【生物】必修3 稳态与环境1.1细胞生活的环境

第１章　人体的内环境与稳态第１节　细胞生活的环境教学目标1.描述内环境的组成和理化性质。2.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。3.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。教学重点（1）内环境的组成和理化性质。（2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。教学难点（1）内环境的理化性质。（2）内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。 问题探讨：１．图１和图２各是什么细胞？请说出细胞的名称．２．它们分别生活在什么样的环境中？两者的生活环境有何异同？1.图1中是人体血液中的血细胞，包括红细胞、白细胞等；图2中是单细胞动物草履虫。2.血细胞生活在血浆中。草履虫直接生活在外界水环境中。两者生活环境的相似之处是：都是液体环境；不同之处是：血细胞生活在体内的血浆中，并不直接与外界环境进行物质交换，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，如温度基本恒定等。2 一．体细胞生活在细胞外液中体液：人体内含有的大量以水为基础的液体3 〔P7思考与讨论〕1.细胞外液是指存在于细胞外的体液，包括血浆、组织液和淋巴等。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环境。血浆组织液淋巴相同点它们都属于细胞外液，共同构成人体内环境，基本化学组成相同。不同点存在的部位血管内组织细胞之间淋巴管中生活于其中的细胞种类各种血细胞体内各组织细胞淋巴细胞等所含化学成分含有较多的蛋白质蛋白质很少2.比较表：4 图１－１　组织液、血浆、淋巴液之间的关系内环境：由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。（internalenvironment）包括：血浆组织液淋巴5 3.提示：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。内环境——由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。6 二.细胞外液的成分〔P4资料分析〕1.提示：表中的化学物质可分为无机物和有机物。无机物包括水和无机盐离子（如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO3-）等，有机物包括糖类（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。7 2.还含有气体分子（主要是氧气和二氧化碳）、调节生命活动的各种激素、其他有机物（如维生素）等。3.Na+、Cl-含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。4.维持血浆的酸碱平衡。5.提示：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形成尿液排出体外。（其他合理答案也可）。8 图１－２　血浆的出要成分9 细胞外液的成分：1.水，血浆中含有90%~92%的水2.气体，其中以氧和二氧化碳最为重要3.各种无机离子，其中以Na＋，Cl－,K+,Ca2+,HCO3-和HPO42-的量较多4.有机化合物，如脂质、氨基酸、葡萄糖、核苷酸、维生素等。5.调节生命活动的各种激素6.细胞代谢的废物，如氨、尿素等。总之，细胞外液本质上是一种盐溶液，类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。10 P5〔旁栏思考题〕哺乳动物的生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl溶液，这样的溶液所提供的渗透压与血浆等细胞外液的渗透压相同，所以是血浆的等渗溶液。如果输液时使用的NaCl溶液的质量分数低于或高于0.9%，则会造成组织细胞吸水或失水。思考：在细胞外液中细胞会出现细胞吸水或失水吗?在过酸、过碱或温度过高、过低的条件下细胞能否正常生活？11 三．细胞外液的渗透压和酸碱度渗透压：指溶液中溶质微粒对水的吸引力。血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。溶液浓度越高，对水的吸引力越大，溶液渗透压越高。在37℃时，人的血浆渗透压约为770kPa，相当于生理盐水（0.9％的NaCl溶液）的渗透压。酸碱度：正常人的血浆近中性，pＨ为7.35-7.45血浆中有多对对酸碱起缓冲作用的物质－－缓冲对。如H2CO3/NaHCO3NaH2PO4/NaHPO4温度：人体细胞外液的温度在37℃左右。12 四.内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介图１－３　细胞直接与内环境进行物质交换P5〔思考与讨论〕13 P5〔思考与讨论〕1．