1.1細胞生活的環(huán)境課件高二上學期生物人教版選擇性必修1

1.1細胞生活的環(huán)境選擇性必修1第1章人體的內環(huán)境與穩(wěn)態(tài)在初中的生物學課上，你曾觀察過多種動物細胞的裝片。右側的兩幅圖片你一定還有印象。問題探討討論1.圖1和圖2所示的各是什么細胞它們分別生活在什么樣的環(huán)境中嘗試說出它們生活環(huán)境的異同。圖1圖1所示的是人血液中的血細胞,包括紅細胞、白細胞、血小板等;兩者生活環(huán)境的相似之處是:都是液體環(huán)境。不同之處是:血細胞生活在血漿中,并不直接與外界環(huán)境進行物質交換,而草履蟲生活在外界環(huán)境中,直接與外界環(huán)境進行物質交換。圖2所示的是單細胞動物草履蟲。血細胞生活在血漿中,草履蟲直接生活在外界水環(huán)境中。在初中的生物學課上，你曾觀察過多種動物細胞的裝片。右側的兩幅圖片你一定還有印象。問題探討討論2.若將圖1所示的細胞置于圖2所示細胞的生活環(huán)境中，會發(fā)生什么變化圖1若將血細胞置于草履蟲生活的水環(huán)境中,血細胞會出現(xiàn)吸水膨脹直至破裂的現(xiàn)象。本節(jié)聚焦·什么是內環(huán)境？·內環(huán)境具有哪些理化性質？·人體細胞如何與外界環(huán)境進行交換？一、體內細胞生活在細胞外液中--體液細胞內液體液細胞外液組織液血漿淋巴液等存在于細胞內，約占2/3存在于細胞外，約占1/3血液成分紅細胞白細胞血小板血細胞血漿血液血漿是血細胞直接生活環(huán)境一、體內細胞生活在細胞外液中--細胞外液組織液是體內絕大多數(shù)細胞直接生活的環(huán)境組織液，存在于組織細胞間隙的液體，又叫組織間隙液。絕大多數(shù)細胞都浸浴在組織液中。血漿組織液通過毛細血管壁滲出大部分物質被重吸收細胞營養(yǎng)物質代謝產物一、體內細胞生活在細胞外液中--細胞外液盲端組織液淋巴液血漿毛細淋巴管壁進入毛細淋巴管淋巴結為什么組織液和淋巴液之間是單向關系？血細胞直接生活的環(huán)境：________絕大多數(shù)組織細胞直接生活的環(huán)境：_________淋巴細胞直接生活的環(huán)境：__________毛細血管壁細胞生活的環(huán)境：___________________毛細胞淋巴管壁細胞生活的環(huán)境：__________________小結各種細胞直接生活的環(huán)境血漿組織液淋巴液血漿、組織液淋巴液、組織液腦脊液是腦細胞直接生活的環(huán)境，屬于細胞外液思考.討論血漿、組織液和淋巴液之間的關系微靜脈組織液中的物質返回血液循環(huán)系統(tǒng)組織液中的物質返回淋巴系統(tǒng)血漿中的物質進入組織液組織細胞毛細淋巴管毛細血管微動脈觀察下圖，回答問題。1.為什么說細胞外液是細胞直接生活的環(huán)境？2.血漿、組織液和淋巴液之間有什么內在聯(lián)系？請依據(jù)下圖繪制出能反映三者聯(lián)系的模式圖（用中文和箭頭表示）。3.為什么說全身的細胞外液是一個有機整體？細胞外液是指存在于細胞外面的液體，包括血漿、組織液和淋巴液等。血細胞直接生活在血漿中，體內絕大多數(shù)細胞直接生活在組織液中，大量淋巴細胞直接生活在淋巴液中。所以說，細胞外液是體內細胞直接生活的環(huán)境。1.為什么說細胞外液是細胞直接生活的環(huán)境？2.血漿、組織液和淋巴液之間有什么內在聯(lián)系？請依據(jù)下圖繪制出能反映三者聯(lián)系的模式圖（用中文和箭頭表示）。