《细胞中的无机物》课件

第2章组成细胞的分子第2节细胞中的无机物学习目标1.说出水在细胞中的存在形式和作用。2.说出无机盐在细胞中的存在形式和作用。新课导入如图是某种运动员饮料的化学成分表。讨论：1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？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？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新课教学一、细胞中的水化合物水无机盐蛋白质脂质糖类核酸所占比例%70-901-1.57-101-21-1.5细胞中水含量可以达到70％－90％，水是所有化合物中含量最高的。1、水在细胞中的含量水母97%藻类90%鱼类80—85%蛙78%高等植物60—80%哺乳动物65%不同种生物含水量不同；通常水生生物含水量多于陆生生物。

77%52%-58%60%-65%同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同一般是幼年个体大于老年个体同种生物的不同组织、器官,含水量不同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？组织器官牙齿骨骼骨骼肌心脏血液质量分数/%1022767983自然界中的水以三种形式存在。那么，在细胞内水是否还是以这三种形式存在呢？2、水在细胞中的存在形式（1）结合水：（2）自由水：与细胞内其他化合物相结合的水（占全部水的4.5%）以游离的形式存在，可以自由流动（占全部水的95.5%）特点：容易流动，容易蒸发，有溶解性特点：不易散失、失去流动性和溶解性与细胞内的其他物质相结合的水。占细胞内全部水分的4.5%。特点：不易散失、含量稳定、失去流动性以游离形式存在、可自由流动的水。占细胞内全部水分的95.5%。特点：易蒸发、不受束缚、可流动

结合水自由水3、自由水与结合水的关系（1）在一定条件下可以相互转化（2）两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织细胞的代谢速率结合水代谢旺盛代谢缓慢自由水自由水的比例高——代谢活跃结合水的比例高——代谢下降，动植物抗旱抗寒能力增强，以适应不良条件（如：动物的冬眠）思考：如何辨别鸡蛋新不新鲜？变质后蛋清状态有何变化？“变稀”，不粘稠2、血液可以把其中溶解的营养物质运输到各个细胞；同时又把细胞代谢产生的废物运送到排泄器官或直接运输到体外。这反映自由水有何功能?运输营养物质和废物思考：3、物质必须溶于水中才能被细胞吸收利用，这说明自由水具有什么功能?自由水是细胞内生化反应的良好溶剂4、水是光合作用的原料，还有呼吸作用以及许多有机物的合成和分解都需要水的参与。这说明了自由水有何功能呢?大多数的生化反应需要有水的参与1、烘干的小麦种子浸泡后不能萌发。为什么失去结合水的细胞失去活性？结合水是组成细胞和生物体的组成成分结合水：自由水是细胞结构的重要组成成分。a.良好的溶剂：许多物质溶解在水中；b.参与细胞内大多数生化反应（光合作用、呼吸作用）d.运输营养物质或代谢废物（如血液）c.为细胞提供液体环境（如组织液）4、细胞中水的功能1.存在形式——大多数以离子形式存在阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。二、细胞中的无机盐2.含量：很少，仅占1％－1.5％——少数以化合态形式存在（1）为什么缺铁会导致贫血？（2）植物缺镁会影响光合作用，为什么？讨论1铁是血红蛋白的重要组分镁是叶绿素的重要组分1.构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分1.现在有许多食盐都是加碘的，为什么要在食盐中加碘？2.哺乳动物血钙太低时，会出现抽搐现象。3.有些植物缺少B时，会出现只开花不结果即华而不实讨论22.无机盐是维持细胞和生物体的生命活动

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？讨论3乳酸＋NaHCO3乳酸钠＋H2CO3CO2＋H2O3.无机盐有利于维持细胞的酸碱平衡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，用0.09%或9%浓度可以吗？为什么？质量分数为0.9%的氯化钠溶液9%0.09%皱缩膨胀讨论44.无机盐有利于维持细胞的正常形态与生活的联系患急性肠炎的病人（肚泻）脱水时需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，因此，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法。大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水。本课小结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渗透压平衡维持细胞和生物体的酸碱平衡主要以离子的形式课堂检测1.下图是小麦种子成熟过程中干物质和水分的变化示意图，据图分析，下列叙述正确的是(