Na+和Cl-等直接来自于食物，不需要经过消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自于食物中的糖类和蛋白质。糖类和蛋白质是两类大分子物质，必须经过消化系统的消化，分解为葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物质在小肠内经主动运输进入小肠绒毛内的毛细血管中，经血液循环运输到全身各处的毛细血管中，再通过物质交换过程进入组织液和淋巴。2．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：H2CO3HCO3-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。H++HCO3-CO2+H2O14 外界环境中的物质食物O2CO2废物循环系统血浆淋巴组织液细胞内液消化系统呼吸系统泌尿系统皮肤内环境内环境与外界环境进行物质交换过程图解15 3．人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的恒定。详细内容可参考教材第2章关于人体体温调节的内容。参与体温调节的器官和系统有皮肤、肝脏、骨骼肌、神经系统、内分泌系统、呼吸系统等。4．提示：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、排出尿液和呼吸系统的呼气这三条途径来排出，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脏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，由于血液中的CO2分压大于肺泡中CO2的分压，CO2就从血液中向肺泡扩散，再通过呼气运动将其排出体外。16 小结：由血浆、组织液和淋巴等细胞外液构成的液体环境叫做内环境，是体内细胞直接生活的液体环境。17 〔作业〕课后习题一二题。〔提示〕基础题：1．C。2．B。3．B。4．毛细血管壁细胞的直接生活环境是血浆和组织液，毛细淋巴管壁细胞的直接生活环境是淋巴和组织液。拓展题（1）肺泡壁、毛细血管壁（2）食物的消化和营养物质的吸收（3）肾小管的重吸收（4）皮肤18 练习：1.人体内环境中，与组织液成分最接近的液体是：A、血液B、血清C、淋巴D、原尿C2.下列各项中，能看作是进入内环境的是A、精子进入输卵管与卵受精B、牛奶喝进胃中C、注射胰岛素D、血液中的氧进入组织细胞中C19 4．下列哪项不是由人体内环境成分明显变化引起的病症（）A．浮肿B．手足抽搐C．贫血D．尿毒症5．正常情况下，动物组织细胞从组织液中吸收氧气的数量主要取决于（）A．组织中氧气的浓度B．细胞膜上氧气载体的数量C．细胞液中二氧化碳的浓度D．细胞中ATP的数量6．下列物质中，可在血浆中找到的有（）A．甲状腺激素、氧、尿素、小分子蛋白质B．氨基酸、麦芽糖、二氧化碳、钠离子C．蛋白酶、钙离子、脂肪、葡萄糖D．呼吸酶、脂肪酸、尿酸、胆固醇C3．细胞外液的主要阳离子是（）A．Fe2+B．K+C．Na+D．Ca2+CAA20 7．在下列物质中，不参与人体内环境组成成分的是A．血红蛋白B．葡萄糖C．二氧化碳和氧D．氨基酸8．血浆中水的来源是（　　）A．组织液B．消化道、组织液、淋巴C．淋巴和组织液D．消化道和组织液9．血细胞、肌细胞，和淋巴细胞所处的内环境依次是：A．血浆、体液和体液B．血液、体液和淋巴C．血浆、组织液和淋巴D．血液、细胞外液和体液ABC21 10.人体发生花粉等过敏反应时，引起毛细血管壁的通透性增加，血浆蛋白渗出，会造成局部A、血浆量增加B、组织液增加C、组织液减少D、淋巴减少B毛细血管壁在正常情况下，只允许水、葡萄糖、无机盐等小分子透出进入细胞间隙，形成组织液。但当毛细血管受过敏反应的影响通透性增加时，原来应留在血管中的血液中的血液大分子蛋白质也能透出细胞间隙，组织液的浓度就会增加，渗透压提高，水渗出增多，导致组织液有所增加，形成组织水肿。11.打吊针时，常配以0.9％的生理盐水，其目的主要是A、供给全面营养B、供能C、维持细胞的渗透压D、供给水C22 探究实验血液中含有钙，它与血液凝固有关，如果设法除去血液中的钙，可阻止血液凝固。（柠檬酸钠能去除血液中的钙）。请你协助设计一份探究计划，证明这一结论。(1)探究的问题：________________(2)做出的假设：________________(3)材料器具：试管架、试管2支、标签2张、新鲜动物血液、柠檬酸钠溶液、生理盐水(4)实验步骤：①先用标签“甲”和“乙”对两支试管进行编号。②在“甲”试管中加入少量柠檬酸钠，“乙”试管中_______.③取新鲜动物血液10mL，在两支试管中各加入5mL并轻轻震荡，然后将试管静置于试管架上。④15分钟后，可见“甲”试管中的血液_______，“乙”试管中的血液_______。(5)实验结论：______________________________________钙对血液凝固有没有影响钙对血液凝固有影响加等量生理盐水不凝固凝固钙与血液凝固有关23