选择性细胞生活的环境

选择性必修一（新人教版）第一章第一节

细胞生活的环境问题探讨

1.两图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。在初中的生物学课上，你曾观察过多种动物细胞的装片。左侧的两幅图片你一定还有印象。血细胞直接置于外界环境中，可能会由于pH、渗透压等理化性质不同而导致死亡。红细胞白细胞图1所示细胞为人体血液中的血细胞，包括红细胞、白细胞等；图2所示细胞为单细胞动物草履虫。血细胞生活在血浆中。草履虫直接生活在外界水环境中。相似之处：都是液体环境；不同之处：血细胞生活在体内的血浆中，并不直接与外界进行物质交换；而草履虫直接生活在外界环境中。与外界环境相比，血浆的理化性质更为稳定，如温度基本恒定。2.若将图1所示的细胞置于2图所示细胞的生活环境中，会发生什么变化？一、体内细胞生活在细胞外液中细胞是生命活动的基本单位。无论是单细胞生物还是多细胞生物的细胞，都有其特定的生活环境，并与环境之间不断进行物质和能量交换。细胞细胞生活的环境物质交换能量交换单细胞生物的细胞多细胞生物的细胞水中细胞外液生活在生活在体液：人体内以水为基础的液体，统称为体液。

不与外界相通细胞内液：细胞质基质等细胞外液体液：(存在于细胞内，约占2/3)(存在于细胞外，约占1/3)细胞膜为界限淋巴液等大量的水离子化合物血浆组织液脑脊液、关节滑液一、体内细胞生活在细胞外液中随讲随练1.图中①~⑤为人体内的液体,它们依次代表:①__________②__________③__________④__________

⑤__________细胞内液细胞外液组织液血浆淋巴液等2.下列属于人体细胞外液的是（）A.膀胱内的尿液B.肺泡腔内的气体C.小肠腔内的消化液D.大脑细胞间隙的液体D

随讲随练特别提醒1.人的呼吸道、肺泡腔、消化道、泪腺、汗腺、尿道等有孔道与外界环境相通,属于外界环境,故其中的液体如消化液、泪液、汗液、尿液、关节液、体腔液等不是体液,不属于细胞外液2.细胞内部的液体，例如细胞质基质、线粒体基质、细胞液等，属于细胞内液，也属于体液，但是不属于细胞外液；

血浆：血液中除了血细胞以外的液体部分，其中化学成分复杂，有上千种

血浆是血细胞直接生活的环境红细胞血浆一层细胞毛细血管壁细胞一、体内细胞生活在细胞外液中组织间隙液组织细胞红细胞组织液血浆一层细胞毛细血管壁细胞细胞不能通过一、体内细胞生活在细胞外液中组织液：存在于组织细胞间隙的液体血浆通过毛细血管动脉端渗出到细胞间隙——组织液的主要来源组织液大部分通过毛细血管静脉端（约90%）回收，少部分进入淋巴管绝大多数细胞浸浴在组织液中，因此组织液是绝大多数细胞直接生活的环境组织液为（组织）细胞提供营养物质，细胞代谢废物也透过细胞膜进入组织液淋巴液：淋巴管内的液体部分毛细淋巴管由单层细胞构成，其末端（盲端）允许组织液流入毛细淋巴管，不允许倒流。淋巴管中的淋巴液最终通过淋巴循环汇入血浆淋巴液是淋巴细胞等直接生活的环境组织细胞红细胞组织液血浆一层细胞毛细血管壁细胞一、体内细胞生活在细胞外液中淋巴液盲端毛细淋巴管壁细胞一层细胞一、体内细胞生活在细胞外液中血浆是存在于血管中的液体，是血细胞直接生活的环境。组织液是存在于组织细胞间隙的液体，主要由血浆通过毛细血管壁渗出到细胞间而形成。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。细胞外液(存在于细胞外，约占1/3)淋巴液等血浆组织液说出以下细胞直接生活的环境①血小板__________②肝细胞__________③淋巴细胞__________④毛细血管壁细胞______________⑤毛细淋巴管壁细胞_____________血浆组织液淋巴液、血浆血浆和组织液淋巴液和组织液随讲随练阅读课本P3思考讨论：观察下图，回答相关问题血浆、组织液、淋巴液之间的关系示意图1、为什么说细胞外液是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？请依据上述示意图绘制血浆、组织液、和淋巴液三者体液交换模式图，液体交换方向用箭头表示。3．能不能说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阅读课本P3思考讨论：观察下图，回答相关问题血浆、组织液、淋巴液之间的关系示意图1、为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境？一、体内细胞生活在细胞外液中细胞外液由血浆、组织液、淋巴液等组成，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，所以细胞外液是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？请依据上述示意图绘制血浆、组织液、和淋巴液三者体液交换模式图，液体交换方向用箭头表示。一、体内细胞生活在细胞外液中血浆组织液淋巴液毛细血管壁细胞內液CO2和代谢废物O2和营养物质淋巴循环大部分少部分构建模型3．能不能说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