)A.随着种子的成熟，种子的新陈代谢逐渐增强B.随着种子的成熟，种子细胞中有机物的量/水含量的值增大C.随着种子的成熟，种子的鲜重逐渐增加D.随着种子的成熟，种子细胞中结合水/自由水的值逐渐减小B2.在患急性肠炎时，要及时注射生理盐水；不慎受伤后，要用0.9%的盐水清洁伤口；在高温作业时，要喝淡盐水。以上三种做法的主要原因依次是(

)①消毒②维持体内水盐平衡③是细胞中化合物的组成成分④降温⑤是细胞的等渗溶液并有清洁作用①②④

B.③⑤②C.②⑤②

D.②③④3.下列有关细胞中水的叙述，错误的是(

)A.细胞内参与物质运输的水是自由水B.越冬的动物体内结合水的比例相对较高C.同一个体的不同器官的含水量相同D.植物蒸腾作用中失去的水主要是自由水CC4.人体因贫血会面色发黄、绿色植物因叶绿素合成不足会叶片发黄，这都是因为体内缺乏无机盐造成的，缺乏的无机盐分别是(

)A.I、Cu

B.Ca、KC.N、P

D.Fe、Mg5.水在细胞内以自由水、结合水两种形式存在。下列关于自由水生理功能的叙述，正确的是(

)A.良好的溶剂 B.主要能源物质C.生物大分子的骨架 D.细胞结构的重要组成成分DA6.下列关于生物体内水和无机盐的叙述，错误的是(

)A.种子萌发时细胞中自由水与结合水的比值上升B.同一个体不同发育时期的细胞含水量基本相同C.某些无机盐对维持细胞的酸碱平衡非常重要D.细胞中大多数无机盐以离子形式存在7.

下列与生物体内无机盐的功能无关的是(

)A.提供能量 B.维持水盐平衡C.维持正常pH

D.组成体内化合物BA12345678910111213A组必备知识基础练1.(北京密云高一期末)生物体的活细胞中,含量最多的化合物是(

)A.无机盐 B.水C.磷脂

D.蛋白质B123456789101112132.下列对自由水和结合水的叙述,错误的是(

)A.在种子成熟或种子萌发过程中,细胞中的自由水与结合水比例都会发生变化B.细胞中结合水只参与构成细胞结构,因此不同种类细胞中结合水含量相对稳定C.干燥种子在火上烤干的过程中失去的水都是结合水D.细胞中进行的所有生物化学反应都是在水环境中进行的C12345678910111213解析自由水与结合水可以相互转化,自由水与结合水的比值越高,细胞代谢越旺盛,抗逆性越低,在种子成熟或种子萌发过程中,细胞中的自由水与结合水比例都会发生变化,A项正确;结合水与细胞内的其他物质结合,只参与构成细胞结构,不能流动,不同种类细胞中结合水含量相对稳定,B项正确;干燥种子在火上烤干的过程中失去的水主要是结合水,也有自由水,C项错误;生物体的一切生命活动离不开水,水是活细胞中含量最多的化合物,细胞中进行的所有生物化学反应都是在水环境中进行的,D项正确。123456789101112133.(北京顺义高一期末)无机盐是生物体的组成成分,对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是(

)A.人体缺Fe2+会导致贫血发生B.缺Mg2+会影响叶绿素合成C.无机盐为各项生命活动提供能量D.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡C解析Fe是构成血红素的元素,人体缺Fe2+会导致贫血发生,A项正确;Mg是构成叶绿素的元素,缺Mg2+会影响叶绿素的合成,B项正确;无机盐不能为生命活动提供能量,C项错误;无机盐对维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态非常重要,D项正确。123456789101112134.下列有关生物体内水和无机盐的叙述,错误的是(

)A.结合水不直接参与细胞代谢,但失去结合水会使细胞代谢降低B.带有正电荷或负电荷的分子都容易与水结合,故水是良好的溶剂C.北方冬小麦在冬天来临之前,细胞中自由水/结合水的值逐渐降低D.无机盐既能维持细胞的正常形态,也能为细胞生命活动提供能量D解析结合水不直接参与细胞代谢,但是结合水是生物体的重要组成成分,失去结合水会使细胞代谢降低,A项正确;水分子易与带正电荷或负电荷的分子或离子结合,是良好的溶剂,B项正确;北方冬小麦在冬天来临之前,细胞中自由水/结合水的值逐渐降低,以降低代谢水平,提高抗寒性,C项正确;无机盐能够维持细胞的正常形态,但不能为生命活动提供能量,D项错误。123456789101112135.下列关于生物体内水分和无机盐的叙述,错误的是(