當血漿流經(jīng)毛細血管時,水和一切能夠透過毛細血管壁的物質可以在毛細血管動脈端滲出,進入組織細胞間隙而成為組織液,絕大多數(shù)的組織液在毛細血管靜脈端又可以重新滲入血漿中。少量的組織液還可以滲入毛細淋巴管,形成淋巴液,淋巴液經(jīng)淋巴循環(huán)由左右鎖骨下靜脈匯入血漿。2.血漿、組織液和淋巴液之間有什么內在聯(lián)系？請依據(jù)下圖繪制出能反映三者聯(lián)系的模式圖（用中文和箭頭表示）。淋巴液毛細淋巴管壁淋巴循環(huán)血漿組織液毛細血管壁細胞內液組織細胞膜3.為什么說全身的細胞外液是一個有機整體？人體細胞外液主要由組織液、血漿和淋巴液等構成,它們雖然分布在人體不同部位(血漿位于血管內,組織液分布于組織細胞之間,淋巴液分布于淋巴管),但基本化學成分相同,并且彼此緊密聯(lián)系,共同構成人體細胞生活的內環(huán)境。由此可見,全身的細胞外液是一個有機的整體。一、體內細胞生活在細胞外液中--內環(huán)境血漿、組織液和淋巴液通過動態(tài)的有機聯(lián)系，共同構成機體內細胞生活的直接環(huán)境。為了區(qū)別于個體生活的外界環(huán)境，人們把這個由細胞外液構成的液體環(huán)境叫作內環(huán)境(internalenvironment)。外界環(huán)境個體內環(huán)境細胞二、細胞外液的成分成分含量成分含量丙氨酸氨基轉移酶9~60U/L總膽固醇3.1~5.2mmol/L總蛋白65~85g/L鈉137~147mmol/L總膽紅素5~21μmol/L鉀3.5~5.3mmol/L堿性磷酸酶45~125U/L鈣2.2~2.65mmol/L尿素2.8~7.2mmol/L磷0.81~1.45mmol/L肌酐57~111μmol/L鎂0.73~1.06mmol/L尿酸208.3~428.4μmol/L血清鐵11~30umol/L葡萄糖3.9~6.1mmol/L氯99~110mmol/L乳酸脫氫酶140~271U/L碳酸氫鹽21~28mmol/L三酰甘油0~1.7mmol/L總CO221~31.3mmol/LU表示酶的活力單位思考.討論血漿的化學組成1.如何將表中物質按化學性質進行歸類？2.除表中成分外，血漿中還可能含有哪些物質？3.回憶所學知識，你能說出其中那些物質在人體中的作用？4.從葡萄糖、甘油三酯、尿素、鈉中，任選一種你熟悉的成分，分析它的來源和去路，并說明這與人體的哪些系統(tǒng)有關系？1.如何將表中物質按化學性質進行歸類？提示：表中的化學物質可分為無機物和有機物。無機物包括水和無機鹽離子，（如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO3-）等，有機物包括糖類（如葡萄糖）、蛋白質（如血清白蛋白、血清球蛋白、纖維蛋白原等）、脂質（如各種脂肪酸、脂肪、卵磷脂、膽固醇）、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。2.除表中成分外，血漿中還可能含有哪些物質？提示：還含有氣體分子（主要是氧氣和二氧化碳）、調節(jié)生命活動的各種激素、其他有機物（如維生素）等。3.回憶所學知識，你能說出其中那些物質在人體中的作用？提示：Na+、Cl-含量較多。它們的作用主要是維持血漿滲透壓。HCO3-、HPO42-維持血漿的酸堿平衡。4.從葡萄糖、甘油三酯、尿素、鈉中，任選一種你熟悉的成分，分析它的來源和去路，并說明這與人體的哪些系統(tǒng)有關系？血漿中的葡萄糖主要來源于食物中的糖類。食物中的淀粉經(jīng)消化系統(tǒng)消化后,分解為葡萄糖,經(jīng)小腸線毛吸收后進入血液,通過血液循環(huán)運輸?shù)饺砀魈?。進入組織細胞后,葡萄糖主要用于氧化分解放能,為生命活動提供能量。