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高中生物第一章 内环境与稳态第一节 人体细胞生活在内环境中导学案
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这是一份高中生物第一章 内环境与稳态第一节 人体细胞生活在内环境中导学案，共14页。学案主要包含了细胞外液是人体细胞生活的内环境等内容，欢迎下载使用。
1.描述内环境的组成。
2.阐明机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。
3.说明内环境为细胞提供相对稳定的生存条件。
4.通过实验探究血浆对pH变化的调节作用。
1.通过描述内环境的组成,逐步形成稳态与平衡的学科观点。
2.通过绘制概念图解释“细胞通过内环境与外界环境进行物质交换”的活动,运用归纳与概括等科学思维方法概述机体通过呼吸、消化、循环、泌尿等系统参与内、外环境间的物质交换。
3.通过探究血浆对pH变化的调节作用的活动,认识内环境中的理化因子能在一定范围内保持相对稳定的状态。
一、细胞外液是人体细胞生活的内环境
1.细胞直接与外界进行物质交换
(1)单细胞的原生动物和简单的多细胞动物,它们的细胞能直接与外部环境接触,直接从外部的水环境中获取所需的食物和氧气,并将代谢产生的废物排出体外。
(2)多细胞动物,如人体的绝大多数细胞不能(填“能”或“不能”)和外部环境直接接触,它们周围的环境就是人体内细胞外面的液体,称为细胞外液。
2.体液与内环境的组成
(1)体液组成
(2)内环境的成分及比较。
①内环境概念:血浆、组织液、淋巴等细胞外液是多细胞动物体内细胞直接接触的生活环境。相对于多细胞动物生活的外部环境而言,细胞外液则是身体的内部环境,称为内环境。
②成分及比较。
1.内环境的成分只包括组织液、淋巴和血浆吗?
提示:内环境的成分除组织液、淋巴和血浆外,还包括其他的,比如脑脊液。
2.血浆中含有血浆蛋白,该物质属于人体内环境的组成成分吗?血红蛋白呢?
提示:血浆中的血浆蛋白属于内环境中的成分,而血红蛋白存在于红细胞内,不属于内环境的成分。
二、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
1.血浆
(1)内环境中最活跃的部分,在全身血管中不断流动。
(2)血浆沿动脉到达毛细血管后,水、葡萄糖、氨基酸、气体等物质可以通过毛细血管壁,从血浆进入组织液,而红细胞和血浆蛋白等则不能通过毛细血管壁。
2.组织液
(1)组织液可为组织细胞提供营养物质、O2等,细胞产生的代谢废物进入组织液。
(2)与细胞进行物质交换的组织液大部分流回毛细血管,少部分进入毛细淋巴管。
3.淋巴
(1)组织液进入淋巴管就被称为淋巴液。
(2)毛细淋巴管汇合成淋巴管,淋巴管汇合成左淋巴导管和右淋巴导管,分别汇入左、右锁骨下静脉。
4.内环境各组分之间的关系
1.正常情况下,CO2不从毛细血管进入胰腺组织细胞的原因是什么?
提示:毛细血管内的CO2浓度低于胰腺组织细胞。
2.为什么说内环境是外部环境与组织细胞的联系纽带?
提示:(1)组织细胞内的液体即细胞内液与内环境直接进行物质交换(获得养料和氧气,排出代谢废物)。(2)内环境在各系统的协助下能与外界发生物质交换:通过消化系统获得养料;通过呼吸系统获得氧气和排出二氧化碳;通过泌尿系统等排出代谢废物。(3)内环境通过循环系统将全身各处组织联系起来,可见内环境是外部环境与组织细胞的联系纽带。
三、内环境为细胞提供相对稳定的生存条件
1.内环境稳态的意义
内环境的相对稳定是细胞正常生存的必要条件。细胞代谢是指细胞内发生的,由多种多样的酶催化的化学反应。这些酶促反应的顺利进行,需要合适的温度、适宜的pH、一定的离子浓度和底物浓度等。
2.稳态的范畴
(1)pH:正常人血浆中的pH为7.35～7.45,血浆的pH之所以能够保持相对稳定,与其中含有的NaHCO3和H2CO3等缓冲对有关。
(2)渗透压:指溶液中溶质微粒对水的吸引力,大小取决于单位体积中溶质微粒的数目。
(3)温度:人体细胞外液的温度一般维持在37 ℃左右。
内环境的各种成分和理化性质是恒定不变的吗?为什么?
