高中生物 第二章 组成细胞的分子 第5节 细胞中的无机物课件 新人教版必修1.ppt

第二章 组成细胞的分子 第5节细胞中的无机物 自主学习 一 细胞中的水1 水的含量及特点 1 含量 细胞中含量 的化合物 2 含水量 生物种类与发育阶段的关系 最多 2 水的存在形式及作用 游离 相结合 4 5 良好溶剂 细胞内的许多生物化学反应 营养物质 代谢废物 重要组成成分 二 细胞中的无机盐1 存在形式和含量 三 细胞是多种元素和化合物构成的生命系统1 元素基础 等化学元素是构成细胞的主要元素 2 化合物基础 以碳链为骨架的 等有机化合物是构成细胞生命大厦的基本框架 3 能源基础 提供了生命活动的重要能源 4 构建 调节基础 与其他物质共同构建细胞并参与细胞生命活动的调节 c h o n 糖类 脂质 蛋白质 核酸 糖类和脂质 水和无机盐 1 鲜种子在晒干过程中失去的水和干种子放在试管中加热时失去的水在细胞中的存在形式相同吗 提示 不同 前者失去的是自由水 而后者失去的主要是结合水 2 为什么观察动物和人的细胞时 要将其放入相应浓度的生理盐水中 提示 无机盐对维持细胞的正常形态起重要作用 3 不同种类的细胞中 化合物的种类和含量有区别吗 请举例说明 提示 有 如淀粉只存在于植物细胞内 糖原只存在于动物细胞内 又如肌细胞中蛋白质含量较高 脂肪细胞中脂肪含量较高 思考 1 构成细胞膜 细胞质和细胞核的主要化合物是有机物 水和无机盐在活细胞中并不重要 2 水不仅是细胞代谢所需的原料 也是细胞代谢的产物 如蛋白质与dna的合成过程中都有水的生成 3 种子贮存前 先要晾晒 目的是减少自由水的含量 降低种子的代谢速率 以延长种子的寿命 4 结合水与其他物质结合在一起 是细胞结构的重要组成成分 判断题 5 同一种生物的不同组织 器官的含水量相同 6 镁离子是叶绿素的重要成分 缺镁会造成叶片发黄 7 生理盐水能维持人体渗透压的平衡 防止细胞过度吸水而涨破 8 植物缺少b元素造成 花而不实 体现了无机盐能影响生物体的生命活动 9 fe2 是人体内结合与运输o2不可缺少的 10 细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在 如caco3构成骨骼 牙齿 新知解读 知识点1细胞内的水 2 自由水和结合水的相对含量与生物体的结构与功能的关系 3 水的存在及其功能的验证 关于生物体中水的误解 水是生命之源 但并不是水分越多越好 如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡 晒干种子失去自由水 并不是不含有自由水 而是自由水含量大幅降低 知识贴士 关于水分代谢的叙述不正确的是 a 大米中的 米虫 正常生活所需要的水来自代谢时产生的水b 结合水不参与细胞内代谢c 自由水是指在细胞内 细胞间可以自由流动的水d 自由水参与运输营养物质 代谢废物并维持细胞形态 解析 自由水是指细胞内的水分 以游离的形式存在 可以自由流动 是细胞内的良好溶剂 运输体内营养物质和代谢废物 使细胞具有一定的形态 细胞间的水分是生物体细胞外液的主要成分 构成组织液 典题1 c 变式训练1 生物体没有水就不能存活的根本原因是 a 水在细胞内以两种形式存在b 水在不同生物体中含量各不相同c 细胞内各种化学反应都是在水中进行的d 大部分水在细胞内可以自由流动 解析 水是生命之源 没有水就没有生命 因为生物体内的水担负着重要的生理功能 是良好的溶剂 