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1、第1章人体的内环境与稳态第1节细胞生活的环境学习目标1.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。学习过程导入新课请看大屏幕上的图片,回答问题。1.图片中各是什么细胞?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?探究新知探究一、体内细胞生活在细胞外液中自主学习1 阅读课本P23,并思考回答以下问题: (1)何为体液? 体液的组成是怎样的?体液(存在于细胞内,约占)(存在于细胞外,约占)(是血细胞直接生活的环境)(存在于组织细胞间隙的液体)(2)体液与血液是否是一个概念?(3)阅读课本P
2、3,并且结合左图,在右图中用箭头和文字表示组织液、血浆和淋巴三者之间的关系,并尝试用语言表述。(4)何为内环境?合作探究1分组合作,对下面的问题进行讨论、辨析和探究。(1)生物体内以水为基础的液体称为;体液可以分为和两部分,其中构成体内细胞生活的液体环境,称为,它主要包括、和三部分。其中和可以相互渗透;和是单向渗透,和单向汇流。(2)总结各种细胞所生活的内环境:血细胞直接生活的内环境是,体内绝大多数细胞直接生活的内环境是,淋巴管内的淋巴细胞和吞噬细胞直接生活的内环境是,毛细淋巴管壁细胞直接生活的内环境是,毛细血管壁细胞直接生活的内环境是,肾小管壁细胞直接生活的内环境是。探究二、细胞外液的成分
3、自主学习2认真分析课本P4的血浆的化学组成表及图1-2,总结血浆的主要成分,进而思考细胞外液的成分。(1)如何将表中物质按化学性质进行归类?(2)除表中所列成分外,血浆中还可能含有哪些物质?(3)在组成血浆的离子中,哪些离子的含量较多?它们可能起什么作用?(4)HCO3-、HPO42-可能起什么作用?(5)任选其中的一种成分,分析它的来源和去路,并说明这与人体的哪些系统有关?合作探究2分组合作,对下面的问题进行讨论、辨析和探究。(1)内环境包括的化学成分有等。(2)组织液、淋巴的成分和含量与相近,但又不完全相同,最主要的差别在于血浆中含有较多的,而组织液和淋巴中含量。(3)组织液、血浆和淋巴之
4、间有什么内在联系?探究三、细胞外液的渗透压和酸碱度自主学习3(1)为什么医院给病人输血时必须使用生理盐水?(2)为什么红细胞放在清水或者浓度较高的液体中以及过酸、过碱或温度过高、过低的环境中都无法正常生存?(3)为什么细胞外液适宜于细胞的生存?(4)何为渗透压?(5)为什么细胞外液的渗透压能够维持在比较稳定的水平?(6)正常人血浆的pH为多少?(7)为什么血浆的pH能够保持稳定?(8)人体外液的温度一般维持在多少摄氏度?合作探究3分组合作,对下面的问题进行讨论、辨析和探究。细胞外液的理化性质主要表现在、和三个方面。其中溶液渗透压是指,其大小取决于。血浆渗透压的大小主要与和的数量有关;细胞外液渗
5、透压主要来源于和。正常人血浆pH为,与它含有的、等离子有关。人体细胞外液的温度一般为左右。探究四、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介自主学习4观察课本P5图1-3,思考细胞与内环境之间物质交换是如何进行的?回答下列问题。(1)维持渗透压的Na+和Cl-以及葡萄糖、氨基酸等物质是经过哪些途径进入内环境的?(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?(3)细胞外液的温度能够保持稳定的根本原因是什么?试推测哪些器官和系统参与了体温的维持?(4)体内细胞产生的代谢废物,如尿素和CO2是怎样从内环境排到体外的?合作探究4分组合作,对下面的问题进行讨论、辨析和探究。(1)
6、细胞进行生命活动所必需的和由外环境提供,同时产生的和又必须排出体外,但细胞并没有和外界直接接触,必须通过内环境的中介作用。(2)总结与物质交换密切相关的系统有哪些?优化训练1.口腔上皮细胞所处的细胞外液是指()A.淋巴液 B.组织液 C.血浆D.唾液2.在下列物质中不属于人体内环境组成成分的是()A.二氧化碳和氧B.葡萄糖 C.血红蛋白D.乙酰胆碱3.在血浆、组织液和细胞内液中,按O2的浓度逐渐降低的顺序依次为()A.血浆组织液细胞内液B.血浆组织液=细胞内液C.血浆组织液细胞内液D.血浆yzB.yxzC.zyxD.zxy6.下列各组化合物中全是内环境成分的是()A.O2、CO2、血红蛋白、H
7、+B.细胞呼吸酶、抗体、激素、H2OC.纤维蛋白原、Ca2+、载体D.Na+、HPO42-、葡萄糖、氨基酸7.下图是内环境稳态与各系统的功能联系示意图,请回答相关问题。(1)a表示系统,b表示系统,c表示系统,参与内环境维持的还有图中的系统。(2)CO2不从组织液进入组织细胞的原因是。(3)病人因呼吸受阻,肌细胞无氧呼吸产生大量乳酸,乳酸进入血液后,会使血液pH,但乳酸可以与血液中发生反应,使血液的pH维持相对稳定。(4)外界的O2进入红细胞内共穿过层生物膜。参考答案学习过程导入新课1.左图是人体血液中的血细胞,包括红细胞、白细胞等;右图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
8、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。探究新知自主学习1(1)体液:不论男性还是女性,体内都含大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。细胞内液2/3细胞外液1/3血浆组织液淋巴(2)不是。(3)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
9、左右锁骨下静脉汇入血浆中。由此可见,全身的细胞外液是一个有机的整体。如右图所示。(4)细胞外液(内环境)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。合作探究1(1)体液细胞内液细胞外液细胞外液内环境血浆组织液淋巴血浆组织液组织液淋巴淋巴血浆(2)血浆组织液淋巴淋巴和组织液血浆和组织液组织液自主学习2(1)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-
10、)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)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
11、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)合作探究2(1)水、无机盐、蛋白质、葡萄糖、气体、激素、代谢废物(2)血浆蛋白质较少(3)见右图。自主学习3(1)哺乳动物的生理盐水是指质量分数为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。 (2)红细胞生活的内环境渗透压、酸碱度和温度都是相对稳定的,红细胞放在清水或者浓度较高的液体中以及过酸、过碱或温度过高、过低的环境中,会导致细胞死亡。(3)细胞外液的理化性
12、质相对稳定。(4)溶液中溶质微粒对水的吸引力。(5)细胞外液渗透压维持相对稳定是机体调节作用的结果。(6)7.357.45。(7)血浆中存在HCO3-、HPO42-等具有缓冲作用的离子。(8)37 。合作探究3渗透压酸碱度温度溶液中溶质微粒对水的吸引力单位体积溶液中溶质微粒的数目无机盐蛋白质Na+Cl-7.357.45HCO3-HPO42-37 自主学习4(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
13、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: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。(3)人体具有体温调节机制以保持细胞外液温度的稳定。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)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就从血液向肺泡扩散,再通过呼气运动将其排出体外。合作探究4(1)养料氧气CO2其他废物(2)循环系统、呼吸系统、泌尿系统、消化系统。优化训练1.B
