高中生物 1.1《细胞生活的环境》学案（2）新人教版必修3

用心 爱心 专心 1 第第 1 1 节节 细胞生活的环境细胞生活的环境 体内细胞生活在细胞外液中 1 体液的概念和组成 在生物体内含有的大量以水为基础的液体 称为体液 体液中除含有大量的水以外 还 含有许多离子和化合物 它包括细胞外液和细胞内液 细胞外液是细胞生活的直接液体环境 是体液的一部分 两者关系如下图 2 内环境及其各组分之问的关系 内环境的概念 由细胞外液构成的液体环境叫做内环境 包括血浆 组织液和淋巴 各组分之间的关系 a 各组分之间的形成关系如图 组织液 血浆和淋巴之间的关系 从图中可以看出 巾 l 浆和组织液之间的物质交换是双向的 毛细血管壁有一定的通 透性 正常情况下除血细胞和大部分血浆蛋白外 其他物质都可以通过毛细血管壁 淋巴 与组织液之间的物质交换是单向的 毛细淋巴管的功能是回收组织液 组织液中的一些物质 一旦进入毛细淋巴管就成为淋巴 经过淋巴循环汇入血浆 淋巴和血浆之间的物质交换也 是单向的 淋巴液在左右锁骨下静脉处流入血浆 b 各组分之问的成分关系 组织液 淋巴 血浆成分相似 实质都是一种盐溶液 类似于海水 在一定程度上反 映了生命起源于海洋 血浆中含有较多的蛋白质 而组织液和淋巴中蛋白质含量很少 三者共同构成体内细胞生活的环境 深化 1 人的呼吸道 消化道 泪腺 尿道等由孑 L 道与外界相连 储存的液体也直接与外界接触 所以这些液体一般不称为体液 而称为外界溶液 2 不同人体细胞所处的内环境不同 细胞名称所处内环境 组织细胞组织液 毛细胞血管壁细胞血浆 组织液 毛细淋巴管壁细胞淋巴 组织液 血细胞血浆 淋巴细胞和吞噬细胞淋巴 血浆 用心 爱心 专心 2 3 血液包括血浆和血细胞 血液并不全是体液 而血浆则属于体液中的细胞外液 血浆 蛋白一般位于血浆内 是内环境中的成分 而血红蛋白位于红细胞内 它不属于内环境中的 成分 考点 2 细胞外液的理化性质 积累 1 渗透压 1 定义 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 具体如下表 3 血浆渗透压的大小主要与无机盐和蛋白质的含量有 关 细胞外液渗透压的 90 以上来源于 Na 和 Cl 2 酸碱度 1 正常人血浆近中性 pH 为 7 35 7 45 2 维持因素 存在缓冲对如 H2CO3 NaHCO3 NaH2PO4 Na2HPO4 等 3 温度 人体细胞外液的温度一般维持在 37 左右 人体内酶的最适温度也是 37 左右 温度 过高或过低都会影响酶的活性 从而影响人体的新陈代谢 深化 1 影响细胞外液渗透压的因素比较 以血浆为例 影响因素含量 作用原因 无机盐 Na Cl 0 74 主要含量多 相对分子质量小 微粒数多 蛋白质 6 9 次要含量多 相对分子质量大 微粒数少 葡萄糖 0 08 次要含量少 微粒数少 知识拓展 1 糖尿病患者 由于血糖浓度比较高 对血浆的渗透压的影响比较大 使得血浆渗透压升高 这是糖尿病患者常常感觉口渴的原因 2 人剧烈运动后会产生乳酸 但是乳酸对人体 pH 影响不大 其调节过程如下 用心 爱心 专心 3 2 维持酸碱平衡的体系 Na K 和 HCO3 HPO42 等构成体液中的缓冲体系 具有一定的缓冲能力 可以维持体液的 酸碱平衡 考点 3 内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介 积累 内环境与外界环境的物质交换 1 细胞通过内环境不断从外界环境中获取所需要的物质 同时又不断排出代谢产生的 废物 从而维持正常的生命活动 因此内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介 2 直接参与和内环境进行物质交换的系统有四个 消化系统 呼吸系统 循环系统和 泌尿系统 不同的组织细胞生活的内环境不同 特别提醒 1 内环境的 内 与 外 是相对的 从细胞角度看就是细胞外液 对人体的外界环境而言 细胞外液就是内环境 因此 内环境是联系细胞与外界环境的桥梁 2 由上图示和分析可知内环境与外界环境的物质交换过程 需要体内各个器官系统的参 与 同时细胞和内环境之间也是相互影响 相互作用的 细胞不仅依赖于内环境 也参与内 环境的形成和维持 血浆是血液的一部分 是血细胞直接生活的液体环境 属于机体内环境的组成成分 造成组织水肿的可能原因有 1 花粉等导致过敏反应时 组织细胞释放组织胺 使毛细血管壁通透性增加 血浆蛋白 减少 组织间隙蛋白质增多 组织间隙水滞留 2 严重营养不良引起血浆蛋白减少 渗透压下降 血浆渗透压受血浆白蛋白含量影响较 大 任何使血浆白蛋白减少的因素都会引起血浆渗透压下降 