细胞内的许多生化反应必须在水中进行 运输营养物质和代谢废物 参与生化反应 参与生物体的成分构成 c 一 存在形式1 大部分以离子形式存在 2 少量的与其他化合物结合 知识点2细胞中的无机盐 二 生理作用1 某些复杂化合物的重要组成部分2 维持正常的生命活动如钙可调节肌肉收缩和血液凝固 血钙过高会造成肌无力 血钙过低会引起抽搐 无机盐并不都是以离子状态存在 如骨骼中的caco3以化合物形式存在 无机盐在细胞中的含量很低 但是其作用非常重要 过多或过少都会影响细胞或生物体的正常生命活动 如植物缺氮或镁时 叶片发黄 知识贴士 某运动员比赛后化验 体液中ca2 含量太低 导致神经和肌肉的兴奋性过高而出现抽搐 这一事实说明ca2 的生物功能之一是 a 构成细胞结构的主要成分之一b 维持细胞的正常形态c 维持细胞的正常生理功能d 调节渗透压和酸碱平衡 解析 由题意可知ca2 在题设条件下的主要功能是维持细胞的正常生理功能 典题2 c 变式训练2 下列关于无机盐的叙述 错误的是 a fe2 是合成血红蛋白不可缺少的成分b 细胞中的大多数无机盐以化合物的形式存在c 植物缺mg2 会影响光合作用d 人体内缺少caco3会导致骨质疏松 解析 选项a fe2 是构成血红蛋白的成分 选项b 细胞中大多数的无机盐以离子的形式存在 选项c mg2 是构成叶绿素的主要成分 所以缺mg2 会影响光合作用 选项d 碳酸钙是构成骨骼的重要成分 人若缺铁会导致骨质疏松 b 指点迷津 1 验证自由水和结合水的存在形式和功能的实例 1 鲜种子放在阳光下晾晒 质量减少是因自由水散失 2 干种子用水浸泡后仍能萌发 说明失去自由水的种子仍保持其生理活性 3 干种子不浸泡则不能萌发 说明自由水越少 代谢越缓慢 4 干种子放在试管中 用酒精灯加热 试管壁上出现水珠 失去的是结合水 5 失去结合水的种子浸泡后不能萌发 说明失去结合水的细胞失去生理活性 2 自由水 结合水的含量与代谢和抗逆性的关系 1 自由水比例上升 代谢旺盛生物体代谢越旺盛 其体内自由水相对含量越高 例如 种子萌发时 先要吸收大量的水分 以增加自由水的含量 并加快代谢速率 2 结合水的比例上升 抗逆性增强 代谢速率减小结合水的相对含量与植物的抗逆性有关 例如 冬季植物吸水减少 细胞内结合水的相对含量升高 由于结合水不易结冰和蒸腾 从而使植物抗寒性增强 2016 安徽合肥高三模拟 下列关于水的叙述不正确的是 a 生物种类不同 生物体的含水量不同b 水在细胞中的存在形式和功能是一成不变的c 生化反应必须在水中进行 所以任何生物都离不开水d 同一个体在不同的生长发育期 体内含水量不同 解析 生物种类不同 生物体的含水量不同 水在细胞内可以发生自由水和结合水的相互转化 生物的生命活动离不开水 生化反应必须在水中进行 生物体在不同的生长发育期 含水量不同 如人体在幼年时期的含水量较高 随着年龄的增长 水的含量相对降低 典题3 b 核心素养 细胞内的水 1 正确区分自由水 结合水和代谢水水在生物体的细胞内的存在有两种形式 自由水和结合水 自由水在细胞内可以自由流动 是良好的溶剂 可溶解许多物质 可以参与物质代谢 如运送新陈代谢所需物质和代谢废物 自由水的含量影响细胞代谢强度 含量越大 新陈代谢越旺盛 结合水在生物体内或细胞内与蛋白质 多糖等物质相结合 失去流动性 结合水是细胞结构的重要组成成分 不能溶解其他物质 不参与代谢作用 结合水赋予各种组织 器官一定形状 硬度和弹性 因此某些组织器官的含水量虽多 