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。它们之间的关系如图所示。由此可见，全身的细胞外液是一个有机的整体。血浆组织液淋巴液通过毛细血管壁渗出大部分被重新吸收回血浆小部分进入毛细淋巴管经左右锁骨下的静脉汇入血浆内环境1.概念2.组成

由________构成的液体环境细胞外液

由______、_______、_______等组成3.适用范围内环境的概念是对____________而言的，__________和____没有所谓的内环境血浆组织液淋巴液多细胞动物单细胞动物植物血浆、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4.作用细胞内液不属于内环境，内环境与细胞外液是同一概念。一、体内细胞生活在细胞外液中

假如将你身体的一个细胞或一块组织拿到体外，如果不提供特殊的环境条件，它很快就会死亡。而在内环境中，体内细胞却能正常地生活。

内环境里含有哪些成分呢？二、细胞外液的成分讨论：1、血浆中这么多物质，你能将它们归类吗？2、除表中所列成分外，血浆中还可能有哪些物质？3、回忆所学知识，你能说出其中哪些物质在人体中的作用？4.任选其中一种成分，分析它的来源和去路，并说明这与人体的哪些系统有关。成分含量成分含量丙氨酸氨基转移酶9~60U/L总胆固醇3.1~5.2mmol/L总蛋白65~85g/L钠137~147mmol/L总胆红素5~21µmol/L钾3.5~5.3mmol/L碱性磷酸酶45~125U/L钙2.2~2.65mmol/L尿素2.8~7.2mmol/L磷0.81~1.45mmol/L肌酐57~111µmol/L镁0.73~1.06mmol/L尿酸208.3~428.4µmol/L血清铁11~30µmol/L葡萄糖3.9~6.1mmol/L氯99~110mmol/L乳酸脱氢酶140~271U/L碳酸氢盐22~28nmol/L三酰甘油0~1.7mmol/L总CO221~31.3mmol/L二、细胞外液的成分二、细胞外液的成分血浆化学组成（水、无机盐）（蛋白质、葡萄糖、脂质等）无机物有机物其他代谢废物（尿素等）气体（Ｏ2、CO2等）调节物质（激素、抗体、维生素等）营养物质：代谢废物：二氧化碳、尿素其他物质：激素、抗体、乳酸、血浆蛋白（血清白蛋白、球蛋白、纤维蛋白原）葡萄糖、氨基酸、甘油、脂肪酸、水、无机盐、氧气血浆化学组成无机盐约1％蛋白质7％-9％血液运输的其他物质少量血浆中约90%为水；其余10%分别是：蛋白质（7%~9%）、

无机盐（约1%），以及血液运输的其他物质包括各种营养物质（如葡萄糖）、激素、各种代谢废物等血浆的主要成分注意：这里的百分数是质量分数二、细胞外液的成分二、细胞外液的成分3.回忆所学知识，你能说出其中哪些物质在人体中的作用？

Na+、Cl-主要是维持血浆渗透压葡糖糖人体主要的能源物质钙、铁等参与人体内化合物的形成蛋白质是生命活动的主要承担者；糖是主要的能源物质；脂肪是细胞内良好的储能物质；有些无机盐能维持细胞的酸碱平衡等；4.从葡萄糖，甘油三酯，尿素，钠中任选其中一种成分，分析它的来源和去路，并说明这与人体的哪些系统有关。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泌尿系统形成尿液排出体外。二、细胞外液的成分无机盐约1％蛋白质7％-9％血液运输的其他物质少量血浆中约90%为水；其余10%分别是：蛋白质（7%~9%）、无机盐（约1%），以及血液运输的其他物质包括各种营养物质（如葡萄糖）、激素、各种代谢废物等组织液、淋巴液的成分和各成分的含量与血浆相近，但组织液和淋巴液中蛋白质含量很少，细胞外液类似于海水的盐溶液，反映了生命起源于海洋血浆的主要成分注意：细胞外液各组分之间的成分相近但不完全相同，血浆中的蛋白质含量很多，而淋巴和组织液中蛋白质的含量较少。知识拓展：

