生物人教版（2019）选择性必修1 1.1细胞生活的环境（共46张ppt）

(共46张PPT)
第1章 人体的内环境与稳态
第1节 细胞生活的环境
无论春夏秋冬，风云变幻，
它却总是轻波微澜。
稳态是生命系统的特征，
也是机体存活的条件。
它让每一个细胞分享，
又靠所有细胞共建。
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，这是为什么呢？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。
章节引入
问题探讨
图1
图2
讨论1：图1和图2所示的各是什么细胞？
图1：血液中的血细胞（红细胞、白细胞等）
图2：单细胞动物草履虫
讨论2：它们生活在什么样的环境中？生活环境有何异同？
生存环境 获取营养的方式
单细胞生物：草履虫
水环境中
直接从水中获得所需要的养料和氧气，并把代谢的废物直接排到水中
？
？
血细胞
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。
问题探讨
图1
图2
讨论3：若将两幅图的细胞生存环境互换，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。
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
物质交换
能量交换
(水环境)
单细胞生物的细胞
多细胞生物的细胞
水中
生活在
生活在
？
人体体内的这些细胞直接生活的环境是什么呢？
第1节 细胞生活的环境
学习目标
第1课时
1.体内细胞生活在细胞外液中
①体液;②细胞外液的组成;③三者之间的关系;④内环境
3.内环境的理化性质
①渗透压；②PH;③温度
4.细胞通过内环境与外界环境之间进行物质交换
拓展:组织水肿,物质跨膜问题
2.细胞外液的成分
①血浆的化学成分;
②组织液和淋巴液的组成成分；
拓展:内环境的组成成分以及内环境中能发生的生理过程
体内细胞生活在细胞外液中
1. 体液：
生物体内以水为基础的液体统称为体液。
如：细胞质基质、核液
线粒体基质、
叶绿体基质、
细胞液(液泡内)、
细胞内液
细胞外液
体内细胞生活在细胞外液中
2. 细胞外液的组成
（1）血浆：血液中除血细胞以外的液体部分。
是血细胞直接生活的环境
可通过血液加入抗凝剂离心制备。
注意：区分血浆蛋白和血红蛋白。
血液≠血浆
90%的水和100多种溶质
(纤维蛋白原,血清)
白细胞：较少，防御、保护
血小板：最少，止血、加速凝血
最多，运输O2和CO2
因血压等而导致的渗出
因渗透等而导致的吸收
小静脉
小动脉
毛细血管
体内细胞生活在细胞外液中
2. 细胞外液的组成
（1）血浆：
结论：血浆是血细胞的直接生活环境
2. 细胞外液的组成
（2）组织液：又称组织间隙液
体内绝大部分细胞的直接生活环境
为细胞提供营养物质，细胞代谢产物也透过细胞膜进入组织液。
毛细
血管
组织液
组织
细胞
营养物质
血浆
由毛细血管壁渗出
组织液
大部分物质被重吸收
代谢产物
细胞
内液
营养物质
代谢产物
体内细胞生活在细胞外液中
2. 细胞外液的组成
（3）淋巴液：存在于淋巴管
毛细
血管
组织液
组织
细胞
由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成，经过淋巴结等淋巴器官，最终汇入血浆。
淋巴液是淋巴细胞、吞噬细胞直接生活的环境。
可协助机体抵御疾病
组织液
由毛细淋巴管壁
进入淋巴管
淋巴液
经左右锁骨
下静脉汇入
血浆
体内细胞生活在细胞外液中
结论：淋巴液是淋巴细胞的直接生活环境
为什么组织液和淋巴液之间是单向关系？
如何区分毛细血管与毛细淋巴管？
毛细淋巴管的一端是盲端，其中流动的液体为淋巴液。
盲端的内皮细胞像鱼鳞一样相互覆盖，形成只向管内开放的单向活动瓣膜
2. 细胞外液的组成
体内细胞生活在细胞外液中
（3）淋巴液：
拓展:其他外液(如脑脊液)
脑脊液是充满脑室系统、蛛网膜下隙和脊髓中央管内的无色透明液体。
脑脊液属于细胞外液，正常脑脊液具有一定的化学成分和压力，对维持颅压的相对稳定有重要作用。
脑脊液是大脑细胞的直接生活的环境
体内细胞生活在细胞外液中
