人教版 (2019)选择性必修1第1节 细胞生活的环境教案设计

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 通过视频和图片，让学生基本了解细胞的生活环境。提出问题，激发学生的学习兴趣。

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问题探究

在初中的生物学课上，你曾观察过多种动物细胞的装片。右侧的两幅图片你一定还有印象。讨论

1.图1和图2所示的各是什么细胞?它们分别生活在什么样的环境中?尝试说出它们生活环境的异同。

提示：图1所示的是人血液中的血细胞，包括红细胞、白细胞等;图2所示的是单细胞动物草履虫。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:血细胞生活在血浆中，并不直接与外界环境进行物质交换，而草履虫生活在外界环境中，直接与外界环境进行物质交换。

2.若将围1所示的细胞置于图2所示细胞的生活环施中，会发生什么变化?

提示：若将血细胞置于草履虫生活的水环境中，血细胞会出现吸水膨胀直至破裂的现象。

1.细胞是生命活动的________________。

2.无论是单细胞生物还是多细胞生物的细胞，都有其特定的___________，并与环境之间不断进行着__________________的交换。

3.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所必需的________，并把__________直接排入水中。

4.组成我们身体的绝大多数细胞没有直接与_________接触，不能直接与______________进行物质交换。

这些细胞直接生活的环境是什么呢?

一、体内细胞生活在细胞外液中

1.体液的概念及组成

(1)概念：体内都含有大量_______________的液体，统称为体液。

(2)组成：

(3)各种细胞所生活的环境：

血细胞直接生活的环境是________________；

体内绝大多数细胞直接生活的环境是_________；

淋巴细胞直接生活的环境是______________。

二、细胞外液的成分

1.血浆的化学组成

①血液是由全身__________________组成的系统中循环运动。血液并不全是体液，这是因为血液中除了液体部分_____________________，还有大量的_____________。血浆是血细胞直接生活的环境。

②血浆中约90%为________；其余10%分别是：___________(约1%)，_____________(7%～9%)，以及__________________________，包括各种营养物质(如葡萄糖)、激素、各种代谢废物等。

2.组织液（tissue fuid）

①存在于_____________________的液体，又叫组织间隙液。

②它主要由血浆通过_______________渗出到细胞间而形成，大部分物质能够被____________回血浆。

③组织液为细胞提供_________________，细胞的_______________也透过细胞膜进入组织液。

④绝大多数细胞都浸浴在____________中，因此，组织液是体内绝大多数细胞直接___________。

3.淋巴液（lymph fluid）

①存在于淋巴管中，它是由一部分组织液经________________进入__________________而形成的。

②淋巴液在_______________中流动，经过_______________等淋巴器官，并最终汇入血浆。

③淋巴液中有大量的________________等，可以协助机体抵御疾病，对这些细胞来说，淋巴液就是它们直接__________________。

4.联系

①血浆、组织液和淋巴液通过____________，共同构成机体内细胞生活的_______________。为了区别于个体生活的外界环境，人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫作______________（ internal environment）。

②组织液、淋巴液的成分：二者的成分和含量与血浆相近，最主要的差别是血浆中_______________含量较高。

③本质：细胞外液本质上是一种类似于海水的___________，这在一定程度上反映了__________。

思考与讨论

观察下图，回答下列问题。

1.为什么说细胞外液是细胞直接生活的环境?

提示：细胞外液是指存在于细胞外的体液，包括血浆、组织液和淋巴液等。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。所以说，细胞外液是体内细胞直接生活的环境。

2．血浆、组织液和淋巴液之间有什么内在联系?

请依据下图险制出能反映三者联系的模式图（用文字和箭头表示）。

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，形成淋巴液，淋巴液经淋巴循环由左右锁骨下静脉汇入血浆。它们之间的关系如下图所示。

3.为什么说全身的细胞外液是一个有机的整体?

提示：人体细胞外液主要由组织液、血浆和淋巴液等构成，它们虽然分布在人体不同部位(血浆位于血管内，组织液分布于组织细胞之间，淋巴液分布于淋巴管),但基本化学成分相同，并且彼此紧密联系，共同构成人体细胞生活的内环境。由此可见，全身的细胞外液是一个有机的整体。

三、细胞外液的成分

假如将你身体的一个细胞或一块组织拿到体外，如果不提供特殊的环境条件，它很快就会死亡。而在内环境中，体内细胞却能正常地生活。

内环境里含有哪些成分呢?

