高中生物人教版必修3生物第1章第1节：细胞生活的环境(56张PPT)

(共115张PPT)
稳态与环境
必修1:分子与细胞
在细胞水平上认识生命系统的物质基础和结构基础;
必修2:遗传与进化
在基因水平认识生命系统的发生和发展;
必修3:稳态与环境
在个体和群体水平认识生命系统内部的调节机制以及与环境的关系.
第一章
人体的内环境与稳态
第一节　细胞生活的环境
本节聚焦：
1、什么是内环境？
2、内环境具有哪些理化特性？
3、人体细胞如何与外界环境进行物质交换？
　
细胞生活的环境一般是？　（　　）
Ａ．固体环境　
B．液体环境　
C．气体环境
第１节　细胞生活的环境
猜一猜：
Ｂ
细胞是最基本的生命系统，必须生活在液体环境中
问题探讨
（1）细胞名称？
（2）它生活在什么样的环境中？
（3）细胞与它所生活环境之间有何关系？
草履虫
养料、氧气
代谢废物
外界水环境
问题探讨
（1）细胞名称？
（2）生活在什么样的环境中？
（3）细胞与它所生活环境之间有何关系？
血细胞
血浆
养料、氧气
代谢废物
问题探讨
草履虫和血细胞的生活环境有何异同？
相同之处：都是液体环境
不同之处是：草履虫直接生活在外界环境中,可直接与外界环境进行物质交换.血细胞生活在体内的血浆中，属于内环境。
组成我们躯体的绝大多数细胞都没有直接与外界环境接触，不能直接与外界环境进行物质交换。
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.体液的概念:
（1/3）
（2/3）
血浆(约1/5)
组织液(约4/5)
淋巴(很少)
（存在于细胞外）
人体内含有大量的液体，这些液体统称为体液。
（存在于细胞内）
血浆
血细胞
红细胞
白细胞
血小板
观察血液的组成
白细胞
红细胞
血小板
血浆—
（血浆是血细胞直接生活的环境）
是血液的液体部分
血浆=\=
血液
温故知新
血液
血浆：血浆是血液中的液体成分，90%以上是水，其中含有数千种物质，包括蛋白质、脂质、糖类、各种盐类、氨基酸、维生素、激素、抗体和各种细胞代谢产物等。
血细胞
红细胞：数量最多，具有运输氧的功能，还能运输一部分的二氧化碳
白细胞：数量较少，具有防御和保护作用
血小板：数量最少，体积小，形状不规则，具有止血和加速凝血的作用
组织液—是存在于组
织细胞间隙的液体，
又叫细胞间隙液。
（组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境）
淋巴—组织液被毛细淋巴管吸收，成为淋巴液，也叫淋巴。是指在淋巴管内流动的液体。
（淋巴是淋巴细胞直接生活的环境）
　　相同点：
①它们都属于细胞外液；
②共同构成人体内环境；
③基本化学组成相同。
　　不同点：
①在人体内存在的部位不同：血浆位于血管内，组织液分布于组织细胞之间，淋巴分布于淋巴管中；
②生活于其中的细胞种类不同：存在于组织液中的是体内各组织细胞，存在于血浆中的是各种血细胞，存在于淋巴中的是淋巴细胞等；
③所含的化学成分有差异，如血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质很少。
细胞外液的三种主要液体的比较
2.内环境的概念
人体内的细胞外液,构成了体内细胞生活的液体环境——内环境。
胃肠内的液体是机体内环境吗?
（机体外环境）
凡是直接与外界环境相通的都属于机体外环境。如消化道、呼吸道、肺泡壁、输精管、输卵管、子宫、膀胱等
细胞外液＝内环境
内环境概念的内涵
1.内环境属于多细胞动物的一个概念，单细胞生物无所谓内环境。
2.内环境与细胞外液是同一概念。但要注意“内”与“外”的含义,“内”与“外”是相对而言的.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。细胞内液包括：细胞质基质、细胞器(线粒体)基质、核液等.
