2019-2020年高中生物《細(xì)胞生活的環(huán)境1》教案 新人教版必修3.doc

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2019-2020年高中生物《細(xì)胞生活的環(huán)境1》教案 新人教版必修3 2009年12月29日，“黑河好八連”的戰(zhàn)士在界江哨位上站崗執(zhí)勤。當(dāng)日，地處中俄邊境的黑龍江黑河市氣溫達(dá)到零下三十五、六度。 2004年7月28日下午3時(shí)，天氣悶熱難當(dāng)。重鋼股份公司煉鋼廠，煉鋼爐內(nèi)的溫度高達(dá)1600℃，爐前起碼超過100℃。 1.無(wú)論是在冰天雪地的邊防線上巡邏的戰(zhàn)士，還是在煉鋼爐前揮汗如雨的工人，體溫都是37℃左右，這是為什么？ 2.大量出汗或嚴(yán)重腹瀉時(shí)，需要及時(shí)補(bǔ)充含鹽的水（比如喝電解質(zhì)飲料），這又是為什么？ 人體通過自身的調(diào)節(jié) 外界環(huán)境的劇烈變化 內(nèi)環(huán)境的相對(duì)穩(wěn)定 第1節(jié)　細(xì)胞生活的環(huán)境 一、 教學(xué)目標(biāo) 1.描述內(nèi)環(huán)境的組成和理化性質(zhì)。 2.說明內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介。 3.嘗試建構(gòu)人體細(xì)胞與外界環(huán)境的物質(zhì)交換模型。 二、教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn) 1.教學(xué)重點(diǎn) （1）內(nèi)環(huán)境的組成和理化性質(zhì)。 （2）內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介。 2.教學(xué)難點(diǎn) （1）內(nèi)環(huán)境的理化性質(zhì)。 （2）內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介。 三、教學(xué)過程 問題探討 （1）細(xì)胞名稱？ （2）它們分別生活在什么樣的環(huán)境中？?jī)烧叩纳瞽h(huán)境有何異同？ （3）細(xì)胞與它所生活環(huán)境之間有何關(guān)系？ 1.圖1中是人體血液中的血細(xì)胞，包括紅細(xì)胞、白細(xì)胞等；圖2中是單細(xì)胞動(dòng)物草履蟲。 2.血細(xì)胞生活在血漿中。草履蟲直接生活在外界水環(huán)境中。兩者生活環(huán)境的相似之處是：都是液體環(huán)境；不同之處是：草履蟲直接生活在外界環(huán)境中，血細(xì)胞生活在體內(nèi)的血漿中，屬于內(nèi)環(huán)境。與外界環(huán)境相比，血漿的理化性質(zhì)更為穩(wěn)定，如溫度基本恒定等。 外界環(huán)境 3. 養(yǎng)料、氧氣 代謝廢物 直接與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換 并不直接與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換 它生活在身體內(nèi)的細(xì)胞外液中 一、體內(nèi)細(xì)胞生活在細(xì)胞外液中 1.體液:體內(nèi)含有大量以水為基礎(chǔ)的液體，這些液體統(tǒng)稱為體液。 2.體液的組成： 細(xì)胞內(nèi)液:存在于細(xì)胞內(nèi)，約占2/3 細(xì)胞外液:血漿、組織液和淋巴等（存在于細(xì)胞外，約占1/3） （1）血液包括血漿和血細(xì)胞，血漿是血細(xì)胞直接生活的環(huán)境； （2）組織液是存在于組織細(xì)胞間隙的液體，又叫細(xì)胞間隙液。組織液是體內(nèi)絕大多數(shù)細(xì)胞直接生活的環(huán)境； （3）淋巴又稱淋巴，是指在淋巴管內(nèi)流動(dòng)的液體。淋巴是淋巴細(xì)胞和吞噬細(xì)胞等直接生活的環(huán)境 問題： （1）毛細(xì)血管壁細(xì)胞的生活環(huán)境是什么？（血漿和組織液） （2）毛細(xì)淋巴管壁細(xì)胞的生活環(huán)境是什么？（淋巴和組織液） 思考與討論 1.細(xì)胞外液是指存在于細(xì)胞外的體液，包括血漿、組織液和淋巴等。血細(xì)胞直接生活在血漿中，體內(nèi)絕大多數(shù)細(xì)胞直接生活在組織液中，大量淋巴細(xì)胞直接生活在淋巴液中。