)A.与水生植物相比,沙漠植物中结合水与自由水的比值较高B.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,也参与部分有机物的合成C.结合水是细胞结构的重要组成成分,主要存在于液泡中D.Fe是组成血红素的重要成分,因此缺Fe2+会导致贫血C解析结合水的含量与植物抗逆性有关,与水生植物相比,沙漠中的植物耐旱能力更强,结合水与自由水的比值较高,A项正确;无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,如

,也参与部分有机物的合成,如Fe是组成血红素的重要成分,缺Fe2+会导致缺铁性贫血,B、D两项正确;结合水是细胞结构的重要组成成分,存在于液泡中的水是自由水,C项错误。123456789101112136.(广东茂名高一期末)水稻属于直接经济作物,米饭是我国居民的主要食物。下列说法错误的是(

)A.水稻种子发芽时自由水比例增加,提高了代谢水平B.冬天来临前,水稻降低自由水/结合水的值以抵御低温C.当水稻缺镁时,水稻叶片变黄产量也随之降低D.将水稻种子晒干失去所有水分,便于储藏D12345678910111213解析水稻种子发芽时,新陈代谢水平提高,自由水比例增加,A项正确;冬天来临前,温度降低,细胞中结合水含量增加,增加其抗逆性,即水稻降低自由水/结合水的值以抵御低温,B项正确;镁是构成叶绿素的元素,缺镁会导致叶绿素含量减少,叶片变黄,光合作用降低,产量降低,C项正确;水稻种子晒干储藏,晒干过程中主要失去了自由水,所以自由水比例降低,新陈代谢水平降低,有利于储藏,但该过程中水稻种子并未失去所有水分,D项错误。123456789101112137.(多选)生物体的生命活动都离不开水。下列关于细胞中水的叙述,正确的是(

)A.细胞中的自由水含量大于结合水的含量B.不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同C.因为水是极性分子,所以水是细胞内良好的溶剂D.由于氢键的存在,使水的温度不易改变,对维持生命系统的稳定性十分重要ACD12345678910111213解析细胞中的水主要以自由水的形式存在,因此,自由水的含量大于结合水的含量,A项正确;不同细胞内自由水与结合水的比例会因代谢情况的不同而不相同,B项错误;水分子是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子或离子结合,使得其是细胞内良好的溶剂,C项正确;氢键的存在使得水有较高的比热容,使水的温度相对不易发生改变,有利于维持生命系统的稳定性,D项正确。123456789101112138.(多选)如图表示土壤中甲、乙两种元素浓度变化与某植物生长速率的关系,下列分析不正确的是(

)A.持续保持甲、乙元素供应量相等将导致该植物生长不正常B.该植物生长对甲元素的需要大于乙元素C.当该植物生长速率最大时对甲、乙元素的需要量相近D.在B浓度下施含乙元素的肥料最有利于该植物生长BCD12345678910111213解析植物在不同的生长发育期对不同矿质元素的需求量不同,持续保持甲、乙元素供应量相等将导致该植物生长不正常,A项正确;由图可知,该植物生长对甲元素的需要量小于对乙元素的需要量,B项错误;由图可知,当该植物生长速率最大时对甲元素需要量小于对乙元素的需要量,C项错误;由图可知在C浓度下施加含乙元素的肥料最利于该植物生长,D项错误。123456789101112139.植物生长需要从外界环境中吸收水分和矿质元素,缺乏水和某种矿质元素会影响植物的代谢和功能。回答下列问题。(1)植物细胞中的水通常以____________________两种形式存在,水在细胞中的主要功能除运输营养物质和代谢废物外,还有_____________________________________________________________(答出2点即可)。

(2)无机盐在植物细胞内含量很少,但是作用很大。植物从土壤中吸收的无机盐,除构成化合物的重要成分、维持细胞的酸碱平衡和渗透压外,还具有的作用是______________________________。

