2.2 细胞中的无机物课件高一上学期生物人教版（2019）必修1

第2节

细胞中的无机物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？本节聚焦第2章

组成细胞的分子

【问题探讨】

右侧是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识，结合此表讨论以下问题。

1．喝饮料主要给身体补充水，水在细胞中起什么作用？

【提示】水是细胞结构的重要组成成分；水是细胞内的良好溶剂，许多种物质必须溶解在水中，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浸润在以水为基础的液体环境中；水还可以运送营养物质和代谢废物。总之，各种生物体的一切生命活动，都离不开水。讨论成分质量浓度/（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

右侧是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识，结合此表讨论以下问题。

2．表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作用？

【提示】运动员在运动中会大量出汗，出汗时人体会排出大量无机盐，所以要给他们补充无机盐。机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多有机物的重要组成成分。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讨论【问题探讨】一、细胞中的水

1．水的含量

（1）含量最多，一般占＿＿＿＿＿＿。

（2）含量存在差异。

①不同的生物含水量不同：水生生物＞陆生生物60%～95%

（2）含量存在差异。

①不同的生物含水量不同：水生生物＞陆生生物

②生物生长发育的不同阶段，含水量不同。1．水的含量

幼年＞成年幼嫩部位＞成熟部位人体中几种不同器官或组织中水的含量组织器官牙齿骨骼骨骼肌心肌血液所占比例%1022767983

（2）含量存在差异。

①不同的生物含水量不同：水生生物＞陆生生物

②生物生长发育的不同阶段，含水量不同。③同一生物体内不同的器官、组织含水量也有不同。1．水的含量2．水的生理功能

①细胞内＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

②参与＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

③运送＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。

④为细胞提供＿＿＿＿＿＿＿。光合作用需要水的参与良好的溶剂生化反应液体环境营养物质和代谢废物葡萄糖等营养物质和尿素等代谢废物通过血浆运输，血细胞也生活在其中。含有糖类、无机盐、色素等物质一、细胞中的水思考水为什么是细胞内的良好溶剂？糖溶解水分子糖晶体糖分子糖分子H原子H原子O原子H2O分子共用电子对水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子对的能力，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍正电荷。水分子的空间结构和电子的不对称分布，使水成为一个极性分子。带正电或负电的分子（或离子）都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。水分子结构决定其特性水分子结构决定其特性清水中加入NaCl颗粒NaCl颗粒被溶解水是极性分子——良好溶剂水分子结构决定其特性由于水分子的极性，当一个水分子的氧端（负电性区）靠近另一个水分子的氢端（正电性区）时，它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，称为氢键。每个水分子可以与周围水分子靠氢键相互作用在一起。氢键比较弱，易被破坏，这样氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下维持液体状态，具有流动性。同时，由于氢键的存在，水具有较高的比热容，使水的温度相对不容易发生变化，水的这种特性，对维持生命系统的稳定性十分重要。极性共价键一、细胞中的水思考

自然界水的存在形式有液态、固态和气态，细胞中的水如何存在？一、细胞中的水

3．水的存在形式

（1）自由水

呈游离状态，可以自由流动的水。

（2）结合水（约占4.5%）

与细胞内其他物质（如蛋白质、多糖等）相结合的水。结合水是细胞结构的重要组成部分。自由水是细胞内良好的溶剂。失去流动性和溶解性

1．刚收获的种子暴晒后质量减轻，原因是失去了＿＿＿＿，种子＿＿＿＿（填“具有”或“不具有”）活性。

2．晒干的种子放在洁净的试管中烘烤后，试管壁上的水是＿＿＿＿＿，种子＿＿＿＿＿（填“具有”或“不具有”）活性。自由水具有结合水不具有

【讨论】判断以下例子中水的类型

【讨论】判断以下例子中水的类型

3．新鲜鸡蛋的蛋清中与蛋白质结合的水为＿＿＿，而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分水释放出来，转变为＿＿＿＿。结合水自由水新鲜鸡蛋臭鸡蛋一、细胞中的水