由此可見，細(xì)胞外液是體內(nèi)細(xì)胞直接生活的環(huán)境。 2.相同點(diǎn)：它們都屬于細(xì)胞外液，共同構(gòu)成人體內(nèi)環(huán)境，基本化學(xué)組成相同。 不同點(diǎn)：（1）在人體內(nèi)存在的部位不同：血漿位于血管內(nèi)，組織液分布于組織細(xì)胞之間，淋巴分布于淋巴管中；（2）生活于其中的細(xì)胞種類不同：存在于組織液中的是體內(nèi)各組織細(xì)胞，存在于血漿中的是各種血細(xì)胞，存在于淋巴中的是淋巴細(xì)胞等；（3）所含的化學(xué)成分有差異，如血漿中含有較多的蛋白質(zhì)，而組織液和淋巴中蛋白質(zhì)很少。 3.提示：當(dāng)血漿流經(jīng)毛細(xì)血管時(shí)，水和一切能夠透過毛細(xì)血管壁的物質(zhì)可以在毛細(xì)血管動(dòng)脈端滲出，進(jìn)入組織細(xì)胞間隙而成為組織液，絕大多數(shù)的組織液在毛細(xì)血管靜脈端又可以重新滲入血漿中。少量的組織液還可以滲入毛細(xì)淋巴管，形成淋巴，淋巴經(jīng)淋巴循環(huán)由左右鎖骨下靜脈匯入血漿中。它們之間的關(guān)系如圖1-2所示。由此可見，全身的細(xì)胞外液是一個(gè)有機(jī)的整體。 3.體液間的相互轉(zhuǎn)化 淋巴經(jīng)淋巴循環(huán)由左右鎖骨下靜脈匯入血漿。 4.內(nèi)環(huán)境：由細(xì)胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境叫做內(nèi)環(huán)境。 注意：①內(nèi)環(huán)境屬于多細(xì)胞動(dòng)物的一個(gè)概念，單細(xì)胞生物無(wú)所謂內(nèi)環(huán)境。 ②人的呼吸道、肺泡腔、消化道、淚腺等有孔道與外界相通的結(jié)構(gòu)中的液體應(yīng)視為外部環(huán)境。 ③體內(nèi)的一些液體如尿液、淚液、消化液等不是細(xì)胞外液。 ④內(nèi)環(huán)境與細(xì)胞外液是同一概念。內(nèi)環(huán)境是相對(duì)于外界環(huán)境提出，細(xì)胞外液是相對(duì)于動(dòng)物和人的細(xì)胞內(nèi)液提出的。 ⑤主要包括組織液、血漿和淋巴，但不是說就只有這三種。例如，腦脊液也屬于內(nèi)環(huán)境組成成分。 過渡：?jiǎn)渭?xì)胞動(dòng)物草履蟲可直接生活在外界環(huán)境中，但人體的組織細(xì)胞直接處于外界環(huán)境中就會(huì)死亡，這是為什么？ 二、內(nèi)環(huán)境與外界環(huán)境的差別 1.細(xì)胞外液的成分 資料分析 血漿中含有的水約占90%，溶質(zhì)中含量最多的是蛋白質(zhì)，約占7%～9%，無(wú)機(jī)鹽約占1%，其他部分為血液運(yùn)送的物質(zhì)。 1.提示：表中的化學(xué)物質(zhì)可分為無(wú)機(jī)物和有機(jī)物。無(wú)機(jī)物包括水和無(wú)機(jī)鹽離子（如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Cl-、HPO42-、SO42-、HCO3-）等，有機(jī)物包括糖類（如葡萄糖）、蛋白質(zhì)（如血清白蛋白、血清球蛋白、纖維蛋白原等）、脂質(zhì)（如各種脂肪酸、脂肪、卵磷脂、膽固醇）、氨基酸氮、尿素氮、其他非蛋白氮和乳酸等。 2.還含有氣體分子（主要是氧氣和二氧化碳）、調(diào)節(jié)生命活動(dòng)的各種激素、其他有機(jī)物（如維生素）等。 3.Na+、Cl-含量較多。它們的作用主要是維持血漿滲透壓。 4.維持血漿的酸堿平衡。 5.提示：如血漿中的葡萄糖主要來源于食物中的糖類。食物中的淀粉經(jīng)消化系統(tǒng)消化后，分解為葡萄糖，經(jīng)小腸絨毛吸收后進(jìn)入血液，通過血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)饺砀魈?。進(jìn)入組織細(xì)胞后，葡萄糖主要用于氧化分解放能，最終生成二氧化碳和水，并排入內(nèi)環(huán)境中。二氧化碳通過血液循環(huán)被運(yùn)輸?shù)椒危ㄟ^呼吸系統(tǒng)排出體外，而多余的水主要在腎臟通過形成尿液排出體外。（其他合理答案也可）。 注：組織液、淋巴的成分和含量與血漿相近，最主要的差別在于血漿中含有較多的蛋白質(zhì)，而組織液和淋巴中蛋白質(zhì)含量較少。 細(xì)胞外液是一種鹽溶液，類似于海水。