(共40张PPT)
第1节 细胞生活的环境
第1章 人体的内环境与稳态
中国第34次南极科学考察队
问题探讨
课本P2
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?有哪些异同?
人体血液中的血细胞;
生活在血浆中
单细胞动物草履虫;
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。
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?
若将血细胞放在外界水环境中,血细胞会吸水涨破
一体内细胞生活在细胞外液中
课本P2-4
体液:人体内大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液(图1-1)。体液中除含有大量的水以外,还含有许多离子和化合物。
思考:泪液、汗液、尿液、胃液、胰液等是不是体液?
不是!与外界相连的管腔和液体都不属于体液
细
胞
外
液
进行新陈代谢的主要场所
细胞生活的直接环境
白细胞
红细胞
血小板
①血浆——是血液的液体成分,血细胞悬浮于其中。
2、体液的组成:
——是血细胞的直接生活环境
体内细胞生活在细胞外液中
课本P3
(2)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
【关于血浆与血液的几点易错点拨】
(1)血液≠血浆:血液=血细胞+血浆
②组织液——存在于组织间隙的液体;又叫组织间隙液。
组织液是体内绝大部分细胞的直接生活环境
③淋巴液
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。
淋巴液
组织液
淋巴液只能单向流动
淋巴液在淋巴管中流动,经过淋巴结等淋巴器官,并最终汇入血浆
淋巴液是淋巴细胞和吞噬细胞直接生活的环境。
3、血浆、组织液和淋巴的关系血浆组织液淋巴双向渗透单向渗透任务一:结合下图,利用文字和箭头,尝试构建血浆、组织液和淋巴的关系毛细淋巴管的结构
为什么组织液和淋巴液之间是单向关系
内皮细胞
末端封闭
单向的活瓣(当组织液的压力增大时,活瓣打开)
淋巴液最终流到哪儿去了?3、血浆、组织液和淋巴的关系3、血浆、组织液和淋巴的关系血浆组织液淋巴双向渗透淋巴循环细胞外液=内环境单向渗透任务一:结合下图,利用文字和箭头,尝试构建血浆、组织液和淋巴的关系多细胞生物内的细胞生活的环境
细胞名称 所处内环境
血细胞(红细胞、血小板白细胞)
淋巴细胞和吞噬细胞
组织细胞(绝大多数细胞)
毛细胞血管壁细胞
毛细淋巴管壁细胞
血浆
淋巴、血浆
组织液
血浆、组织液
淋巴、组织液
①__________
②__________
③__________
血浆
淋巴液
组织液
血浆
组织液
细胞内液
淋巴液
①__________
②__________
③__________
④__________
练习
摩擦产生空隙
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
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
练习
[例2] 手和脚有时会磨出“水疱”,几天后水疱消失,下列有关说法错误的是 ( )
A.水疱中的液体主要是组织液
B.水疱消失主要依赖淋巴循环
C.水疱中的液体有一部分渗入毛细血管和毛细淋巴管
D.挤压和局部摩擦会使局部毛细血管壁通透性增大而出现水疱
B
《创新设计》P3
体内细胞生活在细胞外液中
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→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液)
与生活的联系
细胞外液的成分二讨论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?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?
提示:可按化学性质分类;也可按该物质对细胞的作用分
提示:激素、气体、维生素等。
· 葡萄糖---主要的能源物质
· 氧气----参与有氧呼吸
· 蛋白质-是生命活动的主要承担者
质
· 无机盐-能调节人体生命活动等
>二氧化碳尿素和尿酸等
细胞需要的营养物质
细胞代谢产生的废物
血浆:含量约90% ,约7%-9% ,约1% 。还包括 ,如各种营养物质、代谢废物、气体、激素等;
组织液、淋巴的成分:二者的成分和含量与血浆 ,最主要差别是血浆中 含量较高。
水
蛋白质
血液运送的物质
蛋白质
细胞外液类似于海水,反映了生命起源于海洋
无机盐
相近
细胞外液成分与组成细胞的物质种类基本相同——细胞是开放的系统,需要和外界环境进行物质的交换,物质在细胞内部参与代谢,完成物质和能量的转化及利用。
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.呼吸酶2、4、5、6、76.泪液7.消化酶8.葡萄糖9.水通道蛋白<总结归纳>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;2. 下列各组化合物中全是内环境成分的是( )
A. O2、CO2、血红蛋白、H+、Na+
B. 载体蛋白、酶、抗体、激素、H2O
C. 纤维蛋白原、Ca2+、载体蛋白、尿素
D. K+、葡萄糖、氨基酸、尿素、H2O
D
内环境的理化性质
三
【阅读教材P5,完成下列问题】
1.内环境的理化性质包括哪些方面?
