细胞中的无机物-2025-2026学年高一上生物人教版必修1

第二章

组成细胞的分子第2节

细胞中的无机物运动员常在剧烈运动之后喝饮料健力宝——我国最早的运动饮料1987年李宁为健力宝拍的广告思考下列问题：1.喝饮料主要是给身体补充水，水在细胞中起什么作用？2.成分表中的哪些成分属于无机盐？3.为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐？健力宝的营养成分表问题探讨ADDYOURTEXTHERE问题1：活细胞中含量最多的化合物是什么？化合物水无机盐蛋白质脂质糖类核酸其他所占比例/%701152372生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等植物水的含量/%9780~8578659060~68器官或组织牙齿骨髓骨骼肌心肌血液水的含量/%1022767983表1大肠杆菌细胞中各种化合物所占比例表2几种不同生物体中水的含量表3人体中几种不同器官或组织中水的含量一、细胞中的水1.水的含量ADDYOURTEXTHERE化合物水无机盐蛋白质脂质糖类核酸其他所占比例/%701152372生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等植物水的含量/%9780~8578659060~68器官或组织牙齿骨髓骨骼肌心肌血液水的含量/%1022767983表1大肠杆菌细胞中各种化合物所占比例表2几种不同生物体中水的含量表3人体中几种不同器官或组织中水的含量一、细胞中的水1.水的含量问题2：不同生物体的含水量是否相同？水生生物和陆生生物相比，哪种生物体的含水量高？ADDYOURTEXTHERE问题3：同一生物体不同组织器官的含水量是否相同？化合物水无机盐蛋白质脂质糖类核酸其他所占比例/%701152372生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等植物水的含量/%9780~8578659060~68器官或组织牙齿骨髓骨骼肌心肌血液水的含量/%1022767983表1大肠杆菌细胞中各种化合物所占比例表2几种不同生物体中水的含量表3人体中几种不同器官或组织中水的含量一、细胞中的水1.水的含量水是所有生物体的重要组成部分，大约占细胞重量的三分之二。不同生物体的含水量不同，同一生物体的不同组织器官的含水量也不同，这与细胞中水的存在形式和重要作用密切相关。水在细胞中起什么作用？一、细胞中的水1.水的含量请大家思考并回答以下问题：（1）水蜜桃香甜多汁，在你咬开水蜜桃时冒出的汁水中，有哪些物质溶解其中？这说明水有什么功能？（2）回忆初中所学的知识，植物光合作用需要水的参与吗？这说明水有什么功能？（3）血液中含水较多。你是否能够根据血液的功能判断水的功能？（4）血液是由血细胞和血浆组成，离开血浆的血细胞很快就会死亡。这又说明水可以为细胞提供什么环境？一、细胞中的水2.水的功能①细胞内良好的溶剂，能溶解许多物质②参与细胞内许多生物化学反应一、细胞中的水2.水的功能一、细胞中的水2.水的功能③为细胞提供液体环境④运送营养物质与代谢废物请同学们阅读教材P20-21楷体字部分，尝试回答下列问题：1.水为什么能够成为细胞内良好溶剂？2.水分子的氢键是怎样形成的？水为什么在常温下是液态状态，具有流动性？3.为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要？水分子是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合。由于水分子的极性，一个水分子的氧端靠近另一个水分子的氢端时，它们之间的静电吸引作用就形成氢键。氢键易被破坏，不断断裂，不断形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。由于氢键的存在，水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变。一、细胞中的水3.水的结构水的分子结构水的特性水在细胞中的作用水分子是极性分子水分子间的氢键

易断裂又易形成水分子间氢键的存在水在常温下能够维持液体

状态，具有流动性

水是良好溶剂请同学们归纳整理水的分子结构、水的特性及水在细胞中的作用三者间的对应关系。水具有较高的比热容

作为细胞内的良好溶剂参与细胞内的许多生物化学反应为细胞提供以水为基础的液体环境运输营养物质和代谢废物水的温度相对不容易改变，维持生命系统的稳定性4.水的存在形式一、细胞中的水种类结合水自由水存在形式