为什么血浆中的蛋白质比组织液和淋巴液中的多？因为毛细血管壁的单层细胞的细胞膜具有选择透过性

一般情况下大分子物质（如蛋白质）很难透过毛细血管壁进入组织液二、细胞外液的成分下列物质中不属于内环境成分的是_______________1.氧气2.血红蛋白3.血浆蛋白4.载体蛋白5.有氧呼吸酶6.H+7.泪液8.消化酶2、4、5、7、8随讲随练不属于内环境的成分：1.细胞内的物质：如载体蛋白、呼吸酶、血红蛋白等；2.细胞膜上的物质：如运输载体等；3.与外界相通的结构中的液体：如尿液、泪液、汗液、消化液等；4.体腔液、关节液在体内但不在细胞间，不为组织细胞提供物质交换，不属于内环境。总结1．下列过程或反应，发生在人体内环境中的是 (

)A．蔗糖水解转变成葡萄糖和果糖B．同源染色体配对时发生交换重组C．RNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成D．肌肉注射青霉素D解析：蔗糖水解成葡萄糖和果糖的过程发生在消化道，而消化道不属于人体内环境，A错误；同源染色体配对时发生交换重组发生在细胞内，不属于内环境，B错误；RNA聚合酶催化磷酸二酯键的形成发生在细胞内，不属于内环境，C错误；肌肉注射青霉素，是把青霉素注入组织液中，属于内环境，D正确。随讲随练①血浆蛋白②胰液③乳酸

④解旋酶⑤血红蛋白

⑥唾液淀粉酶

⑦麦芽糖

⑧原尿

⑨RNA

⑩皮脂以上成分不是人体细胞外液成分的有：____________________________②④⑤⑥⑦⑧⑨⑩①淀粉②O2③ATP合成酶

④糖被⑤DNA

⑥胃蛋白酶

⑦抗利尿激素

⑧胆汁

⑨性激素

⑩H2CO3/HCO3-

以上是人体细胞外液成分的有：_________________________________________②⑦⑨⑩胰液、唾液淀粉酶、胃蛋白酶、胆汁属于消化液、随讲随练将血液中的红细胞放在清水或浓度很低的溶液中，细胞会由于吸水过多而破裂；将红细胞放在浓度较高的溶液中，红细胞会由于过多失水而死亡。此外，在过酸、过碱或温度过高、过低等条件下，细胞也不能正常生活。在细胞外液中细胞会出现这样的情况吗？理化性质：渗透压、酸碱度和温度三、内环境的理化性质1.渗透压在37℃时，人的血浆约为770KPa，相当于细胞内液的渗透压1.概念：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。2.大小：取决于溶液中溶质微粒的数目。溶质微粒越多，对水吸引力越大，溶液渗透压越高。（与物质的量浓度有关。）3.影响渗透压大小的因素：主要与无机盐、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-。人体等渗溶液是0.9%的NaCl溶液（生理盐水，输液时常用）或5%的葡萄糖溶液。三、内环境的理化性质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

高渗思考三、内环境的理化性质1．下列有关细胞外液渗透压的叙述中，不正确的是 ()A．细胞外液渗透压的大小取决于细胞外液中溶质微粒的数目B．细胞外液渗透压主要由Na＋和Cl－的浓度决定C．血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关D．人的血浆渗透压小于细胞内液的渗透压D2.质壁分离和质壁分离复原是某些生物细胞响应外界水分变化而发生的渗透调节过程。下列叙述错误的是（