提示:不是。由于细胞不断进行代谢以及外界环境因素的影响,因此内环境的各种成分和理化性质不是恒定不变而是动态平衡。
3.探究血浆对pH变化的调节作用
(1)实验原理:缓冲液,如Na2HPO4、KH2PO4等溶液,在加入酸或碱时,能使pH的变化减弱。
(2)实验流程。
(3)分析实验数据:根据所得数据,以HCl溶液或NaOH溶液的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出每次实验中各溶液的pH变化的曲线。
(4)实验结论:生物组织匀浆类似于缓冲液,加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。
[自主学习检测]——教材基础熟记于心
1.人体的所有细胞都不能和外部环境直接接触。( × )
提示:人体的绝大多数细胞不能和外部环境直接接触。
2.细胞外液主要包括血液、组织液和淋巴等。( × )
提示:血液中的血细胞不属于细胞外液,细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴等。
3.内环境是细胞新陈代谢的主要场所。( × )
提示:细胞溶胶是细胞新陈代谢的主要场所。
4.淋巴与组织液之间可以双向流动。( × )
提示:毛细淋巴管以膨大的盲端起始于组织间隙,内皮细胞的边缘像瓦片一样排列,形成向管腔内开启的单向活动瓣膜,阻止淋巴回流入组织液。
5.摄入过多过咸食物后,会引起细胞内液的量增加。( × )
提示:细胞外液浓度增大使细胞失水,使细胞内液的量减少。
6.人体血浆渗透压的大小主要由蛋白质决定,与无机盐等也有一定关系。( × )
提示:人体血浆渗透压的大小主要由无机盐决定,与蛋白质等物质也有关系。
任务一 细胞外液是人体细胞生活的内环境
[任务突破1]
1.归纳判断某物质是否属于内环境的成分
(1)一看是否属于血浆、组织液或淋巴中的成分。如血浆蛋白、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、O2、CO2、激素和代谢废物等。(2)二看是否属于细胞内液及细胞膜的成分。若是在细胞内起作用的物质(如血红蛋白、呼吸氧化酶、解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等),以及细胞膜上的载体蛋白,则一定不属于内环境的成分。(3)三看是否属于外界环境液体。若是存在于人体与外界相连通的各种腔、孔道内的液体(如消化液、尿液、泪液、汗液、体腔液和关节液等)的成分,则一定不属于内环境的成分。(4)四看是否属于人体吸收的物质。若是人体不吸收的物质,如纤维素、淀粉、蔗糖等,则不属于内环境的成分。
2.辨析各类细胞直接生活的环境
3.区分细胞液、细胞内液、细胞外液
(1)细胞液特指植物细胞大液泡中存在的液体。
(2)细胞内液和细胞外液特指多细胞动物中的两个概念,细胞内液是细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它主要包括血浆、组织液、淋巴等,称为内环境。
[即时应用]
[典例1-1] 下列化学物质不属于人体内环境成分的是( D )
A.尿素B.胰岛素
C.维生素D.纤维素
解析:纤维素不能被人体消化吸收,存在于消化道内,不属于内环境的成分。
[典例1-2] 如图是人体局部内环境示意图,①表示细胞,②③表示结构,甲、乙、丙表示液体。下列叙述正确的是( B )
A.新陈代谢主要发生在丙中
B.甲、乙、丙都属于内环境的组成
C.②处细胞的生活环境为血浆
D.细胞①直接从丙中获得糖原等营养物质
解析:新陈代谢主要发生在细胞内;甲为血浆,乙为淋巴,丙为组织液,它们都属于内环境的组成成分;②处细胞为毛细血管壁细胞,其生活的环境为血浆和组织液;糖原在细胞内合成,不会出现在内环境中。
[任务突破2]
活动:观察血液分层现象,分析血浆的化学成分
(1)血液是由血细胞和血浆组成的,血浆是血细胞生活的液体环境。
(2)血浆的化学成分主要包括:水、无机盐、蛋白质、单糖和氨基酸等营养物质,以及O2和CO2等气体,此外还有激素和代谢产生的废物等。
