1.1细胞生活的环境课件课件2022-2023学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修1(共62张PPT)

(共62张PPT)
图1
图2
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。
问题探讨
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所示的是人血液中的血细胞,包括红细胞、白细胞、血小板等;图2所示的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。
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。
问题探讨
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
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。
图2
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。
细胞
细胞生活的环境
物质、能量
(水环境)
单细胞生物的细胞
多细胞生物的细胞
水中
直接生活在
生活哪里？
《细胞生活的环境》
体内都含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。
1.体液
①定义
②组成
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
体液
组织液
血浆
淋巴液
一、体内细胞生活在细胞外液中
细
胞
内
液
细胞外液
体内细胞生活在细胞外液中
血浆
血细胞
红细胞
白细胞
血小板
白细胞
红细胞
血小板
思考，血液为什么不是体液？
血浆
血细胞直接生活的环境
脚磨出水疱中成分主要是组织液
（1）定义：存在于组织细胞间隙的液体，又叫
组织间隙液。
组织液
细胞间隙
（2）组织液是体内大多数细胞的直接生活环境。
②组织液
主要存在于淋巴管中，混悬有淋巴细胞、吞噬细胞等，可协助机体抵御疾病。对于这细胞来讲，淋巴就是它们的直接生活环境。
淋巴管
淋巴液
③淋巴液
细胞外液
组织液
血浆
淋巴液
血液中液体部分
存在于组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液
存在于淋巴管中的液体
组织液
淋巴液
血浆
毛细血管壁细胞
毛细淋巴管壁细胞
组织液
淋巴液
血浆
血细胞直接生活的环境：________
绝大多数组织细胞直接生活的环境：_________
淋巴细胞直接生活的环境：__________
毛细血管壁细胞生活的环境：________________
毛细胞淋巴管壁细胞生活的环境：_____________
血浆
组织液
淋巴液
血浆和组织液
淋巴液和组织液
思考·讨论：血浆、组织液和淋巴液之间的关系
组织细胞
毛细淋巴管
毛细血管
组织液中的物质返回血液循环系统
组织液中的物质进入淋巴细胞
血浆中的物质进入组织液
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
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
细胞外液是指存在于细胞外面的液体，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。
组织细胞
毛细淋巴管
毛细血管
组织液中的物质返回血液循环系统
组织液中的物质进入淋巴细胞
血浆中的物质进入组织液
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。
动脉端
静脉端
血浆和组织液之间的关系
组织细胞
毛细淋巴管
毛细血管
组织液中的物质返回血液循环系统
组织液中的物质进入淋巴细胞
血浆中的物质进入组织液
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。
动脉端
静脉端
组织液和淋巴液、淋巴液和血浆之间的关系
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映三者联系的模式图(用文字和箭头表示)。
通过毛细血管壁
通过毛细淋巴管壁
淋巴回流
血浆
组织液
淋巴液
绝大多数细胞内液
通过组织细胞膜
3.为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体
人体细胞外液主要由组织液、血浆和淋巴液等构成,它们虽然分布在人体不同部位(血浆位于血管内,组织液分布于组织细胞之间,淋巴液分布于淋巴管),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内环境。由此可见,全身的细胞外液是一个有机的整体。