）A.施肥过多引起的“烧苗”现象与质壁分离有关B.质壁分离过程中，细胞膜可局部或全部脱离细胞壁C.质壁分离复原过程中，细胞的吸水能力逐渐降低D.1

mol/LNaCl溶液和1mol/L蔗糖溶液的渗透压大小相等D随讲随练2.酸碱度正常人的血浆pH为7.35－7.45血液中含有多对起缓冲作用的物质——缓冲物质，是由一种弱酸和相应的一种强碱盐组成的，使酸碱度始终维持在7.35－7.45之间。eg：H2CO3/NaHCO3,NaH2PO4/Na2HPO43.温度细胞外液的温度一般维持在37℃左右，利于维持酶活性。三、内环境的理化性质血细胞血浆组织细胞组织液淋巴细胞等淋巴液内环境外界环境物质交换？细胞作为一个开放的系统，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。四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换结合消化、呼吸、循环、排泄等知识，讨论：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？参与维持pH的HCO3-/H2CO3是怎样形成的？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？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四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换内环境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?消化系统食物循环系统组织液淋巴液血浆空气呼吸系统外环境组织细胞外界环境通过系统和内环境向组织细胞运送有用物质四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换2.参与维持pH的HCO3-是怎样形成的？这与体内哪些系统的活动有关？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：

CO2+H2OH2CO3H++HCO3-。

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。四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换3.体内细胞产生的代谢废物（如尿素和二氧化碳），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外环境组织细胞通过内环境和系统排出无用物质四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换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。呼吸系统细胞食物（营养成分）氧气CO2和H2O体外体内消化系统泌尿系统皮肤血浆淋巴组织液尿液（含氮废物水）汗液（含氮废物水）内环境呼吸系统体外四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换

外界环境中的物质体内细胞（细胞内液）消化系统循环系统

组织液血浆淋巴液营养物质CO2O2代谢废物、水、无机盐呼吸系统皮肤、泌尿系统O2养料CO2内环境与外界的物质交换需要各个系统的参与，机体的各个部分________和________，共同保证内环境与外界之间物质交换的顺利进行；细胞和内环境之间也是相互_____、相互_____的；细胞不仅______内环境，也参与了内环境的______和______；

正常运行协调一致影响作用依赖于形成维持因此，可以说内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介；内环境四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换1、内环境与外界环境的物质交换需要各个系统的参与2、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换3、细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持四、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换总结①②③④⑤⑥⑦⑧⑨①_______②_______③_______④_______________⑤_______⑥_______⑦_______⑧_______⑨_______血浆组织液淋巴液内环境（细胞外液）循环消化呼吸泌尿皮肤随讲随练下图为高等动物体内细胞与外界环境的物质交换示意图，下列叙述正确的是 (

)A．①、③都必须通过消化系统才能完成B．人体的体液包括内环境和细胞外液C．细胞与内环境交换的④为养料和氧气D．⑥可表述为：体内细胞可与外界环境直接进行物质交换C

随讲随练1.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。请回答下列问题。(1)A、B、C各是什么器官?(2)B内的营养物质通过①过程进人内环境，则①表示的是什么过程?(3)②表示什么过程?肺；小肠；肾脏食物的消化、吸收肾小管、集合管的重吸收作用随讲随练肾单位肾小体肾小管、集合管肾小球肾小囊尿液的形成肾小球的滤过作用肾小管和集合管的的重吸收作用1.氧气从红细胞出来进入组织细胞需跨几层膜？121磷脂分子层？→→→↓↑毛细血管壁细胞红细胞组织细胞红细胞组织液血浆被利用穿几层膜?486随讲随练2.O2从外界进入线粒体被利用，总共跨几层膜？随讲随练11层(1)转移途径：肺泡→肺泡壁细胞→肺部毛细血管→血液循环→毛细血管→组织液→组织细胞。

(2)穿膜层数：进出肺泡壁细胞(2层)＋进出毛细血管壁细胞(2层)＋进出红细

胞(2层)＋进出毛细血管壁细胞(2层)＋进入组织细胞(1层)＝9层；

若被利用，加进入线粒体(2层)＝11层。(3)相关系统：呼吸系统、循环系统。O2的浓度：血浆＞组织液＞细胞内液CO2的浓度：细胞内液＞组织液＞血浆3.血浆、组织液、细胞内液的CO2和O2的浓度比较随讲随练4.养料(如葡萄糖)(1)转移途径：肠腔→小肠上皮细胞→小肠毛细血管→

血液循环→毛细血管→组织液→组织细胞。(2)相关系统：消化系统、循环系统。(3)穿膜层数：进出小肠上皮细胞(2层)＋进出毛细血管壁细

胞(4层)＋进入组织细胞(1层)＝7层。(1)若A过程受阻,会引起

(症状)。

(2)体内的③过多，会影响内环境的哪种理化性质—_______；