2022-2023学年高二上学期生物人教版（2019）选择性必修一1.1 细胞生活的环境 课件（48张ppt）

(共48张PPT)
第1节 细胞生活的环境
第 1 章 人体的内环境与稳态
外界环境的剧烈变化
内环境的相对稳定
人体通过自身的调节
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。
问题探讨
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。
血细胞生活在血浆中，草履虫直接生活在外界水环境中。
血细胞
草履虫
红细胞
白细胞
相同之处：都是液体环境。
不同之处：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。
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？
血细胞吸水膨胀直至破裂。
项目 是否直接与外界进行物质交换 所处环境温度是否稳定
单细胞生物 (草履虫)
多细胞生物 (血细胞)
直接从水中获取生存所需要的养料和O2，并把废物直接排到水中
不稳定
没有
稳定
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着物质和能量的交换。
这些细胞直接生活的环境是什么呢？
一、体内细胞生活在细胞外液中
1.体液
人体内含有大量以水为基础的液体，这些液体统称为体液。
(2)组成及比例：
体液
细胞内液
细胞外液
(存在于细胞内，约占2/3)
(存在于细胞外，约占1/3)
血浆
组织液
淋巴液等
(1)概念：
细胞内液
细胞外液
体内
(3)成分：
水、离子和化合物。
细胞内液 细胞质基质
≠
2.内环境
(1)概念：
由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。
(2)组成：
主要包括血浆、组织液、淋巴液等组成。
内环境
细胞外液
=
脑脊液和房水
一、体内细胞生活在细胞外液中
(3)适用范畴:
内环境是针对多细胞动物的一个概念,
单细胞动物(或原生动物)以及植物没有所谓的内环境。
细胞
内环境
细胞外液
外界环境
内环境是相对于生物体生活的外界环境而言的。
①血浆
一、体内细胞生活在细胞外液中
血液和血浆一样吗？
红细胞
白细胞、血小板
血浆
离心
血液≠血浆
血液
血 液
血 浆
血细胞
纤维蛋白原
血 清
红细胞
白细胞
血小板
水
其它溶质
血液中除了血细胞以外的液体部分，血浆是血细胞直接生活的环境。
(含抗体等)
②组织液
一、体内细胞生活在细胞外液中
存在于组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液。
毛细血管
血浆
毛细血管壁渗出
大部分物质被重吸收
组织液
组织液是体内绝大多数组织细胞直接生活的环境。
组织细胞
提供营养
代谢废物
组织液的来源和去路：
③淋巴液
一、体内细胞生活在细胞外液中
存在于淋巴管中，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。
盲端
淋巴细胞等，抵御疾病
毛细淋巴管
组织液
毛细淋巴管壁
淋巴液
经淋巴结等淋巴器官
血浆
淋巴液的来源和去路：
淋巴液是淋巴细胞等直接生活环境。
一、体内细胞生活在细胞外液中
3.组织液、血浆、淋巴液之间的关系
微静脉
组织细胞
微动脉
毛细淋巴管
毛细血管
血浆、组织液、淋巴液之间的关系示意图
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系统
血浆中的物质进入组织液
组织液→血浆；
组织液→淋巴液；
血浆→组织液。
毛细淋巴管的结构模式图
末端封闭
内皮细胞
单向的活瓣
为什么组织液和淋巴液之间是单向关系
淋巴循环的意义
(1)淋巴循环是血液循环的辅助途径，可以调节血浆和组织液之间的平衡。(2)淋巴循环可以将组织液中不能透过毛细血管壁的蛋白质(大分子物质）和由小肠绒毛的毛细淋巴管吸收的大部分脂肪成分运回血液。(3)淋巴液中混悬着大量的淋巴细胞和吞噬细胞等，可以协助机体抵御疾病。
思考 讨论
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。
