【课件】细胞中的无机物课件高一上学期生物人教版必修1

1、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？上幼儿园的你谈恋爱的你 水为什么会那么重要呢？一、细胞中的水水母 97%藻类 90%高等植物60%-80%（一）含水量1. 几种不同生物体水的含量生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等植物水含量%9780-8578659060-80思考：生物体内水的含量比较，说明了什么？不同生物的含水量不同，水生生物含水量陆生生物活细胞中含量最多化合物一、细胞中的水（一）含水量思考：生物体内水的含量比较，说明了什么？同种生物的不同生长发育阶段含水量不同，幼儿_成年；幼嫩部分_成

2、熟部分。活细胞中含量最多化合物77% 52%-58% 60%-65%3. 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同种生物的不同组织、器官中的含水量不同。一、细胞中的水3. 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思考：心脏和血液的含水量很接近，为何呈现的状态不同？（二）水的存在形式自由水特点：易蒸发、不受束缚、可流动游离的形式存在,占细胞含量95.5%。结合水特点：不易散失、含量稳定、失去流动性和溶解性与其他化合物(蛋白质、多糖)相结合,占细胞含量4.5%（二）水在细胞中的存在形式 血

3、液与心肌的比较 形态含水量%血液液态83 心肌坚韧的固态79 （1）血液是流动的，心肌是坚实的，为什么 两者含水量这么接近？血液中水主要以自由水的形式存在，心肌细胞中水主要以结合水的形式存在（2）血液凝固时，血块中的水的形式发生了怎么样的转变的？思考与讨论自由水转化为结合水新鲜鸡蛋清是液态胶状，臭鸡蛋清相对更“稀”，为什么呢？ 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。这个时候细胞结构被破坏。 与生活的联系总结：自由水结合水概念:在细胞中呈游离状态，可以

4、自由流动；含量:多，占细胞水分的95.5%功能:细胞内良好的溶剂参与细胞内的生化反应。为细胞提供液体环境运输营养物质和代谢废物概念:与细胞内亲水性物质结合，不能流动的水含量:少，占细胞水分的4.5%功能：细胞结构的重要组成成分转 化一、细胞中的水(三）水的结构与性质（1）极性分子，良好的溶剂水是极性分子，带正电或负电的分子容易与之结合，故是良好溶剂想一想：如何理解水分子结构决定其特性?氢键较弱，易被破坏，也易形成，使水在常温下能维持液体状态。（2）形成氢键，具有流动性（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

5、的比热容 单位:J/（kg）物质比热容物质比热容水4.2103铝0.88103酒精2.4103干泥土0.84103煤油、冰2.1103铁、钢0.46103蓖麻油1.8103铜0.39103砂石0.92103水银0.14103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总结：自由水结合水概念:在细胞中呈游离状态，可以自由流动；含量:多，占细胞水分的95.5%功能:细胞内良好的溶剂参与细胞内的生化反应。为细胞提供液体环境运输营养物质和代谢废物概念:与细胞内亲水性物质结合，不能流动的水含量:少，占细胞水分的4.5%功能：细胞结构的重要组成成分转 化一、细胞中的水（四）自由水与结合

6、水之间的相互转化温度降低结合水自由水温度升高思考：低温时自由水转化成结合水这对植物生存有什么意义？防止冻害 结合水比例越高，抗寒能力越强。代谢旺盛代谢缓慢（抗逆性：动植物适应不良条件的能力，如抗旱、抗寒、抗热性能）一、细胞中的水自由水与结合水的比值降低，代谢缓慢,抗逆性增强。自由水与结合水的比值升高，代谢旺盛，抗逆性减弱。3、晒干的种子用水浸泡后还能萌发么？4、不用水浸泡为什么不能萌发？思考新鲜小麦种子在阳光下晒干晒干后的小麦种子思考：1、晒干的种子为什么重量会减轻？2、晒干的种子细胞内只有结合水吗？失去了自由水能，因为晒干的种子虽然失去自由水，但仍有活性因为晒干的种子失去自由水后，代谢减弱，

7、不能萌发，但利于储存。不是，仍存在部分自由水在酒精灯上烘干晒干后的小麦种子思考烘干后的小麦种子思考：1、为什么晒干的种子加热后还会产生水？2、烘干的种子用水浸泡后还能萌发么？加热过程中，细胞失去了结合水不能，失去结合水的种子，细胞的结构被破坏，不能萌发。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1.含量：很少，仅占细胞鲜重的1%1.5%。2.存在形式：绝大部分以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在。(1)阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。(2)阴离子：Cl、SO42、PO43、HCO3等。二、细胞中的无机盐无机盐在细胞中含量很少，它们在细胞中

8、有什么作用呢？思考讨论资料1 下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图资料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，植物就会特别矮小，根系发育差，叶片小且呈暗绿色偏紫色。无机盐在细胞中含量很少，它们在细胞中有什么作用呢？思考讨论1.植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？ 会，因为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。元素组成：C、H、O、N、Mg无机盐在细胞中含量很少，它们在细

9、胞中有什么作用呢？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？ 人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白质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。元素组成：C、H、O、N、Fe无机盐在细胞中含量很少，它们在细胞中有什么作用呢？思考讨论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？ 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能量代谢有关的反应中扮演重要

10、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的植物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。Mg2+参与构成叶绿素分子，Fe2+参与构成血红蛋白分子二、细胞中的无机盐（三）作用构成细胞中某些复杂化合物的组成成分参与并维持生物体的生命活动（三）作用如果你们很长时间没有运动了，突然你们上体育课跑了1000米，第二天你们会有什么感觉呢？人体内血液的pH值会不会有较大的变化？缓冲对H2CO3/NaHCO3NaH2PO4/Na2HPO4乳酸+NaHCO3 乳酸钠+H2CO3H2O+CO2维持细胞和生物体内的酸碱平衡（三）作用

11、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。 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? 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。生理盐水扩展：探究某种无机盐是否为植物生长发育

12、所必需的思考：1、甲乙两组谁为实验组，谁为对照组？2、实验组中加入Fe的目的是？甲组：实验组乙组：对照组 进行二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。扩展：探究无机盐X是否为植物生长发育所必需 注意：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；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。讨论1.喝饮

13、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/(gL-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运动员饮料的化学成分表问题探讨1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？成分质量浓度/(gL-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运动员饮料的化学成分表参考答案：水是细胞结构的重要组成成分；水是细胞内的良好溶剂；细胞内的许多化学

14、反应需要有水参与；作为大多数细胞生活的环境；细胞代谢中起运输作用。问题探讨2.表中哪些成分属于无机盐？为什么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/(gL-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运动员饮料的化学成分表参考答案：氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠等都属于无机盐，它们在饮料中以离子的形式存在。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。问题探讨2.表中哪些成分属于无机盐？为什么在运动员喝的饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的

15、生活中起什么作用？成分质量浓度/(gL-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运动员饮料的化学成分表参考答案：无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。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。( )2.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。为什么科学家会作出这样的推测呢。水是生命之源，地球上最早的生命就是起源于水中的。科学家在火星上发现了流动水的痕迹，说明那里可能有自由流动的水。同时，那里的土壤中还含有生命必需的一些元素，所以科学家才会作出这样的推测。 摄入食盐过多或过少会对人体健康造成怎样的危害？请查找资料， 寻找答案。盐是生活中不可缺少的调味品，成分是 NaCl。 摄入盐过多会增加高血压及其他心血管疾病的患病风险；与骨质疏松症相关。还会造成胃癌。也不能过少，钠与氯都是机体内的重要无