2.2 细胞中的无机物 课件 高一上学期生物人教版必修1

第二章组成细胞的分子第

2节细胞中的无机物本节聚焦: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？010203归纳概括水与细胞代谢的关系，通过探究无机盐的功能的技能训练培养科学探究能力。（科学思维，科学探究）密切联系生活实际,倡导节水环保理念和健康生活意识。(社会责任)通过水结构与功能的分析，形成结构与功能相适应的生命观念。（生命观念）学习目标成分质量浓度（g.L-1）蔗糖30其他糖类10柠檬酸10柠檬香精0.8NaCl1.0KCl0.1NaH2PO40.1KH2PO40.1NaHCO30.1提供能量调

味补充失去的无机盐（解体渴）问题探讨运动员饮料的化学成分表

右图是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识，结合右表讨论以下问题。1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？生物体的一切生命活动都离不开水。良好溶剂、反应物、运输等。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0.8NaCl1.0KCl0.1NaH2PO40.1KH2PO40.1NaHCO30.1提供能量调

味补充失去的无机盐（解体渴）问题探讨运动员饮料的化学成分表

右图是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识，结合右表讨论以下问题。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？(1)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。(2)无机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多化合物的重要组成成分。壹细胞中的水一、细胞中的水活动1：认识不同生物体内含水量与分布。生物体的含水量随着生物种类的不同而有所差别，一般为60%～95%。水生>陆生90%78%65%97%90%80%～85%

结论1：1.水在细胞中的含量：

一、细胞中的水活动2：认识同一生物不同发育期含水量与分布。

幼儿＞成年＞老年幼嫩>成熟同一生物的不同生长发育期生长发育阶段幼儿成年（女）成年（男）质量分数％77%52%-58%60%-65%同种生物不同的生长发育时期含水量不同。结论2：1.水在细胞中的含量：

一、细胞中的水99%83%79%76%84%活动3：认识同一生物不同发育期含水量与分布。

结论3：同种生物的不同组织、器官,含水量不同。1.水在细胞中的含量：

请阅读课本P20,说出自由水和结合水的作用，并举例。一、细胞中的水01细胞内良好的溶剂02参与细胞内许多的生物化学反应03构成多细胞生物体内以水为基础的液体环境04运送营养物质和代谢废物细胞内水为什么具有以上作用呢？血液可以把其中溶解的营养物质运输到各个细胞物质必须溶于水中才能被细胞吸收利用呼吸作用以及许多有机物的合成和分解都需要水的参与烘干的小麦种子浸泡后不能萌发，组织液2.细胞内自由水的作用：

结构功能决定共用电子对共用电子对负电荷正电荷正电荷极性分子O8+++一、细胞中的水3.水的特性：

（1）水是极性分子——水是良好的溶剂

水分子由2个氢原子和一个氧原子构成，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的能力，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称性分布，使得水分子是一个极性分子。这使得带正电荷或负电荷的分子或离子都易与水结合。一、细胞中的水3.水的特性：

（2）形成氢键，具有流动性氢键易被破坏，也易形成，这样水中的氢键不断地断开，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体的状态。一、细胞中的水3.水的特性：

（3）具有较高的比热容由于氢键的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。思考：

心脏和血液的含水量很接近，为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？

水的存在形式不同。血液中主要是自由水，心脏中结合水比例相对较高。79%83%情景思考一、细胞中的水4.细胞中水的存在形式：自由水：以游离形式存在，可以自由流动，占细胞内全部水的95％以上。结合水：与细胞内其它物质蛋白质、多糖等物质）相结合，约占细胞内全部水的4.5％。细胞中的水的存在形式自由水结合水自由水功能：①细胞中的良好溶剂②细胞内的许多生化反应③运输营养物质和代谢废物

④为细胞提供液体环境中结合水功能：细胞结构的重要组成部分一、细胞中的水4.细胞中水的存在形式：(1)在一定条件下自由水和结合水可相互转化自由水结合水降温升温(2)两者的相对含量和生物组织的代谢速率相关细胞代谢增强如:萌发的种子细胞代谢减弱，抗逆性增强自由水结合水上升下降如:冬小麦在冬季来临时，结合水增多，自由水减少，增强抗冻能力。自由水含量越高结合水含量越高一、细胞中的水2.如果将晒干的种子放在试管中加热,会发现试管壁上有水珠出现,该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水?加热后的种子还有活性吗?1.刚收获的小麦种子,农民往往将其晒干后再储存,在这个过程中,种子丢失的主要是哪种形式的水?晒干后的种子还有活性吗?该过程中种子丢失的主要是自由水,种子仍保留活性。该过程中种子丢失的主要是结合水,种子失去活性。情景思考3.晒干的种子能够长久保存,浸泡吸水后能够萌发,据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系?在一定范围内,自由水和结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛。4.越冬的植物、干旱地区植物的细胞中,结合水含量升高,这表明自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有什么关系?在一般情况下,结合水和自由水的比值越大,细胞抗逆性越强。拓展延伸问题13:

