资源简介

(共41张PPT)
第1节 细胞的生活环境
选择性必修1/第1章/人体的内环境与稳态/
什么是内环境？
内环境具有哪些理化性质？
人体细胞如何与外界环境进行物质交换？
本节聚焦
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。
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2
草履虫
（单细胞生物）
血细胞
（红细胞、白细胞、血小板等）
外界水环境
血浆中
直接与外界环境进行物质交换
不直接与外界环境进行物质交换
都是
液体环境
图1
讨论2.若将细胞生存环境互换，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。
直接生活在外界水环境中，从中直接获取养料和氧，并将代谢废物直接排入水中。
单细胞生物：
多细胞生物：
　　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。
思考：多细胞生物的细胞直接生活的环境是什么？它们是如何和外界进行物质交换的？
归纳小结：
一.体内细胞生活在细胞外液中
体液：生物体内含有大量以水为基础的液体，统称为体液。
体液组成：
细胞外液
细胞内液
体液
组织液
血浆
淋巴液等
存在于细胞内约占2/3
存在于细胞外约占1/3
1.体液
泪液、汗液、尿液、消化液是人体内的体液吗？如果是，是细胞内液还是细胞外液？
泪液、汗液、尿液、消化液它们虽在人体内贮存，但由于其所在器官都直接与外界环境相通，因此不能算作体液，也就更谈不上是细胞外液了。
判断标准：看是否直接与外界相通。
一定不属于
细胞外液的物质
道、腔中的成分：即一切与外界相通的液体，（如：消化液、泪液、尿液、唾液、汗液)
细胞膜上的成分(如：载体蛋白、受体)
细胞内的成分(如：血红蛋白、核酸、呼吸酶、H2O2酶等)
总结：常见的一定不属于(细胞外液)内环境的物质
不能被人体直接吸收的物质，如纤维素、麦芽糖等
一.体内细胞生活在细胞外液中
2.细胞外液
有人说：“血液就是血浆”你认为这种说法恰当吗？
血浆
白细胞、血小板
红细胞
白细胞
红细胞
血小板
血浆是血细胞的直接生活环境。
离心前
离心后
注意：血浆≠血液!！
一.体内细胞生活在细胞外液中
2.细胞外液
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
一.体内细胞生活在细胞外液中
2.细胞外液
组织液：存在于组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液。
组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。
血浆
由毛细血管壁渗出
组织液
大部分物质被重吸收
营养物质
代谢物质
绝大多数细胞都浸浴在组织液中
一.体内细胞生活在细胞外液中
2.细胞外液
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。淋巴液在淋巴管中流动，经淋巴结等淋巴器官，并最终汇入血浆。淋巴管中有大量的淋巴细胞，可以协助机体抵御疾病。
淋巴液是淋巴细胞等直接生活的环境。
组织液
由毛细淋巴管壁进入淋巴管
淋巴液
经淋巴结等器官汇入
血浆
为什么组织液和淋巴液之间是单向关系？
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
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
血浆、组织液和淋巴液之间的关系
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。
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)。
血浆
组织液
淋巴液
淋巴
循环（左右锁骨下静脉）
动脉端毛细血管壁
单向渗透
静脉端毛细血管壁
毛细淋巴管壁
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。
一.体内细胞生活在细胞外液中
3.内环境
内环境：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。
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。
内环境
内环境=细胞外液
“外”是对细胞而言，
“内”是对人体而言。
小结：
随堂练习
1.思考回答以下问题：
(1)血细胞直接生活的环境：________
(2)绝大多数组织细胞直接生活的环境：_________
(3)淋巴细胞直接生活的环境：_____________
(4)毛细血管壁细胞生活的环境：________________
(5)毛细胞淋巴管壁细胞生活的环境：_____________
血浆
组织液
淋巴液和血浆
血浆和组织液
淋巴和组织液
淋巴液
血浆
组织液
随堂练习
2.根据模型图，填空：
①__________
②__________
③__________
血浆
淋巴液
组织液
血浆
组织液
（组织细胞）细胞内液
淋巴液
①__________
②__________
③__________
④__________
与生活的联系
1.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(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)。
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。回答以下问题：
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
二.细胞外液的成分
血浆的化学成分
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
三酰甘油 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.血浆中这么多物质，你能将它们归类吗？
水
无机盐（如钠、钾、钙、磷、镁、血清铁、氯、碳酸氢盐等）
无机物
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。
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、葡萄糖等）
（尿素等）
（Ｏ２、ＣＯ２等）
（胰岛素、维生素等）
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、O2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，
甘油三酯是储备的能源物质，
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。
葡萄糖
蛋白质
无机盐
甘油三酯
