《細胞生活的環(huán)境》的教學設(shè)計

范飛雪

摘要：內(nèi)環(huán)境是體內(nèi)細胞生存的液體環(huán)境。內(nèi)環(huán)境各項理化性質(zhì)的相對穩(wěn)定是細胞代謝有序進行的必要條件。細胞作為一個開放系統(tǒng)，可以直接與內(nèi)環(huán)境進行物質(zhì)交換，內(nèi)環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介。

關(guān)鍵詞：內(nèi)環(huán)境；動態(tài)有機聯(lián)系；理化性質(zhì)

【中圖分類號】G633.91

教學目標：

（1）描述內(nèi)環(huán)境的組成和理化性質(zhì)，理解組織液、血漿和淋巴三者之間的關(guān)系。（重、難點）

（2）說明內(nèi)環(huán)境是細胞與外界環(huán)境進行物質(zhì)交換的媒介。（重、難點）

實現(xiàn)目標的方式方法：

應用講述法、比較法，引導學生思考一系列問題。使學生在獲取知識的同時，培養(yǎng)比較、總結(jié)的能力。

教學實施的程序：

導入：看課本章首圖片：在冰天雪地的邊防線上巡邏的戰(zhàn)士，煉鋼爐前揮汗如雨的工人。

（1）把常溫水分別放置在冰天雪地的環(huán)境中和煉鋼爐前，水的溫度會改變嗎？

（2）巡邏的戰(zhàn)士和工人他們的體溫會發(fā)生大的改變嗎？無論嚴冬或是酷暑，人的體溫總能維持在37℃左右，這是為什么？對于機體完成各項生命活動有何意義呢？

教師：本章主要學習內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)及其調(diào)節(jié)機制的知識?？磫栴}探討：

①圖1和圖2中各是什么細胞？（草履蟲和血細胞）

②它們分別生活在什么樣的環(huán)境中？兩者的生活環(huán)境有何異同？

③哪種細胞生活的液體環(huán)境的理化性質(zhì)更為穩(wěn)定？

總結(jié)：血漿中90%～92%是水，即血細胞也生活在水中。由此可以看出，無論是草履蟲還是多細胞生物的細胞都是生活在水中的。那人體也是由細胞構(gòu)成，構(gòu)建人體的細胞生活在怎樣的水環(huán)境中呢？

過渡：曹雪芹所著《紅樓夢》中塑造角色賈寶玉說過“女人是水做的骨肉，男人是泥做的骨肉”，這是否說明成年女性體內(nèi)的含水量遠大于成年男性呢？（P2 相關(guān)信息）

教師：從資料看：男人才是真正的水做的骨肉。所以“男人哭吧哭吧不是罪，誰叫體內(nèi)總有那么多水！”

實際上不論男性還是女性，體內(nèi)都含有大量以水為基礎(chǔ)的液體，這些液體統(tǒng)稱為體液。體液分布在細胞內(nèi)就叫細胞內(nèi)液，∴根據(jù)體液分布位置的不同分為細胞內(nèi)液和細胞外液。

問題：

（1）細胞內(nèi)的哪些部分屬于細胞內(nèi)液呢？

（2）細胞內(nèi)液和細胞外液在體液中所占比例是否相同？細胞直接生活的液體環(huán)境是？（細胞外液）

教師：由細胞外液構(gòu)成的液體環(huán)境，是體內(nèi)細胞生活的直接液體環(huán)境，為區(qū)別于生物個體生活的外界環(huán)境，將其稱為內(nèi)環(huán)境，即細胞外液就是內(nèi)環(huán)境。（內(nèi)環(huán)境的“內(nèi)”與“外”是相對的，從細胞的角度看內(nèi)環(huán)境就是細胞外液）

問題：人體內(nèi)不同器官、組織的結(jié)構(gòu)及功能不相同，因此構(gòu)建這些器官、組織的細胞生存的內(nèi)環(huán)境也不相同。具體到某一種細胞，它們有其具體直接生活的液體環(huán)境（注意用詞）。

（1）說到體液，我們首先會想到的是血液。血液是不是體液？為什么？（血液中有血細胞）

（2）血液中哪部分是體液，哪部分是細胞外液？也即血細胞直接生活的液體環(huán)境是？（血漿）

（3）人體內(nèi)除了血細胞之外的其他細胞，如組織細胞、淋巴細胞，它們直接生活的液體環(huán)境是？

教師：看教材P3 圖1—1。

問題：①圖中紅色、藍色和綠色的管道分別是？管道內(nèi)流動的分別是？圖中顯示管道外分布有許多細胞，是什么細胞？（組織細胞：毛細血管和毛細淋巴管所分布的組織、器官的細胞）

