细胞生活的环境课件(人教版必修三).ppt

名师商城,原平一中肖文来,第1节 细胞生活的环境,6/7/2019,第一节 细胞生活的环境,本章学习目标,1.描述内环境及其作用。 2.说明内环境稳态及其生理意义。 3.关注维持内环境稳态与健康的关系。 4.进行实验，了解生物体维持pH稳定的机制。 5.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。,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？,6/7/2019,第1节 细胞生活的环境,在高温下剧烈运动的人要 人饿了要 人体的体温总是稳定在,大量喝水,吃饭,37左右,6/7/2019,讨论： 1、图1和图2各是什么细胞？请说出细胞的名称。 2、它们分别生活在什么样的环境中？两者的生活环境有何异同？,图1中是人体血液中的血细胞，包括红细胞、白细胞等；图2中是单细胞动物草履虫。,6/7/2019,血细胞,6/7/2019,单细胞与多细胞生物体内细胞的比较,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,血浆中,？,6/7/2019,血液的静置分层现象,6/7/2019,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,6/7/2019,一、体内细胞生活在细胞外液（内环境）中,生物体内以水为基础的液体统称为体液,6/7/2019,内环境中含有的物质： 水 9092% 气体，其中以氧和二氧化碳最重要 有机化合物（蛋白质 氨基酸 葡萄糖等） 代谢废物如氨、尿素等 各种激素,6/7/2019,6/7/2019,3、不同的组织细胞所生活的内环境是不同的,组织细胞,组织液,毛细血管壁细胞,毛细淋巴壁细胞,红细胞、血小板白细胞,血浆、组织液,淋巴、组织液,血浆,6/7/2019,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,6/7/2019,细胞外液的三种主要液体的比较,6/7/2019,拓展,1、体液中除含有大量的水外，还含有许多离子 化合物。细胞内液存在于细胞内，细胞外液存 在于细胞外 2、细胞内液包括：细胞质基质、线粒体基质、 核液等 3、体液之间的含量关系：细胞内液组织液血 浆淋巴 4、不是体液的液体：消化液、泪液、汗液、尿 液等,+,+,6/7/2019,P3思考与讨论提示：,1、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。,6/7/2019,2、相同点： 它们都属于细胞外液； 共同构成人体内环境； 基本化学组成相同。 不同点： 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； 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； 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。,6/7/2019,3、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。,6/7/2019,4、组织水肿,组织间隙液体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,营养不良，血浆蛋白或细胞内蛋白减少,组织细胞代谢旺盛，代谢产物增加,毛细淋巴管受阻,过敏反应,引起组织水肿的原因：,6/7/2019,注意 1.内环境与细胞外液含义相同 从细胞角度看细胞外液 从人体角度看内环境,3.血浆中的血细胞、淋巴中的淋巴细胞以及细胞中的各组分不属于内环境,2.呼吸道、肺泡腔、消化道、膀胱腔、输卵管腔属于外界环境。 汗液、尿液、消化液、泪液不属于体液，也不属于细胞外液（内环境）,6/7/2019,观察教科书中的P3图11和P5图13，理解三者间的关系。,6/7/2019,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,6/7/2019,内环境的概念,由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。 （internal environment） 包括：血浆、组织液、淋巴,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,6/7/2019,小结,血浆、组织液和细胞内液之间的水分、无机盐、小分子有机物经常不断地交换，维持一种动态平衡。 淋巴来源于组织液，组织液来源于血浆；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。,归纳与整理 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。 正常内环境中必定有活细胞存在。 