运用本节课所学知识解释新鲜鸡蛋清是液态胶状，为什么臭鸡蛋清相对更“稀”呢？因为在新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为结合水，是细胞和生物体的组成成分；而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分结合水释放出来，转变为自由水。一、细胞中的水分类自由水结合水概念水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水。与细胞内的蛋白质多糖等物质结合，叫做结合水。含量多、占细胞水分的95.5%少、占细胞水分的4.5%功能①细胞中的良好溶剂②细胞内的许多生化反应③运输营养物质和代谢废物

④为细胞提供液体环境中细胞结构的重要组成部分与代谢和抗性之间的关系含量高时，新陈代谢旺盛抗逆性差含量高，新陈代谢慢抗逆性强种子烘干丧失的水种子晒干丧失的水课堂小结水是生命之源，一切生命活动离不开水！１.水的含量不同生物不同：水生>陆生；不同阶段不同：幼年>成年>老年；不同组织器官不同：血液＞骨骼２.水的形式与作用(1)结合水(2)自由水3.不同形式的水与细胞的代谢、抗逆性的关系是细胞结构的重要组成成分。

①细胞内良好溶剂；②参与生物化学反应；③为细胞提供液体环境；④运输营养物质和代谢废物。小结实战训练

．如图为对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析有关说法错误的是（

）A．④和⑤是同一种物质，但是在细胞中存在形式不同B．②在适宜条件下很难萌发形成幼苗C．③在生物体细胞内主要以离子的形式存在D．点燃后产生的CO2中的C只来自种子中的糖类实战训练

.每年的3月22日是“世界水日”。下列有关水对生命活动影响的叙述，不正确的是（

）A.晒干的小麦种子不含自由水，代谢强度低，便于储藏B.氢键的存在，使水的温度相对不易改变，对维持生命系统稳定性十分重要C.影响细胞内含水量的因素有生物种类、发育阶段、组织器官种类等D.水是极性分子，带电荷的分子或离子都易与水结合，可作为良好的溶剂1、细胞中水的存在形式？含量？作用（自由水4+结合水1举例）？2、为什么水是良好的溶剂？为什么常温下水是液态的并具有流动性？

为什么说水对于维持生命系统稳定性具有重要作用？3、自由水和结合水的相对含量与细胞代谢速率、抗逆性的关系？课前预习4、无机盐的存在形式？作用（举例）？5、如何验证Mg是植物必需的矿质元素？(实验思路、预测结果和结论）课前背诵贰细胞中的无机盐

将烘干的骨、小麦种子和植物秸秆等点燃烧尽,最终都会得到一些灰白色的灰烬,请问这些灰烬是什么呢?无机盐问题情景与水不同，无机盐是细胞中含量极少的无机物仅占细胞鲜重占1％－1.5％细胞中的无机盐会以什么形式存在呢？二、细胞中的无机盐1.无机盐的存在形式：阴离子:Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等阳离子:Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等无机盐的存在形式大多数以离子形式少数以化合物形式如：DNA中的磷酸，骨骼中的钙等无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1%-1.5%。二、细胞中的无机盐思考讨论【资料1】下图是一种叶绿素分子局部结构简图如图：问题1:

植物体缺镁会影响光合作用，为什么？镁是叶绿素的重要成分缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。2.无机盐的作用：二、细胞中的无机盐思考讨论【资料1】下图是血红素分子局部结构简图如图：问题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？铁是血红素的重要成分。缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起缺铁性贫血。2.无机盐的作用：【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，叶片小呈暗绿色偏紫色。正常缺N缺P缺K问题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。P是组成细胞膜，细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分。二、细胞中的无机盐思考讨论作用1：构成细胞内某些化合物的重要组成成分2.无机盐的作用：二、细胞中的无机盐思考讨论资料3

人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等。哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，如果Ca2+含量太高，会出现肌无力症状，而Ca2+含量太低，动物会出现抽搐等症状。作用2：维持细胞和生物体的正常生命活动2.无机盐的作用：二、细胞中的无机盐思考讨论

资料4某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？为什么要配制这一浓度，其它浓度可以吗？为什么？作用3：维持细胞的渗透压，维持细胞的正常形态0.9%9%皱缩膨胀0.09%

生理盐水常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态,如果放到清水里,会吸水涨破。2.无机盐的作用：二、细胞中的无机盐思考讨论

资料5大家都有这样的体会，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？乳酸＋NaHCO3→乳酸钠＋H2CO3CO2＋H2O作用4：维持细胞和生物体的酸碱平衡剧烈运动时：H+H2O+CO2由肺排出+NaHCO3