(3)血液和血浆关系可表示为
(4)区分血红蛋白和血浆蛋白。
①血红蛋白存在于红细胞中,是红细胞内的主要成分。
②血浆蛋白是血浆中多种蛋白质的总称,为血浆中含量最多的“固体”成分。
[即时应用]
[典例1-3] 如图是“观察血液的分层现象”的两组实验。下列相关叙述错误的是( D )
A.a处是血浆
B.b处是白细胞和血小板
C.c处是红细胞
D.d处含纤维蛋白原
解析:加入抗凝剂的血液出现分层现象,上层是血浆,下层是红细胞,中层是白细胞和血小板,即甲组中a是血浆,b是白细胞和血小板,c是红细胞;不加入抗凝剂的血液出现凝固现象,分为d血清和血块,d血清内不含纤维蛋白原。
任务二 细胞通过内环境与外界环境
进行物质交换
[任务突破1]
淋巴与组织液、血浆的判断
[即时应用]
[典例2-1] 如图为淋巴和另外三种体液之间的关系示意图。下列叙述错误的是( B )
A.甲、乙、丙分别是细胞内液、组织液和血浆
B.甲和乙中都含有丰富的蛋白质
C.如果淋巴回流受阻,则会导致乙的积累
D.人体内四种体液的pH和温度相近
解析:据图示分析可知,甲是细胞内液,乙是组织液,丙是血浆;甲是细胞内液,含有丰富的蛋白质,乙是组织液,蛋白质含量非常少;如果淋巴回流受阻,则会导致乙组织液积累,形成组织水肿;内环境的理化性质处于相对稳定的状态,人体内四种体液的pH和温度相近。
[任务突破2]
归纳细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
[即时应用]
[典例2-2] 如图为高等动物的体内细胞与外界环境的物质交换示意图,下列叙述不正确的是( D )
A.内环境从外界吸收营养物质要通过消化系统、呼吸系统、循环系统等结构
B.代谢废物主要由③泌尿系统排出体外
C.O2从红细胞进入组织细胞中发挥作用的部位至少要经过6层生物膜
D.所有生物与外界进行物质交换都是通过内环境来实现的
解析:内环境从外界吸收营养物质要通过消化系统、呼吸系统、循环系统等结构;③为泌尿系统,代谢废物主要通过该系统排出体外;O2从红细胞进入组织细胞中发挥作用的部位要经过:1层红细胞膜,2层毛细血管壁细胞膜,1层组织细胞膜,2层线粒体膜,共有6层生物膜;单细胞生物直接从外界环境中获取营养物质。
项目
血浆
组织液
淋巴液
(也称淋巴)
生活
细胞
血细胞等
组织
细胞
吞噬细胞、淋巴细胞等
主要
成分
淡黄色液体,由约90%的水和10%溶于其中的物质组成,溶质主要为蛋白质,还包括无机盐、单糖、氨基酸、N2、O2、CO2、激素、代谢废物等
包括细胞所需的营养物质及细胞的代谢产物
联系
细胞种类
直接生活的环境
血细胞
血浆
胰腺组织细胞
组织液
毛细淋巴管壁细胞
淋巴和组织液
毛细血管壁细胞
血浆和组织液
1.描述内环境的组成。
2.阐明机体细胞通过内环境与外界环境进行物质交换。
3.说明内环境为细胞提供相对稳定的生存条件。
4.通过实验探究血浆对pH变化的调节作用。
1.通过描述内环境的组成,逐步形成稳态与平衡的学科观点。
2.通过绘制概念图解释“细胞通过内环境与外界环境进行物质交换”的活动,运用归纳与概括等科学思维方法概述机体通过呼吸、消化、循环、泌尿等系统参与内、外环境间的物质交换。
3.通过探究血浆对pH变化的调节作用的活动,认识内环境中的理化因子能在一定范围内保持相对稳定的状态。
一、细胞外液是人体细胞生活的内环境
1.细胞直接与外界进行物质交换
(1)单细胞的原生动物和简单的多细胞动物,它们的细胞能直接与外部环境接触,直接从外部的水环境中获取所需的食物和氧气,并将代谢产生的废物排出体外。
(2)多细胞动物,如人体的绝大多数细胞不能(填“能”或“不能”)和外部环境直接接触,它们周围的环境就是人体内细胞外面的液体,称为细胞外液。
2.体液与内环境的组成
(1)体液组成
(2)内环境的成分及比较。
①内环境概念:血浆、组织液、淋巴等细胞外液是多细胞动物体内细胞直接接触的生活环境。相对于多细胞动物生活的外部环境而言,细胞外液则是身体的内部环境,称为内环境。
②成分及比较。
1.内环境的成分只包括组织液、淋巴和血浆吗?