3.细胞外液主要包括组织液、血浆和淋巴，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。
4.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。
正常内环境中必定有活细胞存在。
5.外界环境不仅包括机体所处的“外界”，机体内那些与外界直接相通的腔如：人的呼吸道、肺泡腔、消化道、尿道、膀胱，泪腺等属于人体与外界相通的环境，是外界环境向体内的延伸，尽管位于机体内部也属于外界环境.因而汗液、尿液、消化液、泪液等液体在人体内暂存,但与外界能直接接触,不属于体液,也不属于细胞外液(内环境)的组成。
6.机体内不同部位的细胞所处的内环境成分不同。血细胞所处的内环境是血浆，体内绝大多数细胞（组织细胞）所处的内环境是组织液，大量淋巴细胞所处的内环境是淋巴和血浆，毛细血管壁细胞所处的内环境是血浆和组织液，毛细淋巴管壁细胞所处的内环境是淋巴和组织液。
组织细胞
生活的环境
血细胞
毛细血管壁细胞
毛细淋巴管壁细胞
组织液
淋巴
血浆
细胞名称
各类细胞生存的具体环境？
　　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。它们之间的关系如下图所示。由此可见，全身的细胞外液是一个有机的整体。
3.细胞外液的三种主要液体的关系
分析血浆、组织液、淋巴之间的关系
组织液、血浆、淋巴之间的关系
毛细淋巴管
毛细血管
组织液、血浆、淋巴之间的关系
血浆
组织液
细
胞
淋巴
双向渗透
透过毛细血管
淋
巴
循
环
单
向
渗
透
透过
毛细
淋巴
管
O2和营养物质
CO2和代谢废物
内环境
由细胞外液构成的液体环境叫做内环境
单向流动
CO2和代谢废物
血浆
组织液
淋巴
双向渗透
细胞
O2和营养物质
单向渗透
淋巴循环
组织液、血浆和淋巴三者的关系图（默写）
左右锁骨下静脉
单向流动
少量
大量
血浆来源于组织液、淋巴和消化道;淋巴来源于组织液，组织液﹑淋巴的成分最接近;组织液来源于血浆和细胞内液；组织液和血浆之间可以相互渗透，组织液可以渗透到毛细淋巴管形成淋巴，淋巴可以通过淋巴循环进入血液循环，形成血浆。血浆、组织液和淋巴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。
内
环
境
微碱性，pH7.35～7.45
成分复杂，含有多种物质。如无机盐离子、营养物质(血糖、氨基酸、脂类、维生素)、蛋白质、激素、抗体、尿素以及溶解的CO2、O2等。
机体细胞生存的体内环境，细胞外液(实质是一种盐溶液)
组
成
血浆
成分与血浆基本一样
淋巴
淋巴管内流动的液体
成分与组织液、血浆基本一样
三者关系：
小结：
1、下列有关人体细胞外液的叙述中，不正确的是（
）
A
人体内的细胞外液构成人体的内环境
B
人体内的细胞外液主要包括血浆、组织液、淋巴
C
人体内的所有液体统称细胞外液
D
人体内细胞通过细胞外液与环境交换物质
2、血浆中的水来自
（
）
A
组织液
B
血浆、消化道
C
淋巴、组织液
D
消化道、组织液、淋巴
即时巩固：
C
D
3、正常情况下，当人体局部组织活动增加时，代谢产物增加，此时该组织中的
(
)
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
4、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
5、下列属于哺乳动物和人体“内环境”的是（
）
A、肺泡腔内的气体
B、小肠腔内的消化液
C、心室腔内的血浆
D、膀胱内的尿液
D
C
6.人体占体液总量比例最多的是（
）
A.细胞内液
B.细胞外液
C.血浆
D.组织液
7.人体组织液中的氧气要进入组织细胞中参与氧化分解有机物,需要通过的磷脂分子层(
)
A.2层
B.3层
C.4层
D.6层
8.血细胞﹑肌细胞和淋巴细胞所处的内环境分别是(
)
A.血浆﹑体液﹑体液
B.血液﹑体液﹑淋巴
C.血浆﹑组织液﹑淋巴
D.血液﹑细胞外液﹑体液
A
D
C
9﹑右图为人体某组织的一部分，据图回答（1）指出图中所指部位名称②___
