生物第1章 人体的内环境与稳态第1节 细胞生活的环境教学设计

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第一章  人体的内环境与稳态第1节   细胞生活的环境一、教学目标知识方面：描述内环境的组成和理化性质。能力方面：1.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。2.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。情感态度价值观：认同内环境是细胞进行正常生命活动的基本条件。二、教学重点和难点1.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。2.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。三、教学方法：讲述与学生练习、讨论相结合四、教学用具：幻灯片五、课前准备： 六、课时安排：2课时七、教学过程：教学内容教师组织和引导学生活动教学意图引入让学生阅读章引言并体会内环境的重要性阅读思考引入新课〖板书〗第1节 细胞生活的环境 问题探讨〔生答师提示〕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。〖填空式提问〗所有的生命系统都存在于一定的环境中，与环境之间不断进行着物质和能量的交换。细胞作为最基本的生命系统，也是如此。〖问〗单细胞生物是怎样与环境之间不断进行着物质和能量的交换呢？多细胞生物呢？思考回答         阅读思考回答创造问题情境，引入新课〔板书〕一、体细胞生在细胞外液 〖问〗什么是体液？〖引导提示〗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。1.体液的成分和组成呢？细胞内液（存在于细胞内，约占2/3）1.体液                            血浆细胞外液                  组织液（存在于细胞外，约占1/3） 淋巴等2.内环境的组成及相互关系          阅读思考回答  〖师提示〗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。2. 血浆组织液淋巴同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。异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的化学成分含有较多的蛋白质蛋白质很少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，淋巴经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆中。它们之间的关系如下图所示。由此可见，全身的细胞外液是一个有机的整体。         学生讨论后回答 三、细胞外液的成分〔资料分析〕 老师提示。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。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）。 分析回答 〔板书〕三、细胞外液的渗透压和酸碱度〔旁栏思考题〕〖提示〗：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。 思考回答 〔板书〕四、内环境是细胞与外环境进行物质交换的媒介〔思考与讨论〕〖师提示〗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：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。思考讨论回答 〔小结〕略。    八、板书设计第1节   细胞生活的环境一、体细胞生活在细胞外液体液——人体内含有的大量以水为基础的液体。细胞内液（存在于细胞内，约占2/3）体液                                         血浆细胞外液（存在于细胞外，约占1/3 ）  组织液淋巴等二、内环境1、概念：由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。2、组成：血浆、组织液、淋巴、脑脊液、精液等。  呼吸道、肺泡壁、尿道、消化道、生殖道属于外环境。  汗液、尿液、泪液、消化液等不属于体液。  细胞中的各种成分不属于内环境，如血红蛋白。3、人体细胞的内环境（1）血细胞：血浆（2）组织细胞：组织液（3）淋巴细胞：淋巴液（4）毛细血管壁细胞：血浆、组织液（5）毛细淋巴管壁细胞：淋巴、组织液4、成分（1）相同：水、无机盐、蛋白质、葡萄糖等营养物质，各种代谢废物、气体、激素等。（2）不同：血浆中含较多蛋白质，组织液和淋巴中蛋白质含量很少。5、三者的联系：      三、细胞外液的理化性质1、渗透压：溶液中溶质微粒对水的吸引力。  特点：溶液浓度越高，溶液渗透压越高。  关键因素：1、血浆渗透压的大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。2、细胞外液渗透压的90%以上来自于钠离子与氯离子。3、37℃时，血浆渗透压约为770千帕，相当于细胞内液渗透压。2、酸碱度（1）正常人的血浆近中性，PH为7.35～7.45。（2）维持稳定：与缓冲物质有关，如H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/NaHPO4等。3、温度：维持在37℃左右。四、内环境的生理意义：是细胞与外环境进行物质交换的媒介。五、构建模型         九、布置作业基础题1．细胞外液的主要阳离子是（      ）A．Fe2+   B．K+   C．Na+   D．Ca2+2．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3．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4．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5．人体内环境必须保持相对稳定状态，才能保证组织细胞正常的生命活动。下列各项生理活动中，与内环境的相对稳定无直接关系的是（      ）A．尿液和汗液的排出       B．血液中二氧化碳浓度升高使呼吸加快 C．血液运输养料和废物     D．食物残渣形成粪便排出体外6．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7．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８．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、细胞外液和体液拓展题9．右图是人的体温变化简图，请据图回答：  （1）当人受到寒冷刺激时，可通过神经和激素的调节来维持正常的体温，此时体内分泌量明显上升的激素有______________和_____________。  （2）当肌肉运动时，体温迅速升高，最高可达______℃，此时，机体可通过___________和_________，使散热量大增，从而维持体温的恒定。  （3）由于体温过高，引起死亡的原因主要是_______________________________________。10．人在剧烈运动时，骨骼肌产生了大量的乳酸。请回答下列的问题：（1）从电离的角度看，此代谢的反应物、生成物各属于什么物质？（2）乳酸进入血液后，会与血液中的H2CO3/NaHCO3这对缓冲物质中的NaHCO3发生作用生成乳酸钠和碳酸。这一反应会使乳酸原有的电离平衡发生什么变化？（3）这些变化具有什么生理意义？你做出这一结论的理由是什么？ １．Ｃ　２．Ｃ　３．Ａ　４．Ａ　５．Ｄ　６．Ａ　７．Ｂ　８．Ｃ  9．1)甲状腺激素；肾上腺素  2)40；皮肤血管舒张   汗液的分泌增多  3)体温过高，酶活性丧失，新陈代谢停止，造成机体死亡10．（１）葡萄糖作为反应物属于非电解质，生成物乳酸为电解质（２）使乳酸的电离平衡向右移动（３）上述变化使得血液中pＨ改变较小，从而使内环境维持在相对稳定状态；由于生成大量的乳酸钠和碳酸使氢离子浓度减小；由于乳酸是一种弱酸，可以分解为二氧化碳和水，所以对血液中的酸碱度影响不大