提示:内环境的成分除组织液、淋巴和血浆外,还包括其他的,比如脑脊液。
2.血浆中含有血浆蛋白,该物质属于人体内环境的组成成分吗?血红蛋白呢?
提示:血浆中的血浆蛋白属于内环境中的成分,而血红蛋白存在于红细胞内,不属于内环境的成分。
二、细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
1.血浆
(1)内环境中最活跃的部分,在全身血管中不断流动。
(2)血浆沿动脉到达毛细血管后,水、葡萄糖、氨基酸、气体等物质可以通过毛细血管壁,从血浆进入组织液,而红细胞和血浆蛋白等则不能通过毛细血管壁。
2.组织液
(1)组织液可为组织细胞提供营养物质、O2等,细胞产生的代谢废物进入组织液。
(2)与细胞进行物质交换的组织液大部分流回毛细血管,少部分进入毛细淋巴管。
3.淋巴
(1)组织液进入淋巴管就被称为淋巴液。
(2)毛细淋巴管汇合成淋巴管,淋巴管汇合成左淋巴导管和右淋巴导管,分别汇入左、右锁骨下静脉。
4.内环境各组分之间的关系
1.正常情况下,CO2不从毛细血管进入胰腺组织细胞的原因是什么?
提示:毛细血管内的CO2浓度低于胰腺组织细胞。
2.为什么说内环境是外部环境与组织细胞的联系纽带?
提示:(1)组织细胞内的液体即细胞内液与内环境直接进行物质交换(获得养料和氧气,排出代谢废物)。(2)内环境在各系统的协助下能与外界发生物质交换:通过消化系统获得养料;通过呼吸系统获得氧气和排出二氧化碳;通过泌尿系统等排出代谢废物。(3)内环境通过循环系统将全身各处组织联系起来,可见内环境是外部环境与组织细胞的联系纽带。
三、内环境为细胞提供相对稳定的生存条件
1.内环境稳态的意义
内环境的相对稳定是细胞正常生存的必要条件。细胞代谢是指细胞内发生的,由多种多样的酶催化的化学反应。这些酶促反应的顺利进行,需要合适的温度、适宜的pH、一定的离子浓度和底物浓度等。
2.稳态的范畴
(1)pH:正常人血浆中的pH为7.35～7.45,血浆的pH之所以能够保持相对稳定,与其中含有的NaHCO3和H2CO3等缓冲对有关。
(2)渗透压:指溶液中溶质微粒对水的吸引力,大小取决于单位体积中溶质微粒的数目。
(3)温度:人体细胞外液的温度一般维持在37 ℃左右。
内环境的各种成分和理化性质是恒定不变的吗?为什么?
