细胞中的无机物课件【备课精研+高效课堂】 高一上学期生物人教版（2019）必修1

成分质量浓度/(g·L-1)蔗糖30其他糖类10柠檬酸10柠檬香精0.8氯化钠1.0氯化钾0.1磷酸二氢钠0.1磷酸二氢钾0.1碳酸氢钠0.1水1000运动员饮料的化学成分表

运动员剧烈运动后为何要喝添加有无机盐的饮料来给身体补充的水和无机盐？水和无机盐在细胞中各有什么作用？2.2细胞中的无机物第二章组成细胞的分子本节聚焦水在细胞中以什么形式存在？具有哪些重要作用？为什么细胞中的无机盐含量很少，作用却很重要？红楼梦中说女人是水做的，男人是泥做的对吗（一）水的含量特点：水母97%藻类90%

鱼类80%~85%

蛙类78%哺乳动物65%一、细胞中的水1不同生物种类，含水量不同。一般60%-95%(水生＞陆生)幼儿77%老人50%2同种生物，不同的生长发育时期含水量不同3同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同。人体几种不同组织器官中含水量组织器官牙齿骨骼骨骼肌

心脏血液质量分数/%10%22%76%79%83%4水是活细胞中含量最多的化合物清水中加入NaCl颗粒NaCl颗粒被溶解原因：水是极性分子，带有负电荷和正电荷的分子或离子都容易与水结合（二）水的特性1、是细胞内的良好溶剂2、具有流动性原因：水分子间有氢键的存在，氢键易断又易形成（二）水的特性（3）高比热容由于氢键的存在，水分子具有较大的比热容，水可以保持稳定性有利于细胞保持温度相对稳定，维持生命系统的稳定性。一些物质的比热容单位:J/（kg·℃）物质比热容物质比热容水4.2×103铝0.88×103酒精2.4×103干泥土0.84×103煤油、冰2.1×103铁、钢0.46×103蓖麻油1.8×103铜0.39×103砂石0.92×103水银0.14×103升高相同温度，水吸热更多降低相同温度，水放热更多良好缓冲温度作用自然界水的存在形式液态固态气态细胞中的水如何存在?阅读教材P20-21，思考以下问题：1、细胞中的水是以什么形式存在的？不同形式的水的特点？2、不同形式的水的作用是什么？3、不同形式的水与细胞的代谢以及抗逆性的关系？一、细胞中的水（三）水的存在形式及作用种类结合水自由水定义

含量特点作用细胞结构的重要组成部分以游离的状态存在与细胞内的其他物质相结合约占95.5%约占4.5%可以自由流动，相对易散失含量较稳定，不易散失存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，失去流动性和溶解性。①细胞内的

；②参与细胞内的

；③为细胞提供

；④运送

和

；良好溶剂营养物质代谢废物生物化学反应液体环境思考与讨论（四）自由水与结合水的关系

血液中主要是自由水，心脏中结合水比例相对较高,结合水可以赋予各组织、器官一定的形态、硬度和强度。结论：？北方冬小麦在冬天来临前，自由水的比例会逐渐降低，而结合水的比例会逐渐上升，以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。血液83%心脏79%？:血液与心脏含水量相差无几，但两者的形态却截然不同，这是为什么？在一定条件下自由水与结合水可以相互转化一.细胞中的水【情境1】将刚收获的新鲜大豆种子在阳光下晒干，重量会减轻。

干燥后的大豆种子浸泡后在适宜的条件下，仍能萌发成幼苗。（1）刚收获的新鲜种子在阳光下晒干，主要会失去什么形式的水？

（2）若晒干的种子不浸泡，会不会萌发呢？为什么？3）将晒干种子放在试管中用酒精灯加热，管壁上有水珠，为什么？

这时候的种子还能发芽吗？

（4）结合以上问题，说明自由水所占比例与代谢强度之间的关系？

自由水不会因为自由水的减少，导致新陈代谢活动下降晒干种子用水浸泡后仍能萌发说明失去部分自由水的种子

仍保持其生理活性。自由水/结合水比例越大，细胞的代谢强度越大1)自由水与结合水的关系失去了结合水

不能发芽

失去了生理活性自由水结合水结合水可以帮助细胞抵抗不良环境结合水结合水/自由水的比例越大，细胞的抗性能力越强2)自由水与结合水的关系【情境2】

取等量的西瓜汁和鸡蛋清置于相同的开放环境下，西瓜

汁蒸发得快，如果放入冰箱中，西瓜汁先结冰。（1）西瓜汁和鸡蛋清中的水分分别主要以什么形式存在？（2）以上现象说明，与自由水相比，结合水有什么特点？

（3）由以上实验结论可推测，和热带植物相比，沙漠植物和寒带植

物哪种形式的水比例更高？（4）总结结合水的比例与抗旱抗寒能力（即抗逆性）的关系？

自由水结合水降温升温抗逆性新陈代谢速率自由水的比例高——代谢活跃结合水的比例高——如干种子、越冬植物、干旱地区植物的细胞中

抗旱、抗寒性能提高，以适应不良条件。2.不同形式的水与细胞的代谢及耐抗能力的关系？自由水结合水代谢和

抗逆性自由水含量充分燃烧有机物氧化分解烘干后的小麦种子水和CO2灰烬思考无机盐二、细胞中的无机盐2、无机盐的存在形式1、含量：①大多数无机盐以离子形式存在②少量的无机盐以化合物形式存在，如:牙齿中CaCO3含量少代表不重要吗？很少，仅占1％－1.5％含量较多的▲阳离子：Na+/K+/Ca2+/Mg2+/Fe2+/Fe3+等。