②組織細胞間的間隙里充滿的液體是？又叫？（組織液又叫組織間隙液）

教師：

①組織液：絕大多數(shù)組織的細胞都浸浴在組織液中，與組織液進行物質(zhì)交換（營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物），因此，組織液是體內(nèi)絕大多數(shù)細胞直接生活的環(huán)境。

②淋巴：綠色管道為毛細淋巴管，管內(nèi)的淋巴（液）中混懸著大量的淋巴細胞和吞噬細胞等，對這些細胞來說，淋巴就是它們直接生活的環(huán)境。

教師：血漿、組織液、淋巴構(gòu)成了人體內(nèi)細胞生活的直接環(huán)境，是內(nèi)環(huán)境的主要組分。三者間是“井水不犯河水，老死不相往來”的關(guān)系還是有著緊密的動態(tài)有機聯(lián)系？（教材P3上三段講解三者關(guān)系）

簡圖示之：

①講明箭頭雙向、單向的原因，促成理解。（淋巴管管壁細胞間的縫隙類似于心臟里的瓣膜：是“單向閥門”）

②三者的化學成分和含量相近，最主要的差別是：蛋白質(zhì)含量差異較大（血

漿中較多）。細胞外液本質(zhì)上是一種鹽溶液，類似于海水。

習題中的應用：

（1）分析這些細胞直接生活的液體環(huán)境（注意用詞）是：

①血細胞（紅、白和血小板）②淋巴細胞③毛細血管壁細胞④毛細淋巴管壁細胞

（2）呼吸道粘液、唾液、消化液、尿液、淚液、乳汁是體液嗎？為什么？

（“體液”概念中關(guān)鍵詞：體內(nèi)；存儲的管腔直接與外界相通，一般稱為外界溶液）

（3）以下物質(zhì)是內(nèi)環(huán)境的物質(zhì)成分的是：

A血紅蛋白質(zhì) B血漿蛋白質(zhì) C葡萄糖 D CO2 E DNA F呼吸酶 G 載體蛋白質(zhì)

技巧：內(nèi)環(huán)境的物質(zhì)成分指存在于血漿、淋巴和組織液中的物質(zhì)成分；非內(nèi)環(huán)境的物質(zhì)一般指存在于細胞內(nèi)的物質(zhì)（胞內(nèi)酶和胞內(nèi)蛋白質(zhì)）和分泌到與外界相通的管腔中的物質(zhì)。

過渡：事實1：紅細胞吸水漲破；事實2：過酸、過堿或溫度過高、過低的條件下，細胞不能正常生活；事實3：將體內(nèi)細胞拿到體外，不提供特殊環(huán)境條件，細胞會很快死亡。為什么在細胞外液中各種組織、器官細胞就能很好的存活呢？這除了與物質(zhì)交換有關(guān)外，還與細胞外液的理化性質(zhì)能夠保持相對的穩(wěn)定緊密相關(guān)。如果這種平衡失調(diào)，在個體水平上會表現(xiàn)各種疾病，如糖尿病、酸中毒、中暑等等。

教師：內(nèi)環(huán)境理化性質(zhì)的三個主要方面：

（1）滲透壓：凡是溶液都有滲透壓，滲透壓是溶液的一個重要性質(zhì)。

①概念；②大小取決于溶液中溶質(zhì)微粒的數(shù)目（與物質(zhì)的量濃度有關(guān)）：（練習）比較相同溶液滲透壓和比較不同溶液滲透壓的標準有別；③血漿滲透壓：正常機體，37℃，血漿滲透壓為770kPa，大小主要與無機鹽和蛋白質(zhì)的含量有關(guān)；④細胞外滲透壓主要與Na+和Cl-含量有關(guān)，因細胞外液中它們含量多（雖質(zhì)量分數(shù)小于蛋白質(zhì)，但蛋白質(zhì)的相對分子質(zhì)量很大），相對分子質(zhì)量小，所以微粒數(shù)多。

問題：細胞內(nèi)液的滲透壓大小主要與哪種無機鹽的含量有關(guān)呢？（鉀離子）

（2）酸堿度：人體在代謝過程中，會產(chǎn)生許多酸性物質(zhì)，如乳酸（劇烈運動）、碳酸等；食物中也會含有一些酸性或堿性物質(zhì)。這些物質(zhì)進入血漿，會不會使血漿PH值發(fā)生劇烈變化呢？ 血漿中含有維持其酸堿平衡的緩沖物質(zhì)，如H2C03/NaHCO3（掌握）、NaH2PO4/Na2HPO4等，每對均由一種弱酸和相應的強堿鹽組成。由于緩沖物質(zhì)的調(diào)節(jié)作用，可使血漿pH值不會發(fā)生劇烈變化，通常穩(wěn)定在7.35～7.45之間。

（3）溫度：細胞外液的溫度一般維持在37℃左右。

問題：①人體內(nèi)酶的最適溫度是多少？

②感冒發(fā)燒時，為什么食欲不振，進而引起四肢無力？endprint