細(xì)胞生活的環(huán)境 課件 【知識(shí)精講+備課精研】高二生物人教版選擇性必修一

第1節(jié)細(xì)胞生活的環(huán)境第1章人體的內(nèi)環(huán)境與穩(wěn)態(tài)血細(xì)胞血漿紅細(xì)胞白細(xì)胞血小板觀察血液的組成紅細(xì)胞小結(jié):

血液白細(xì)胞血小板血細(xì)胞血漿(含血漿蛋白)紅細(xì)胞白細(xì)胞血小板血漿紅細(xì)胞血細(xì)胞(如紅細(xì)胞)的生活環(huán)境結(jié)論:血漿是血細(xì)胞直接生活的環(huán)境。肌肉細(xì)胞組織液(細(xì)胞間隙液)組織細(xì)胞(如肌肉細(xì)胞)的生活環(huán)境結(jié)論:組織液是體內(nèi)絕大多數(shù)細(xì)胞直接生活的環(huán)境。毛細(xì)血管毛細(xì)血管壁紅細(xì)胞血漿組織細(xì)胞組織液淋巴細(xì)胞淋巴液淋巴細(xì)胞的生活環(huán)境毛細(xì)淋巴管結(jié)論:淋巴液是淋巴細(xì)胞直接生活的環(huán)境。淋巴細(xì)胞淋巴組織液毛細(xì)淋巴管壁※幾種常考細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境細(xì)胞名稱直接內(nèi)環(huán)境組織細(xì)胞毛細(xì)血管壁細(xì)胞毛細(xì)淋巴管壁細(xì)胞血細(xì)胞淋巴細(xì)胞和吞噬細(xì)胞組織液血漿、組織液淋巴、組織液血漿主要是在淋巴、血漿血漿組織液淋巴細(xì)胞外液細(xì)胞內(nèi)液體液由細(xì)胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境叫做內(nèi)環(huán)境。一.體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中體內(nèi)都含有大量以水為基礎(chǔ)的液體，這些液體統(tǒng)稱為體液。1.體液①定義:②組成:注意:細(xì)胞外液不是只有這三種,例如腦脊液、關(guān)節(jié)滑液也屬于細(xì)胞外液。腦脊液是充滿腦室系統(tǒng)、蛛網(wǎng)膜下隙和脊髓中央管內(nèi)的無色透明液體。其內(nèi)含多種濃度不等的無機(jī)離子、葡萄糖、微量蛋白和少量淋巴細(xì)胞，pH為7.4，對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)起緩沖、保護(hù)、運(yùn)輸代謝產(chǎn)物和調(diào)節(jié)顱內(nèi)壓等作用。

