《细胞生活的环境》教案(人教版必修三)

第1章第1节细胞生活的环境

王永玲

学习目标

1．知识性目标：描述内环境的组成和理化性质；说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。

2．能力技能训练：尝试构建人体细胞与外界环境进行物质交换的图形；提高识别、理解图表信息的能力；运用所学知识解释和说明日常生活中一些实际问题的能力。

3．情感态度与价值观：树立局部与整体对立统一的辩证唯物主义观点。

学习重点内环境的组成和理化性质；内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。学习难点内环境的组成和理化性质。

教学过程

课时2课时

创设情境利用教材提供的“问题探讨”来完成。

我们知道生活在水中的单细胞生物（如草履虫），可以直接从水里获取生存必需的养料，并把废物直接排入水中。那么人体的体内细胞，是如何与外界环境进行物质交换的呢？

一、体液

概念：多细胞生物体内含有以水为基础的液体，这些液体称为体液。体液可以分为两大部分：存在于细胞内的部分，叫做细胞内液；存在于细胞外的部分，叫做细胞外液。

细胞内液

（存在于细胞内，约占2/3）

体液血浆

细胞外液组织液

（存在于细胞外，约占1/3）淋巴等

点拨：

1.体液中的“体”是指体内，是指人体表皮内部的环境，非传统意义的内部。如：口腔液、胃液、肠液等不属于体液，因为口腔、胃、小肠等不属于体内而属于体外。

注意：

①人的呼吸道、肺泡腔、消化道等属于人体与外界相通的环境，属外界环境，因而汗液、尿液、消化液、泪液等液体不属于内环境的组成成分。

②内环境主要包括组织液、血浆和淋巴，但不是说就只有这三种，如脑脊液也属于内环境组成成分。

③血浆中的血细胞、组织液中组织细胞以及细胞内的各种成分如血红蛋白等都不属于内环境组成成分。

④不同的组织细胞所生活的内环境是不同的：

a.组织细胞生活的内环境：组织液；

b.毛细血管壁细胞生活的内环境：血浆、组织液；

c.毛细淋巴管壁细胞生活的内环境：淋巴、组织液；

d.红细胞生活的内环境：血浆。

2.体液的“液”是指液体，不仅仅包括水分，而且还包括溶解在其中的许多离子和化合物。

二、内环境

1.概念：内环境是体内细胞的直接生活环境，是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒介。内环境是指血浆、组织液和淋巴等所组成的整个身体的细胞外液。

2.内环境的成分

①水：含量最多，如血浆中含有约90%的水。

②气体：以氧和二氧化碳最为重要。

③各种无机离子：以Na+、C1－、K+、Ca+、HCO3－、HPO42－的量最多其他无机盐离子含量甚微，但却不可缺少，如Cu2+、Zn2+、Mn2+对某些酶的活性是必要的，碘对生成甲状腺激素是必需的，F －对增强牙齿和骨骼硬度很重要。

④有机化合物：如蛋白质(血浆中约含7%～9%)、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：除二氧化碳外，还有蛋白质、核酸代谢产生的含氮废物，如氨、尿素等。

3.细胞外液三种成分之间的关系

注意：

①血浆中的物质除大分子蛋白质外，都可以透过毛细血管壁进入组织细胞间隙形成组织液。绝大部分（90％）的组织液可以重新通过毛细血管壁渗透回血浆中，少部分（10％）则进入毛细淋巴管形成淋巴，淋巴经淋巴循环最后进入血管成为血浆，因而淋巴循环是对血液循环的一个补充。

