划，不要 等口渴了才喝水。 【迁移应用】尿毒症健康科普与关爱 情境回顾：社区开展尿毒症患者关爱日活动 关爱倡议书 学生活动：用通俗语言解释透析原因，并提出关爱措施 “人工肾”科普漫画 关爱措施： 科 普 话 术 正常肾 我们的细胞每天都 都在产生垃圾，正常 人的肾脏像过滤器能 把垃圾排进尿液。 ❤️1. 普及肾脏健康知识, 不乱吃药加重肾脏负 担; 尿毒症 尿毒症患者的过滤器坏了， 垃圾（如尿素）堆积在细胞 周围的“水”（内环境）里会 毒害细胞,所以必须靠透析机 来帮忙洗血。 透析机 垃圾 内环境 垃圾 ❤️2. 给予透析患者心理支 持，理解他们因限制饮 带来的痛苦。 【课堂总结】知识结构网络 不存在 细胞内液 营养物质、代谢废物、 约占2/3，细胞代谢的主要场所 调节物质、血浆蛋白等 体液的 内环境的 成分判断 组成 细胞外液（内环境） 不存在 圆。 细胞内特有物质、外环境 约占1/3，细胞直接生活的环境 物质、细胞膜上的物质 (含血浆、组织液、淋巴液等) 核心主题：内环境是机体 细胞赖以生存的环境 三组分交换 血浆 ⇌ 组织液 ⇔ 细胞内液 组织液→淋巴→血浆 内环境稳态是细胞正常 内环境的 核心意义 生命活动的必要条件 物质交换 与外环境交换 依赖消化、呼吸、循环、 泌尿四大系统协作 $