高中生物教案细胞生活的环境_细胞生活的环境教案

2020-02-27 教案模板下载本文

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课时安排 1课时

三维目标

1.描述内环境的组成和理化性质。

2.说明内环境是细胞与外界环境进行物质交换的媒介。3.尝试建构人体细胞与外界环境的物质交换模型。4.关注维持内环境稳态与健康的关系。

教学过程

导入新课

师

同学们好！

请大家认真观看这一段视频，并思考下面问题：课件展示：

他们的生活环境有什么特点？（播放视频—1）（学生观看并思考）师

谁来回答这个问题？

生1 过雪山的战士生活环境寒冷，炼钢工人生活环境炎热，抗洪战士生活环境——也炎热。师

很好。大家应注意的是抗洪战士生活环境并不单纯是炎热，还有呢？生2 缺干净水。生3 蚊虫多。

生4 细菌等微生物大量繁殖。……

师

很好！前面所看到的恶劣环境对人体健康有何影响？在寒冷或炎热环境中人体是如何维持体温的？大量出汗时，应该及时补充淡盐水，这又是为什么呢？——人体必须维持内环境的稳态。

什么是内环境？什么是稳态？如何来维持内环境的稳态？

这就是我们在本章学习的主要内容。本章分为两节，分别阐述内环境和稳态的知识。推进新课板

书：

第1节

细胞生活的环境

师

我们再看两段视频，思考并讨论。课件展示：

讨论1：我们看到的都是什么细胞？

讨论2：它们分别生活在什么样的环境中？两者的生活环境有何异同？（播放视频

2、多媒体CAI—1）（学生观看、思考、讨论）

生

第一段播放的是草履虫。第二段播放的是血液中的血细胞。生

草履虫是单细胞生物，生活在水中。血细胞生活在血浆中。师

草履虫和血细胞的生活环境，有相似的地方吗？生

有，都是液体环境。师

二者又有什么不同呢？

生

草履虫直接生活在外界环境中，可直接与外界进行物质交换。而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。

师

很好。哪种细胞生活的液体环境的理化性质更为稳定？生

血浆。

师

单细胞生物（如草履虫）直接生活在外界环境中，可直接与外界进行物质交换。多细胞生物的细胞（如血细胞）生活在体内的液体环境中。课件展示：

师

下面我们一起来探讨人体内的细胞。

人体内的细胞，绝大多数没有直接与外界环境接触，不能直接与外界进行物质交换。这些细胞直接生活的环境是什么呢？课件展示：

师

细胞内液指什么？

生

细胞内的液体环境。主要是细胞质基质、叶绿体基质、线粒体基质、细胞液等。师

对。细胞内液和细胞外液相比，谁多谁少呢？生

细胞内液多，占2/3。

师

细胞直接生活的环境又是什么呢？生

细胞外液。

师

细胞外液主要包括血浆、组织液、淋巴液等。我们观看下面一段动画，阅读教材P3，思考并讨论：课件展示：

讨论1：组织液、血浆和淋巴液有什么异同？

讨论2：组织液、血浆和淋巴液有什么内在联系？能不能说全身细胞外液是一个有机的整体？

讨论3：什么是内环境？内环境主要包括哪些？（演示CAI—2）

（学生观看、阅读、思考、讨论）

师

组织液、血浆和淋巴液有什么异同？

生1 相同点：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。

生2 不同点：在人体内存在的部位不同：血浆位于血管内，组织液分布于组织细胞之间，淋巴分布于淋巴管中。

生3 不同点：生活于其中的细胞种类不同：存在于组织液中的是体内各组织细胞，存在于血浆中的是各种血细胞，存在于淋巴中的是淋巴细胞等。

师

不同点：三者所含的化学成分有差异，如血浆中含有较多的蛋白质，而组织液和淋巴中蛋白质很少。

师

组织液、血浆和淋巴之间有什么内在联系？生

血浆可以透过毛细血管壁进入组织间隙形成组织液。组织液可渗入毛细血管形成血浆。组织液也可渗入毛细淋巴管内形成淋巴液。淋巴液经淋巴循环汇入血浆。

师

对。组织液和血浆之间可以相互渗透，组织液又可以渗透到毛细淋巴管内形成淋巴，淋巴通过淋巴循环进入血液课件展示：

师

由此可见，全身的细胞外液是一个有机的整体。师

注意三者相互转化的位点： 1.血浆→组织液：毛细血管动脉端。2.组织液→血浆：毛细血管静脉端。3.组织液→淋巴：毛细淋巴管 4.淋巴→血浆：左右锁骨下静脉。

师

我们概括地说，人体的细胞生活在细胞外液中。具体到某一个细胞，它的直接生活环境是什么呢？

1.绝大多数细胞——组织液。2.血细胞——血浆。3.淋巴细胞——淋巴。

4.毛细血管壁细胞——组织液和血浆。5.毛细淋巴管壁细胞——组织液和淋巴。

师

血浆、组织液和淋巴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，人们把由细胞外液构成的液体环境叫做内环境。课件展示：

师

内环境是一个非常重要的概念。我们应从以下几个方面理解这个概念：

1.内环境的“内”是相对于个体外环境的“外”而言的。细胞外液的“外”是相对于细胞的“内”而言的。两个“内”“外”，着眼点不同。

2.注意从内环境的内涵和外延上把握内环境的概念。

师

那么内环境与外界环境有哪些差别呢？细胞外液有哪些化学成分呢？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.HCO3、HPO4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）

生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(如Na+、K+、2Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl—、HPO4、SO4、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、胆固循环，形成血浆。这三种成分之间的关系可用下图表示醇)、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。

生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。

生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111）

图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，但又不完全相同。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

HCO3、HCO4能起到什么作用呢？ 2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？生1 渗透作用。

生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？生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。生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。

前面的资料是Na+和Cl—。细胞外液的渗透压的90%以上来自Na+和Cl-。师

（讨论题4）HCO-

3、HPO-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=－lg［H+］。

师

（总结）血浆的pH为7.35~7.45。血浆的pH之所以能够保持稳定，与它含有HCO-

3、HPO-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+和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的HCO3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+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。

生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：

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。

生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，含量上占优势的泌系统、呼吸系统等。

生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：

图1-1-2 板书设计

第1章

人体的内环境与稳态第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）

图1-1-3 血浆的主要成分

三、细胞外液的渗透压和酸碱度