细胞外液（组织液、血浆、淋巴液）之间存在怎样的关系呢？
(1)为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境
【思考·讨论】P3
3. 血浆、组织液和淋巴液的关系
体内大多细胞浸润于细胞外液中:
①血细胞--血浆
②体内绝大多数细胞--组织液
③大量淋巴细胞--淋巴液
(2)血浆、组织液、淋液之间有何内在联系 请绘制反映三者关系的模式图。
（两端开放）
（有盲端）
双向关系：血浆与组织液、组织液与细胞内液
单向关系：组织液与淋巴液，淋巴液与血浆
组织液、血浆、淋巴液关系模式图
血浆
组织液
细胞内液
淋巴液
(动脉)毛细血管壁
淋巴循环
少部分
毛细淋巴管壁
(静脉)大部分渗回
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？
化学成分基本相同，三者紧密联系，共同构成人体细胞生活的内环境。
体内细胞生活在细胞外液中
4. 内环境：
由细胞外液构成的液体环境。
人体角度看：
人体外的环境—人体所生活的外部环境；
人体内的环境—内环境
细胞角度看：
细胞外—细胞外液；
细胞内—细胞内液
②内环境属于多细胞动物的一个概念， 植物和单细胞动物无内环境。
①内环境 = 细胞外液 = 血浆+组织液+淋巴液等。
③人的泪液、汗液、尿液、胃液、胰液等有孔道与外界相通的结构中的液体不属于内环境。
与生活的联系
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)
1、静脉注射(输液)和肌肉注射(打针)，药物运输途径有何不同？
【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
2、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。
课堂检测
淋巴液
血浆
组织液
细胞内液
相通
1.用箭头标注出血浆﹑组织液和淋巴之间的关系
2.血浆、组织液和淋巴液三者中O2、CO2浓度大小关系
①O2浓度：
②CO2浓度：
血浆
组织液
细胞内液
O2和营养物质
CO2和代谢废物
O2和营养物质
CO2和代谢废物
血浆＞组织液＞细胞内液
细胞内液＞组织液＞血浆
课堂检测
3. 以下细胞生活环境（内环境）分别是什么？
① 组织细胞
② 毛细血管壁细胞
③ 毛细淋巴管壁细胞
④ 血细胞
⑤ 淋巴细胞和吞噬细胞
组织液
血浆和组织液
淋巴和组织液
血浆
淋巴液和血浆
由上图回答下列问题：
1细胞名称是_____________，所处的内环境是___________？
2细胞名称是_____________，所处的内环境是___________？
3细胞名称是_____________，所处的内环境是___________？
毛细血管壁细胞
淋巴管壁细胞
组织细胞
血浆和组织液
淋巴液和组织液
组织液
课堂检测
1. 辨析甲～丁各代表的成分：
甲：__________；乙：_________；
丙：_________；丁：__________。
2. 细胞产生的废物和CO2先后经过______和______ (填乙、丙或丁)，最
终被排出体外，因此，就CO2浓度来说，甲、乙、丙中CO2浓度由高到
低的顺序为________________。
3. O2先后经过______和______ (填“乙”“丙”或“丁”)，最终进入
细胞，因此，就O2浓度来说，甲、乙、丙中O2浓度由高到低的顺序为
_________________。
细胞内液
组织液
血浆
淋巴液
乙 丙
甲＞乙＞丙
丙 乙
丙＞乙＞甲
小试牛刀
1、下列关于体液的叙述中正确的是( )
A.人体体液是指由细胞外液构成的细胞生存的环境
B.泪液、尿液、汗液、消化液都属于体液
C.血浆蛋白、血红蛋白都属于体液的成分
D.体液包括血液、组织液和淋巴液等
2、下列关于在正常情况下组织液生成与回流的叙述,正确的是（ ）
A.组织液渗回血浆和渗入淋巴液的量相差较大
B.血浆中的葡萄糖经毛细血管静脉端进入组织液
C.组织液中的尿素经毛细血管动脉端进入血浆
D.组织液不断生成与回流,并保持绝对的稳定
C
A
小试牛刀
3、如图是淋巴液和另外三种体液之间相互关系
的示意图。下列叙述错误的是(　　)