；④表示为组织间隙的__________；①表示在毛细血管内的___________;③表示在淋巴管内的________。（2）以上①
﹑
③
﹑
④合称_______液，它构成了体内细胞生活的液体环境，故称____________。
组织细胞
组织液
血浆
淋巴
细胞外
内环境
反馈练习
假如将你身体一块组织拿到体外，如果不提供给它营养和特殊的环境，它能存活下去吗？那为什么机体内的组织细胞却不会死亡呢？
内环境中存在着维持正常生命活动所需的物质和条件！
二、细胞外液(内环境)的成分
资料分析
回答书本上的问题
资料分析讨论提示
　　2、还含有气体分子（主要是氧气和二氧化碳）、调节生命活动的各种激素、其他有机物（如维生素）等。
　　1、表中的化学物质可分为无机物和有机物。无机物包括水和无机盐离子（如Na＋、K＋、
Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Cl－、HPO42－、SO42－、HCO3－）等，有机物包括糖类（如葡萄糖）、蛋白质（如血清白蛋白、血清球蛋白、纤维蛋白原等）、脂质（如各种脂肪酸、脂肪、卵磷脂、胆固醇）、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。
　　3、Na＋、Cl－含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。
　　4、维持血浆的酸碱平衡。
　　5、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形成尿液排出体外。
细胞外液的成分
水
血浆中含有90%~92%的水
气体
其中以氧和二氧化碳最为重要
各种无机离子
其中以Na＋，Cl-,K+,Ca2+,HCO-和HPO42-的量较多
有机化合物
如脂质、氨基酸、葡萄糖、维生素等。
调节生命活动的各种激素
细胞代谢的废物
如氨、尿素等。
内环境中所含成分判断
1.内环境与细胞外液是同一概念，是液体成分，各种细胞都不属于内环境的组成成分。
2.只存在于细胞内的各种成分如血红蛋白、呼吸酶、等属于细胞内液的组成成分，也不属于内环境的组成成分。
3.正常情况下,细胞内部的大分子和外界环境(如肠道)的大分子是不会出现在内环境中的,如血红蛋白、绝大多数的酶、DNA
、
RNA
、结构蛋白、淀粉、纤维素等.
4.一切与外界相通的管腔、囊腔(如消化道、呼吸道、膀胱、子宫等)及外界相通的液体(如消化液、泪液、汗液、尿液等)都不可看作内环境,因而其内所含物质也不可看作存在内环境的物质.
1、内环境中不含
（
）
A
血红蛋白
B
尿素
C
葡萄糖
D
二氧化碳
即时巩固
A
2、人体内环境中，与组织液成分最接近的液体是
(
)
A．血液
B．血清
C．淋巴
D．原尿
C
3.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＋
B
H2O2
酶、抗体、激素、H2O
C
纤维蛋白原、Ca2＋、载体
D
Na＋、HPO42－、葡萄糖、氨基酸
D
4.下列物质中，都可在血浆中找到的一组是(　　)
A．甲状腺激素、O2、尿素、小分子蛋白质
B．氨基酸、纤维素、CO2、Na＋
C．胃蛋白酶、Ca2＋、脂肪、葡萄糖
D．呼吸酶、脂肪酸、尿酸、胆固醇
解析：B项中的纤维素、C项中的胃蛋白酶和D项中的呼吸酶在血浆中找不到，它们也不属于内环境的成分。
答案：A
5、人体血液中不可能出现的是
(
)
A．纤维蛋白原
B．激素
C．淋巴细胞
D．纤维素
3、温
度：
一般维持在37℃左右。
三.细胞外液的渗透压和酸碱度
细胞外液的理化性质
1、渗透压：
2、酸碱度：
相对稳定：在适宜范围内有所变动
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（主要是Na+和Cl+),蛋白质的含量有关。
(1)渗透压
（770KPa)
生理盐水的浓度是多少？为什么医院给人输
液时必须使用生理盐水？
哺乳动物生理盐水的浓度是0.9%的
NaCl溶液。这样的溶液提供的渗透压与血浆等细胞外液相同，所以是血浆的等渗溶液。
(2)酸碱度
正常人的血浆近中性,PH为7.35～7.45,血浆的PH之所以能够保持稳定,与它含有HCO3
?