▲阴离子：Cl-/SO42-/PO43-/HCO3-等。（1）有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血?（2）植物缺镁会影响光合作用，为什么？一种叶绿素分子（局部）人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白的分子含有中Fe，缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起缺Fe性贫血。光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是Mg。3.资料分析---无机盐的作用资料1下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构图

血红素分子（局部）血红蛋白结论：构成细胞中重要化合物的成分资料2

植物在缺乏N、P、K等营养物质时会出现各种症状，因此生产过程

中常要给植物施肥。玉米在生长过程中缺乏P，植株就会特别矮小，根系

发育差，叶片小且呈暗绿偏紫色。讨论：植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么?

分析为什么植物体缺P会影响其生长发育？无机盐是构成细胞结构的重要组成成分P作为植物生长发育所必需的大量元素之一，是许多重要化合物（如核酸、ATP等）和细胞膜，细胞核等的重要组成成分，也在光合作用和呼吸作用等与能量代谢有关的反应中扮演重要角色。当P供应不足时，核酸的合成会受到影响，并会波及蛋白质的合成，还会影响体内糖类的代谢。因此，缺乏P的植株会由于糖类代谢障碍而出现叶片颜色异常，并且长得矮小、结实率低。一些无机盐可以维持细胞的酸碱平衡。补充资料3

进行激烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时

产生了乳酸，但体液的pH没有因此而降低，还是维持在7.35~7.45之间，

为什么呢？CO2＋H2O缓冲对：H2CO3\

NaHCO3、NaH2PO4\Na2HPO4

过多HCO3-由肾脏排出乳酸＋NaHCO3乳酸钠＋H2CO3蔬果中的碱：

H2O+HCO3-

OH-+H2CO3实例二：哺乳动物血钙太低时，会出现抽搐现象。实例一：Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低，进而引发肌肉酸痛、

无力等。无机盐维持细胞和生物体的正常生命活动实例---无机盐的作用当人得了急性肠胃炎的时候，脱水时需要及时补充水分和无机盐，医生为患者输入质量分数为0.9%的氯化钠溶液，为什么？置于0.9%NaCl溶液④维持细胞和生物体的渗透压平衡（三）作用有利于维持机体的渗透压平衡，从而维持细胞的正常形态和功能。3、无机盐的作用（1）构成细胞结构和细胞中重要化合物的成分（2）维持细胞和生物体的生命活动（3）一些无机盐可以维持细胞的酸碱平衡。（4）无机盐可以调节机体的渗透压，维持细胞的正常形态和功能无机盐功能缺乏引起的疾病Fe

组成血红蛋白、细胞色素、含铁酶类缺铁性贫血Ca

促进牙齿、骨骼生长，调节神经肌肉的敏感性佝偻病、骨质疏松症K

维持离子浓度，调节体液渗透压心率异常I

形成甲状腺素的成分甲状腺肿、呆小症Mg

与酶活性有关，保持肌肉功能正常惊厥Na体液的主要组成成分，调节体液渗透压Addison病等F

维持骨骼的结构，防止蛀牙龋齿人体所需的部分无机盐探究某一种无机盐是否为植物必需无机盐，一般利用溶液培养法，具体设计思路如下：(1)对照组：_____________________→正常生长。(2)实验组

实验组加入X盐的目的是__________________________________，以增强说服力。植物＋完全培养液X不是必需无机盐X是必需无机盐二次对照(使实验组前后对照)深化探究即时训练

注意：①实验中应保证实验组和对照组中实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等相同；②每组放入的植物不能是一株，因为一株植物存在偶然性。（1）空白对照对照组：实验组：植物+完全培养液植物+缺X培养液（2）自身对照对照组：实验组：缺X培养液(加入X之前)加入无机盐X后扩展：探究某种无机盐是否为植物生长发育所必需的细胞中的无机物水无机盐结合水自由水细胞的重要组成成分细胞内的良好溶剂参加许多生物化学反应（代谢）是细胞生活的液体环境运输营养和废物存在形式（大多数）作用构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分维持细胞和生物体的生命活动维持细胞和生物体的酸碱平衡离子维持细胞渗透压平衡1.(2022·山东胶州高一期末)人们普遍认为，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水。下列关于水的说法错误的是A.水是极性分子，带电分子(或离子)易与水结合，因此水是一种良好的

溶剂B.由于氢键的存在，使水可以缓解温度的变化，有利于维持生命系