A．甲、乙、丙和淋巴液构成了内环境
B．生物体的内环境是细胞赖以生存的外部液体环境
C．乙、丙分别是组织液和血浆，一般情况下，甲内O2浓度最低
D．维持丙渗透压的物质主要是无机盐和蛋白质
A
小试牛刀
细胞外液的成分
成分 含量
丙氨酸氨基酸转移酶 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 2.8~7.2mmol/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 140~127U/L
甘油三酯 0~1.7mmol/L
成分 含量
总胆固醇 3.1~5.2mmol/L
钠 137~147mmol/L
钾 3.5~5.3mmol/L
钙 2.2~2.65mmol/L
磷 0.81~1.45mmol/L
镁 0.73~1.06mmol/L
血清铁 11~30μmol/L
氯 99~110mmol/L
碳酸氢盐 22~28nmol/L
总CO2 21~31.3mmol/L
讨论1: 尝试归类血浆中的物质
水
无机盐
无机物
糖类：葡萄糖
蛋白质
脂类（甘油三酯、胆固醇）等
有机物
血浆
血浆
营养物质
代谢废物
气　　体
调节物质
水、无机盐、蛋白质、葡萄糖、脂肪酸等
（尿素、尿酸等）
（Ｏ２、ＣＯ２等）
（维生素、激素、淋巴因子、神经递质等）
如钠、钾、钙、磷、镁、血清铁、氯、碳酸氢盐等
丙氨酸氨基转移酶、
碱性磷酸酶、
乳酸脱氢酶等
【思考·讨论】P4 血浆的化学组成成分
1.血浆的化学成分：
细胞外液的成分
讨论2: 除表中所列成分外，血浆中还可能有哪些物质？
【思考·讨论】P4 血浆的化学组成成分
血浆中还有各种激素、维生素、氧气等
讨论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。
1.血浆的化学成分：
细胞外液的成分
2.组织液和淋巴的化学成分
组织液、淋巴液成分和含量与血浆相近，
主要差别是血浆中 含量较高，而组织液和淋巴液中较少。
细胞内液
血浆
组织液或淋巴液
蛋白质
> > 。
蛋白质含量：
2. 组织液、淋巴液的成分
从某种意义上说，细胞外液是一种类似于海水的盐溶液，这在一定程度上反映了生命起源于海洋。
拓展:内环境的组成成分思考：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总结：内环境中的化学物质判断方法（四看法）一看是否是细胞内特有的物质， 如血红蛋白、核酸、糖原、胞内酶（ 呼吸酶、ATP合成酶、RNA聚合酶、解旋酶等）二看是否是细胞膜上的成分， 如转运蛋白(载体、通道蛋白)、受体等是否是不能被人体直接吸收的物质， 如纤维素、麦芽糖、淀粉等是否与外界相通的管腔中的成分（细胞合成后，直接分泌到外界环境中）：例如各种消化酶（唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶）、尿/泪/唾/汗液等；三看四看思考：下列生命活动发生在内环境
1）蛋白质消化分解成氨基酸
2）蛋白质、核酸的合成
3）乳酸和碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸
4）葡萄糖脱氢分解产生丙酮酸
5）有氧呼吸和光合作用过程
总结：内环境中能发生的生理过程
①乳酸和碳酸氢钠作用生成乳酸钠和碳酸;
②兴奋传导过程中神经递质与受体结合;
③免疫过程中抗体与相应抗原特异性结合;
④激素与靶细胞特异性结合
内环境中不能发生的生理过程
①细胞呼吸的各个阶段;
②细胞中蛋白质/神经递质/激素的合成;
③消化道等外部环境所发生的淀粉/脂质/蛋白质的消化水解
拓展:内环境所发生的生理过程
下列属于人体内环境的成分及发生在内环境中的生理过程的是(　)
①水、无机盐、血浆蛋白　 ②血红蛋白、O2、胃蛋白酶　
③葡萄糖、CO2、胰岛素　 ④激素、呼吸酶、氨基酸　
⑤食物中的淀粉经消化成为麦芽糖　⑥丙酮酸和水反应产生CO2和[H]
A．①③　　　B．③④⑥ C．①②⑤ D．②④⑥
解析：正常情况下，血红蛋白存在于红细胞内，胃蛋白酶存在于消化道中，呼吸酶存在于组织细胞内，三者均不属于内环境的成分。食物中的淀粉经消化成为麦芽糖在消化道中进行，丙酮酸和水反应产生CO2和[H]发生在细胞内，这两个过程均不会发生在内环境中。
