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2015高三生物一轮复习12:细胞生活的环境

讨论:

1.如何将表中物质按化学性质进行归类?

2.除表中所列成分外,血浆中还可能含有哪些物质?

3.在组成血浆的离子中,哪些离子的含量较多?它们可能起什么作用?

4.可能起什么作用?

5.任选其中一种成分,分析它的来源和去路,并说明它与人体的哪些系统有关。

(学生阅读讨论)

1  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(Na+K+Ca2+Mg2+Fe2+Cl)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+C1含量较多。它们的作用主要是维持血浆渗透压。

课件展示:

二、细胞外液的成分(图1-1-1

1-1-1  血浆的主要成分

    1.细胞外液中含量最多的是水,约占90%。其次是蛋白质,约占7~9%

    2.组织液、淋巴的成分和含量与血浆相近,但又不****相同。最主要的差别在于血浆中含有较多的蛋白质,而组织液和淋巴中蛋白质含量很少。

    3.细胞外液本质上是一种盐溶液,类似于海水。这在一定程度上反映了生命起源于海洋。

师  能起到什么作用呢?

课件展示:

    红细胞在清水中吸水胀破,在较高浓度食盐水中失水皱缩、死亡。

思考:

1.为什么红细胞在清水中吸水胀破、在较高浓度食盐水中失水皱缩、死亡? 

2.生理盐水的浓度是多少?为什么医院里给病人输液时必须使用生理盐水?

师  我们在必修1中学习过植物细胞对水分吸收的原理。谁来说一下?

1  渗透作用。

2  当外界溶液浓度小于植物细胞液浓度时,植物细胞通过渗透作用吸水;当外界溶液浓度大于细胞液浓度时,植物细胞通过渗透作用失水。

师  为什么红细胞在清水中吸水胀破,在较高浓度食盐水中失水皱缩、死亡?

1  在清水中,外界溶液浓度小于细胞内液浓度,红细胞通过渗透作用吸水。

2  在较高浓度的食盐水中,外界溶液浓度高于细胞内液,红细胞通过渗透失水出现皱缩。

师  生理盐水的浓度是多少?为什么医院里给病人输液时必须使用生理盐水?

生  生理盐水是浓度为0.9%的氯化钠溶液。因为其浓度与细胞外液相当,所以医院里给病人输液时使用生理盐水。

师  是的。所谓渗透作用,是指通过半透膜,水分子从低浓度向高浓度的扩散。也就是说,水分的净渗透方向与浓度有关。这时我们学习一个新的概念——溶液渗透压。

1.概念:指溶液中溶质微粒对水的吸引力。

2.大小:取决于溶液中溶质微粒的数目。溶质微粒越多,即溶液浓度越高,对水的吸引力越大,即溶液渗透压越高。反之亦然。

3.血浆渗透压:大小主要与无机盐、蛋白质的含量有关。人的血浆渗透压约为770 kPa,相当于细胞内液的渗透压。

    前面的资料分析(讨论题3),提示了细胞外液中的各种无机盐离子,含量上占优势的是Na+Cl。细胞外液的渗透压的90%以上来自Na+Cl-

师  (讨论题4HCO-3HPO-4可能起什么作用?

生  维持血浆的酸碱平衡。

师  化学上学过,什么是pH

生  pH即溶液酸碱度,是指溶液中自由氢离子浓度的负对数,即pH=lgH+]。

师  (总结)血浆的pH7.35~7.45。血浆的pH之所以能够保持稳定,与它含有HCO-3HPO-4等离子有关。

师  人体细胞外液的温度一般维持在37 ℃左右。

  板  书:

三、细胞外液的渗透压和酸碱度

师  (讨论题5)任选其中一种成分,分析它的来源和去路,并说明它与人体的哪些系统有关。

生  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。

生  …

课堂小结

结合初中学过的人体消化、呼吸、循环、排泄等知识,和同学讨论以下问题:

1.维持渗透压的Na+Cl-以及葡萄糖、氨基酸等物质是经过哪些途径进入内环境的?

2.参与维持pH是怎样形成的?这与体内哪些系统的活动有关?