人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺等有孔道与外界相通的结构中的液体应视为外部环境。,6/7/2019,例：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,体内的一些液体如尿液、泪液、消化液等不是细胞外液。 内环境与细胞外液是同一概念。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。 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。,6/7/2019,二、细胞外液的成分,资料分析,P4,6/7/2019,图 血浆的主要成分,6/7/2019,细胞外液的三种主要液体的比较,6/7/2019,细胞外液的三种主要液体的比较,6/7/2019,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。,6/7/2019,3、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。,6/7/2019,三、细胞外液的渗透压和酸碱度（P5 ）,1、细胞外液的理化特性包含几个主要方面？ 2、浓度与细胞生存的关系。 3、渗透压的概念以及与浓度的关系。 在37度时，人的血浆渗透压和细胞内液的 渗透压相当有什么意义？ 4、细胞外液的酸碱度和温度与细胞的生命 活动有什么关系？举例说明。,阅读理解,6/7/2019,细胞外液的成分、渗透压和酸碱度,1、血浆中的主要成分 （1）水，占90% （2）气体，以氧气和二氧化碳最为重要 （3）各种无机离子，钠、氯、钾、钙碳酸根、磷酸根的量最多 （4）有机化合物，如脂质、葡萄糖、核苷酸、维生素等 （5）各种激素 （6）细胞代谢的废物，氨、尿酸、尿素等 提示：组织液、淋巴液的成分与血浆的成分近似，但蛋白质含量较血浆中低。,6/7/2019,细胞外液的渗透压,可见，非电解质溶液的渗透压与摩尔浓度相等，而电解质溶液的渗透压则与该电解质电离后产生多少带电离子有关。,溶液的渗透压：是指溶质微粒对水的吸引力。,6/7/2019,6/7/2019,2、细胞外液的渗透压、酸碱度和温度,（1）细胞外液的理化性质的溶液的渗透压：是指溶质微粒对水的吸引力。三个主要方面：渗透压、酸碱度、温度 （2）溶液的渗透压：是指溶质微粒对水的吸引力。血浆渗透压的大小主要与无机盐蛋白质的含量呈正相关。细胞外液渗透压的90%以上来自钠离子和氯离子。 （3）正常人血浆的PH为7.357.45，近中性，这种稳定性与碳酸根离子和磷酸根离子有关。 （4）细胞外液的温度一般维持在37度。适宜酶的活性的温度。,6/7/2019,内环境理化性质的三个主要方面：,1.酸碱度pH （ 7.357.45 ）,2.渗透压（约770KPa ),3.温度( 37. 0左右 ),相对稳定：在适宜范围内有所变动,6/7/2019,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：,6/7/2019,1、当酸性物质增加时(如乳酸HL过多时） HL + NaHCO3NaL +H2CO3 H2CO3H2O+CO2 2、当碱性物质增多时(如Na2CO3) Na2CO3 + HCO32NaHCO3 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,6/7/2019,.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,图 细胞直接与内环境进行物质交换,6/7/2019,内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介,6/7/2019,内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介,6/7/2019,内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介,6/7/2019,四、内环境是细胞与外界进行物质交换的媒介,6/7/2019,为什么内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介？,体外,内环境,体外,细胞内液,体外,体外,呼吸系统,消化系统,泌尿系统,皮肤,营养物质,营养物质,代谢废物,O2,CO2,代谢废物,代谢废物,O2,CO2,重吸收,6/7/2019,内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介,1、体内细胞直接与内环境进行物质交换 2、内环境与外界环境进行的物质交换。需要体内各器官系统的参与 与新陈代谢直接有关的四个系统：循环、呼吸、消化、泌尿系统 与新陈代谢起着调节作用的系统是：内分泌系统、神经系统 3、细胞和内环境是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖内环境。