如人的心肌含水79 仍呈现坚韧的形态 自由水和结合水在一定条件下可以相互转化 如血液凝固时 部分自由水转变成结合水 代谢水是指生物体内的糖类 脂质和蛋白质等有机物在机体内进行新陈代谢过程中通过氧化产生的水 代谢水在人和动物体内起重要作用 如成人每天约排出300ml的代谢水 以维持内环境的平衡 又如鸟胚胎在封闭的卵壳内发育成雏鸟所需的水 就是靠鸟蛋中贮藏的营养物质氧化产生的代谢水 2 细胞内水分的存在状态与植物的抗逆性细胞内水分以自由水和结合水两种形式存在 二者的比值制约植物的代谢活动 自由水直接参与植物的生理生化反应 结合水不参与这些反应 而是维持细胞内原生质体的稳定 且与植物的抗逆性相关联 当自由水与结合水的比值增大时 植物代谢活跃 生长较快 但抗逆性较差 反之 代谢活性低 生长缓慢 甚至停止生长 但抗逆性较强 例如 植物抗冻性 当温度下降时 植物吸水减少 含水量下降 细胞内亲水性胶体增多 使结合水含量相对提高 而自由水含量相对减少 从而避免结冰 另一方面植物生长停止 减少糖的消耗 同时植物体内大量淀粉水解成可溶性糖 使植物体内的可溶性糖含量增多 提高细胞液浓度 使冰点降低 提高植物抗冻性 问题释疑 一 问题探讨1 提示 水在细胞中的重要作用 水是细胞结构的重要组成成分 是细胞内的良好溶剂 许多种物质溶解在水中 细胞内的许多化学反应也都需要有水的参与 多细胞生物体的绝大多数细胞必须要有水的参与 多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中 水在生物体内的流动 可以把营养物质运送到各个细胞 同时 也把各个细胞在代谢中产生的废物 运送到排泄器官或直接排出体外 总之 各种生物体的一切生命活动 都离不开水 2 提示 无机盐在细胞中的重要作用 细胞中许多有机物的重要组成成分 调节细胞的生命活动等 二 旁栏思考题2 提示 20世纪70年代以前 人们普遍认为缺碘只能引起甲状腺肿大 还没认识到缺碘对儿童智力的影响 进入80年代以后 人们认识到缺碘对人类危害最大的不是甲状腺肿 而是造成不同程度的脑发育落后 只有补足了碘才能确保婴幼儿脑的正常发育 根据1994年的统计结果 中国缺碘地区的人口达7 27亿 约占全国人口总数的56 轻度缺碘或碘营养不足已波及所有省 市 1995年的儿童碘营养调查结果表明 许多经济发达的大城市 儿童尿碘也在100 g l以下 甲状腺肿大率在5 以上 证明城市也存在不同程度的碘缺乏 目前公认标准为 人群尿碘水平在100 g l以上 才能基本上消除碘缺乏危害 从这个全新的认识出发 我国几乎所有地区 包括以前认为的非病区 实际上都是缺碘地区 因此需要补碘的范围已扩大到全国 高碘地区除外 3 提示 不同细胞内的化合物都是由无机物和有机物组成的 其种类有一定差别 例如 淀粉只存在于植物细胞中 糖原只存在于动物细胞中 不同细胞中各种化合物的含量也有一定差别 例如 肌细胞中含蛋白质较多 脂肪细胞中含脂肪较多 但是 各种细胞中的化合物组成及含量又有许多共性 例如 所含的有机物都是糖类 脂质 蛋白质和核酸 无机物中都有无机盐和水 各种化合物在不同细胞中的含量一般维持在一定范围内 这体现了生命世界在物质组成上的统一性 三 思考与讨论1 提示 人类贫血症中有缺少红细胞和缺少血红蛋白两种类型 它们都可导致贫血 而血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是铁 所以缺铁会