3.细胞外液的温度能够保持稳定的根本原因是什么?试推测哪些器官和系统参与了体温的维持。

4.体内细胞产生的代谢废物,如尿素和CO2是怎样从内环境排到体外的?

5.通过以上讨论,是否增进了你对本章首页题诗的理解?

生  1Na+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CO2H2O结合,在碳酸酐酶作用下,发生下列反应:

HCO-3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  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。

  板  书:

四、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介

细胞与外界环境进行物质交换,必须通过内环境才能完成,并且要依赖消化、呼吸、循环、泌尿等系统直接参与。具体过程可用图1-1-2表示:

1-1-2

习题详解

一、基础题(课本P6

1.解析:本题考查体液的概念及其外延。人体内含有大量以水为基础的液体,这些液体统称为体液。体液包括细胞内液和细胞外液。

答案:C

2.解析:本题考查内环境概念的内涵和外延。由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。内环境(细胞外液)主要包括组织液、血浆和淋巴等。故ACD的含义相当。故本题选B

答案:B

3.解析:本题考查人体内环境的组成成分。判断的依据是这种成分是否存在于血浆中(因为组织液、淋巴与血浆成分相似)。显然ACD存在于血浆中,而呼吸酶存在于细胞质基质、线粒体,属于细胞内液。故本题选B

答案:B

4.解析:一般来说,细胞赖以生存的直接环境是细胞外液,包括组织液、血浆和淋巴等。绝大多数细胞——组织液,血细胞——血浆,淋巴细胞——淋巴,毛细血管壁细胞——组织液和血浆,毛细淋巴管壁细胞——组织液和淋巴。记住一些特例,在思维方法上,明确这些细胞的生活环境。如毛细血管壁是由单层细胞构成的,这些管壁细胞在管腔内面是血浆,上面浸于组织液中。

答案:毛细血管壁细胞的直接生活环境是血浆和组织液,毛细淋巴管壁细胞的直接生活环境是淋巴和组织液。

二、拓展题(课本P6

    解析:(1)A表示的器官是肺,从结构上看,肺泡壁由单层扁平细胞构成,外面缠绕毛细血管,毛细血管壁也是单层上皮细胞。这样的结构有利于气体交换。所以与内环境之间间隔了一层肺泡壁和一层毛细血管壁。(2)B表示消化器官,食物中的营养物质经过消化和吸收进入血液或淋巴。(3)C与内环境的双向箭头,经C排出体外,说明C是肾脏。血浆中的主要成分通过肾小球的滤过作用进入肾小囊形成原尿,原尿流经肾小管和集合管时,一些有用的成分经重吸收返回血浆。(4)D是单向排出的,代表器官是皮肤。

    答案: (1)肺泡壁、毛细血管壁  (2)食物的消化和营养物质的吸收  (3)肾小管的重吸收  

(4)皮肤

八、 板书设计

1章  人体的内环境与稳态

1节  细胞生活的环境

一、体内细胞生活在细胞外液中

二、细胞外液的成分(图1-1-3

1-1-3  血浆的主要成分

三、细胞外液的渗透压和酸碱度

四、内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介

    细胞与外界环境进行物质交换,必须通过内环境才能完成,并且要依赖消化、呼吸、循环、泌尿等系统直接参与。具体过程可用图1-1-4表示:

1-1-4

九、教学反思

   本课教学内容的教学设计,是在“问题驱动”的教学模式下设计的。

(1)问题使用反思

设计的大部分问题,学生都能通过结合旧知识及已有的日常生活经验独立思考,小组讨论,最后师生小结、总结的方式完成教学内容。部分问题能通过小组内部或者全班范围内的讨论解答,能充分让学生体验成功的感觉,增强学习信心。

(2)课堂质量反思

在这种问题驱动教学模式下,每个学生都能参与到学习检测,教师能及时监控到学生的学习情况,对教学进度进行实时调整。课堂教学效果良好。

(3)其他反思

在教学过程中过分依赖多媒体,影响了最基本的板书书写,而板书最能体现一节课的知识框架,以后上课应注意,多媒体仅仅为辅助手段,课件越简单越好。