组织液、血浆、淋巴液之间的关系
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)。
CO2和代谢废物
血浆
组织液
淋巴
淋巴循环
细胞内液
O2和营养物质
毛细淋巴管壁
O2、营养物质
CO2、代谢产物
细胞膜
内环境
毛细血管静脉端
毛细血管动脉端
O2、CO2分别在哪里浓度最高？最低？
(少部分)
思考 讨论
组织液、血浆、淋巴液之间的关系
O2浓度：血浆＞组织液＞细胞内液；
CO2浓度：细胞内液＞组织液＞血浆。
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。
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。
思考 讨论
组织液、血浆、淋巴液之间的关系
一、体内细胞生活在细胞外液中
4.体内各类细胞生活的内环境(细胞外液)
细胞名称 直接生活的环境
组织细胞 (神经细胞、肌肉细胞、肝细胞等)
毛细血管壁细胞
毛细淋巴管壁细胞
血细胞 (红细胞、白细胞、血小板)
淋巴细胞 (T 细胞、B细胞)
组织液
组织液和血浆
组织液和淋巴液
血浆
淋巴液、血浆
示意图中各成分的判断
【归纳提升】
管状结构：有盲端的毛细淋巴管→淋巴液，无盲端的毛细血管→血浆。组织细胞：内的为细胞内液体→细胞内液，外的为细胞间的液体→组织液。
组织细胞
组织液
血浆
淋巴液
毛细血管壁
红细胞
细胞内液
淋巴细胞
毛细淋巴管壁
巧用单、双向箭头判断内环境物质交换示意图
【归纳提升】
组
淋
血
组织细胞
淋
组
血
血细胞
淋
组
血
淋巴细胞
思考 讨论
血浆的化学组成
成分 含量 成分 含量(mmol/L)
丙氨酸氨基转移酶 9~60U/L 总胆固醇 3.1~5.2
总蛋白 65~85g/L 钠 137~147
总胆红素 5~21 mol/L 钾 3.5~5.3
碱性磷酸酶 45~125U/L 钙 2.2~2.65
尿素 2.8~7.2mmol/L 磷 0.81~1.45
肌酐 57~111 mol/L 镁 0.73~1.06
尿酸 208.3~428.4 mol/L 血清铁 11~30
葡萄糖 3.9~6.1mmol/L 氯 99~110
乳酸脱氢酶 140~271U/L 碳酸氢盐 22~28
甘油三脂 0~1.7mmol/L 总CO2 21~31.3
1.血浆中这么多物质，你能将它们归类吗？
蛋白质
糖类
脂质
有机物
水(主要)
无机盐
无机物
总胆红素、尿素、肌酐和尿酸
CO2
成分 含量 成分 含量(mmol/L)
丙氨酸氨基转移酶 9~60U/L 总胆固醇 3.1~5.2
总蛋白 65~85g/L 钠 137~147
总胆红素 5~21 mol/L 钾 3.5~5.3
碱性磷酸酶 45~125U/L 钙 2.2~2.65
尿素 2.8~7.2mmol/L 磷 0.81~1.45
肌酐 57~111 mol/L 镁 0.73~1.06
尿酸 208.3~428.4 mol/L 血清铁 11~30
葡萄糖 3.9~6.1mmol/L 氯 99~110
乳酸脱氢酶 140~271U/L 碳酸氢盐 22~28
甘油三脂 0~1.7mmol/L 总CO2 21~31.3
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。
思考 讨论
血浆的化学组成
成分 含量 成分 含量(mmol/L)
丙氨酸氨基转移酶 9~60U/L 总胆固醇 3.1~5.2
总蛋白 65~85g/L 钠 137~147
总胆红素 5~21 mol/L 钾 3.5~5.3
碱性磷酸酶 45~125U/L 钙 2.2~2.65
尿素 2.8~7.2mmol/L 磷 0.81~1.45
肌酐 57~111 mol/L 镁 0.73~1.06
尿酸 208.3~428.4 mol/L 血清铁 11~30
葡萄糖 3.9~6.1mmol/L 氯 99~110
乳酸脱氢酶 140~271U/L 碳酸氢盐 22~28
甘油三脂 0~1.7mmol/L 总CO2 21~31.3
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:
脂肪：
蛋白质：
无机盐：
O2：
CO2 、尿素、尿酸：
参与有氧呼吸