Na++H2CO3无机盐离子H2CO3/HCO3-等组成重要的缓冲体系来调节并维持pH平衡。蔬果中的碱：OH-+H2CO3过多HCO3-由肾脏排出H2O+HCO3-

2.无机盐的作用：

二、细胞中的无机盐无机盐是构成细胞内化合物的重要组成成分维持细胞和生物体的生命活动有重要作用维持细胞的渗透压平衡维持细胞的酸碱平衡1．正常人体皮肤，毛发等处含有黑色素，黑色素的合成需要含铜的酶—酪氨酸羟化酶。当人体Cu2+缺乏时，酪氨酸羟化酶合成减少，就会引起黑色素生成障碍而发病。下列相关叙述不正确的是（）A．由此说明Cu2+是构成细胞某些化合物的成分B．由此说明Cu2+对调节细胞的酸碱平衡有重要作用C．细胞中的无机盐对生命活动有重要作用D．由此说明Cu2+是维持人体正常生命活动所必需的微量元素当堂练习2.人的红细胞必须生活在０.９％的氯化钠溶液中，若将红细胞置于于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而失去输送氧气的功能，这一事实说明（）Ａ.是细胞的特性造成的Ｂ.无机盐对于维持细胞形态和功能有重要作用Ｃ.无机盐离子容易进出细胞Ｄ.水分子容易进出细胞3.人体血液中缺乏哪种无机盐时肌肉会发生抽搐？（

）A．钠盐

B．钙盐C．铁盐

D．磷酸盐BB当堂练习二、细胞中的无机盐旁栏思考生活中摄入食盐过多或过少会对人体健康造成怎样的危害？（教材P22）盐是日常生活中不可缺少的调味品，它的主要成分是NaCl。虽然Na＋和Cl－在细胞的代谢中发挥重要的作用，但它们并不是越多越好。世界卫生组织(WHO)推荐每人每天食盐摄入量以5g为宜。摄入盐过多对人类健康的危害很大。例如，有大量证据表明，增加盐的摄入会增加高血压及其他心血管疾病的患病风险；高盐饮食与骨质疏松症、糖尿病等相关。但是，并不是所有的人群都适合低盐饮食，某些疾病患者可能要维持相当水平的盐摄入。无机盐作用一个组成细胞和化合物组成成分维持渗透压维持酸碱平衡维持细胞、生物体生命活动神经、肌肉细胞兴奋性降低，引发肌肉酸痛、无力抽搐哺乳动物Na+缺乏Ca+含量低三个维持叶绿素细胞膜、细胞核重要成分无机盐血红蛋白蛋白质甲状腺激素MgPFeSI例如课堂小结主要以离子形式形式存在占细胞鲜重的1%~1.5%含

量二、细胞中的无机盐课堂拓展人体所需的部分无机盐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，防止蛀牙龋齿课外拓展验证某种无机盐是否为植物生长发育所必需的作物生长中，由于施肥不均，或者土壤中营养元素的不均衡，均会导致某些元素的缺少或者过量，此外各元素之间的相互作用，也会影响到元素的吸收和平衡，都会造成作物外在的各种缺素现象。二、细胞中的无机盐拓展延伸实验方案：观察含全部营养的培养液中去掉该元素前后的植株生长情况设计思路：以Mg为例若植物正常生长将生长状况相同的正常植物分为两组甲组：缺Mg培养液乙组：完全培养液若出现缺乏症加入Mg元素再培养缺乏症消失则Mg为植物生长必需元素则Mg不是植物生长必需元素植物正常生长3.探究无机盐X是否为植物生长发育所必需（或某种矿质元素）相同且适宜的环境下培养探究“植物生长发育是否需要镁”请根据下列相关材料回答问题并完成该探究实验设计材料用具：小麦幼苗，完全培养液，缺镁培养液，200ML广口瓶两只，量筒等实验原理：镁是植物合成叶绿素的重要成分，植物缺镁时该物质不能合成，植物会失绿变黄。实验步骤：取两只广口瓶，编号甲,乙两组(1)在甲瓶加入100ml的完全培养液，向乙瓶中加入等量的

_（2）在甲和乙中放置长势良好，数量相同的小麦幼苗，置于

_（3）一段时间后，观察幼苗的发育状况实验结果：甲中小麦幼苗正常，乙中小麦幼苗

_

实验结论：

_。

为了进一步验证镁一定是必修无机盐，还应增加的实验步骤及现象是

_缺镁培养液相同且适宜的环境变黄植物生长发育需要镁在缺镁的营养液乙中加入一定量含镁的无机盐，一段时间后，原来异常的小麦幼苗恢复正常生长

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，