生成的CO2和水,先排入內環(huán)境中,然后通過血液循環(huán)運輸?shù)较鄳课慌懦?CO2由呼吸系統(tǒng)排出,多余水分主要由泌尿系統(tǒng)排出。三酰甘油的來源和去路與糖類物質相似。尿素主要在肝合成，原料是氨基酸代謝產生的含氮廢物，而氨基酸主要來源于食物中蛋白質的分解。肝合成的尿素，主要通過血液循環(huán)運輸?shù)侥I，隨尿液排出體外；少量尿素通過汗液排出體外。鈉主要來自食物，經(jīng)消化系統(tǒng)直接吸收進入血液。血液中的鈉主要通過尿液排出體外，少量鈉通過汗液排出體外。4.從葡萄糖、甘油三酯、尿素、鈉中，任選一種你熟悉的成分，分析它的來源和去路，并說明這與人體的哪些系統(tǒng)有關系？4.從葡萄糖、甘油三酯、尿素、鈉中，任選一種你熟悉的成分，分析它的來源和去路，并說明這與人體的哪些系統(tǒng)有關系？思考：①人體代謝所需的O2從外界環(huán)境到達組織細胞被利用，至少穿過幾層生物膜？葡萄糖呢？②代謝產生的CO2從組織細胞排出到外界環(huán)境，至少穿過幾層生物膜？1.養(yǎng)料（如葡萄糖進入組織細胞）轉移途徑：消化→吸收→血液循環(huán)→組織液→組織細胞穿膜層數(shù)：進出小腸粘膜上皮細胞（2）+ 進出毛細血管壁細胞（4）+ 進入組織細胞（1）=7層2.氣體（如O2）轉移途徑：肺泡→肺毛細血管→血液循環(huán)→毛細血管→組織液→組織細胞穿膜層數(shù)：進出肺泡壁細胞（2）+ 進毛細血管壁細胞（2）+ 進出紅細胞（2）+ 出毛細血管壁細胞（2）+ 進組織細胞（1）=9層 若被利用，則9+進線粒體（2）=11層二、細胞外液的成分無機鹽約1%蛋白質約7%~9%血液運輸?shù)钠渌镔|少量血漿、組織液、淋巴的成分都相近，其主要區(qū)別是血漿中含有較多的蛋白質，而組織液、淋巴（兩者比較相似）只有很少的小分子蛋白質。細胞外液本質上是一種鹽溶液，類似于海水，這也一定程度地反映了生命起源于海洋?？偨Y：內環(huán)境中的化學物質判斷方法1.是否是細胞內特有的物質，如血紅蛋白、胞內酶（呼吸酶、RNA聚入酶、解旋酶等）2.是否是細胞膜上的成分，如載體、受體等3.是否是分泌到消化道中的物質，如消化酶4.是否是不能被人體吸收的物質，如纖維素、麥芽糖等××××思考：下列物質中不屬于內環(huán)境成分的是_________________1.氧氣2.血紅蛋白3.血漿蛋白4.載體蛋白5.有氧呼吸酶6.H+7.淚液8.消化酶2、4、5、7、8血液不屬于體液細胞中存在于不存在的物質內環(huán)境存在的物質內環(huán)境中不存在的物質營養(yǎng)物質水、無機鹽、葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸①細胞膜上的物質，如細胞膜上起運輸作用的載體蛋白等；②細胞內的物質，如紅細胞內的血紅蛋白等；③人的呼吸道、肺泡腔、消化道、淚腺等有孔道與外界相通的部位,其內的液體,如消化液、汗液、淚液等,不屬于內環(huán)境的成分代謝廢物CO2、尿素等其他物質激素、抗體組胺、纖維蛋白原三、內環(huán)境的理化性質分析圖中細胞內液濃度與細胞外液濃度之間的大小關系：1.滲透壓在細胞外液中細胞會出現(xiàn)這樣的情況嗎？溶液中溶質微粒對水的吸引力單位溶液中溶質微粒的數(shù)目越多，溶液濃度越高，對水的吸引力越大，溶液滲透壓越高。高濃度溶液高滲生理鹽水等滲蒸餾水低滲細胞破裂血漿滲透壓大小主要與無機鹽、蛋白質的含量有關。細胞外液的滲透壓的90%以上來源于Na+和CI-三、內環(huán)境的理化性質2.