2.血漿、組織液和淋巴液之間的關(guān)系組織細(xì)胞毛細(xì)淋巴管毛細(xì)血管組織液中的物質(zhì)返回血液循環(huán)系統(tǒng)組織液中的物質(zhì)進(jìn)入淋巴細(xì)胞血漿中的物質(zhì)進(jìn)入組織液組織細(xì)胞毛細(xì)淋巴管毛細(xì)血管組織液中的物質(zhì)返回血液循環(huán)系統(tǒng)組織液中的物質(zhì)進(jìn)入淋巴細(xì)胞血漿中的物質(zhì)進(jìn)入組織液CO2和代謝廢物血漿組織液淋巴(雙向)組織細(xì)胞O2和營養(yǎng)物質(zhì)單向透過毛細(xì)血管透過毛細(xì)淋巴管淋巴循環(huán)(90%)(10%)透過細(xì)胞膜(雙向)2.血漿、組織液和淋巴液之間的關(guān)系主要是回收蛋白質(zhì)，使組織液中蛋白質(zhì)濃度保持在較低的水平。觀察下圖，回答下列問題。1.為什么說細(xì)胞外液是細(xì)胞直接生活的環(huán)境?細(xì)胞外液是指存在于細(xì)胞外面的液體，包括血漿、組織液和淋巴液等。血細(xì)胞直接生活在血漿中，體內(nèi)絕大多數(shù)細(xì)胞直接生活在組織液中，大量淋巴細(xì)胞直接生活在淋巴液中。所以說，細(xì)胞外液是體內(nèi)細(xì)胞直接生活的環(huán)境。組織液、血漿、淋巴之間的關(guān)系思考與討論組織液、血漿、淋巴之間的關(guān)系思考與討論2.血漿、組織液和淋巴液之間有什么內(nèi)在聯(lián)系?請(qǐng)依據(jù)下圖繪制出能反映三者聯(lián)系的模式圖(用文字和箭頭表示)。CO2和代謝廢物血漿組織液淋巴(雙向)組織細(xì)胞O2和營養(yǎng)物質(zhì)單向透過毛細(xì)血管透過毛細(xì)淋巴管淋巴循環(huán)(90%)(10%)透過細(xì)胞膜(雙向)組織液、血漿、淋巴之間的關(guān)系思考與討論3.為什么說全身的細(xì)胞外液是一個(gè)有機(jī)的整體?人體細(xì)胞外液主要由組織液、血漿和淋巴液等構(gòu)成,它們雖然分布在人體不同部位(血漿位于血管內(nèi),組織液分布于組織細(xì)胞之間,淋巴液分布于淋巴管),但基本化學(xué)成分相同,并且彼此緊密聯(lián)系,共同構(gòu)成人體細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境。由此可見,全身的細(xì)胞外液是一個(gè)有機(jī)的整體?！緳z測(cè)】下圖為人體某組織的示意圖，請(qǐng)根據(jù)圖回答下面的問題:①指出字母對(duì)應(yīng)的體液名稱:a表示__________；b表示__________；c表示__________；d表示__________；②以上b、c、d合稱__________，它們構(gòu)成了體內(nèi)細(xì)胞生活的液體環(huán)境，故稱________③人手掌磨起的水皰中的淡黃色液體主要是_______細(xì)胞內(nèi)液組織液血漿淋巴液細(xì)胞外液內(nèi)環(huán)境組織液摩擦產(chǎn)生空隙角質(zhì)層組織細(xì)胞組織液組織液水皰:摩擦性水皰,是因運(yùn)動(dòng)摩擦造成其表皮與皮下組織分離形成間隙，并令其間充滿液體?！舅伎肌竣偎捴械囊后w主要是_______；②水皰過一段時(shí)間可以自行消失，是因?yàn)槠渲械囊后w可以滲入________和_____________（結(jié)構(gòu)）③水皰的形成和消失說明什么？____________________________組織液毛細(xì)血管毛細(xì)淋巴管內(nèi)環(huán)境中的物質(zhì)是不斷更新的【趣味思考】靜脈注射(輸液)和肌肉注射(打針)，藥物到達(dá)組織細(xì)胞發(fā)揮作用的運(yùn)輸途徑有什么不同？靜脈注射(輸液):藥→血漿→組織液→靶細(xì)胞(細(xì)胞內(nèi)液)；肌肉注射(打針):藥→組織液(少數(shù)進(jìn)入淋巴，淋巴又匯入血漿)→血漿→組織液→靶細(xì)胞(細(xì)胞內(nèi)液)1.圖1和圖2所示的各是什么細(xì)胞?它們分別生活在什么樣的環(huán)境中?嘗試說出它們生活環(huán)境的異同。圖1是血細(xì)胞(包括紅細(xì)胞、白細(xì)胞等)，圖2是草履蟲(一種單細(xì)胞動(dòng)物)。血細(xì)胞生活在血漿中,草履蟲生活在外界水環(huán)境中;相同之處:都是生活在液體環(huán)境中；不同之處:

血細(xì)胞生活在體內(nèi)的血漿中，并不直接與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換，而草履蟲直接生活在外界環(huán)境中，可與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換；且與外界環(huán)境相比，血漿的理化性質(zhì)更穩(wěn)定；若將血細(xì)胞放在外界水環(huán)境中，血細(xì)胞會(huì)吸水漲破。2.若將圖1所示的細(xì)胞置于圖2所示細(xì)胞的生活環(huán)境中，會(huì)發(fā)生什么變化?成分含量丙氨酸氨基酸轉(zhuǎn)移酶9~60U/L總蛋白65~85g/L總膽紅素5~21μmol/L堿性磷酸酶45~125U/L尿素2.8~7.2mmol/L肌酐57~111μmol/L尿酸208.3~428.4μmol/L葡萄糖3.9~6.1mmol/L乳酸脫氫酶140~127U/L三酰甘油0~1.7mmol/L成分含量總膽固醇3.1~5.2mmol/L鈉137~147mmol/L鉀3.5~5.3mmol/L鈣2.2~2.65mmol/L磷0.81~1.45mmol/L鎂0.73~1.06mmol/L血清鐵11~30μmol/L氯99~110mmol/L碳酸氫鹽22~28nmol/L總CO221~31.3mmol/L表1.血漿的化學(xué)成分二.細(xì)胞外液的成分二.細(xì)胞外液的成分討論1:血漿中這么多物質(zhì)，你能將它們歸類嗎？水無機(jī)鹽（如鈉、鉀、鈣、磷、鎂、血清鐵、氯、碳酸氫鹽等）無機(jī)物糖類（如葡萄糖）、蛋白質(zhì)（如丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶、堿性磷酸酶、乳酸脫氫酶等）脂類（如三酰甘油、膽固醇）等。有機(jī)物血漿血漿營養(yǎng)物質(zhì)代謝廢物氣體調(diào)節(jié)物質(zhì)（水、無機(jī)鹽、蛋白質(zhì)、葡萄糖等）（尿素等）（Ｏ２、ＣＯ２等）（胰島素、維生素等）2.除表中所列成分外,血漿中還可能含有哪些物質(zhì)？血漿中還含有各種激素、維生素、02等。3.回憶所學(xué)知識(shí),你能說出其中哪些物質(zhì)在人體中的作用？葡萄糖是主要的能源物質(zhì);脂肪是細(xì)胞內(nèi)良好的儲(chǔ)能物質(zhì);蛋白質(zhì)是生命活動(dòng)的主要承擔(dān)者;有些無機(jī)鹽能維持細(xì)胞的酸堿平衡等。4.從葡萄糖、三酰甘油(甘油三酯)、尿素、鈉中，任選一種你熟悉的成分，分析它的來源和去路，并說明這與人體的哪些系統(tǒng)有關(guān)。血漿中的葡萄糖主要來源于食物中的糖類。食物中的淀粉經(jīng)消化系統(tǒng)消化后,分解為葡萄糖,經(jīng)小腸線毛吸收后進(jìn)入血液,通過血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)饺砀魈?。進(jìn)入組織細(xì)胞后,葡萄糖主要用于氧化分解放能,為生命活動(dòng)提供能量。生成的CO2和水,先排入內(nèi)環(huán)境中,然后通過血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)较鄳?yīng)部位排出,CO2由呼吸系統(tǒng)排出,多余水分主要由泌尿系統(tǒng)排出。蛋白質(zhì)無機(jī)鹽水二.細(xì)胞外液的成分1.血漿的化學(xué)成分2.組織液和淋巴的化學(xué)成分組織液和淋巴液的成分和各成分的含量與血漿相近，但又不完全相同，最主要的差別在于血漿中含有較多的_____________，而組織液和淋巴液中蛋白質(zhì)含量很少。體液蛋白質(zhì)K+Na+和Cl-細(xì)胞內(nèi)液細(xì)胞外液血漿組織液和淋巴最多較多較少最多較少較少最多最多較少蛋白質(zhì)3.血漿、血液、血紅蛋白、血漿蛋白之間的關(guān)系血液血漿血細(xì)胞血漿蛋白含有屬于細(xì)胞外液成分紅細(xì)胞白細(xì)胞血小板含有血紅蛋白屬于細(xì)胞內(nèi)液成分血紅蛋白、胞內(nèi)酶(呼吸酶等)、消化酶、載體蛋白等不屬于細(xì)胞外液【科學(xué)思維】“四看法”排除不屬于內(nèi)環(huán)境的成分4.不存在于內(nèi)環(huán)境中的物質(zhì)成分【檢測(cè)】下列各組化合物中全是內(nèi)環(huán)境成分的是()

A.O2、CO2、血紅蛋白、H＋

B.H2O2

酶、抗體、激素、H2OC.纖維蛋白原、Ca2＋、載體蛋白、受體

D.Na＋、HPO42－、葡萄糖、氨基酸D【檢測(cè)】只有血漿、組織液、淋巴才屬于內(nèi)環(huán)境嗎？解析:

內(nèi)環(huán)境主要包括組織液、血漿和淋巴，但不是說就只有這三種。例如，腦脊液也屬于內(nèi)環(huán)境。不是！纖維蛋白原一種由肝臟合成的具有凝血功能的蛋白質(zhì)。三.內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)滲透壓酸堿度內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)溫度一段時(shí)間1.滲透壓①定義:溶液中溶質(zhì)微粒對(duì)水的吸引力。單位體積中溶質(zhì)微粒數(shù)越多其吸水力就越強(qiáng)。②決定因素：單位體積內(nèi)溶質(zhì)微粒的數(shù)目。只比較單位體積內(nèi)微粒的數(shù)目，與微粒的大小與種類無關(guān)。10%葡萄糖10%蔗糖半透膜如圖:葡萄糖和蔗糖分子不能通過半透膜，一段時(shí)間后Ｕ型管中的液面如何變化？注意:

葡萄糖和蔗糖分子不能通過半透膜③血漿滲透壓的決定因素:細(xì)胞外液滲透壓的90%以上來源于

。④血漿滲透壓的大小:血漿滲透壓大小主要與

、

的含量有關(guān)。人的血漿滲透壓約為

KPa，相當(dāng)于細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓。相當(dāng)于7個(gè)大氣壓。無機(jī)鹽蛋白質(zhì)Na+和Cl-770*補(bǔ)充:細(xì)胞外液滲透壓主要與_____有關(guān)；

細(xì)胞內(nèi)液滲透壓主要與_____有關(guān)；Na+K+⑤與人體健康的聯(lián)系:組織水腫

①營養(yǎng)不良:營養(yǎng)不良時(shí)，血漿蛋白含量降低，導(dǎo)致血漿濃度降低，從而使血漿滲透壓降低，血漿中的水分大量進(jìn)入組織液中，使組織液增多，引起水腫。②腎小球腎炎:患腎小球腎炎時(shí)，使血漿蛋白隨尿液排出體外，血漿濃度下降，其內(nèi)水分進(jìn)入組織液，造成水腫。組織水腫的根本原因是組織液滲透壓相對(duì)上升，導(dǎo)致組織液吸水，過多的水分滯留在組織液中而使組織液增多。③過敏性水腫:過敏反應(yīng)中組織胺釋放引起毛細(xì)血管壁通透性增加，血漿蛋白進(jìn)入組織液使其濃度升高，吸水造成水腫。④毛細(xì)淋巴管受阻:組織液中大分子蛋白質(zhì)不能回流至毛細(xì)淋巴管而使組織液濃度升高，吸水造成水腫。⑤組織細(xì)胞代謝旺盛:

代謝產(chǎn)物增加時(shí)，引起組織液濃度升高，吸水造成水腫。⑤組織水腫及其產(chǎn)生原因分析【檢測(cè)】右圖表示人體皮下的組織，bcd表示細(xì)胞外液，下列羅列的諸多因素中，可能引起病人組織水腫的是()A.只有①②③B.只有②③④C.只有①③⑤D.①②③④⑤D①C周圍的管壁破損②長期蛋白質(zhì)營養(yǎng)不良③淋巴管阻塞④花粉等過敏原導(dǎo)致毛細(xì)血管的通透性增加⑤腎炎導(dǎo)致血漿蛋白丟失

血漿的滲透壓與0.9%NaCl溶液或5%的葡萄糖溶液的滲透壓大致相等，故0.9%的NaCl溶液或5%的葡萄糖溶液為血漿的等滲溶液，前者又叫生理鹽水。凡濃度高于0.9%NaCl溶液的溶液稱為高滲溶液，低于則稱為低滲溶液。⑥與生活的聯(lián)系2.酸堿度①正常人的血漿近中性:②酸堿平衡維持:食物消化系統(tǒng)正常機(jī)體Na2CO3NaHCO3泌尿系統(tǒng)乳酸乳酸鈉+H2CO3H2CO3/NaHCO3H2O+CO2呼吸系統(tǒng)NaHCO3乳酸鈉H2O+CO2劇烈運(yùn)動(dòng)腎肺pH↑pH↓pH↓pH↑內(nèi)環(huán)境pH為7.35~7.45(主要)緩沖對(duì)NaHCO3/H2CO3

Na2HPO4/NaH2PO4【檢測(cè)】如圖表示某人從初進(jìn)高原到完全適應(yīng)，其體內(nèi)血液中乳酸濃度的變化曲線，下列對(duì)ab段和bc段變化原因的分析，正確的是()A.ab段上升是因?yàn)槿顺踹M(jìn)高原，呼吸頻率加快造成的B.bc段下降的原因：一是血液中的乳酸被血液中的緩沖物質(zhì)轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)；二是造血功能逐漸增強(qiáng)，紅細(xì)胞數(shù)量增多C.ab段上升的原因是人體只進(jìn)行無氧呼吸，產(chǎn)生大量的乳酸進(jìn)入血液D.ab段產(chǎn)生的乳酸，在bc段與Na2CO3反應(yīng)B3.溫度人體細(xì)胞外液的溫度一般維持在