01
组织细胞
红细胞
淋巴液
组织液
血浆
毛细淋巴管壁细胞
毛细血管壁细胞
盲端
一层细胞
一层细胞
3.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。为了区别于个体生活的外界环境，人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫作内环境(internal environment)。
外环境
多细胞生物体
内环境
细胞
体液
细胞外液( )
细胞内液( )
血浆
组织液
淋巴液
①血液不属于体液
②唾液、消化液、尿液、汗液、泪液等不属于体液
③脑脊液是脑细胞直接生活的环境，属于细胞外液
小结
内环境
构成
血细胞
血液
归纳与整理
①内环境属于多细胞动物的一个概念，单细胞生物和植物无所谓内环境。
②正常内环境中必定有活细胞存在。
③人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺等与外界相通的结构中的液体应视为外部环境。
④可直接分泌到外界环境中的液体不属于内环境成分
⑤内环境与细胞外液是同一概念。内环境是相对于外界环境提出，细胞外液是相对于动物和人的细胞内液提出的。
⑥主要包括组织液、血浆和淋巴液，但不是说就只有这三种。例如脑脊液也属于内环境组成成分。
二、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。
讨论
1.血浆中这么多物质 ,你能将它们归归类吗？
表中的化学物质可分为无机物和有机物两类。
无机物包括水和无机盐(如钠、钾、钙、磷、镁、血清铁、氯、碳酸氢盐等),有机物包括糖类(如葡萄糖)、蛋白质(如丙氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶等)、脂类(如三酰甘油、胆固醇)等。
表中的化学物质也可分为营养物质和代谢废物。
营养物质包括水、无机盐、蛋白质、葡萄糖、三酰甘油等,代谢废物包括尿素、尿酸、CO2。
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、02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？
葡萄糖是主要的能源物质,
三酰甘油是储备的能源物质,
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、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。
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,经小肠线毛吸收后进入血液,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,为生命活动提供能量。生成的CO2和水,先排入内环境中,然后通过血液循环运输到相应部位排出, CO2由呼吸系统排出,多余水分主要由泌尿系统排出。
1.血浆的化学成分
血浆化学成分
水
无机盐
血浆运输
其他物质
营养物质
代谢废物
营养物质
水、无机盐、
蛋白质、葡萄糖等
代谢废物
尿素等
气体
Ｏ２、ＣＯ２等
调节物质
胰岛素等激素
02
26
注意：细胞外液各组分之间的成分相近但不完全相同，血浆中的蛋白质含量很多，而淋巴和组织液中蛋白质的含量较少。
细胞外液本质上是一种盐溶液 ，这在一定程度上反映了生命起源于海洋。
思考
白细胞、呼吸酶、血红蛋白是否属于细胞外液的成分？
血浆、血液、血红蛋白、血浆蛋白之间的关系
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
属于
细胞内液成分
2. 组织液和淋巴液的化学成分
组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆的相近 ，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，而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
细胞内液与细胞外液几种化学成分的含量比较
体液 蛋白质 K+ Na+和Cl-
细胞内液
细胞外液 血浆
组织液 淋巴液
较多
较少
最多
较多
较少
较少
较多
较多
较少
02
29
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
02
30
<总结归纳>不属于内环境的成分：
1.细胞内的物质：如呼吸酶、血红蛋白等；
2.细胞膜上的物质：如运输载体等；
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。
1.下列关于淋巴液的叙述，错误的是
A.淋巴液是内环境的重要组成部分
B.淋巴细胞只存在于淋巴液中