提示:不是。由于细胞不断进行代谢以及外界环境因素的影响,因此内环境的各种成分和理化性质不是恒定不变而是动态平衡。
3.探究血浆对pH变化的调节作用
(1)实验原理:缓冲液,如Na2HPO4、KH2PO4等溶液,在加入酸或碱时,能使pH的变化减弱。
(2)实验流程。
(3)分析实验数据:根据所得数据,以HCl溶液或NaOH溶液的滴数为横坐标,以pH为纵坐标,画出每次实验中各溶液的pH变化的曲线。
(4)实验结论:生物组织匀浆类似于缓冲液,加入少量酸或碱不会发生pH的大幅度变动。
[自主学习检测]——教材基础熟记于心
1.人体的所有细胞都不能和外部环境直接接触。( × )
提示:人体的绝大多数细胞不能和外部环境直接接触。
2.细胞外液主要包括血液、组织液和淋巴等。( × )
提示:血液中的血细胞不属于细胞外液,细胞外液主要包括血浆、组织液和淋巴等。
3.内环境是细胞新陈代谢的主要场所。( × )
提示:细胞溶胶是细胞新陈代谢的主要场所。
4.淋巴与组织液之间可以双向流动。( × )
提示:毛细淋巴管以膨大的盲端起始于组织间隙,内皮细胞的边缘像瓦片一样排列,形成向管腔内开启的单向活动瓣膜,阻止淋巴回流入组织液。
5.摄入过多过咸食物后,会引起细胞内液的量增加。( × )
提示:细胞外液浓度增大使细胞失水,使细胞内液的量减少。
6.人体血浆渗透压的大小主要由蛋白质决定,与无机盐等也有一定关系。( × )
提示:人体血浆渗透压的大小主要由无机盐决定,与蛋白质等物质也有关系。
任务一 细胞外液是人体细胞生活的内环境
[任务突破1]
1.归纳判断某物质是否属于内环境的成分
(1)一看是否属于血浆、组织液或淋巴中的成分。如血浆蛋白、水、无机盐、葡萄糖、氨基酸、O2、CO2、激素和代谢废物等。(2)二看是否属于细胞内液及细胞膜的成分。若是在细胞内起作用的物质(如血红蛋白、呼吸氧化酶、解旋酶、DNA聚合酶、RNA聚合酶等),以及细胞膜上的载体蛋白,则一定不属于内环境的成分。(3)三看是否属于外界环境液体。若是存在于人体与外界相连通的各种腔、孔道内的液体(如消化液、尿液、泪液、汗液、体腔液和关节液等)的成分,则一定不属于内环境的成分。(4)四看是否属于人体吸收的物质。若是人体不吸收的物质,如纤维素、淀粉、蔗糖等,则不属于内环境的成分。
2.辨析各类细胞直接生活的环境
3.区分细胞液、细胞内液、细胞外液
(1)细胞液特指植物细胞大液泡中存在的液体。
(2)细胞内液和细胞外液特指多细胞动物中的两个概念,细胞内液是细胞内的液体,而细胞外液即细胞的生存环境,它主要包括血浆、组织液、淋巴等,称为内环境。
[即时应用]
[典例1-1] 下列化学物质不属于人体内环境成分的是( D )
A.尿素B.胰岛素
C.维生素D.纤维素
解析:纤维素不能被人体消化吸收,存在于消化道内,不属于内环境的成分。
[典例1-2] 如图是人体局部内环境示意图,①表示细胞,②③表示结构,甲、乙、丙表示液体。下列叙述正确的是( B )
A.新陈代谢主要发生在丙中
B.甲、乙、丙都属于内环境的组成
C.②处细胞的生活环境为血浆
D.细胞①直接从丙中获得糖原等营养物质
解析:新陈代谢主要发生在细胞内;甲为血浆,乙为淋巴,丙为组织液,它们都属于内环境的组成成分;②处细胞为毛细血管壁细胞,其生活的环境为血浆和组织液;糖原在细胞内合成,不会出现在内环境中。
[任务突破2]
活动:观察血液分层现象,分析血浆的化学成分
(1)血液是由血细胞和血浆组成的,血浆是血细胞生活的液体环境。
(2)血浆的化学成分主要包括:水、无机盐、蛋白质、单糖和氨基酸等营养物质,以及O2和CO2等气体,此外还有激素和代谢产生的废物等。
