2021-2022学年高中人教版生物选择性必修一1.1 细胞生活的环境 课件(共43张PPT)

文档属性

名称 2021-2022学年高中人教版生物选择性必修一1.1 细胞生活的环境 课件(共43张PPT)
格式 pptx
文件大小 8.6MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 生物学
更新时间 2021-09-03 15:41:17

图片预览

文档简介

(共43张PPT)
第一章
人体的内环境与稳态
第1节
细胞生活的环境
无论是在炎炎夏日进行户外作业的工人、农民,还是在冰天雪地的南极进行考察的科学家,他们的体温都是37℃左右,这是为什么?
严重腹泻时,需要及时补充水分和盐分,这又是为什么?
在外界环境发生剧烈变化的情况下,
人体仍能通过自身的调节作用,维持内环
境的相对稳定,从而使体内的细胞拥有稳
定而适宜的生活条件。
一、细胞生活的环境
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。
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。
若将血细胞置于草履虫生活的水环境中,血细胞会出现吸水膨胀直至破裂的现象。
红细胞
白细胞
图1所示细胞为人体血液中的血细胞,包括红细胞、白细胞等;
图2所示细胞为单细胞动物草履虫。
血细胞生活在血浆中。草履虫直接生活在外界水环境中。相似之处:都是液体环境;
不同之处: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;而草履虫直接生活在外界环境中。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。
2.
若将图1所示的细胞置于2图所示细胞的生活环境中,会发生什么变化?
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。
一、细胞生活的环境
1.单细胞生物直接生活在水环境中。
2.多细胞生物的细胞生活在内环境中。
细胞是生命活动的基本单位。无论是单细胞生物还是多细胞生物的细胞,都有其特定的生活环境,并与环境之间不断进行物质和能量交换。
二、体内细胞生活在细胞外液中
1.
体液
体液包括细胞内液(约占2/3)和细胞外液(约占1/3),细胞外液存在于细胞外,包括组织液、血浆、淋巴等。
体液:人体内以水为基础的液体,统称为体液。
二、体内细胞生活在细胞外液中
下列属于人体细胞外液的是(

A.膀胱内的尿液
B.肺泡腔内的气体
C.小肠腔内的消化液
D.大脑细胞间隙的液体
D
随讲随练
二、体内细胞生活在细胞外液中
特别提醒
1.
人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺、汗腺、尿道等有孔道与外界环境相通,属于外界环境,故其中的液体如消化液、泪液、汗液、尿液、关节液、体腔液等不是体液,不属于细胞外液。
2.
细胞内部的液体,例如细胞质基质、线粒体基质、细胞液等,属于细胞内液,也属于体液,但是不属于细胞外液。
二、体内细胞生活在细胞外液中
血浆:血液中除了血细胞以外的液体部分,其中化学成分复杂,有上千种。
血浆是血细胞直接生活的环境
红细胞
血浆
二、体内细胞生活在细胞外液中
(组织间隙液)
组织细胞
组织液
细胞不能通过
组织液:存在于组织细胞间隙的液体
血浆通过毛细血管壁(动脉端)渗出到细胞间隙——组织液的主要来源。
组织液大部分通过毛细血管壁静脉端(约90%)回收,少部分进入淋巴管。
绝大多数细胞浸浴在组织液中,因此组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。
二、体内细胞生活在细胞外液中
毛细淋巴管由单层细胞构成,其末端(盲端)允许组织液流入毛细淋巴管,不允许倒流。
淋巴管中的淋巴液最终通过淋巴循环汇入血浆。
淋巴液是淋巴细胞等细胞直接生活的环境。
淋巴液
盲端
淋巴液:
存在于淋巴管中,它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。
二、体内细胞生活在细胞外液中
毛细血管壁细胞的直接生活环境是


