【课件】细胞生活的环境课件2022-2023学年高二上学期生物人教版选择性必修1

1、细胞生活的环境第一章人体的内环境与稳态问题探讨：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？说出它们生活环境的异同。2若将图 1 所示的细胞置于图 2 所示细胞的生活环境中，会发生什么变化？图1：血细胞，包括红细胞和白细胞，生活在血浆中。图2：草履虫，生活在水中。相似：都处于液体环境中；不同：血细胞不能与外界环境直接接触，草履虫与外界环境直接接触。血细胞可能会吸水涨破。单细胞生物多细胞生物直接从外界获取生存必需的养料和O2；多细胞生物的细胞不直接与外界接触。这些多细胞生物体内的细胞生

2、活在什么环境中呢？人和草履虫有何不同？人是多细胞生物，草履虫是单细胞生物。人体内的绝大多数细胞都没有与外界环境直接接触，但是草履虫这个单细胞生物直接与外界接触。一、细胞生活的环境体液：体内含有的大量以水为基础的液体体液中除了大量水以外还存在着很多离子和化合物体液包括细胞内液存在于细胞内，约占2/3细胞外液存在于细胞外，约占1/3体内细胞生活在细胞外液中细胞外液又包括血浆、淋巴液、组织液。血浆：血浆和血液是相同的概念吗？请说出你的理解。和血液概念不同。血浆是血液的液体成分，除此之外，血液中还含有大量的血细胞。血细胞包括红细胞、白细胞、血小板。血细胞生存的直接环境是血浆。除此之外，血浆和血清也不是

3、同一概念，血浆中含有血清里没有的某种蛋白质。血管可以划分为静脉、动脉、毛细血管。体循环中的动脉将血液由心脏运送到身体各处，里面富含氧气，而二氧化碳含量较少。毛细血管连接动脉和静脉，是血液中气体和物质进行交换的部位。体循环中的静脉将血液运送到心脏，氧气被组织细胞利用，故含量减少，接收了组织细胞代谢产生的二氧化碳，所以二氧化碳含量相对较多。毛细血管的管道壁是单层细胞。其实除了常见的心血管的动脉和静脉外，还有肺动脉和肺静脉。其作用刚好和上述作用相反，即肺动脉把富含二氧化碳的血浆输送到肺中，这样血浆就可以通过呼吸把二氧化碳排出，把氧气输送到血液中。肺静脉又把富含氧气的血浆送给心脏，完成气体交换的循环过

4、程。组织液：组织液：存在于组织细胞间隙中的液体。它主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成，大部分物质能够被重新吸收回血浆。组织液为细胞提供营养物质，细胞的代谢产物也透过细胞膜进入组织液。绝大多数细胞都浸浴在组织液中，因此，组织液是体内绝大多数细胞直接生活的环境。淋巴液：淋巴液：存在于淋巴管中，它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，经过淋巴结等淋巴器官，并最终汇入血浆。淋巴液中有大量的淋巴细胞等，可以协助机体抵御疾病，对这些细胞来说，淋巴液就是它们直接生活的环境。淋巴液：淋巴管的结构示意图与血管相比有何差异？两者又有何联系？与血管相比，可以发现，血管是

5、互相联通起来的，但是淋巴管有一段是封闭的（盲端）。血管和淋巴管之间有连接。淋巴管盲端结构根据淋巴管的结构示意图，你有何发现？淋巴管的细胞是单层的，并且可以发现细胞像鱼鳞一样互相覆盖，形成只向管内开放的单向活动瓣膜，组织液进入淋巴细胞后不会回流。通过学习，你认为细胞直接生活的环境是什么？为什么？细胞直接生活的环境是细胞外液。细胞外液指的是存在于细胞外的体液，包括血浆、组织液、淋巴液。血细胞直接生活在血浆中；大多数组织细胞生活在组织液中；大量淋巴细胞生活在淋巴液中。所以说，细胞直接生活的环境是细胞外液。你认为消化液、汗液、泪液、尿液、唾液属于细胞外液吗？请说出你的理解。这些液体都不属于细胞外液，细