(3)血液和血浆关系可表示为
(4)区分血红蛋白和血浆蛋白。
①血红蛋白存在于红细胞中,是红细胞内的主要成分。
②血浆蛋白是血浆中多种蛋白质的总称,为血浆中含量最多的“固体”成分。
[即时应用]
[典例1-3] 如图是“观察血液的分层现象”的两组实验。下列相关叙述错误的是( D )
A.a处是血浆
B.b处是白细胞和血小板
C.c处是红细胞
D.d处含纤维蛋白原
解析:加入抗凝剂的血液出现分层现象,上层是血浆,下层是红细胞,中层是白细胞和血小板,即甲组中a是血浆,b是白细胞和血小板,c是红细胞;不加入抗凝剂的血液出现凝固现象,分为d血清和血块,d血清内不含纤维蛋白原。
任务二 细胞通过内环境与外界环境
进行物质交换
[任务突破1]
淋巴与组织液、血浆的判断
[即时应用]
[典例2-1] 如图为淋巴和另外三种体液之间的关系示意图。下列叙述错误的是( B )
A.甲、乙、丙分别是细胞内液、组织液和血浆
B.甲和乙中都含有丰富的蛋白质
C.如果淋巴回流受阻,则会导致乙的积累
D.人体内四种体液的pH和温度相近
解析:据图示分析可知,甲是细胞内液,乙是组织液,丙是血浆;甲是细胞内液,含有丰富的蛋白质,乙是组织液,蛋白质含量非常少;如果淋巴回流受阻,则会导致乙组织液积累,形成组织水肿;内环境的理化性质处于相对稳定的状态,人体内四种体液的pH和温度相近。
[任务突破2]
归纳细胞通过内环境与外界环境进行物质交换
[即时应用]
[典例2-2] 如图为高等动物的体内细胞与外界环境的物质交换示意图,下列叙述不正确的是( D )
A.内环境从外界吸收营养物质要通过消化系统、呼吸系统、循环系统等结构
B.代谢废物主要由③泌尿系统排出体外
C.O2从红细胞进入组织细胞中发挥作用的部位至少要经过6层生物膜
D.所有生物与外界进行物质交换都是通过内环境来实现的
解析:内环境从外界吸收营养物质要通过消化系统、呼吸系统、循环系统等结构;③为泌尿系统,代谢废物主要通过该系统排出体外;O2从红细胞进入组织细胞中发挥作用的部位要经过:1层红细胞膜,2层毛细血管壁细胞膜,1层组织细胞膜,2层线粒体膜,共有6层生物膜;单细胞生物直接从外界环境中获取营养物质。
项目
血浆
组织液
淋巴液
(也称淋巴)
生活
细胞
血细胞等
组织
细胞
吞噬细胞、淋巴细胞等
主要
成分
淡黄色液体,由约90%的水和10%溶于其中的物质组成,溶质主要为蛋白质,还包括无机盐、单糖、氨基酸、N2、O2、CO2、激素、代谢废物等
包括细胞所需的营养物质及细胞的代谢产物
联系
细胞种类
直接生活的环境
血细胞
血浆
胰腺组织细胞
组织液
毛细淋巴管壁细胞
淋巴和组织液
毛细血管壁细胞
血浆和组织液
相关学案
人教版 (2019)选择性必修1第1节 细胞生活的环境导学案及答案： 这是一份人教版 (2019)选择性必修1第1节 细胞生活的环境导学案及答案，共6页。学案主要包含了细胞外液的成分，细胞外液的主要理化性质等内容，欢迎下载使用。
2020-2021学年第二节 内环境的稳态保障正常生命活动导学案及答案： 这是一份2020-2021学年第二节 内环境的稳态保障正常生命活动导学案及答案，共8页。
高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系优秀导学案及答案： 这是一份高中生物浙科版 (2019)必修1《分子与细胞》第二节 细胞膜控制细胞与周围环境的联系优秀导学案及答案，共4页。学案主要包含了生物膜，细胞壁，自我检测，细胞膜 周围环境，营养物质 代谢产物等内容，欢迎下载使用。