组织液回流力量减弱 组织内 液体增加 3 在某些病理条件下 淋巴管道堵塞 淋巴回流受阻 引起淋巴性水肿 4 肾脏病变引起细胞内外液体交换失衡 急性肾小球肾炎 肾小球滤过膜通透性降低 慢性肾小球肾炎 大量肾单位破坏 肾小球滤过面积减少 等均导致肾小球滤过率下降 引起 水滞留 第 2 节 内环境稳态的重要性 用心 爱心 专心 4 考点 1 内环境的稳态与意义 积累 1 内环境的动态变化 1 原因 随着外界环境因素的变化和体内细胞代谢活动的进行 内环境的各种化学成分和 理化性质在不断的发生变化 2 事实 一般情况下 正常人体内血浆 pH 为 7 35 7 45 体内温度接近 37 血糖 浓度正常范围为 0 80 1 20 9 L 等 可见内环境稳态是一种动态的稳态 而不是恒定的状 态 2 稳态的概念 正常机体通过调节作用 使各个器官 系统协调活动 共同维持内环境的相对稳定的状 态叫做稳态 3 稳态的调节机制 1 维持内环境稳态的基础 人体各器官 系统协调一致地正常运行 是维持内环境稳态的基础 2 内环境稳态与消化 呼吸 循环 排泄系统的功能联系 内环境与四大系统在气体交换中的作用 氧气从外界进入组织细胞需要多种器官 系统的参与 首先氧气借助呼吸系统进入肺泡 然后扩散进入肺泡周围的毛细血管 借助血液循环到达组织细胞处 接着从组织细胞周围的 毛细血管扩散出来 经组织液进入组织细胞 参与物质的氧化分解 二氧化碳的排出过程与 氧气的进入过程刚好相反 内环境与四大系统在营养物质交换中的作用 各种营养物质必须经消化系统的消化 吸收才能进入循环系统 然后经循环系统的运输 才能到达组织细胞周围的组织液 接着被吸收进入组织细胞 组织细胞代谢产生的废物 也 必须先进入组织液 才能通过循环系统的运输后 借助呼吸系统或泌尿系统 皮肤排出体外 3 维持稳态的调节机制 最初推测 法国生理学家贝尔纳曾推测 内环境的恒定主要依赖于神经系统的调节 经典解释 内环境稳态是在神经调节和体液调节的共同作用下 通过机体各种器官 系 统分工合作 协调统一而实现的 现代观点 内环境稳态的调节是一种反馈调节 神经一体液一免疫调节网络是机体维持 稳态的主要调节机制 4 内环境稳态的重要意义 内环境稳态是机体进行正常生命活动的必要条件 因为新陈代谢过程发生许多复杂的酶 促反应 而酶促反应要求的理化条件是比较严格的 1 适宜的温度 酸碱度和某些离子浓度是酶正常发挥催化作用的基本条件 2 渗透压是维持组织细胞结构与功能的重要因素 3 正常的 m 糖浓度和血氧含量是供给机体所需能量的重要保障 所以只有体内有一个相对稳定的内环境 才能使细胞少受甚至不受外环境变化的干扰而 保持其正常的生理活动 进而更好地适应变化较大的外环境 深化 1 稳态的实质 稳态是指内环境中的化学成分和理化性质处于一种相对稳定的状态 内环境保持动态的平衡 2 人体维持稳态的调节能力 用心 爱心 专心 5 人体维持内环境稳态是有一定限度的 当外界环境的变化过于剧烈 或人体自身的调节 功能出现障碍时 内环境稳态就会遭到破坏 3 内环境稳态重要性的理解 正常情况下 人体的内环境总是处于稳定状态的 内环境的稳态一旦失衡 就会导致细 胞代谢的紊乱和某些生理活动出现障碍 严重时会危及生命 如 1 当患肠胃炎时 我们常常感到四肢无力 其原因是体内丢失了大量的无机盐 使无 机盐的平衡遭到破坏 由于肠胃炎导致消化道对无机盐的吸收能力减弱 因此 需要输液来 补充无机盐 维持无机盐的平衡 2 当我们较长时间没有进食而饥饿时 或当我们由蹲位突然站立时 常感到四肢无力 头晕 眼花 这是由于低血糖引起的 较长时间没有进食 血糖来源缺乏 血糖浓度降低 由蹲位突然站立大脑供血量减少 葡萄糖供应不足 大脑得不到足够的能量而引起头晕 3 当我们感冒发烧时 食欲不振 进而引起四肢无力等症状 这是由于体温升高 影 响了消化酶等各类酶的催化功能 导致消化不良和其他代谢活动的紊乱 考点 2 实验 生物体维持 pH 稳定的机制 原理 通过向自来水 缓冲液 生物材料中加入酸或碱溶液引起的 pH 变化 定性说明人体内液体 环境与缓冲液相似而不同于自来水 从而说明生物体维持 pH 相对稳定的机制 深化 实验结论 生物体 pH 稳定的机制为生物材料中含有 H2CO3 NaHCO3 NaH2PO4 Na2HPO4 等缓 冲对 它们能够对酸碱度的变化起到缓冲作用 特别提醒 盐酸有腐蚀性 应避免它与皮肤和眼睛接触 也不要入口 若有酸洒落或溅出 要立即用水 冲洗 15 min 氢氧化钠也有腐蚀性 注意事项同盐酸 血液对稳态的维持具有重要作用 1 机体细胞直接与组织液进行物质交换 但由于组织液的流动范围有限 因此必须依 靠血液在组织液与各内脏器官之间运输各种物质 然后才能通过各内脏