6、胞外液是体液的一部分，是身体内部的液体。但是这些液体所存在的场所，比如说消化道、皮肤、泪腺、膀胱、嘴巴等都是直接与外界相连的，属于外界环境。所以这些液体不是细胞外液。血浆、组织液、淋巴液之间的联系血浆可由组织液渗透产生、可由淋巴液在左右锁骨下静脉汇入。组织液可由血浆渗透产生，也可与组织细胞进行交换。淋巴液由组织液渗透产生的。大约90%的组织液被重新吸收进入了血液，其余10%进入毛细淋巴管，生成了淋巴液。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。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。请你画出一个示意图表示血浆、组织液、淋巴液之

7、间的关系。如果在上述三种液体的基础上添加细胞内液，又该如何表示他们之间的关系？请再尝试着画出他们之间的示意图。毛细血管壁细胞生活的环境是？毛细淋巴管细胞生活的环境是？淋巴细胞生活的环境是？组织液和血浆淋巴液和组织液淋巴液细胞外液的成分：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。那它们之间的成分有何关系呢？请先看下表，分析血浆中的成分。细胞外液的成分：把血浆里面的物质进行归类其中有营养物质，如葡萄糖、甘油三酯、蛋白质等。代谢废物有尿素、尿酸、二氧化碳等。除了表中所呈现的成分外，还会有激素、维生素和氧气等。细胞外液的成分：血浆中90%是水，其他的10%是蛋白质和无机

8、盐以及其他血浆中运输的物质，如葡萄糖和激素等。因为血浆、淋巴液和组织液之间是有机联系的整体，所以其成分上有一定的相似性，但又不是完全相同的。组织液和淋巴液与血浆之间最大的差别在于，血浆中含有较多的蛋白质，但是组织液和淋巴液中蛋白质含量较少。因为三种液体的成分都含有无机盐，所以在一定程度上反应了生命起源于海洋的观点。细胞外液的成分：葡萄糖来源于食物中的糖类，经过消化道的分解变成葡萄糖，葡萄糖进入血浆中。组织细胞中葡萄糖含量较低时，葡萄糖就会进入组织液，再进入组织细胞中。葡萄糖在组织细胞的细胞质基质中被分解为丙酮酸。氧气来源于呼吸道，可以直接由肺泡细胞直接输送到血浆中。氧气是由血浆中的红细胞携带的

9、，所以氧气要穿过一层膜进入红细胞，后面再由红细胞释放到血浆中，进入组织液，进入组织细胞。但是氧气是在有氧呼吸第三阶段被利用的，所以若要被组织细胞利用，还应进入线粒体内。此时有新的问题出现：若血浆中的葡萄糖被组织细胞利用，最少要穿过几层膜？三层若消化道中的葡萄糖被组织细胞利用，最少要穿过几层膜？七层若红细胞中的氧气被利用，最少要穿过几层膜？六层【例】食物中的淀粉通过系列水解变为葡萄糖，由小肠上皮细胞吸收进入体内。肠腔中的葡萄糖进入组织细胞被利用至少跨过几层生物膜？小肠绒毛上皮细胞细胞毛细血管壁细胞组织细胞毛细血管葡萄糖2221小肠腔【例】O2通过肺部的气体交换从外界进入血浆，经血液运输后扩散至组

10、织细胞并被利用至少须穿过多少层生物膜？肺泡壁细胞毛细血管壁细胞组织细胞红细胞血流方向O22211212内环境中存在的成分：在血浆、组织液、淋巴液中本就存在的成分。如水、无机盐、氨基酸、核苷酸、糖类、脂肪酸、维生素、激素、抗体、神经递质、淋巴因子、氧气、二氧化碳、尿素等。内环境中不存在的成分：在细胞内或者细胞膜上的物质：如受体、糖蛋白、血红蛋白、呼吸酶、解旋酶等在外界环境中的物质：汗液、泪液、尿液等没有被消化吸收的物质：纤维素、淀粉内环境的理化性质1.内环境有哪些理化性质？2.什么是渗透压？3.正常人的血浆pH维持在哪个范围？4.人的血浆pH能稳定在这一范围依靠的是什么？5.人体细胞外液的温度维

