1.1细胞生活的环境课件高二上学期生物人教版选择性必修1

第1章人体的内环境与稳态无论是在炎炎夏日进行户外作业的工人、农民，还是在冰天雪地的南极进行考察的科学家，他们的体温都是37℃左右，这是为什么？严重腹泻时，需要及时补充水分和盐分，这又是为什么？在外界环境发生剧烈变化的情况下，人体仍能通过自身的调节作用维持内环境的相对稳定，从而使体内的细胞拥有稳定而适宜的生活条件。补充丢失的水分和盐分以维持内环境的相对稳定。第1节细胞生活的环境图1图2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?尝试说出它们生活环境的异同图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。相同之处：都是液体环境。不同之处:血细胞生活在血浆中,并不直接与外界环境进行物质交换,而草履虫生活在外界环境中,直接与外界环境进行物质交换。无论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。图1图2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: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?若将血细胞置于草履虫生活的水环境中，血细胞会出现吸水膨胀直至破裂的现象。人体体内的细胞直接生活的环境与草履虫生活的水环境明显不同，那人体内的细胞生活的环境是什么样的呢？

一、体内细胞生活在细胞外液中1.体液概念：生物体内以水为基础的液体统称为体液。细胞内液细胞外液血浆组织液淋巴液等

一、体内细胞生活在细胞外液中1.体液概念：生物体内以水为基础的液体统称为体液。思

考

：泪液、汗液、唾液、胃液、胰液和尿液等是不是体液?不是；因为与外界相连的管腔不属于体内，位于这些地方的液体不属于体液。根据体液的组成，你能说出人体内细胞生活的环境吗？细胞外液。

一、体内细胞生活在细胞外液中2.血浆离心前离心后思考：血液是体液吗？血液与血浆有什么关系？血液中除液体部分外还有血细胞，所以不是体液；血浆白细胞、血小板红细胞血细胞血浆是血细胞直接生活的环境。

一、体内细胞生活在细胞外液中3.组织液存在于组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液。体内绝大部分细胞的直接生活环境。为细胞提供营养物质，细胞代谢产物也透过细胞膜进入组织液。毛细血管组织液组织细胞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。细胞内液营养物质代谢产物营养物质血浆由毛细血管壁渗出组织液代谢产物由毛细血管壁渗出

一、体内细胞生活在细胞外液中4.淋巴液组织液组织细胞淋巴液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。经过淋巴结等淋巴器官，并最终汇入血浆。淋巴液是淋巴细胞、吞噬细胞直接生活的环境。组织液由毛细淋巴管壁进入淋巴管淋巴液血浆经左右锁骨下静脉汇入拓展：淋巴循环1.淋巴循环是血液循环的辅助途径，可以调节血浆和组织液之间的平衡。2.淋巴循环可以将组织液中不能透过毛细血管壁的蛋白质（大分子物质）和由小肠绒毛的淋巴管吸收的大部分脂肪成分运回血液。3.淋巴液中混悬着大量的淋巴细胞和吞噬细胞等，可以协助机体抵御疾病。为什么组织液和淋巴液之间是单向关系？拓展：为什么组织液和淋巴液之间是单向关系？内皮细胞单向活瓣组织液盲端毛细淋巴管的一端为盲端。毛细淋巴管的管壁细胞覆瓦状排列，就像阀门，从组织液可以向淋巴液方向通过，反向则导致这个覆瓦状的阀门关闭；管内有瓣膜，使淋巴液只能单向流动。血浆、组织液和淋巴液之间的关系组织细胞毛细淋巴管毛细血管组织液中的物质返回血液循环系统组织液中的物质进入淋巴细胞血浆中的物质进入组织液微静脉微动脉1.为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境?细胞外液是指存在于细胞外的液体，包括血浆、组织液和淋巴液等。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液体环境。毛细血管壁细胞和毛细淋巴管壁细胞直接生活的环境是什么？毛细血管壁细胞直接生活的环境是血浆和组织液；毛细淋巴管壁细胞直接生活的环境是淋巴液和组织液；血浆、组织液和淋巴液之间的关系组织细胞毛细淋巴管毛细血管组织液中的物质返回血液循环系统组织液中的物质进入淋巴细胞血浆中的物质进入组织液微静脉微动脉2.血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系?请依据上图绘制出能反映三者联系的模式图(用文字和箭头表示)。血浆组织液淋巴液(动脉)毛细血管壁淋巴循环少部分毛细淋巴管壁(静脉)大部分渗回血浆、组织液和淋巴液之间的关系组织细胞毛细淋巴管毛细血管组织液中的物质返回血液循环系统组织液中的物质进入淋巴细胞血浆中的物质进入组织液微静脉微动脉3.为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体?血浆流经毛细血管，水和能够透过毛细血管壁的物质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重新渗入血浆中。少量组织液还可渗入毛细淋巴管,形成淋巴液,淋巴液经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆。由此,全身的细胞外液是一个有机的整体。血浆、组织液、淋巴通过动态的有机联系共同构成机体细胞生活的直接环境。血浆组织液淋巴液毛细血管壁动脉端静脉端