這在一定程度上反映了生命起源于海洋。 2.細(xì)胞外液的滲透壓和酸堿度（穩(wěn)定性） 問題：生理鹽水的濃度是多少？醫(yī)生給別人輸液時(shí)為什么必須使用生理鹽水？ 答：哺乳動(dòng)物的生理鹽水是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液，這樣的溶液所提供的滲透壓與血漿等細(xì)胞外液的滲透壓相同，所以是血漿的等滲溶液。如果輸液時(shí)使用的NaCl溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)低于或高于0.9%，則會(huì)造成組織細(xì)胞吸水或失水。 (1)細(xì)胞外液的滲透壓：溶液中溶質(zhì)微粒對(duì)水的吸引力。 溶質(zhì)微粒數(shù)量 對(duì)水的吸引力 滲透壓大小 越多 越大 越大 越少 越小 越小 細(xì)胞外液滲透壓的90%以上來源于Na+和Cl-（組成細(xì)胞外液的無(wú)機(jī)鹽離子中Na+和Cl-含量最高）。 （2）細(xì)胞外液的酸堿度：血漿pH7.35-7.45（與含有HCO3-和HPO42-有關(guān)）。 （3）細(xì)胞外液的溫度：37℃左右 三、內(nèi)環(huán)境是細(xì)胞與外環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒介 思考與討論 1．提示：Na+和Cl-等直接來自于食物，不需要經(jīng)過消化可以直接被吸收。葡萄糖、氨基酸等物質(zhì)主要來自于食物中的糖類和蛋白質(zhì)。糖類和蛋白質(zhì)是兩類大分子物質(zhì)，必須經(jīng)過消化系統(tǒng)的消化，分解為葡萄糖和氨基酸才能被吸收。上述物質(zhì)在小腸內(nèi)經(jīng)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入小腸絨毛內(nèi)的毛細(xì)血管中，經(jīng)血液循環(huán)運(yùn)輸?shù)饺砀魈幍拿?xì)血管中，再通過物質(zhì)交換過程進(jìn)入組織液和淋巴。 2．提示：細(xì)胞代謝產(chǎn)生的CO2與H2O結(jié)合，在碳酸酐酶作用下，發(fā)生下列反應(yīng)： CO2+H2OH2CO3H+ + HCO3-。 HCO3-通過與細(xì)胞外的陰離子交換到達(dá)細(xì)胞外液，即組織液、血漿或淋巴中。主要與呼吸系統(tǒng)有關(guān)。 3．提示：人體具有體溫調(diào)節(jié)機(jī)制以保持細(xì)胞外液溫度的恒定。詳細(xì)內(nèi)容可參考教材第2章關(guān)于人體體溫調(diào)節(jié)的內(nèi)容。參與體溫調(diào)節(jié)的器官和系統(tǒng)有皮膚、肝臟、骨骼肌、神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)、呼吸系統(tǒng)等。 4．提示：體內(nèi)細(xì)胞產(chǎn)生的代謝廢物主要通過皮膚分泌汗液，泌尿系統(tǒng)形成、排出尿液和呼吸系統(tǒng)的呼氣這三條途徑來排出，其中以泌尿系統(tǒng)和呼吸系統(tǒng)的排泄途徑為主。例如，血漿中的尿素主要通過腎臟形成的尿液排出體外。血漿中的CO2通過肺動(dòng)脈進(jìn)入肺泡周圍的毛細(xì)血管，由于血液中的CO2分壓大于肺泡中CO2的分壓，CO2就從血液中向肺泡擴(kuò)散，再通過呼氣運(yùn)動(dòng)將其排出體外。 1．體內(nèi)細(xì)胞只有經(jīng)過內(nèi)環(huán)境才能與外界進(jìn)行物質(zhì)交換，因此內(nèi)環(huán)境是體內(nèi)細(xì)胞與外界環(huán)境進(jìn)行物質(zhì)交換的媒體。 2．直接與內(nèi)環(huán)境的物質(zhì)交換有關(guān)的系統(tǒng)有四個(gè)；不同的組織細(xì)胞生活的內(nèi)環(huán)境不同。 3. 組織細(xì)胞既依賴于內(nèi)環(huán)境，又參與了內(nèi)環(huán)境的形成和維持 練習(xí) 基礎(chǔ)題 1．C。 2．B。 3．B。 4．毛細(xì)血管壁細(xì)胞的直接生活環(huán)境是血漿和組織液，毛細(xì)淋巴管壁細(xì)胞的直接生活環(huán)境是淋巴和組織液。 拓展題 （1）肺泡壁、毛細(xì)血管壁。（2）食物的消化和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的吸收。（3）腎小管的重吸收。（4）皮膚。