11、持在多少？渗透压、酸碱度、温度是指溶液中溶质微粒对水的吸引力近中性，7.357.45酸碱缓冲对37内环境的理化性质：渗透压渗透压：是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，溶质微粒越多，即溶液浓度越高，溶液渗透压越高。血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。在组成细胞外液的各种无机盐离子中，含量上占有明显优势的是 Na+ 和 Cl-，细胞外液渗透压的 90% 以上来源于 Na+ 和Cl-。0.9%的NaCl溶液是血浆的等渗溶液。人的血浆渗透压约为770KPa。血浆渗透压的大小与细胞内液、组织液、淋巴液的渗透压相等。钠离子主要维持细胞外液的渗透压，钾

12、离子主要维持细胞内液的渗透压。组织水肿：组织水肿是组织液增多引起的，但是组织液增多又是因为什么引起的呢？这就要分析组织液增多的原因，要从其来源和去路上分析。组织液来源于血浆，若血浆渗透压降低，会引起组织水肿。营养不良导致血浆中蛋白含量减少，肾小球肾炎会导致蛋白质从尿液中排出去，形成蛋白尿，也造成了血浆中蛋白质含量减少。过敏反应使血管壁通透性增强，所以组织蛋白增多。组织细胞代谢旺盛，代谢产物增多，组织液渗透压增高。淋巴循环受阻导致组织蛋白增多，组织渗透压增高。内环境的理化性质：酸碱度酸碱缓冲对：HCO3- /H2CO3，其次还有HPO42 - /H2PO 4-酸碱缓冲对的作用原理：剧烈运动会使肌

13、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？乳酸到达血浆后，可与碳酸氢钠发生作用，生成乳酸钠和碳酸。碳酸是弱酸，可以分解成水和二氧化碳。血浆中二氧化碳会增多，进而刺激呼吸中枢，使呼吸作用增强，二氧化碳排除。乳酸钠进入血液后与碳酸作用，形成碳酸氢盐，可由肾脏排出。温度：37左右（动态平衡）1代谢越旺盛，释放的能量越多，温度也相对越高。 幼年 成年 老年 女性 男性 同一个人1日内不超过 发烧：体内的细胞要攻击抵抗病原体，代谢相应的旺盛起来，所以温度高。细胞如何与外界环境进行物质交换呢？细胞可以通过内环境与外界环境进行物质交换细胞作为一个开放

14、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。1.Na+、葡萄糖、氨基酸和 O2 等分别是经过什么途径进入内环境的？钠离子来自食物，不需要消化就能直接吸收；葡萄糖、氨基酸来自食物中的糖类和蛋白质。糖类和蛋白质这些大分子物质需要通过消化系统的消化进行分解，成为葡萄糖和氨基酸小分子物质后才能被吸收。吸收后就可进入小肠绒毛内的毛细血管中。氧气从外界获得，在呼吸系统中进行气体交换。1.Na+、葡萄糖、氨基酸和 O2 等分别是经过什么途径进入内环境的？钠离子来自食物，不需要消化就能直接吸收；葡萄糖、氨基酸来自食物中的糖类和

15、蛋白质。糖类和蛋白质这些大分子物质需要通过消化系统的消化进行分解，成为葡萄糖和氨基酸小分子物质后才能被吸收。吸收后就可进入小肠绒毛内的毛细血管中。氧气从外界获得，在呼吸系统中进行气体交换。2参与维持 pH 的 HCO3-/H2CO3 是怎样形成的？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？2细胞代谢产二氧化碳，可与水结合形成碳酸，在碳酸酐酶的作用下，分解生成氢离子和碳酸氢根。3皮肤分泌汗液、泌尿系统排出尿液、呼吸系统呼气排出去。人体内的系统：运动系统消化系统呼吸系统神经系统免疫系统循环系统内分泌系统泌尿系统生殖系统如何用示意图表示内环境与外界环境物质交换的关系？消化系统将营养物质摄入体