高中生物必修3 稳态与环境1

高中生物必修3 稳态与环境1

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。 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 〔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： 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。 （ internal environment ） 包括： 血浆 组织液 淋巴 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。 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 + 、Ca 2+ 、Mg 2+ 、Fe 2+ 、Cl - 、HPO 4 2- 、SO 4 2- 、HCO 3 - ）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。 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）。 图１－２　血浆的出要成分 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 + ,Ca 2+ ,HCO 3- 和 HPO 4 2- 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。 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？ 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， p Ｈ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 H 2 CO 3 /NaHCO 3 NaH 2 PO 4 /NaHPO 4 温度 ：人体细胞外液的温度在 37 ℃ 左右。 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〕 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CO 2 与H 2 O结合，在 碳酸酐酶 作用下，发生下列反应： H 2 CO 3 HCO 3 - 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 + + HCO 3 - CO 2 +H 2 O 外界环境中的物质 食物 O 2 CO 2 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 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CO 2 通过肺动脉进入肺泡周围的毛细血管，由于血液中的CO 2 分压大于肺泡中CO 2 的分压，CO 2 就从血液中向肺泡扩散，再通过呼气运动将其排出体外。 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。 〔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 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 C 2.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 C 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 C 3．细胞外液的主要阳离子是（ ） A．Fe 2+ B．K + C．Na + D．Ca 2+ C A A 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 A B C 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 C 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