含量特点作用细胞结构的重要组成成分以游离的形式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请同学们阅读教材P21正文部分，填写下表：自由水与结合水可以互相转化。和面之前加入游离状态的自由水自由水与淀粉结合，形成结合水一、细胞中的水自由水与结合水可以互相转化。一、细胞中的水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。自由水含量与细胞代谢和抗逆性的关系：一、细胞中的水代谢和抗逆性自由水含量抗逆性新陈代谢速率自由水结合水1、人均水资源匮乏，供需矛盾加剧世界人口水资源平均占有量为9000m3，而我国人均水资源占有量仅为2200m3。随着社会不断发展，我国工业用水、城市用水量持续增加，水资源供求矛盾愈加严重，已成为工业发展乃至社会发展的障碍。2、水资源利用率低，开发不合理部分地区的水资源开发不合理，过度开发问题依然严重，导致上下游、左右岸的水资源分布不合理。水资源丰富地区，用水浪费现象十分严重，水资源匮乏区域间歇性断流，甚至是无水可用，无法保障基本生活和生态环境。3、污染问题严重我国每年所排放的工业、农业污水量为600亿t，且很多污水都是未经处理直接排放到江河中。此外，由于人们对自然环境的保护意识不足，减少了湿地、天然湖泊面积，恶劣极端天气增加。我国水资源所面临的的问题不要让地球上的最后一滴水，成为我们的眼泪！①种子储存前，晒干是为了减少________含量而

，以延长种子的寿命。

自由水③越冬作物应______（减少或增加）灌溉，目的是_________________。减少提高作物对低温的抗性②干种子用水浸泡后仍能萌发说明失去部分________的种子仍能保持其生理活性。自由水自由水与结合水在生产实践中的应用活学活用降低种子的代谢水平④⑤③自由水结合水“灰烬”无机盐活学活用烤干细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等，阴离子有Cl-、SO42-、PO43-等。与水不同，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%。1.无机盐的含量与存在形式二、细胞中的无机盐血红素的结构叶绿素的结构思考以下问题：1.缺铁性贫血是贫血的常见类型，缺Fe会导致贫血的原因是什么？2.植物生长过程中缺Mg会影响光合作用，为什么？资料分析---无机盐的功能资料1下图是一种血红素分子和叶绿素分子局部结构图

无机盐是某些化合物的重要组成成分资料分析---无机盐的功能资料2

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资料分析---无机盐的功能资料3

我们进行激烈运动时，经常会感到腰酸、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？缓冲对：如H2CO3\

NaHCO3CO2＋H2O乳酸＋NaHCO3乳酸钠＋H2CO3一些无机盐可以维持细胞的酸碱平衡。①复杂化合物的组成成分②维持细胞和生物体的正常生命活动2.无机盐的功能二、细胞中的无机盐③维持酸碱平衡人体对无机盐的需求无机盐功能每日需要量缺乏引起的疾病过量引起的疾病Ca促进牙齿和骨骼生长，凝血作用，调节神经肌肉的敏感性等0.2~1.2g骨骼畸形；痉挛白内障；胆结石Na调节体液渗透压；维持神经和肌肉的正常兴奋性0.17~1.6g肢体无力；癫痫高血压；慢性肾炎I形成甲状腺激素的成分0.085~0.24mg甲状腺肿大；反应能力低下甲亢；甲状腺癌Zn是若干跟消化有关酶的结构中心2.0~12.5mg侏儒症金属烟雾发烧症…………………………植物必需无机盐的判断（1）实验原理：植物在缺乏必需无机盐的环境中表现出某些症状后，可以利用补充该无机盐的方法使植物的生长发育恢复正常。（2）判断方法（实验设计）：①对照组：植物+完全培养液

正常生长②实验组：植物+缺X的缺素培养液生长正常生长不正常X不是必需无机盐X是必需无机盐加入X生长正常植物必需无机盐的判断（3）实验中的对照：①空白对照（4）设计实验时应注意的事项：①实验中应保持实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等保持一致②实验组加入X的目的是进行二次对照，使实验组前后形成对照，以增强说服力对照组：植物+完全培养液实验组：植物+缺X的缺素培养液②自身对照植物+缺X的缺素培养液（加入X之前）加入X之后A.在细胞中大多以离子形式存在B.是合成细胞内重要化合物的成分C.能维持细胞酸碱平衡D.能维持细胞渗透压例1.“朴雪”乳酸亚铁口服液可以治疗缺铁性贫血症，这与Fe2+是组成人体血红蛋白成分有关，Fe2+的这一功能体现了无机盐

（

）课堂练习BA.自由水参与细胞内许多生化反应，其比例增多有利于作物度过严寒的冬天B.“收多收少在于肥”是因为无机盐能够为植物的生长和发育过程提供营养C.在缺镁的培养液中生长的植物幼苗因影响叶绿素合成而影响光合作用D.水分子之间的氢键使水成为极性分子并具有较高的比热容，有利于维持植物