自由水和结合水

细胞内良好的溶剂、

参与生化反应、是细胞结构的重要组成成分

维持细胞和生物体的生命活动

12345678910111213(3)营养液培养法是研究某种元素是否为植物生长所必需的重要方法。为了研究镍(Ni)是否为植物N生长的必需元素,某同学进行了如下实验。实验步骤:A.将多株长势相同的正常植物N均分为两组,分别编号甲、乙。B.甲组置于含有镍元素的完全培养液中培养作为对照组,乙组置于____________________的培养液中培养作为实验组。

C.相同且适宜的条件下培养一段时间后,观察并记录两组植物N的_______。等量且不含镍元素

生长状况

12345678910111213解析

(1)植物细胞中的水以自由水和结合水的形式存在,自由水是细胞内许多物质的良好溶剂,是化学反应的介质,水还是许多化学反应的产物或反应物,自由水能自由移动,对于运输营养物质和代谢废物具有重要作用,结合水是细胞结构的重要组成成分。(2)生物体内的无机盐主要以离子的形式存在,有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的组成成分,许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用,有些无机盐可维持细胞的酸碱平衡和渗透压。12345678910111213(3)为了研究镍(Ni)是否为植物N生长的必需元素,实验方案设计如下:实验分为甲、乙两组,对照组甲组植物N放入含有镍元素的完全培养液中,乙组植物N放入等量的不含镍元素的培养液中。培养一段时间后,观察两组植物N生长的情况,若甲组植物N正常生长,而乙组植物N不能正常生长,将乙组的培养液中加入镍元素后一段时间,乙组植物N恢复正常生长,这说明镍是植物N生长的必需元素。12345678910111213B组能力素养提升练10.[教材第22页“拓展应用”]目前已经探明,在火星两极地区有固态水,而那里的土壤中含有生命必需的Mg、Na、K等元素。科学家也曾在火星上发现了流动水的痕迹。科学家据此推测,火星上曾经或者现在存在着生命。下列叙述错误的是(

)A.火星生命中可含有火星无机环境中不存在的元素B.水可以作为良好的溶剂及其具有物质运输的功能与水是极性分子有关C.在探寻火星生命体系时,应该重点找寻含碳元素的分子D.火星土壤中的Mg、Na、K等元素对维持生命活动的正常进行有重要意义A12345678910111213解析火星生命中的元素都来源于火星无机环境,没有一种元素是生物所特有的,A项错误。1234567891011121311.《氾胜之书》中提到收获的粮食要“曝使极燥”,降低粮食的含水量后才入仓储存。下列说法错误的是(

)A.“曝使极燥”后,细胞中结合水比例大幅度增加,细胞的代谢强度降低B.“曝使极燥”使种子细胞丧失全部结合水,从而抑制种子新陈代谢C.种子生长发育的不同时期,细胞内结合水所占比例可能不同D.种子萌发形成根系后,无机盐必须溶解于水中才能被吸收B解析“曝使极燥”后,细胞中结合水比例大幅度增加,自由水的含量减少,细胞的代谢强度降低,A项正确;“曝使极燥”后种子细胞不会丧失全部结合水,而是丧失了大部分自由水,B项错误;同一生物体不同生长发育阶段含水量不同,C项正确;种子萌发形成根系后,无机盐必须溶解于水中才能被吸收,D项正确。1234567891011121312.《齐民要术》中指出“谷田必须岁易”,农谚有云“谷随谷,守着哭”,均指在同一块土地上连续多年只种谷子,其产量会逐年下降。下列相关叙述错误的是(

)A.谷子在生长期间从环境中吸收的C、H、O、N较多B.“谷随谷,守着哭”可能与土壤缺乏某些矿质元素有关C.根细胞吸收的无机盐主要以离子的形式存在细胞中D.不同的农作物对矿质元素的需求量相同D12345678910111213解析C、H、O、N是细胞中含量最多的元素,因此谷子在生长期间从环境中吸收的C、H、O、N较多,A项正确;“谷随谷,守着哭”,指在同一块土地上连续多年只种谷子,可能造成土壤中缺乏某种矿质元素,导致其产量会逐年下降,B项正确;无机盐主要以离子的形式存在细胞中,C项正确;不