C.毛细淋巴管吸收组织液形成淋巴液
D.淋巴液在淋巴管中的流动是单向的
2.下列物质中，属于内环境组成成分的是
①血红蛋白、②葡萄糖、③血浆蛋白、④Na+、
⑤K+、⑥载体蛋白、⑦胃蛋白酶、⑧尿素
A.①④⑤⑥⑧ B.②③⑤⑥⑧
C.②③④⑤⑧ D.③④⑤⑥⑦
3.下列各项中，能视为物质进出内环境的实例是
A.受精过程中，精子进入卵细胞中 B.牛奶被饮入胃中
C.氧气通过呼吸运动进入肺泡中 D.静脉注射生理盐水
B
C
D
三、内环境的理化性质
渗透压
酸碱度
内环境的理化性质
温度
一段时间
1.渗透压
①定义：
溶液中溶质微粒对水的吸引力。
单位体积中溶质微粒数越多其吸水力就越强。
②决定因素：
单位体积内溶质微粒的数目。
只比较单位体积内微粒的数目，与微粒的大小与种类无关。
10%
葡萄糖
10%蔗糖
半透膜
如图：葡萄糖和蔗糖分子不能通过半透膜，一段时间后Ｕ型管中的液面如何变化？
1.渗透压
③血浆渗透压的决定因素：
细胞外液渗透压的90%以上来源于Na+和Cl-
④血浆渗透压的大小
血浆渗透压大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。
人的血浆渗透压约为770KPa，相当于细胞内液的渗透压。相当于7个大气压。
拓展：血浆的晶体渗透压与胶体渗透压
1.晶体渗透压
血浆中小分子物质（主要是Na+和CI-）形成晶体物质，形成晶体渗透压。
2.胶体渗透压
血浆胶体渗透压虽然很小，但因为胶体不能通过毛细血管壁，所以能直接影响血液与组织液之间的水分交换。
血浆蛋白形成胶体物质，形成胶体渗透压。
血浆的渗透压主要由晶体渗透压决定。
拓展：血浆的晶体渗透压与胶体渗透压
晶体渗透压：
维持细胞内外水的平衡和细胞正常形态
胶体渗透压：维持血管内外水的平衡和血浆容量
2.酸碱度
①正常人的血浆近中性：pH为7.35~7.45
②酸碱平衡维持：缓冲对NaHCO3/H2CO3 Na2HPO4/NaH2PO4
食物
消化系统
正常机体
Na2CO3
NaHCO3
泌尿系统
乳酸
乳酸钠 + H2CO3
H2CO3 / NaHCO3
H2O + CO2
呼吸系统
NaHCO3
乳酸钠
H2O + CO2
剧烈运动
肾
肺
pH↑
pH↓
pH↓
pH↑
内环境
3.温度
人体细胞外液的温度一般维持在37℃ 左右。利于维持酶活性
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
Q：观察右图你能得出什么结论？
A：细胞直接与内环境进行物质交换
思考·讨论：内环境如何完成与外界环境的物质交换
结合初中学过的人体消化、呼吸、循环、排泄等知识，与同学讨论以下问题。
1. Na+、葡萄糖、氨基酸和02等分别是通过什么途径进入内环境的？
Na+等来自食物,不需要经过消化可直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自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。上述物质吸收后主要进入小肠绒毛内的毛细血管中。02从外界空气中获得,通过呼吸运动的吸气,经呼吸道进入肺,在肺泡中与肺部毛细血管进行气体交换,进入肺部毛细血管中。进入血液中的各类物质经血液循环运输到全身各处的毛细血管中,再通过物质交换过程进入组织液和淋巴液。
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然后在碳酸酐酶的作用下,发生下列反应: H2CO3 → H++HCO3-。
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？
体内细胞产生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。例如,尿素主要通过肾形成的尿液排出体外,CO2主要通过肺扩散出去,再通过呼气运动排出体外。
气体
呼吸系统
循
环
系
统
细胞
代谢废物
CO2
养料、O2
养料
食物残渣
食物
消化系统
养料、O2
代谢废物
CO2
内环境
代谢废物
泌尿系统
皮肤
体内
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。
O2
CO2
思考：
人体代谢所需的O2从外界环境到达组织细胞被利用，至少穿过几层生物膜？葡萄糖呢？
代谢产生的CO2从组织细胞排出到外界环境，至少穿过几层生物膜？
O2
5.通过以上讨论，是否增进了你对本章章首页题诗的理解？
通过上述讨论可以看出,内环境与外界环境的物质交换需要体内各个系统的参与。细胞和内环境是相互影响、相互作用的。细胞依赖于内环境,也参与内环境的形成和维持,这就是章题诗中“它让每一个细胞分享,又靠所有细胞共建”所表达的直接含义。
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
思考：在人体中，内环境的作用主要是什么？