答案：A
A
课堂检测
小试牛刀
下表为人体细胞外液和细胞内液的物质组成和含量的测定数据。相关叙述不正确的是（ ）
A.②属于血浆，其渗透压大小主要与血浆无机盐及蛋白质的含量有关
B.②的蛋白质含量减少将导致③增多
C.④属于细胞内液，因为其含有较多的蛋白质、K＋等
D.①比④量多，是人体新陈代谢的主要场所
D
成分 mmol/L Na+ K+ Ca2+ Mg2+ Cl- 有机酸 蛋白质
① ② 142 5.0 2.5 1.5 103.3 6.0 16.0
③ 147 4.0 1.25 1.0 114.0 7.5 1.0
④ 10 140 2.5 10.35 25 — 47
内环境的理化性质
1.渗透压
在37℃时，人血浆渗透压约770kPa，相当于细胞内液渗透压。
（1）概念：指溶质颗粒对水的吸引能力
溶质微粒多=溶液浓度高=吸水力大=渗透压高
与微粒大小和种类无关！
（2）渗透压的大小：
取决于单位体积溶液中微粒的数目。
（3）影响渗透压的因素
①细胞外液渗透压：90%以上来源于 和 。
③细胞内液渗透压主要来源于 。
②血浆渗透压大小：主要与 、 的含量有关。
Na＋
Cl－
无机盐
蛋白质
K+
内环境的理化性质
思考：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%以上来源于Na＋和Cl－？
溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。
虽然蛋白质含量最多，蛋白质的分子质量较Na＋和Cl－大得多，但数目远少于Na＋和Cl－。
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，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）正常范围：正常人的血浆近中性，pＨ为7.35-7.45。
（2）血浆中维持PH值相对稳定的物质是HCO3-、 H2CO3等。
HCO3-
H2CO3
＋H+
＋OH-
2、酸碱度
内环境的理化性质
人体细胞外液的温度一般维持在37 ℃左右。
3、温度
注意：
内环境的理化性质不是恒定不变的，而是一个
相对稳定的状态。
例：医院给病人输液时常用到生理盐水,但是过多注射生理盐水会影
响细胞的正常功能，下列相关叙述正确的是（ ）
A.生理盐水是血浆的等渗溶液,二者成分差别不大
B.生理盐水的pH与血浆的相差不大，过量补充不影响血浆pH的稳定
C.过量补充生理盐水时,血浆中的其他成分的浓度会发生改变
D.适量注射生理盐水会导致血浆渗透压发生改变
C
课堂检测
拓展:组织水肿
（1）概念：组织液过多而引起的全身或身体的
一部分肿胀的症状称为水肿，又称浮肿。
（1）血浆渗透压下降
（2）组织液渗透压升高
原因
导致血浆渗透压下降的因素
血浆渗透压下降
血浆蛋白减少
组织水肿
③严重营养不良（摄入蛋白质不足）
血浆较多水分进入组织液，使组织液增多
血浆吸水能力下降，组织液中的水未及时渗入血浆
①肝功能受损（合成血浆蛋白减少）
②肾小球肾炎（血浆蛋白随尿液排出体外）
拓展:组织水肿
导致组织液渗透压升高的因素
由血浆渗透到组织液的水增多
组织液渗透压升高
①代谢产物增加（如：局部组织代谢旺盛）
②毛细血管壁通透性增大，大量血浆蛋白进入组织液
（如：花粉引起过敏、毛细血管壁局部损伤）
③组织液中的蛋白质等不能进入毛细淋巴管
（如：毛细淋巴管阻塞）
组织水肿
组织液大量积累在组织间隙会导致组织水肿。下列不会引起组织水肿的是(　　)
A．毛细血管壁通透性增加
B．毛细淋巴管阻塞
C．毛细血管破裂，部分血液外流
D．食物过咸导致血浆渗透压升高
D
课堂检测
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换的媒介
外界环境
？
血细胞
组织细胞
淋巴细胞等
物质交换
内环境
血浆
组织液
淋巴液
细胞作为一个开放的系统，可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
内环境如何与外界环境进行物质交换的呢？