，HPO4??
缓冲物质
：
H2CO3/NaHCO3;
NaH2PO4/
Na2HPO4
　　
（
7.35－7.45
）
剧烈运动时血浆pH的调节：
碳酸钠进入血液时血浆pH的调节：
1、当酸性物质增加时(如乳酸过多时）
乳酸
+
NaHCO3——→乳酸钠
+H2CO3
H2CO3——→H2O+CO2
2、当碱性物质增多时(如[Na2CO3])
Na2CO3
+
H2CO3——→2NaHCO3
稳态的维持是在神经系统和体体液共同调节下，各器官系统协调活动的结果。
呼吸运动排出
肾脏排出
(3)温度
人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右
四、内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介
内环境既是体内细胞生存的场所，
也是体内细胞与外界进行物质交换的场所。
内环境是如何与外界环境进行物质交换的呢？
四、内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介
代谢终产物CO2
体
体
外
外
营养
物质
尿液
消
化
系
统
呼
吸
系
统
泌尿系统
循
环
系
统
淋巴
组织
液
血浆
O2
细
胞
O2
营养物质
皮
肤
汗液
其他代谢终产物
CO2少量水
残渣
食物
气体
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
细胞直接与内环境进行物质交换，内环境再通过消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统等与外界环境进行物质交换
外
环
境
体
内
细
胞
食
物
消化系统
O2
呼吸系统
皮肤、泌尿系统
尿素等
CO2
内环境
四、内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介
结论：
1、体内细胞与内环境之间直接进行物质交换。体内所有细胞直接获取营养物质的场所都是内环境,不能直接从外界获取.如皮肤的表皮细胞不能从空气中直接吸收利用氧气(O2),而必需从组织液中取.
2、内环境是联系外界环境与细胞内液的桥梁，体内细胞只有通过内环境，才能与外界环境间接进行物质交换。
3.呼吸系统、消化系统、循环系统、泌尿系统是人体实
现物质交换密切相关的四大系统。
人体内的体液各部分之间的关系：
（1）C和D
液体分别为
。
（2）A和B
液体的交换通过组织中的
结
　　构完成。
（3）B和C之间的水分交换方式是
。
（4）A液体中的水分排放到外界去主通要
　　过
和消化道四种结构完成。
细胞内液、淋巴
毛细血管
渗透（自由扩散）
肾、皮肤、肺
P5思考与讨论提示：
　　1．Na＋和Cl－等直接来自于食物，不需要经过消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于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。上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中，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。
　　2．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。
　　主要与呼吸系统有关。
　　3．人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的恒定。详细内容可参考教材第2章关于人体体温调节的内容。参与体温调节的器官和系统有皮肤、肝脏、骨骼肌、神经系统、内分泌系统、呼吸系统等。
　　4．体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液，泌尿系统形成、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，血浆中的尿素主要通过肾脏形成的尿液排出体外。血浆中的CO2通过肺动脉进入肺泡周围的毛细血管，由于血液中的CO2分压大于肺泡中CO2的分压，CO2就从血液中向肺泡扩散，再通过呼气运动将其排出体外。
讨
论：
1）、氧气由血液进入组织细胞中的线粒体共通过几层膜？
（毛细血管壁细胞膜2层——组织细胞膜1层——线粒体膜2层，共5层。）