细胞代谢废物
是主要的能源物质
是细胞内良好的储能物质
是生命活动的主要承担者
能调节人体生命活动等
思考 讨论
血浆的化学组成
成分 含量 成分 含量(mmol/L)
丙氨酸氨基转移酶 9~60U/L 总胆固醇 3.1~5.2
总蛋白 65~85g/L 钠 137~147
总胆红素 5~21 mol/L 钾 3.5~5.3
碱性磷酸酶 45~125U/L 钙 2.2~2.65
尿素 2.8~7.2mmol/L 磷 0.81~1.45
肌酐 57~111 mol/L 镁 0.73~1.06
尿酸 208.3~428.4 mol/L 血清铁 11~30
葡萄糖 3.9~6.1mmol/L 氯 99~110
乳酸脱氢酶 140~271U/L 碳酸氢盐 22~28
甘油三脂 0~1.7mmol/L 总CO2 21~31.3
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，并说明这与人体的那些系统有关？
思考 讨论
血浆的化学组成
如血浆中的葡萄糖主要来源于食物中的糖。食物中的淀粉经消化糸统消化后，被分解为葡萄糖，经小肠绒毛吸收后进入液，通过皿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释放能量，最终生成CO2和H2O，并排入内环境中。CO2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中通过形成尿液排出体外(其他合理答也可)。
二、细胞外液的成分
1.血浆的成分：
营养物质:
①水：
②蛋白质：
③无机盐：
葡萄糖、氨基酸、核苷酸、脂质、甘油、脂肪酸、维生素等
约90%
约1%，Na+、Cl-的量较多
7%-9%，血浆蛋白(抗体)等
代谢废物:
气体:
激素:
尿素、尿酸、肌酸、肌酐、乳酸等
O２、CO２等
甲状腺激素、胰岛素、生长激素等
④血液运输的其他物质：
图1-2 血浆的主要成分
还有组织胺、神经递质、细胞因子等。
二、细胞外液的成分
2.组织液、淋巴、血浆成分的异同:
是一种类似海水的盐溶液。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。
3.细胞外液的本质:
组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆相近，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，而组织液和淋巴液中蛋白质含量很少。
二、细胞外液的成分
(1)属于内环境的物质：
4.内环境中的化学物质判断:
(2)不属于内环境的物质：
核酸
①血红蛋白 ②血浆蛋白 ③纤维蛋白原 ④载体、受体 ⑤K+
⑥甲状腺激素 ⑦O2 ⑧消化酶、胃蛋白酶 ⑨呼吸酶 ⑩纤维素、麦芽糖 DNA聚合酶、解旋酶、RNA 聚入酶 氨基酸 维生素 尿素
汗液、尿液、消化液、泪液
思考：下列物质属于内环境(细胞外液)成分的是 。
②③⑤⑥⑦
三、内环境的理化性质
在细胞外液中细胞会出现这种情况吗？
渗透压(770KPa)
酸碱度(7.35-7.45)
温度(37℃左右)
主要包括三个方面:
(4)在37℃时，人血浆渗透压约为 ,相当于 的渗透压。
三、内环境的理化性质
(1)溶液渗透压的概念:
是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。
(2)溶液渗透压的大小:
溶质
微粒越多
溶液
浓度 ,
对水的
吸引力 ,
渗透压
越 ,
取决于单位体积溶液中溶质微粒数目的多少。
高
大
高
1
渗透压
(3)血浆渗透压大小:
主要与 的含量有关。
细胞外液渗透压的90%以上来源于 。
细胞内液渗透压来源于 。
K+
Na+和Cl-
无机盐、蛋白质
770kPa
细胞内液
三、细胞外液的理化性质
2
酸碱度(pH)
(1)正常人的血浆近 性，pH为 。
(2)血浆的pH保持稳定，与其含有 等物质有关。
中
7.35~7.45。
HCO3- 、 H2CO3
缓冲物质(对)
弱酸：
弱酸强碱盐：
H2CO3
NaHCO3
NaH2PO4
Na2HPO4
HCO3-
H2CO3
＋H+
＋OH-
3
温度
人体细胞外液的温度一般维持在 。
37℃
是指溶液中自由氢离子浓度的负对数