毛细淋巴管壁（淋巴循环）（大部分）（少部分）内环境

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。大部分组织细胞血细胞等淋巴细胞、吞噬细胞等与生活的联系静脉注射(输液)和肌肉注射(打针)，药物到达组织细胞发挥作用的运输途径有什么不同?静脉注射肌肉注射静脉注射：药→血浆→组织液→靶细胞（细胞内液）；肌肉注射：药→组织液→（少数进入淋巴，淋巴又汇入血浆）血浆→组织液→靶细胞（细胞内液）与生活的联系口服药物到达组织细胞处发挥作用的运输途径又是怎样的呢?口服药物:药→消化系统→组织液→血浆→组织液→靶细胞(细胞内液)与生活的联系水疱:人在进行一定强度的体力劳动后，手掌或脚掌上可能会磨出水疱。思考:①水疱中的液体主要是

。②水疱过一段时间可以自行消失，是因为其中的液体可以渗入

和

(填结构)。③水疱的形成和消失说明什么?

。

组织液

毛细血管

毛细淋巴管

内环境中的物质可以不断更新和转化血疱和水疱的形成又有什么差别呢？血疱形成时周围的毛细血管破裂，有血液渗出。所以血疱中的液体主要是组织液和血浆。1.下图为人体肝脏局部结构示意图，a、b、c、d表示细胞，①②③④表示不同的体液。下列叙述错误的是（

）A.③是人体内绝大多数细胞直接生活的环境B.②③④构成的液体环境叫作人体的内环境C.③可小部分被毛细淋巴管吸收成为①D.a生活的内环境为①③，c生活的内环境为③④B2.如图表示人体中部分体液的关系图，则下列叙述正确的是（

）A.内环境是细胞生活的内部环境，包含甲、丙、丁B.乙表示细胞内液C.淋巴细胞可以存在于丙中D.肝脏中丁的O2浓度比甲的高C3.甲-丁为人体体液，写出它们各代表的成分：

甲：__________；乙：_________；

丙：_________；丁：__________。4.人体组织细胞产生的废物和CO2先后经过____、_____(填乙、丙或丁)，最终被排出体外，因此，就CO2浓度来说，甲、乙、丙中CO2浓度由高到低的顺序为_____________。5.外界O2先后经过______、______(填“乙”“丙”或“丁”)，最终进入组织细胞，因此，就O2浓度来说，甲、乙、丙中O2浓度由高到低的顺序为_____________。

细胞内液

组织液

血浆淋巴液

乙

甲＞乙＞丙

丙丙＞乙＞甲丙乙二、细胞外液的成分

单细胞动物草履虫可直接生活在外界环境中，而人体的细胞在内环境中生活。内环境应该含有哪些成分呢？成分含量丙氨酸氨基转移酶9~60U/L*总蛋白65~85g/L总胆红素5~21μmol/L碱性磷酸酶45~125U/L尿素2.8~7.2μmol/L肌酐57~111μmol/L尿酸208.3~428.4μmol/L葡萄糖3.9~6.1mmol/L乳酸脱氢酶140~271U/L三酰甘油0~1.7mmol/L成分含量总胆固醇3.1~5.2mmol/L钠137~147mmol/L钾3.5~5.3mmol/L钙2.2~2.65mmol/L磷0.81~1.45mmol/L镁0.73~1.06mol/L血清铁11~30μmol/L氯99~110mmol/L碳酸氢盐22~28U/L总CO221~31.3mmol/L血浆的化学组成血浆的化学组成讨论：1.血浆中这么多物质，你能将它们归归类吗?提示：表中的化学物质可分为无机物和有机物。·无机物：水、无机盐离子（如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO3-）和CO2等，·有机物：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。血浆的化学组成讨论：1.血浆中这么多物质，你能将它们归归类吗?提示：表中的化学物质可分为营养物质和代谢废物。·营养物质：水、无机盐、蛋白质、葡萄糖、三酰甘油、胆固醇等·代谢废物：尿素、尿酸、CO2等血浆的化学组成讨论：2.除表中所列成分外，血浆中还可能含有哪些物质?3.回忆所学知识，你能说出其中哪些物质在人体中的作用?提示：各种激素、维生素、氧气等。提示：葡萄糖是主要的能源物质,