②各种液体的量能够保持一种相对平衡状态。影响其量的变化的直接原因是渗透压，若某种液体的渗透压增加，其吸水能力就会增强，液体的总量就会增多。

点拨：细胞外液与内环境是同一概念，具有相同的内涵，内环境的“内”和“外”是相对的。从细胞角度看就是细胞赖以生存的液体环境，即细胞外液；从人体的角度看就是内环境。

4.内环境理化特性

渗透压、酸碱度、温度是内环境的三个主要理化性质。另外人体还有成千上万个其他理化性质指标，如：血糖的含量、氧气和二氧化碳的含量等等。

（1）渗透压 ①定义：溶液中溶质微粒对水的吸引力。 ②渗透压的成因

③血浆渗透压的决定因素：溶液渗透压的大小取决于溶液单位体积中溶质微粒的数目。溶液微粒数越多，溶液渗透压越高；反之，溶液渗透压越低。主要由无机盐和蛋白质含量决

定，其中细胞外液的渗透压90%以上是由Na ＋和Cl －决定的。

点拨：这里的数目指的是溶质微粒的个数，也就是摩尔个数，与溶液的多少无关。

（2）酸碱度：

①正常人的血浆近中性，pH 为7.35～7.45。

②维持因素：与含有HCO 3－、HPO 42－等离子有关。

③维持酸碱平衡的体系：主要由Na ＋、K ＋和HCO 3－、HPO 42－、有机酸和蛋白质构成，它们溶质微粒数量 对水的吸引力 渗透压大小

越多 越大 越大

越少 越小 越小

血浆 组织液 毛细血管动脉端 毛细血管静脉端

淋巴 锁 骨 下 静 脉 毛 细 淋 巴 管

均具有一定的缓冲能力，可以维持体液的酸碱平衡

（3）温度：

①人细胞外液的温度一般维持在37℃左右。所以人体内酶的最适宜温度也是37℃左右。 ②体温：幼年＞成年＞老年；女性＞男性。

三、体内细胞与外界的物质交换

人体内细胞通过内环境间接的与外界环境进行物质交换，其过程需要消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统及皮肤等器官的直接参与，具体过程如下：

内环境与外界环境的关系：内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒体。

组织细胞通过内环境实现与外界环境的物质交换，而内环境与外界环境的物质交换需要各个器官的参与。组织细胞既依赖于内环境，又参与了内环境的形成和维持，具体物质交换过程如图所示：

1.体内细胞只有经过内环境才能与外界进行物质交换，因此内环境是体内细胞与外界环境进行物质交换的媒体。

2.直接与内环境的物质交换有关的系统有四个；不同的组织细胞生活的内环境不同。

3.人的呼吸道、消化道、膀胱等由孔道与外界相连。储存的液体也直接与外界接触，所以这些液体不属于体液。

四、血浆中成分的变化与人体的代谢和健康

1.从水的含量及平衡分析：

人体每天都要从饮食中获取水，同时又通过多种途径排出水，当血浆中渗透压升高时，抗利尿激素含量上升，增加对水的重吸收。

2.从O 2的含量来分析

①刚进入高原的人，对高原缺氧环境所产生的生理反应：呼吸频率和心率加快，以便于运输更多的O 2并排出CO 2，以满足新陈代谢所需。

②短时间的剧烈运动，O 2的量暂时无法满足机体的需要，能量主要来自无氧呼吸。

3.从蛋白质、废物的含量来分析

①血浆蛋白质含量降低的可能原因：营养不良使合成量减少；肾小球炎，血浆蛋白随尿液排出体外，患者出现水肿现象。

②当代谢废物含量上升时，说明肾功能衰竭，会患尿毒症。

4.组织水肿成因分析

血浆中的蛋白质在正常情况下是不能通过毛细血管壁的，血浆与组织液之间的渗透压差主要取决于血浆与组织液之间的蛋白质的浓度差，如因某种原因导致血浆中的蛋白质含量减少或组织液中的蛋白质含量增加，就会相应地造成血浆渗透压降低，组织液的渗透压增加，导致组织液增加，就会出现组织水肿的现象。

① 营养不良引起

营养不良时，血浆蛋白合成量减少，血浆渗透压降低，使水分进入组织液，而血浆的吸水能力下降，组织液中的水不能及时被运输走，引起组织水肿。

② 过敏性水肿 外界环境 营养物质 血液 循环 血液 淋巴 淋巴循环 组织液 细胞内液

外界环境中的物质

消化系统 02 呼吸系统 C02 尿素、尿酸、水、无机盐等 排泄系统、皮肤等 组织细胞

内环境