下面以血浆的化学成分为例进行探讨。

讨论与思考

提示：表中的化学物质可分为无机物和有机物两类。无机物包括水和无机盐(如钠、钾、钙、磷、镁、血清铁、氯、碳酸氢盐等)，有机物包括糖类(如葡萄糖)、蛋白质(如丙氨酸氨基转移酶、碱性磷酸酶、乳酸脱氢酶等)、脂类(如三酰甘油、胆固醇)等。表中的化学物质也可分为营养物质和代谢废物。营养物质包括水、无机盐、蛋白质、葡萄糖、三酰甘油等，代谢废物包括尿素、尿酸、CO2。 学生也可以采取其他的分类方式。

2.除表中所列成分外，血浆中还可能含有哪些物质?

提示：血浆中还含有各种激素、维生素、O2等。

3.回忆所学知识，你能说出其中哪些物质在人体中的作用?

提示：葡萄糖是主要的能源物质，三酰甘油是储备的能源物质，蛋白质是生命活动的主要承担者，无机盐能够调节人体生命活动。

4．从葡萄糖、甘油三酯、尿素、钠中，任选一种你熟悉的成分，分析它的来源和去路，并说明这与人体的哪些系统有关。

提示：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人血液，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，为生命活动提供能量。生成的CO2和水，先排入内环境中，然后通过血液循环运输到相应都位排出，CO2由呼吸系统排出，多余水分主要由泌尿系统排出。

四、内环境的理化性质

1.将血液中的红细胞放在____________中，细胞会由于_______________而破裂;将红细胞放在_______________中，红细胞会由于过多失水面死亡。

2.在__________________或温度过高、过低等条件下，细胞也不能正常生活。

3._________________是细胞外液理化性质的三个主要方面。

4.渗透压：

(1)概念：溶液中_____________________对水的吸引力。

(2)影响渗透压的因素：

(3)决定物质：

①血浆渗透压：主要与________和_________的含量有关

②细胞外液渗透压：90%以上来源于___________和___________。

③在37℃时，人的血浆渗透压约为____________，相当于细胞内液的渗透压。

5．酸碱度：

正常人的血浆近中性，pH为________________。血浆的pH之所以能够保持稳定，与其中含有的HCO-3、H2CO3，等物质有关。

6.温度：

人体细胞外液的温度一般维持在_______________左右。

五、内环境与外界环境物质交换

1.Na+、葡萄糖、氨基酸和O2等分别是经过什么途径进入内环境的?

提示Na+等来自食物，不需要经过消化可直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物质主要来自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 质吸收后主要进入小肠绒毛内的毛细血管中。O2从外界空气中获得，通过呼吸运动的吸气，经呼吸道进入肺，在肺泡中与肺部毛细血管进行气体交换，进入肺部毛细血管中。进入血液中的各类物质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液。
2.体内细胞产生的代谢废物（如尿素和二氧化碳），是通过哪些器官排到体外的？

提示：细胞代谢产生的CO2与H2O结合，形成H2CO3，然后在碳酸酐酶的作用下，发生下列反应: H2CO3 →H++HCO-3。
3.体内细胞产生的代谢废物（如尿素和 CO），是通过哪些器官从内环境中排到体外的?

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，尿素主要通过肾形成的尿液排出体外，CO2主要通过肺扩散出去，再通过呼气运动排出体外。

4.通过以上讨论，是否增进了你对本章章首页题词的理解?

提示：通过上述讨论可以看出，内环境与外界环境的物质交换需要体内各个系统的参与。细胞和内环境是相互影响、相互作用的。细胞依赖于内环境，也参与内环境的形成和维持，这就是章题诗中“它让每一个细胞分享， 又靠所有细胞共建"所表达的直接含义。

通过讨论可以看出，内环境与外界环境的物质交换过程，需要体内各个系统的参与。例如，消化系统将营养物质摄入体内，呼吸系统吸入O、排出 CO，，泌尿系统把代谢废物、水和无机盐排出体外，循环系统把各种物质运输到机体的相应部位。机体的各个部分正常运行和协调一致，共同保证内环境与外界环境之间物质交换的顺利进行。