相对稳定，在适宜范围内有所波动。
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
1.内环境的作用:
(1)细胞可以直接与内环境进行物质交换。
(2)细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。
（内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介）
CO2和代谢废物
血浆
组织液
淋巴
双向
细胞
O2和营养物质
淋巴循环
内环境
外界环境
O2和营养物质
CO2和代谢废物
外界环境的物质是怎么进入内环境的呢？
内环境
消化系统
食物
循环系统
组织液
淋巴液
血浆
空气
呼吸系统
外界环境
组织细胞
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
内环境如何完成与外界环境的物质交换
思考 讨论
主动运输
自由扩散
葡萄糖氨基酸
糖类
蛋白质
O2
2.参与维持pH的HCO3-是怎样形成的？这与体内哪些系统的活动有关？
CO2与H2O结合形成H2CO3 ，在碳酸酐酶作用下发生反应：H2CO3 H+ + HCO3-
内环境如何完成与外界环境的物质交换
思考 讨论
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
代谢废物排除途径:(1)皮肤分泌汗液(2)泌尿系统排出尿液(3)呼吸系统的呼气
CO2
尿素
内环境如何完成与外界环境的物质交换
思考 讨论
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。
食 物
(运输作用)
循 环 系 统
物质残渣(一直未进入体内)
营养物质
气 体
呼 吸 系 统
O2
(消化、吸收作用)
消 化 系 统
CO2、少量水
其余代谢
终产物
皮 肤
(排泄作用)
泌尿系统
内 环 境
组 织 细 胞
O2、营养物质
代谢终产物
体外
体外
(1)内环境与外界环境的物质交换需要各个系统的参与。
(2)细胞和内环境之间是相互影响，相互作用的。细胞不仅依赖于内环境，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
5.通过以上讨论，是否增进了你对本章章首页题诗的理解？
它让每一个细胞共享，又靠所有细胞共建。
2.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
直接参与内环境与外界环境物质交换的系统、器官：
消化系统（小肠）、呼吸系统（肺）、循环系统（心脏）、泌尿系统（肾）、皮肤
成　分 血浆 组织液 淋巴液
存在部位 血管中 组织细胞间隙 淋巴管中
成分来源 ①从消化道吸收而来; ②从组织液中的物质返回; ③淋巴液在左右锁骨下静脉汇入血浆 ①血浆透过毛细血管壁形成; ②组织细胞代谢产物透过细胞膜 部分组织液渗入毛细淋巴管形成;
生活于其 中的细胞 各种血细胞 体内绝大多数细胞 淋巴细胞、吞噬细胞等
化学成分 蛋白质含量较高 蛋白质含量很低 相同点 及联系 都属于细胞外液,共同组成人体的内环境,化学成分的种类相近(都含水、无机盐、蛋白质、各种营养物质、代谢废物、气体、激素等) 血浆、组织液、淋巴液的比较
【归纳提升】
外环境
内环境
细胞
O2、营养物质
包括
组织液
淋巴
血浆
也就是
细胞外液
理化特性
化学分析
组成成分
渗透压
PH值
温度
CO2等代谢废物
O2、营养物质
CO2等代谢废物
课堂 小结
练习与应用
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。( )
一、概念检测
×
√
√
√
角
质
层
组织细胞
组织液
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。
血泡呢？
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
练习与应用
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。请冋答下列问题。
(1) A、B、C各是什么器官？系统？
体外
内环境
体外