三酰甘油是储备的能源物质,

蛋白质是生命活动的主要承担者,

无机盐维持细胞和个体正常生命活动，维持酸碱平衡和渗透压平衡。血浆的化学组成讨论：4.从葡萄糖、甘油三酯、尿素、钠中，任选一种你熟悉的成分，分析它的来源和去路，并说明这与人体的哪些系统有关。以葡萄糖为例：食物中的糖类血浆中的葡萄糖消化系统（来源）循环系统全身细胞氧化分解H2OCO2泌尿系统、呼吸系统呼吸系统二、细胞外液的成分血浆营养物质:葡萄糖、核苷酸、脂质等代谢废物：尿素、尿酸等气体：O2、CO2等抗体、激素(如胰岛素)、神经递质等水(约占90%)蛋白质(约占7-9%)无机盐(约占1%

)血液运输的其他物质血浆运输的其他物质少量

无机盐约1%蛋白质7%~9%水约90%组织液、淋巴液的成分种类和各成分的含量与血浆的相近，但又不完全相同。最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质细胞外液是一种类似于海水的盐溶液。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。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.蔗糖8.消化酶2、4、5、7、8总结：内环境的组成成分判断方法（四看法）一看是否是细胞内特有的物质，如血红蛋白、核酸、糖原、胞内酶（呼吸酶、ATP合成酶、RNA聚合酶、解旋酶等）二看是否是细胞膜上的成分，如转运蛋白(载体、通道蛋白)、受体等三看是否是与外界相通的管腔中的成分（细胞合成后，直接分泌到外界环境中）：例如各种消化酶（唾液淀粉酶、胰蛋白酶）、尿/泪/唾/汗液等；四看是否是不能被人体直接吸收的物质，如纤维素、麦芽糖、淀粉等资料：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,进入组织细胞间隙成为组织液,人体每天由毛细血管进入组织间隙的液体约20

L,而从组织液经毛细血管静脉端回流到血管的液体约为17

L,其余的组织液还可以渗入毛细淋巴管,形成淋巴液,淋巴液经淋巴循环由左、右锁骨下静脉汇入血浆中。在化学组成上,血浆与组织液的部分化学成分是相同的,这是

的结果;部分化学组成不相同,原因是

。

物质交换蛋白质等大分子物质不能通过毛细血管壁进行交换三、内环境的理化性质

将红细胞放在清水或低渗溶液中，细胞会由于吸水过多而破裂；

将红细胞放在高渗溶液中，红细胞会由于过多失水而死亡。此外，在过酸、过碱或温度过低、过高等情况下，细胞也不能正常生活。在内环境中细胞会出现这样的情况吗？三、内环境的理化性质1.渗透压（1）概念：指溶液中溶质颗粒对水的吸引力（2）大小：取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。物质的量浓度（3）决定细胞外液渗透压大小的因素注意：与溶质微粒分子量大小和溶质微粒种类无关！①血浆渗透压大小：主要与