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换的媒介
【思考·讨论】P 6 内环境如何与外界环境进行物质交换
思考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？
Na+：可直接被吸收。
糖类、蛋白质：消化系统→循环系统→组织液→细胞内
（运输）
（消化吸收）
O2 ：呼吸系统→循环系统→组织液→细胞内
思考2：组织细胞产生的代谢废物如尿素和CO2，是怎样排出体外的？
CO2
→组织液→血液循环系统→呼吸系统→体外
尿素
→组织液→血液循环系统→泌尿系统、皮肤→体外
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换的媒介
【思考·讨论】P 6 内环境如何与外界环境进行物质交换
血浆
组织液
淋巴液
组织
细胞
营养物质，O2
毛细淋巴管
淋巴循环
内环境
代谢废物，CO2
营养物质，O2
代谢废物，CO2
消化系统
营养物质
O2
呼吸系统
代谢废物
CO2
呼吸系统
皮肤、
泌尿系统
外界环境
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：（P6）
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换的媒介
【思考·讨论】P 6 内环境如何与外界环境进行物质交换
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：（P6）
内环境与外界环境的物质交换需要各个系统的参与
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持
1.细胞作为一个开放系统，可以直接与内环境进行物质交换
参与的系统有:呼吸/消化/泌尿/循环系统
参与的器官有:皮肤/肺/肾/肠
拓展:物质穿膜问题
① 葡萄糖从外界环境到被组织细胞
利用，至少穿过几层生物膜？
② O2从外界环境进入组织细胞，至
少穿过几层生物膜？
O2进入组织细胞并被利用，至少
穿过几层生物膜？
7层
9层
11层
注意：先确定起点、终点。
看清是生物膜层数还是磷脂（双）分子层数。
如图是胰腺组织局部结构模式图。
下列相关叙述，错误的是(　　)
A．A液和B液之间的渗透是双向的
B．A液中的物质可以通过C液运回B液
C．细胞在人体内的生活环境——内环境主要指A液、B液和C液
D．红细胞内的O2进入胰腺细胞内发挥作用需要经过4层生物膜
解析：红细胞内的O2必须进入胰腺细胞的线粒体内才能被利用，因此需要穿过1层红细胞的细胞膜、2层毛细血管壁细胞的细胞膜(进入毛细血管壁细胞再出来)、1层胰腺细胞的细胞膜和2层线粒体膜，共6层生物膜，D项错误。答案：D
D
课堂检测
×
×
√
×
×
√
1.如图中甲、乙、丙、丁表示人体体液的各种成分及其相互关系，下列叙述正确的是(　　)
A．一般情况下，人体内甲、乙、丙、丁中CO2含量最多的是乙，O2浓度最高的是丙
B．营养不良时，甲的含量会增多，乙的含量会减少
C．毛细血管壁细胞直接生活的内环境为甲和乙
D．组织细胞产生的代谢产物经细胞膜进入甲
C
课堂检测
2．如图表示人体内的细胞与外界环境之间进行物质交换的过程。下列有关叙述正确的是(　　)
A．①②③分别代表血浆、淋巴液和
组织液，它们共同构成人体内环境
B．①②③的总量比细胞内液多
C．③和细胞内液之间通过毛细血管壁进行物质交换
D．当人体内蛋白质长期供应不足时，①处渗透压下降，③处的渗透压明显上升
A
课堂检测
解析：①表示食物的消化吸收，通过消化系统才能完成，③表示代谢产物排出体外，通过泌尿系统或皮肤来完成，A错误；②表示O2进入内环境、CO2排出体外，需要通过呼吸系统才能完成，呼吸系统包括鼻、咽、喉、气管、支气管和肺等，B错误；④从内环境进入细胞，表示养料和O2，C正确；⑥可表述为细胞与外界环境通过内环境间接进行物质交换，D错误。答案：C
C
3．如图为高等动物体内细胞与外界环境的物质交换示意图。下列叙述正确的是(　　)
A．①③都必须通过消化系统才能完成
B．②只通过肺就能完成
C．细胞与内环境交换的④主要为养料和O2
D．⑥可表述为细胞可与外界环境直接进行物质交换
课堂检测