2.渗透压的大小取决于什么?
3.血浆渗透压的大小主要与什么有关?
4.细胞外液渗透压的90%以上来源于什么?
5.为什么血浆的PH能维持在7.35-7.45?
渗透压、酸碱度、温度
溶质微粒的数目
无机盐、蛋白质
Na+、Cl-
HCO3-、H2CO3
细胞外液的理化性质影响细胞的形态和正常生活
三
1.渗透压
约为770KPa
①概念:溶液中溶质微粒对水的吸引力。
②决定因素:取决于溶液中溶质微粒的数目。主要与无机盐、蛋白质含量有关。
人体等渗溶液是0.9%的NaCl溶液(生理盐水)或5%的葡萄糖溶液。
溶液浓度高
渗透压高
溶液浓度低
渗透压低
脑发育的关键时期是胎儿期和婴儿期。如在这一时期,蛋白质摄入不足,会导致脑的重量减轻,脑细胞减少,同时儿童血浆中血浆蛋白减少,导致血浆的水分渗透到组织液,使组织液水分过多,出现浮肿,特别表现在头部,出现“大头娃娃”。
大头娃娃如何出现的?
在不同条件下,组织液渗透压升高或血浆渗透压下降,引起水分移动,使血浆中的水分渗透到组织液,引起组织水肿。
探究:组织水肿的原因分析
血浆蛋白
增多
三
2.酸碱度
7.35-7.45
血液中含有多对起缓冲作用的物质——缓冲物质,是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的,使酸碱度始终维持在7.35-7.45之间。
例如:H2CO3/NaHCO3 ,NaH2PO4/Na2HPO4
教材P9
【检测】下列有关渗透压的说法,错误的是( )
A.通常情况下,细胞外液渗透压与细胞内液渗透压相等
B.食物中缺乏蛋白质将会导致血浆渗透压下降
C.血浆中渗透压大小主要由Na+和K+维持
D.37 ℃时,人的血浆渗透压约为770 kPa,相当于细胞内液的渗透压
C
讨论1(P6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?
乳酸+NaHCO3
→乳酸钠+
↓
H2CO3 →
CO2+H2O
↓
呼吸系统排出体外
Na2CO3+H2CO3
→NaHCO3→
泌尿系统排出体外
泌尿系统排出体外
讨论2:食用碱性食物后,会影响血浆的PH吗?
内环境的理化性质三3.温度细胞外液的温度一般维持在37℃左右,利于维持酶活性。相对稳定,在适宜范围内有所变动细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
课本P5-6
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
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
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
课本P6
思考·讨论
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O2等分别是经过什么途径进入内环境的
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?
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?
4.请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。
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
课本P6
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
消化系统
食物
循环系统
组织液
血浆
空气
呼吸系统
外界环境
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
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
外界环境
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
课本P6
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?
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(如尿素和二氧化碳),是通过哪些器官排出到体外的?
组织细胞通过内环境和系统排出无用物质
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
细胞通过内环境与外界环境进行物质交换四外界环境中的物质体内 细胞食 物O2泌尿系统(尿液)皮肤(汗液)CO2和H2O循 环 系 统血液循环淋巴循环组 织 液血浆淋巴(含氮废物、水)内环境养料废物消化系统呼吸系统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。·它让每一个细胞共享,又靠所有细胞共建。
练习(教材P6)
(1)A、B、C各是什么器官
(2)B内的营养物质通过①过程进人内环境,则①表示的是什么过程
(3)②表示什么过程
肺;小肠等;肾
营养物质的吸收
肾小管的重吸收
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。请回答下列问题。
小结
CO2、代谢废物
CO2、代谢废物
化学分析
内环境
细胞外液
也就是
组成成分
细胞
渗透压
淋巴
血浆
包括
理化性质
组织液
PH值
温度
外界环境
O2、营养物质
O2、营养物质
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。( )
×
√
√
√
课本P6
练习与应用
一、概念检测
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
课本P6
B
练习与应用
组织液
关于气体的两个趣味思考题:
1.O2从外界进入线粒体被利用,总共跨几层膜?
2.血浆、组织液、细胞内液的CO2和O2的浓度比较
O2的浓度 :血 浆 > 组织液 > 细胞内液
CO2的浓度:细胞内液>组织液> 血 浆
11层
小肠黏膜上皮细胞
毛细血管壁
毛细血管壁
组织细胞
知识拓展
葡萄糖从外界到达组织细胞被利用,至少穿过____层生物膜,至少穿过____层磷脂分子层
7
14
人体所需葡萄糖从外界到达组织细胞被利用,至少穿过跨几层生物膜?
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)