也参与了内环境的的形成与维护,6/7/2019,与体内细胞进行物质交换直接有关的系统：,6/7/2019,与体内细胞进行物质交换直接有关的系统：,6/7/2019,与体内细胞进行物质交换直接有关的系统：,6/7/2019,外界环境中的物质,食物 O2 CO2 废物,循环系统,血浆,淋巴,组织液,细胞内液,消化系统,呼吸系统,泌尿系统,皮肤,6/7/2019,与体内细胞进行物质交换直接有关的系统：,消化、呼吸 循环、泌尿,6/7/2019,P5思考与讨论提示：,1Na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。,6/7/2019,2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： CO2H2O H2CO3 HHCO3。 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。,若呼吸太快、太深或太慢、太浅会出现什么情况？,根据有关化学平衡的知识，太快、太深的过度呼吸运动使肺泡内CO2浓度大大降低，从而加快了肺部血液中CO2过多扩散入肺泡，排出体外，使上述平衡向左移动，血液中的H浓度减小，PH增大，从而导致呼吸碱中毒。反之，将导致呼吸酸中毒。,6/7/2019,4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。,6/7/2019,1、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,D,2、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,C,3、内环境中不含 （ ） A 胰岛素、氨基酸、尿素 B 酶、甘油、维生素 C 麦芽糖、淀粉、乳糖 D 无机盐、葡萄糖、性激素,C,练一练,6/7/2019,4、下列物质中，不属于人体内环境成分的是（ ） A 钙离子 B 呼吸酶 C 葡萄糖 D 血浆蛋白,B,5、长期营养不良，血浆蛋白降低，会引起组织 水肿，其原因（ ） A 血浆渗入组织的速度降低 B 组织液回渗速率降低 C 淋巴生成速率降低 D 淋巴循环受阻,B,6、人体发生花粉过敏，毛细血管通透性增加，血浆蛋白渗出，会造成局部（ ） A 血浆增加 B 组织液减少 C 组织液增加 D 淋巴减少,C,6/7/2019,A、B、C、以及数字各代表什么？,6/7/2019,细胞外液,6/7/2019,第二关： 1、人和动物的新陈代谢的化学反应主要发生在: A 消化道内 B 血液； C 细胞内； D 肾脏内 2、人的表皮细胞与外界环境的物质交换是一种： A 直接交换； B 间接交换； C 通过内环境进行交换； D 通过体液进行交换。 3、下列疾病中不是由人体内环境中某些成分发生了明显变化而引起的病症是： A 骨软化病 B 骨化不全的佝偻病 C 白化病 D 肌无力,6/7/2019,4.一个人出现组织水肿，其原因可能是 A.血浆中尿素过多 B.皮下脂肪组织积存过多 C.血糖含量过少 D.血浆蛋白含量过少,5.直接参与体内细胞与外界环境之间气体交换的系统是 A.循环系统和消化系统 B.消化系统和呼吸系统 C.循环系统和呼吸系统 D.呼吸系统和泌尿系统,6/7/2019,第三关：拓展题 1、红细胞的内环境是_。 2、葡萄糖从血浆进入组织液经过了几层磷脂分子？ 3、正常人体的体温总能维持在37左右所以说是绝对稳定的。（ ）,（4层）,血浆,6/7/2019,练习：,1.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,6/7/2019,2.下列各项中，能看作是进入内环境的是 A 精子进入输卵管与卵受精 B 牛奶喝进胃中 C 注射胰岛素 D 血液中的氧进入组织细胞中,C,6/7/2019,3.人体发生花粉等过敏反应时，引起毛细血管壁的通透性增加，血浆蛋白渗出，会造成局部 A 血浆量增加 B 组织液增加 C 组织液减少 D 淋巴减少,B,毛细血管壁在正常情况下，只允许水、葡萄糖、无机盐等小分子透出进入细胞间隙，形成组织液。但当毛细血管受过敏反应的影响通透性增加时，原来应留在血管中的血液中的血液大分子蛋白质也能透出细胞间隙，组织液的浓度就会增加，渗透压提高，水渗出增多，导致组织液有所增加。,6/7/2019,4.打吊针时，常配以0.9的生理盐水，其目的主要是 A 供给全面营养 B 供能 C 维持细胞的渗透压 D 供给水,C,6/7/2019,探究实验,血液中含有钙，它与血液凝固有关，如果设法除去血液中的钙，可阻止血液凝固。（柠檬酸钠能去除血液中的钙）。请你协助设计一份探究计划，证明这一结论。 (1)探究的问题：_ (2)做出的假设：_ (3)材料器具：试管架、试管2支、标签2张、新鲜动物血液、柠檬酸钠溶液、生理盐水 (4)实验步骤： 先用标签“甲”和“乙”对两支试管进行编号。 在“甲”试管中加入少量柠檬酸钠， “乙”试管中_. 取新鲜动物血液10mL，在两支试管中各加入5mL并轻轻震荡，然后