①细胞生存的直接环境
②细胞与外界环境进行物质交换的媒介
组织水肿(水肿或浮肿)
1.概念
水肿是组织间隙液体增多的现象。
分为全身性水肿、局限性水肿。
引起水肿的原因是什么？
2.组织水肿的间接原因：
①
长期营养不良→血浆蛋白含量下降→血浆渗透压下降→组织液渗透压相对升高→组织液增多
③
机械损伤或过敏→毛细血管通透性增大→血浆蛋白进入组织液→组织液渗透压升高→组织液增多
④
淋巴回流受阻(某种寄生虫寄生在淋巴液中)→组织液增多
②
肾脏病变→蛋白尿→血浆蛋白含量下降→血浆渗透压下降→组织液渗透压相对升高→组织液增多
⑤
局部代谢增强→局部组织液中代谢废物增多→组织液渗透压升高→组织液增多
血浆
组织液
淋巴液
淋巴回流
思考：淋巴回流的意义
回收从毛细血管滤出的血浆蛋白，维持血浆蛋白的正常浓度；
05
随堂小测
组织水肿分析
5. 组织液生成增多，大量积累在组织细胞间隙就会导致组织水肿。下列不能引起水肿的是（ ）
A 局部代谢过于旺盛
B 花粉过敏，使毛细血管通透性增大
C 饮食过咸，使血浆渗透压过高D 淋巴结发炎，淋巴回流受阻
C
一、 概念检测
l.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。（ ）
×
√
√
√
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. 小肠腔内的消化液体
B
05
随堂小测
1.下图为人体某组织的示意图，请根据图回答下面的问题：
①指出字母对应的体液名称：
a表示__________；b表示__________；
c表示__________；d表示__________；
②以上b、c、d合称__________，它们构成了
体内细胞生活的液体环境，故称________
细胞内液
组织液
血浆
淋巴液
细胞外液
内环境
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(脑脊液)
3.右上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。
(1) A 、B 、C 分别是____________________
(2) B内的营养物质通过①过程进入内环境，则①表示________________
(3)②表示_________________。
肺、小肠等、肾
营养物质的吸收
肾小管的重吸收
05
随堂小测
O2
6. 人体组织细胞（如骨骼肌细胞）有氧呼吸时需要的葡萄糖和氧气从外界进入该细胞参与反应，各自至少需要通过多少层生物膜( )
A.3和4 B.4和5
C.7和9 D.7和11
D
一、 概念检测
l.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。（ ）
×
√
√
√
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. 小肠腔内的消化液体
B
3.右上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。
(1) A 、B 、C 分别是____________________
(2) B内的营养物质通过①过程进入内环境，则①表示________________
(3)②表示_________________。
肺、小肠等、肾
营养物质的吸收
肾小管的重吸收
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？请查阅相关资料，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影响不大。当乳酸钠进入血液后,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。
稳态与调节
课后练习
1.人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换，
必须通过 （ ）
A.组织液 B.内环境 C.血浆 D.淋巴
B
稳态与调节
课后练习
2.在正常情况下，当人体局部活动量增大，此时
该组织中 （ ）
A.组织液增加，淋巴增加
B.组织液减少，淋巴增加
C.组织液增加，淋巴减少
D.组织液减少，淋巴减少
A
稳态与调节
课后练习
3.有关人体细胞外液的叙述，错误的是 （ ）
A.人体内的细胞外液构成了人体的内环境
B.人体内的细胞外液主要包括血浆、组织液和
淋巴
C.人体内的所有液体统称为细胞外液
D.人体内的细胞通过细胞外液与外界交换物质
C
稳态与调节
课后练习
4.体液中存在许多缓冲系统（如：H2CO3和HCO3- 、
HPO42-和H2PO4-），它们既能与酸性物质反应，
又能与碱性物质反应，这说明无机盐 （ ）
A.能够维持细胞的渗透压
B.能够维持生物体体液的酸碱平衡
C.能够维持生物体的生命活动
D.是构成细胞的成分
B