毛细淋巴管壁细胞的直接生活环境是


组织液
血浆
淋巴
组织液
二、体内细胞生活在细胞外液中
观察下图,回答下列问题。
1.
为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境?
2.
血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系?
思考·讨论
血浆、组织液、淋巴液之间的关系
3.
为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体?
请依据下图绘制出能反映三者联系的模式图
(用文字和箭头表示)。
二、体内细胞生活在细胞外液中
1、【提示】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。所以说,细胞外液是体内细胞直接生活的环境。
2、【答案】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人血浆。
组织液、血浆和淋巴的关系
淋巴液
组织液
血浆
毛细血管壁
淋巴循环
毛细淋巴管壁
二、体内细胞生活在细胞外液中
3.为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体?
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,淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。
它们之间的关系如上图所示。由此可见,全身的细胞外液是一个有机的整体。
血浆
组织液
淋巴液
通过毛细血管壁渗出
大部分被重新吸收回血浆
小部分进入毛细淋巴管
经左右锁骨下的静脉汇入血浆
4.
内环境
二、体内细胞生活在细胞外液中
  由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。
想一想:人体的尿液、泪液、胃肠道内的消化液是否属于内环境?
尿液、泪液、胃肠道内的消化液等不属于内环境
细胞内液不属于内环境,内环境与细胞外液是同一概念。
三、细胞外液的成分
假如将你身体的一个细胞或一块组织拿到体外,如果不提供特殊的环境条件,它很快就会死亡。而在内环境中,体内细胞却能正常地生活。
内环境里含有哪些成分呢?
三、细胞外液的成分
血浆的成分复杂,主要为水。科学家用化学的方法,测得人体血浆中部分成分的含量如下表。
思考·讨论
血浆的化学成分
成分
含量
丙氨酸氨基转移酶
9~60U/L
总蛋白
65~85g/L
总胆红素
5~21μmol/L
碱性磷酸酶
45~125U/L
尿素
2.8~7.2μmol/L
肌酐
57~111μmol/L
尿酸
208.3~428.4μmol/L
葡萄糖
3.9~6.1mmol/L
乳酸脱氢酶
140~271U/L
三酰甘油
0~1.7mmol/L
成分
含量
总胆固醇
3.1~5.2mmol/L

137~147mmol/L

3.5~5.3mmol/L

2.2~2.65mmol/L

0.81~1.45mmol/L

0.73~1.06mol/L
血清铁
11~30μmol/L

99~110mmol/L
碳酸氢盐
22~28U/L
总CO2
21~31.3mmol/L
讨论1.
血浆中这么多物质,你能将它们归归类吗?
2.
除表中所列成分外,血浆中还可能含有哪些物质?
3.回忆所学知识,你能说出其中哪些物质在人体中的作用?
4.从葡萄糖、三酰甘油(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。
注:U表示酶的活力单位。
三、细胞外液的成分
1、血浆化学组成
(水、无机盐)
(蛋白质、葡萄糖、脂质等)
无机物
有机物
其他
代谢废物
(尿素等)
气体
(O2、CO2等)
调节物质
(激素、抗体、维生素等)
营养物质:
代谢废物:二氧化碳、尿素
其他物质:激素、抗体、乳酸、血浆蛋白
(血清白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原)
葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、
水、无机盐、氧气
血浆化学组成
三、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?
各种激素、维生素、O2等。
3.回忆所学知识,你能说出其中哪些物质在人体中的作用?
葡糖糖是人体主要的能源物质;
蛋白质是生命活动的主要承担者;
三酰甘油是储备的能源物质;
无机盐能够调节人体生命活动等。
三、细胞外液的成分
4.
从葡萄糖,甘油三酯,尿素,钠中任选其中一种成分,分析它的来源和去路,并说明这与人体的哪些系统有关。
例如:
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泌尿系统形成尿液排出体外。
1.
血浆中约90%为水,其余10%分别是:蛋白质,无机盐以及血液运输的其他物质。
三、细胞外液的成分
2.
组织液、淋巴液的成分和各成分的含量和血浆的相近。
3.
血浆中蛋白质含量较多,而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
注意:
这里的百分数是质量分数
知识拓展:
为什么血浆中的蛋白质比组织液和淋巴液中的多?
因为毛细血管壁的单层细胞的细胞膜具有选择透过性,一般情况下大分子物质(如蛋白质)很难透过毛细血管壁进入组织液。
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.载体蛋白
5.有氧呼吸酶
6.H+
7.泪液
8.消化酶
2、4、5、7、8
随讲随练
不属于内环境的成分:
1.
细胞内的物质:如载体蛋白、呼吸酶、血红蛋白等;
2.
细胞膜上的物质:如载体蛋白等;
3.
与外界相通的结构中的液体:如尿液、泪液、汗液、消化液等;
4.
体腔液、关节液在体内但不在细胞间,不为组织细胞提供物质交换,不属于内环境。
总结:
四、内环境的理化性质
将血液中的红细胞放在清水或浓度很低的溶液中,细胞会由于吸水过多而破裂;将红细胞放在浓度较高的溶液中,红细胞会由于过多失水而死亡。此外,在过酸、过碱或温度过高、过低等条件下,细胞也不能正常生活。
在细胞外液中细胞会出现这样的情况吗?
1、理化性质:主要包括渗透压、酸碱度和温度
四、内环境的理化性质
(1)渗透压的概念:
简单地说,是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
(2)渗透压的大小:
取决于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。
(3)影响渗透压大小的因素:
主要与无机盐,蛋白质的含量有关;血浆渗透压90%以上来源于Na+和Cl-