细胞
体外
体外
A
B
C
皮肤
O2
CO2
肺
呼吸系统
小肠等
消化系统
肾
泌尿系统
②
①
(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？
(3)②表示什么过程？
肾小管的重吸收
营养物质的吸收
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。
练习与应用
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以及机体的调节作用。具体调节机制如下。
【拓展延伸】
组织水肿
组织间隙积聚的组织液过多引起局部或全身肿胀。
组织液渗透压升高或血浆渗透压下降，引起水分转移，使血浆中的水分渗透到组织液，引起组织水肿现象。
(1)长期营养不良
(2)肾小球肾炎
→血浆蛋白减少
→组织液渗透压升高
(3)机械损伤
→组织液回流受阻
→代谢产物增加
(6)局部组织细胞代谢旺盛
(5)毛细淋巴管受阻
(4)过敏反应
→组织胺的释放
→毛细血管壁的通透性增加
→血浆渗透压下降
→组织蛋白增多
物质进出内环境的“穿膜”层数
2
2
1
2
2
2
(1)氧气从外界环境进入组织细胞被利用，至少需要穿过 层生物膜， 层磷脂分子层。
→进线粒体(2层膜)
进、出肺泡壁细胞(1层细胞，2层)
→进毛细血管壁(1层细胞，2层)
→进、出红细胞(2层膜)
→出毛细血管壁(1层细胞，2层膜)
→进组织细胞(细胞膜，1层膜)
11
【拓展延伸】
22
计算物质进出内环境的“穿膜”层数
【拓展延伸】
(2)葡萄糖由外界环境进入人体组织细胞被利用，至少穿过 层生物膜， 层磷脂分子层。
7
进、出小肠黏膜上皮细胞(2层)
→进毛细血管壁细胞(2层)
→进组织细胞(细胞膜，1层膜)
→出毛细血管壁细胞(2层)
2
1
2
2
14
计算物质进出内环境的“穿膜”层数
【拓展延伸】
1.氧气从外界环境进入红细胞需要 层生物膜；外界空气中的氧气进入人体组织细胞，至少通过___层磷脂分子层。人体血液中的氧气要进入组织细胞中参与氧化分解有机物,需要通过__ _层磷脂分子层。
2.葡萄糖由小肠黏膜上皮细胞吸收进入肌肉细胞进行无氧呼吸，至少穿过___层生物膜。
18
7
典型例题：
12
5
0.9%Nacl 5%葡萄糖
2.临床上所用生理盐水通常为质量分数为0.9%的氯化钠溶液，其与血浆渗透压相当，血浆中氯化钠的质量分数是否也为0.9%
会造成细胞失水或吸水，从而不能维持细胞正常的形态和功能。
不是，血浆渗透压主要是由无机盐和蛋白质的含量共同决定的。
渗透压大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。蛋白质含量虽高，但蛋白质的相对分子质量较Na＋与Cl－大得多，故细胞外液中蛋白质的数目远少于Na＋与Cl－。
【延伸应用】
1.生理盐水的质量分数为0.9%的NaCl，医生给病人输液时浓度过高或过低有何影响？
3.细胞外液中溶质含量最多的是蛋白质，为什么细胞外液渗透压的90%来源于Na＋和Cl－？
【拓展延伸】
口服药物、静脉注射(输液)和肌肉注射(打针)时药物到达组织细胞发挥作用的运输途径有什么不同？
(1)口服药物:
(2)静脉注射(输液):
(3)肌肉注射(打针):
药物到达组织细胞发挥作用的运输途径
药物→组织液(少数进入淋巴，淋巴又汇入血浆)→血浆→组织液→靶细胞
药物→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液)
药物→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)
【拓展延伸】
物质交换过程中内环境物质含量的变化
(1)一般的组织器官中(除肺和消化器官外)O2和营养物质(如葡萄糖、氨基酸等)在毛细血管动脉端的含量 静脉端的含量；而代谢废物(如CO2等)在毛细血管动脉端的含量 静脉端的含量。
微静脉
微动脉
＞
＜
若图中组织细胞是小肠上皮细胞，饭后半小时由于消化吸收和细胞呼吸，a处的葡萄糖含量低于b处，氧气含量高于b处。
b
a
(2)常考特殊器官中物质含量变化分析①肺组织中O2、CO2含量的变化规律 ②肝脏组织中葡萄糖含量的变化规律
【拓展延伸】
物质交换过程中内环境物质含量的变化
观
谢
看
谢