酸堿度①正常人的血漿近中性：pH為7.35~7.45②酸堿平衡維持：緩沖對NaHCO3/H2CO3Na2HPO4/NaH2PO4調節(jié)機制如下圖所示：三、內環(huán)境的理化性質3.溫度細胞外液的溫度一般維持在37℃左右。四、細胞通過內環(huán)境與外界環(huán)境進行物質交換內環(huán)境是如何與外界進行物質交換的呢？細胞作為一個開放系統(tǒng)，可以直接與內環(huán)境進行物質交換：不斷獲取進行生命活動所需要的物質，同時又不斷排出代謝產生的廢物，從而維持細胞正常的生命活動。思考.討論內環(huán)境如何完成與外界環(huán)境的物質交換結合初中學過的人體消化、呼吸、循環(huán)、排泄等知識，與同學討論以下問題。1.Na+、葡萄糖、氨基酸和O2等分別是通過什么途徑進入內環(huán)境的？思考.討論Na+等來自食物，不需要經(jīng)過消化可直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物質主要來自食物中的糖類和蛋白質。糖類和蛋白質是兩類大分子物質，必須經(jīng)過消化系統(tǒng)的消化，分解為葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物質吸收后主要進入小腸絨毛內的毛細血管中。O2從外界空氣中獲得，通過呼吸運動的吸氣，經(jīng)呼吸道進入肺，在肺泡中與肺部毛細血管進行氣體交換，進入肺部毛細血管中。進入血液中的各類物質經(jīng)血液循環(huán)運輸?shù)饺砀魈幍拿氀苤?，再通過物質交換過程進入組織液和淋巴液。思考.討論2.參與維持pH的HCO3-/H2CO3是怎樣形成的？細胞代謝產生的CO2與H2O結合，形成H2CO3，然后在碳酸酐酶的作用下，發(fā)生下列反應：H2CO3→H++HCO3-。思考.討論3.體內細胞產生的代謝廢物（如尿素和CO2），是通過哪些器官排到體外的？體內細胞產生的代謝廢物主要通過皮膚分泌汗液、泌尿系統(tǒng)排出尿液和呼吸系統(tǒng)的呼氣這三條途徑來排出，其中以泌尿系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的排泄途徑為主。例如，尿素主要通過腎形成的尿液排出體外，CO2主要通過肺擴散出去，再通過呼氣運動排出體外。思考.討論4.請你用簡單的示意圖表示內環(huán)境與外界環(huán)境的物質交換的關系。內環(huán)境是體內細胞與外界環(huán)境進行物質交換的媒介思考.討論5.通過以上討論，是否增進了你對本章章首頁題詩的理解？通過上述討論可以看出,內環(huán)境與外界環(huán)境的物質交換需要體內各個系統(tǒng)的參與。細胞和內環(huán)境是相互影響、相互作用的。細胞依賴于內環(huán)境,也參與內環(huán)境的形成和維持,這就是章題詩中“它讓每一個細胞分享,又靠所有細胞共建”所表達的直接含義。練習與應用一、概念檢測1.人在進行一定強度的體力勞動后，手掌或腳掌上可能會磨出水皰。水皰中的液體主要是組織液，一段時間后水皰可自行消失。請判斷以下有關說法是否確。(1)水皰的成分中蛋白質的含量最高。（）(2)水皰主要是由血漿中的水大量滲出到組織液形成的。（）(3)水皰自行消失是因為其中的液體可以滲入毛細血管和毛細淋巴管。（）(4)水皰的形成和消失說明內環(huán)境中物質是不斷更新的。（）×√√√組織水腫是指組織間隙液體過多而引起的全身或身體的一部分腫脹的癥狀。又稱水腫，浮腫。概念組織水腫①營養(yǎng)不良②腎小球腎炎→血漿蛋白減少→血漿滲透壓下降血漿中的水分進入組織液，組織液增多③淋巴循環(huán)受阻→組織液增多→組織水腫血漿中的水分進入組