資源簡介

第1章第1節 細胞生活的環境
教學目標
1.說明血漿、組織液和淋巴液等細胞外液共同構成機體細胞賴以生存的內環境；說明內環
境的理化性質。
2.闡明機體細胞生活在內環境中，通過內環境與外界環境進行物質交換，同時也參與內環境的形成和維持。
3.運用圖示和模型等方法闡釋內環境為機體細胞提供適宜的生存環境并與外界環境進行物
質交換。
教學重點：
1. 內環境的組成及其理化性質。
2. 內環境是機體細胞與外界環境進行物質交換的媒介。
教學難點：
1. 內環境的組成及其理化性質。
2. 內環境是機體細胞與外界環境進行物質交換的媒介。
教學過程
【導入】
同學們好，今天我們學習的內容是選擇性必修一第一章第一節：細胞生活的環境。
我們先來看一組照片 (多媒體放映)，人們無論是生活在冰天雪地還是干旱荒漠，都能得以生存，這不僅依賴于其創造的外部條件，也依賴于自身機體的協調運作，來抵御外界環境的劇烈變化。細胞作為生命活動的基本單位，它又是生活在怎樣的環境當中呢？我們一起來看一個視頻。
從視頻中我們可以得知，單細胞生物能直接與外界環境進行物質交換，其細胞結構決定了單細胞生物生活在水環境中。而多細胞生物如人，作為陸生生物，絕大多數細胞是不能直接與外界環境進行物質交換的，但是它的細胞結構與單細胞生物相似，說明人體細胞也是生活在以水為基礎的液體環境中。
研究表明，生物體內確實存在以大量水為基礎的液體環境，我們稱之為體液。體液約三分之二在細胞內部，稱為細胞內液，另外約三分之一在細胞外部，稱為細胞外液，由此可知，細胞外液就是人體細胞生活的環境。
一、為細胞建一個“家”
問：同學們對比自己的身體，我們體內有哪些液體屬于細胞外液？
首先我們想到的是血液，血液是細胞外液嗎？我們來看一下血液離心后的圖像，可以看到明顯的分層。最下層為紅細胞，中間一層為白細胞和血小板，這兩部分我們統稱為血細胞，最上層為血漿，可以發現血液由血漿和血細胞構成，并不是單純的液體環境，所以血液≠細胞外液，血漿屬于細胞外液，血細胞直接生活環境在血漿，我們也可以將血漿比喻為血細胞的“家”。
任務一：我們體內有多種多樣的細胞，所有細胞的“家”都在血漿嗎？請同學們閱讀課本P3的內容，為組織細胞和淋巴細胞找一個“家”。
觀察局部組織圖，我們可以看到：
組織液：存在于組織間隙中的液體，是組織細胞如肝細胞、肌肉細胞等直接生活的液體環境。
淋巴液（圖中的綠色管道—淋巴管）：存在于淋巴管中，是淋巴細胞等直接生活的環境。
以上我們可以知道細胞的“家”有血漿、組織液、淋巴液，這些“家”共同構成了細胞的大“家”——細胞外液，我們也稱為內環境。
任務二：細胞這些“家”之間有什么關系嗎？
同學們觀察同樣的局部組織圖，圖上有許多箭頭，箭頭方向代表著物質運輸的方向。可以發現：血漿可以從毛細血管動脈端進入的組織液，而組織液也可從毛細血管靜脈端回流到血漿，可見血漿和組織液可以相互轉化。再觀察，組織液可以透過毛細淋巴管壁進入到淋巴管內。
思考：那淋巴液可以回流到組織液嗎？不會，淋巴管壁細胞是由單層的內皮細胞構成，相鄰兩個細胞之間形成了單向的活瓣，猶如一扇只能向內開啟的門，當組織液壓力大于淋巴液，組織液就會進入淋巴管內，而當淋巴液壓力大于組織液時，這扇門則不會開啟。所以淋巴液和組織液之間是單向的。