4．自由水和结合水的关系

自由水／结合水的比值上升，细胞新陈代谢＿＿＿。

自由水／结合水的比值下降，细胞新陈代谢＿＿＿，但抗逆性＿＿＿。增强减弱增强增加

北方冬小麦在冬天来临之前，结合水比例会＿＿＿。自由水结合水温度降低温度升高可以相互转化

1．下列有关生物体内水分的叙述，正确的是（）。

A．自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应

B．结合水是细胞结构的重要组成部分，只能与蛋白质结合

C．有些作物的种子入库前需要经过风干处理，与风干前相比，处理过的种子中结合水与自由水的比值大

D．同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同C课堂检测

2．每年的3月22日是“世界水日”。下列关于水的叙述不正确的是（）

A．生物化学反应必须在水中进行

B．水是细胞鲜重中含量最多的化合物

C．水在细胞中的存在形式并非一成不变

D．生物体不同生长发育期含水量不变D课堂检测二、细胞中的无机盐

当你点燃一束蒲公英，待它烧尽后剩下的白色灰烬，就是植物细胞中的无机盐。广告一：健康体魄，来源于“碘碘”滴滴！广告二：万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来。广告三：补铁、补血，效果好！朴雪口服液！广告四：聪明的妈妈会用“锌”。

通过分析以上广告语,你能得出什么结论呢?二、细胞中的无机盐二、细胞中的无机盐

1．存在形式：大多数以＿＿＿的形式存在。

阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。

阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。

2．含量：占细胞鲜重的＿＿＿＿＿＿。1%～1.5%离子

1．植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？

【提示】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。Mg是叶绿素的组成元素之一，因此，它对于光合作用具有重要意义。缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。

思考·讨论

2．有一种贫血症叫做缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？

【提示】体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe。缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。缺铁性贫血是一种常见的贫血症。Fe

思考·讨论

【提示】这说明了P对于植物正常的生长发育是必不可少的。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）和生物膜等的重要组成成分，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。

3．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。

思考·讨论

二、细胞中的无机盐

3．作用

（1）构成细胞结构和细胞中重要化合物的成分。如＿＿是构成叶绿素的元素，＿＿是构成血红素的元素。（2）维持细胞和生物体的＿＿＿＿，如哺乳动物的血液中钙离子含量太低，会出现＿＿＿等症状。（3）维持细胞的＿＿＿＿＿＿。Mg酸碱平衡生命活动抽搐Fe血钙过低→抽搐

3．近年来，马拉松赛事在国内各城市火热开赛。香蕉是马拉松沿途补给站的标配，其中富含的钾离子可以缓解大量出汗导致的肌肉灵敏度下降，并能提高神经系统的兴奋性。该事实说明无机盐的功能是（）

A．为肌肉收缩提供大量能量

B．参与构成细胞结构

C．维持机体酸碱平衡

D．对维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用D课堂检测

4．夏季，人在高温作业或剧烈活动后，最好是喝淡盐水而不是纯净水；患急性肠胃炎时，要及时注射生理盐水；不慎受外伤后，用质量分数为0.9%的生理盐水清洗伤口。这样做的主要目的依次为（）

①降温②维持水和无机盐代谢平衡③维持无机盐代谢的平衡④消毒⑤是细胞的等渗溶液并有清洁作用

A．①②④

B．③②⑤

C．②③⑤D．②③④B课堂检测

一、概念检测

水和无机盐是细胞的重要组成成分。判断下列相关表述是否正确。

（1）细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂，都能参与物质运输和化学反应。（）（2）同一株植物中，老叶细胞比幼叶细胞中自由水的含量高。（）（3）将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。（）✘✘✘P22

练习与应用

二、拓展应用

1．医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。生理盐水的含义是什么？在什么情况下需要用生理盐水？

【提示】质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度，所以叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在稳定的状态。P22

练习与应用

二、拓展应用

2．目