讨论
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，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。
二.细胞外液的成分
血浆的化学成分
血浆的主要成分
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。
细胞外液本质上是一种盐溶液，类似于海水，这也一定程度地反映了生命起源于海洋。
细胞外液（内环境）各成分的区别和联系
项目 血浆 组织液 淋巴液
成分来源 ①从消化道吸收而来；②从组织液中回渗而来；③淋巴液在左右锁骨下静脉汇入 ①血浆透过毛细血管壁；②组织液细胞代谢 ①组织液渗入毛细淋巴管②从消化道吸收而来
化学成分 营养物质，代谢废物，O2、CO2等气体，血浆蛋白、激素等 与血浆相比，蛋白质含量低 生活的细胞 各种血细胞 大多数体细胞 淋巴细胞和吞噬细胞等
联系 ①三者成分相似，实质是一种盐溶液②三者共同组成体内细胞生活的环境 关于内环境成分的再次提醒
小肠吸收的需要在血浆与淋巴中运输物质：营养物质/代谢废物；
细胞合成的分泌物质：激素，抗体，胞外酶，神经递质等；
气体和无机盐。
属于内环境成分的主要物质：
细胞内部特有的物质：包括结构蛋白（例如血红蛋白）和胞内酶（例如呼吸酶、ATP合成酶、DNA聚合酶等）、核酸、糖原等；
细胞膜的成分：例如受体蛋白、载体蛋白；
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）、尿液、泪液、唾液、汗液等；
不能被消化吸收的物质：纤维素、淀粉、麦芽糖等
不属于内环境成分的四类物质：
细胞内和消化道内发生的生理过程不属于内环境
三.内环境的理化性质
外界溶液浓度
小于
细胞质浓度
外界溶液浓度
大于
细胞质浓度
外界溶液浓度
等于
细胞质浓度
0.09%NaCl溶液
（低渗溶液）
9%NaCl溶液
（高渗溶液）
0.9%NaCl溶液
（等渗溶液）
细胞吸水膨胀
细胞失水皱缩
细胞形态不变
在细胞外液中细胞会出现这样的情况吗？
三.内环境的理化性质
内环境的理化性质：
渗透压、酸碱度、温度。
1.渗透压：溶液中溶质微粒对水分子的吸引力。
(1)决定因素：单位体积内溶质微粒的数目（物质的量浓度），单位体积中溶质微粒数越多其吸水力就越强。
(2)只比较单位体积内微粒的数目，与微粒的大小与种类无关。
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 。
细胞外液渗透压主要与_____有关；
细胞内液渗透压主要与_____有关；
无机盐
蛋白质
Na+和Cl-
Na+
K+
血浆渗透压≈770kPa，相当于细胞内液的渗透压
1.为什么细胞外液中蛋白质的含量高于无机盐，但是细胞外液渗透压90%以上来源于Na+和Cl-？
虽然细胞外液中蛋白质的质量分数高于无机盐，但是蛋白质是大分子物质，其相对分子质量远大于无机盐的相对分子质量，
所以单位体积细胞外液中的Na+和Cl-的数目远高于蛋白质,
而渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目
思考
三.内环境的理化性质
2.为什么医院里给病人输液时必须使用生理盐水（质量分数为0.9%的NaCl溶液）？
3.还有没有其他等渗溶液？
4.甘露醇是临床抢救特别是脑部疾患抢救常用的一种药，甘露醇进入体内后能提高血浆渗透压，使组织脱水，可降低颅内压和眼内压，从此描述来看，甘露醇属于____（低渗/高渗）溶液；
生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液，溶液渗透压与细胞外液的渗透压大致相等，是血浆的等渗溶液，注射等渗溶液不会引起血浆等细胞外液渗透压的改变，减少对细胞的影响。
质量分数为5%的葡萄糖溶液
高渗
三.内环境的理化性质
关于组织水肿
组织间隙中积聚的组织液过多而引起的水肿。
血浆渗透压下降或组织液渗透压升高，而导致水分过多地进入组织液。
三.内环境的理化性质
组织水肿的原因
组织间隙中积聚的组织液过多将导致组织水肿，引发原因如下：
组织水肿
肾小球肾炎
组织蛋白增多
血浆渗透压下降
过敏反应
淋巴循环受阻
血浆蛋白减少
组织渗透压升高
组织代谢旺盛，代谢产物增加
营养不良
三.内环境的理化性质
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
碱性食物
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
三.内环境的理化性质
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。
四.细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
细胞直接与内环境进行物质交换（箭头代表物质运输方向）
细胞为一开放系统，可以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，从而维持细胞正常的生命活动。
思考：内环境如何与外界环境进行物质交换的呢？
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O2等分别是通过什么途径进入内环境的？
Na+、葡萄糖、氨基酸通过消化系统进入内环境。
O2通过呼吸系统进入内环境。
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？
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
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。
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
O2
CO2
参与物质交换的系统：
消化系统
呼吸系统
循环系统
泌尿系统
参与物质交换的器官：
肺
小肠
肾
皮肤
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。
内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介
内环境是细胞直接生活的环境
练习与应用
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。（ ）




练习与应用
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
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。
(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
.
练习与应用
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。

展开更多......

收起↑