那這會造成淋巴液越來越多嗎？請同學們結合課本內容和PPT上的圖片，思考這個問題，并嘗試用箭頭將血漿、組織液和淋巴液之間的關系圖補充完整。
淋巴液會順著淋巴循環匯入到血漿中。從完整的關系圖可以看出，血漿、組織液、淋巴液可以通過動態聯系，可以相互轉化，形成了一個有機的整體。
二、細胞的“家”有什么
任務一：細胞的這些“家”中會有哪些物質呢？同學們閱讀課本P4的表格，并嘗試將其分類。
我們通過表格可以得知血漿中包含有各種細胞所需的營養物質、代謝廢物以及其他等。由于血漿、組織液和淋巴液之間可以相互轉化的關系，組織液和淋巴液的成分和各成分的含量與血漿相近，但不完全相同。
最主要的區別是血漿中含有較多的蛋白質，組織液和淋巴液中蛋白質含量較少。
三、利用“家”構建細胞的“物流網”
細胞作為一個開放的系統，能夠直接與內環境進行物質交換，那內環境又是如何與外界環境進行物質交換呢？
任務一：為肝細胞建立“物流網”：它如何利用“家”攝取葡萄糖和O2以及排出代謝廢物。
問題1：如何攝取葡萄糖和O2進入肝細胞？
問題2：肝細胞的代謝廢物，如尿素和二氧化碳，如何排到體外？
以上可見，外界環境將細胞所需的營養物質運送到內環境，外界環境將細胞產生的代謝廢物排出體外，這兩個過程的完成，離不開機體各個系統的正常運行，而這些系統則是由細胞組成，所以機體的各個部分正常運行和協調一致，才共同保證了內環境與外界環境之間物質交換的順利進行。
細胞和內環境之間是相互影響，相互作用的。細胞通過內環境與外部環境進行物質交換。細胞不僅依賴于內環境，也參與了內環境的形成和維持。
所以內環境是細胞與外界環境進行物質交換的媒介。
內環境既然如此重要，我們就應該讓內環境變得更加舒適，以維持細胞的正常生活。
四、讓細胞的“家”更舒適——內環境的理化性質
細胞外液是類似于海水的鹽溶液——生命起源于海洋，細胞外液的理化性質影響細胞的形態和正常生活。包括有滲透壓、酸堿度、溫度。
滲透壓：我們首先來看滲透壓，在37攝氏度時，人的血漿滲透壓約為770kPa，我們可以把滲透壓理解為溶質微粒對水的吸引力，當溶液濃度高時，溶液中溶質微粒多，對水的吸引能力強，滲透壓就高，反之，當溶液濃度低時，溶液中溶質微粒對水的吸引力弱，滲透壓就低。可想而知，滲透壓對細胞維持正常形態具有重要作用，所以滲透壓的大小取決于溶質微粒的數目。而影響滲透壓的因素主要與無機鹽、蛋白質的含量有關。細胞外液滲透壓主要取決于鈉離子、氯離子，細胞內液的滲透壓主要取決于鉀離子。根據這個原理，同學們能解釋，我們輸液時為什么會用0.9%的生理鹽水或5%的葡萄糖溶液了嗎？因為0.9%的生理鹽水和5%的葡萄糖溶液與血漿滲透壓相等，我們可以將之稱為血漿的等滲溶液。
酸堿度：血液酸堿度在緩沖物質的調節下始終維持在7.35-7.45之間。
溫度：人體細胞外液的溫度一般維持在37℃左右。
以上就是本節課所學的主要內容，我們一起來對本節課的內容進行總結：我們首先是給細胞建了一個“家”，了解到細胞的“家”有血漿、組織液、淋巴液，并且得知它們之間的關系以及各自的成分的區別；其次利用“家”為細胞構建了“物流網”，了解了細胞通過內環境與外界環境進行物質交換；最后為了讓細胞的“家”更舒適，我們學習了內環境的理化性質，包括滲透壓、酸堿度、溫度。
同學們請看練習題一和拓展應用

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