2.
渗透压
(与物质的量浓度有关)
在37℃时,人的血浆渗透压约为770KPa,相当于细胞内液的渗透压。
1.
为什么医院里给病人输液时必须使用生理盐水(质量分数为0.9%的NaCl溶液)?
2.
还有没有其他等渗溶液?
3.
甘露醇是临床抢救特别是脑部疾患抢救常用的一种药,甘露醇进入体内后能提高血浆渗透压,使组织脱水,可降低颅内压和眼内压,从此描述来看,甘露醇属于____(低渗/高渗)溶液;
生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液,溶液渗透压与细胞外液的渗透压大致相等,是血浆的等渗溶液,注射等渗溶液不会引起血浆等细胞外液渗透压的改变,减少对细胞的影响。
质量分数为5%的葡萄糖溶液
高渗
思考
四、内环境的理化性质
3.
酸碱度
血液中含有许多对对酸碱度起缓冲作用的物质——缓冲物质,每一对缓冲物质都是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的,例如:
H2CO3/NaHCO3

NaH2PO4/Na2HPO4

正常人的血浆近中性,pH为7.35~7.45。

四、内环境的理化性质
a.当酸性物质增加时,如乳酸(HL)过多时:
HL
+
NaHCO3
NaL
+H2CO3
H2CO3
H2O+CO2
b.当碱性物质增多时,如Na2CO3
Na2CO3
+
H2CO3
2NaHCO3
缓冲对的作用(以H2CO3/NaHCO3为例)
教材P6拓展应用
4.
温度
人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。
四、内环境的理化性质
3.
酸碱度
注意:
内环境的理化性质主要为渗透压、酸碱度和温度。内环境的理化性质不是恒定不变的,只是一个想对稳定的状态。
五、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,可以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,从而维持细胞正常的生命活动。
内环境又是如何与外界环境进行物质交换的呢?
结合消化、呼吸、循环、排泄等知识,讨论:
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?
参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的?
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?
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。
五、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
内环境
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?
消化系统
食物
循环系统
组织液
淋巴液
血浆
空气
呼吸系统
外环境
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
五、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
2.
参与维持pH的HCO3-是怎样形成的?
细胞代谢产生的CO2与H2O结合,在碳酸酐酶作用下,发生下列反应:
CO2+H2O
H2CO3
H+
+
HCO3-。
HCO3-通过与细胞外的阴离子交换到达细胞外液,即组织液、血浆或淋巴中。
五、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
3.
体内细胞产生的代谢废物(如尿素和二氧化碳),是通过哪些器官排到体外的?
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
外环境
组织细胞通过内环境和系统排出无用物质
五、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
五、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






消化系统
O2
呼吸系统
皮肤、泌尿系统
尿素等
CO2
内环境




血液循环
淋巴循环



血浆
淋巴
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。
五、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
1、内环境与外界环境的物质交换需要各个系统的参与;
2、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换;
3、细胞不仅依赖于内环境,也参与了内环境的形成和维持。
总结:
五、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
思考:O2从外界进入线粒体被利用,总共跨几层膜?
11层
(1)转移途径:肺泡→肺泡壁细胞→肺部毛细血管→血液循环→毛细血管
→组织液→组织细胞。
(2)穿膜层数:进出肺泡壁细胞(2层)+进出毛细血管壁细胞(2层)+进出红细
胞(2层)+进出毛细血管壁细胞(2层)+进入组织细胞(1层)=9层;
若被利用,加进入线粒体(2层)=11层。
(3)相关系统:呼吸系统、循环系统。
拓展内容:渗透压异常病实例-组织水肿
组织水肿
血浆渗透压下降
组织液渗透压升高
血浆蛋白减少
①严重营养不良
②肝功能受损
③肾小球肾炎
代谢产物增加
组织液蛋白质增多
淋巴液形成受阻
④局部组织细胞代谢旺盛
⑤过敏反应
⑥局部损伤
⑦毛细淋巴管阻塞
摩擦产生空隙



组织细胞
组织液



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
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
随讲随练
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)
趣味思考
一、概念检测
1.
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。水疱中的液体主要是组织液,一段时间后水疱可自行消失。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人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。(

练习与应用
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
×



B
3.
下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。
请冋答下列问题。
(1
)
A、B、C各是什么器官?
【答案】肺、小肠等、肾
(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?
【答案】营养物质的吸收
(3)
②表示什么过程?
【答案】肾小管的重吸收
练习与应用
二、拓展应用
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?请査阅相关资料,寻找答案。
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。具体调节机制如下。当大量乳酸进入血液后,可与血液中的碳酸氢钠发生作用,生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸,可以分解成CO2和水。血液中的CO2增多会刺激呼吸中枢,使呼吸运动增强,增加通气量,从而将CO2排出体外,所以对血液的pH影响大。当碳酸钠进入血液后,与血液中的碳酸发生作用,形成碳酸氢盐,过多的碳酸氢盐可以由肾排出。
练习与应用
谢谢
让课堂绽放魅力
让教育更加美好