、

的含量有关。②细胞外液渗透压：90%以上来源于

和

。无机盐蛋白质Na＋Cl－三、内环境的理化性质思考：细胞外液中溶质含量最多的是蛋白质，为什么细胞外液渗透压的90%以上来源于Na＋和Cl－？溶液渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目。虽然蛋白质含量最多，但蛋白质的分子质量较Na＋和Cl－大得多，故微粒数目远少于Na＋和Cl－。血浆的渗透压与0.9%NaCl溶液或5%的葡萄糖溶液的渗透压大致相等，故0.9%的NaCl溶液或5%的葡萄糖溶液为血浆的等渗溶液。三、内环境的理化性质2.酸碱度（1）正常范围：正常人的血浆近中性，pＨ为7.35-7.45。（2）血浆中维持PH值相对稳定的物质是HCO3-、H2CO3等。三、内环境的理化性质3.温度①人体细胞外液的温度一般维持在37℃左右。人体内绝大多数酶的最适温度为37℃左右。②通常：女性高于男性,幼年高于成年③体内的温度与机体代谢有关，一天中呈动态变化与生活的联系:组织水肿组织液过多而引起的全身或身体的一部分肿胀的症状称为组织水肿。请你结合组织液、淋巴液和血浆之间的关系分析组织水肿的成因？组织水肿原因：①血浆渗透压下降；②组织液渗透压升高肾小球肾炎（血浆蛋白随尿液排出体外）；营养不良（摄入蛋白质不足）。血浆蛋白减少血浆渗透压下降血浆较多水分进入组织液，使组织液增多血浆吸水能力下降，组织液中的水未及时渗入血浆组织水肿与生活的联系:组织水肿组织水肿原因：①血浆渗透压下降；②组织液渗透压升高代谢产物增加（如：局部组织代谢旺盛）；毛细血管壁通透性增大，大量血浆蛋白进入组织液（如：花粉引起过敏、毛细血管壁局部损伤）；组织液中的蛋白质等不能进入毛细淋巴管（如：毛细淋巴管阻塞）组织液渗透压升高由血浆渗透到组织液的水增多导致组织液增多组织水肿四、细胞通过内环境与外界进行物质交换

细胞作为一个开放系统，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，同时又不断排除代谢产生的废物，从而维持细胞正常的生命活动。

内环境又是如何与外界环境进行物质交换的呢？内环境如何完成与外界环境的物质交换结合初中学过的人体消化、呼吸、循环、排泄等知识，与同学讨论以下问题。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？以O2为例：O2从外界空气中获得，通过呼吸运动的吸气，经呼吸道进入肺，在肺泡中与肺部毛细血管进行气体交换，进入肺部毛细血管中。O2内环境如何完成与外界环境的物质交换结合初中学过的人体消化、呼吸、循环、排泄等知识，与同学讨论以下问题。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）是通过哪些器官从内环境中排出体外的？细胞代谢产生的CO2与H2O结合，形成H2CO3，然后在碳酸酐酶的作用下，发生下列反应：H2CO3→H++HCO3-体内细胞产生的代谢废物主要通过皮肤分泌汗液、泌尿系统形成和排出尿液以及呼吸系统的呼气这三条途径排出，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，由于血浆中的CO2分压大于肺泡中的CO2分压，CO2就从血液中向肺泡扩散，在通过呼吸运动排出体外。内环境如何完成与外界环境的物质交换结合初中学过的人体消化、呼吸、循环、排泄等知识，与同学讨论以下问题。4.请你用简单的图示表示内环境与外界环境的物质交换的关系。

外界环境中的物质体内细胞

食物消化系统O2呼吸系统皮肤、泌尿系统

尿素等代谢废物CO2循环系统血液循环淋巴循环组织液血浆淋巴液内环境消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统参与物质交换的系统：肺、小肠、肾、皮肤等

参与物质交换的器官：四、细胞通过内环境与外界进行物质交换

内环境与外界的物质交换过程，需要体内各个系统的参与。

细胞和内环境之间是相互影响、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。内环境的作用：体内细胞生活的直接环境；体内细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。拓展:外界环境物质被组织细胞利用穿膜问题1.O2由外界环境进入人体组织细胞并被利用至少需穿过的生物膜层数_________外界O2→肺泡壁(1层细胞，2层膜)→毛细血管壁(1层细胞，2层膜)→血液中红细胞(1层细胞，2层膜)→血液运输→毛细血管壁(1层细胞，2层膜)→组织液运输→组织细胞(1层膜)→组织细胞内的线粒体(2层膜)共11层膜结构(磷脂分子层数为22)。拓展:外界环境物质被组织细胞利用穿膜问题2.人体代谢所需的葡萄糖从外界环境到达组织细胞被利用，至少穿过生物膜层数______食