左右。37℃

四.細(xì)胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換細(xì)胞為一開放系統(tǒng)，可以直接與內(nèi)環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換:不斷獲取進(jìn)行生命活動(dòng)所需要的物質(zhì)，同時(shí)又不斷排出代謝產(chǎn)生的廢物，從而維持細(xì)胞正常的生命活動(dòng)。思考·討論

內(nèi)環(huán)境如何完成與外界環(huán)境的物質(zhì)交換1.Na+、葡萄糖、氨基酸和02等分別是通過什么途徑進(jìn)入內(nèi)環(huán)境的？Na+、葡萄糖、氨基酸等營養(yǎng)物質(zhì)通過消化系統(tǒng)進(jìn)入內(nèi)環(huán)境,主要進(jìn)入小腸絨毛內(nèi)的毛細(xì)血管中;O2通過呼吸系統(tǒng)進(jìn)入內(nèi)環(huán)境,進(jìn)入肺部毛細(xì)血管中;

進(jìn)入血液中的各類物質(zhì)經(jīng)血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)饺砀魈幍拿?xì)血管中,

再通過物質(zhì)交換過程進(jìn)入組織液和淋巴液。思考·討論

內(nèi)環(huán)境如何完成與外界環(huán)境的物質(zhì)交換2.參與維持pH的HCO3-/H2CO3是怎樣形成的？細(xì)胞代謝產(chǎn)生的CO2與H2O結(jié)合,形成H2CO3,然后在碳酸酐酶的作用下,發(fā)生下列反應(yīng):H2CO3

→H++HCO3-。3.體內(nèi)細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物(尿素和CO2),是通過哪些器官排到體外的？體內(nèi)細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物主要通過皮膚分泌汗液、泌尿系統(tǒng)排出尿液和呼吸系統(tǒng)的呼氣這三條途徑來排出,其中以泌尿系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的排泄途徑為主。尿素主要通過腎形成的尿液排出體外;CO2主要通過肺擴(kuò)散出去,再通過呼氣運(yùn)動(dòng)排出體外。思考·討論

內(nèi)環(huán)境如何完成與外界環(huán)境的物質(zhì)交換4.請(qǐng)你用簡單的示意圖表示內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換的關(guān)系。內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介思考·討論

內(nèi)環(huán)境如何完成與外界環(huán)境的物質(zhì)交換5.以上討論是否增進(jìn)了你對(duì)本章首頁題詩的理解？①細(xì)胞作為一個(gè)開放系統(tǒng)，可以直接與內(nèi)環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換②內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的物質(zhì)交換需要各個(gè)系統(tǒng)的參與③細(xì)胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換④細(xì)胞不僅依賴于內(nèi)環(huán)境，也參與了內(nèi)環(huán)境的形成和維持這就是題詩中所要表達(dá)的直接含義。四.細(xì)胞通過內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換【思考】在人體中，內(nèi)環(huán)境的作用主要是什么？①細(xì)胞生存的直接環(huán)境②細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介【檢測(cè)】下圖表示人體中部分體液的關(guān)系圖，則下列敘述不正確的是()A.過程2、6受阻時(shí)，會(huì)引起組織水腫B.乙表示組織液、丁表示細(xì)胞內(nèi)液C.T細(xì)胞、B細(xì)胞可以存在于甲和丙中D.丁中O2濃度不可能比甲中的高D血漿組織液淋巴細(xì)胞內(nèi)液紅細(xì)胞中的O2濃度比血漿高【檢測(cè)】下表為人體細(xì)胞外液和細(xì)胞內(nèi)液的物質(zhì)組成和含量的測(cè)定數(shù)據(jù)。相關(guān)敘述不正確的是()A.②屬于血漿，其滲透壓大小主要與血漿無機(jī)鹽及蛋白質(zhì)的含量有關(guān)B.②的蛋白質(zhì)含量減少將導(dǎo)致③增多C.④屬于細(xì)胞內(nèi)液，因?yàn)槠浜休^多的蛋白質(zhì)、K＋等D.①比④量多，是人體新陳代謝的主要場(chǎng)所D成分mmol/LNa