细胞和内环境之间也是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。

六、练习与应用

1.下列属于人体内环境的是（  D  ）

 A. 膀胱内的尿液     B.肺泡腔内的气体

C. 小肠腔内的消化液   D.大脑细胞间隙的液体

2.下图为人体某组织的示意图，请根据图回答下面的问题：

①指出字母对应的体液名称：

  a表示__________；b表示__________；

  c表示__________；d表示__________；

②以上b、c、d合称__________，它们构成了

体内细胞生活的液体环境，故称________

③人手掌磨起的水疱中的淡黄色液体

主要是_______

提示： (1)分析题图可知，a是组织细胞(细胞内液)，是组织液，c是血，浆，d是淋巴.
(2)血浆、组织液、淋巴属于细胞外液，又叫内环境.
(3)细胞代谢产生的二氧化碳、尿素等产物经组织液进入血浆，通过血液循环运到肺和肾脏，经呼吸系统或泌尿系统排出体外.
(4)人的手掌磨起的“水泡”中的淡黄色液体主要是渗出的组织液.

3.拓展应用

剧烈运动会使肌肉产生大量乳酸等酸性物质，这会影响血浆的pH吗?在这种情况下，机体是如何维持细胞外液的酸碱度的?请查阅相关资料，寻找答案。

提示:剧烈运动后肌肉产生的大量乳酸等酸性物质， 不会使血浆的酸碱度发生很大的变化，这是由于血液中缓冲物质的调节作用以及机体的调节作用。具体调节机制如下。当大量乳酸进入血液后，可与血液中的碳酸氢钠发生作用，生成乳酸钠和碳酸。碳酸是一种弱酸，可以分解成CO2和水。血液中的CO2增多会刺激呼吸中枢，使呼吸运动增强，增加通气量，从而将CO2排出体外，所以对血液的pH影响不大。当乳酸钠进入血液后，与血液中的碳酸发生作用，形成碳酸氢盐，过多的碳酸氢盐可以由肾排出。

提出问题，根据初中所学，小组讨论，分析问题。

【学习活动一】

学生阅读课本，带着问题，阅读课文，回答问题。

小组讨论，回答相关问题

【学习活动二】学生阅读，分组讨论，基于血浆成分含量表的思考讨论活动，引导学生进行物质归类、分析物质来源和去路等。

小组讨论，完成表格。

【学习活动三】学生阅读，分组讨论，引入初中所学的人体消化、呼吸、循环、泌尿等知识开展讨论，简单示意图表示内环境与外界环境的物质交换关系。

根据所学，完成相关练习

提高学生自主学习能力，解决实际问题能力。

带着问题，通过阅读，了解细胞的生活环境，培养学生获取信息的能力，加深学生对概念的认识，激发学生的科学研究的兴趣。

通过小组讨论，了解现象分析本质，层层递进，比较方法的运用，有效促进学生思维发展，利于学生更好地理解体内细胞的生活环境。

利用归纳、分析、概括等思维能力，有利于建立人体整体观和动态平衡观，渗透科学方法和科学精神。

通过表格对比的方式，使学生更快掌握影响渗透压的因素。

通过讨论及活动，学生能认识到人体的开放性、整体性及动态平衡，有利于从个体水平认同生命的系统观。

回顾旧知，巩固和应用所学知识。

课堂小结

1.血浆是血细胞直接生活的环境。

2.组织液（tissue fuid）是存在于组织细胞间隙的液体，又叫组织间隙液。

3.淋巴液（lymph fuid）存在于淋巴管中，它是由一部分组织液经毛细淋巴管壁进入毛细淋巴管而形成的。

4.血浆、组织液和淋巴液通过动态的有机联系，共同构成机体内细胞生活的直接环境。为了区别于个体生活的外界环境，人们把这个由细胞外液构成的液体环境叫作内环境。

5.分析细胞外液的理化性质。渗透压、酸碱度和温度是细胞外液理化性质的三个主要方面。

6.细胞和内环境之间也是相互影响、相互作用的。细胞不仅依赖于内环境，也参与了内环境的形成和维持。

板书

第一节  细胞生活的环境

一、细胞外液（内环境）

血浆、组织液、淋巴液

二、细胞外液的成分

渗透压、酸碱度、温度

三、内环境和外界环境进行物质交换

消化系统、呼吸系统、循环系统、泌尿系统