【课件】2.2细胞中的无机物课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

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2.2细胞中的无机物干燥的种子必须吸足水才能萌发；人的胚胎也要浸润在羊水中发育；地球表面约3/4的部分是水沙漠中的仙人掌身处干旱的环境，它那肥硕的变态茎中仍贮存着大量的水分。一个人在极限状况下，可坚持20天以上不进食。一个人不喝水，3天后就会丧失意识,生命濒临终点。说说你所了解的生命活动和水的关系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/(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运动员饮料的化学成分表一.细胞中的水化合物质量分数/％水占70～90无机盐占1～1.5蛋白质占7～10脂质占1～2糖类和核酸占1～1.5特点一：构成活细胞化合物中水含量最多(一)细胞中的水含量特点二：生物种类不同含水量不同（水生＞两栖类＞陆生）水母97%鱼类80%--85%藻类90%高等动物65%蛙78%高等植物60%--80%特点三：同一生物体不同发育时期含水量不同（幼年＞成年＞老年，幼嫩细胞＞成熟细胞＞衰老细胞）人体不同生长时期体内水的含量生长时期幼儿成年老年所占比例%776050特点四：同一生物体不同组织器官的含水量不同组织器官牙齿骨髓骨骼肌心脏血液含水量（％）1022767983水含量特点1.构成活细胞化合物中水含量最多

2.生物种类不同含水量不同（水生＞陆生）

3.同一生物体不同发育时期含水量不同

4.同一生物体不同组织器官的含水量不同

思考：

血液与心脏含水量相差无几，但两者的形态却截然不同，这是为什么？79%83%讨论1（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？组织器官牙齿骨髓骨骼肌心脏血液含水量（％）1022767983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）农民晒干葵花籽与炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水？自由水结合水1.水在细胞中的存在形式：结合水：自由水：与细胞内其他物质相结合的水（4.5%），如：蛋白质、多糖特点：不容易流动，不容易蒸发。以游离的形式存在，可以自由流动（95.5%）特点：能自由流动，容易散失。(二)水在细胞中的存在形式和作用判断：以下实例中水主要以什么形式存在？（A）切西瓜时流出的瓜汁水（B）新鲜小麦种子晒干时丢失的水（Ｃ）小麦烘烤时丢失的水（D）鸡蛋清里的水（Ｅ）浆糊中的水ＡＢＣDE

以自由水方式存在的有：以结合水方式存在的有：

1.

细胞内良好的溶剂

2.运输营养物质和代谢废物

3.参与生物化学反应4.为细胞提供液体环境维持细胞形态

生物体的一切生命活动都离不开水（1）自由水（2）结合水：组成细胞结构的重要成分

2.水在细胞中作用：增强细胞代谢增强细胞抗逆性(如：植物的抗旱、抗寒等。)结构功能决定水分子结构模型3.水的理化性质与水分子结构的关系

①水是极性分子,带正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合因此水是良好的溶剂。②水分子之间的氢键易被破坏，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，具有流动性。③由于氢键的存在，水具有较高的比热容，可作为热的缓冲剂。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。血液凝固时，血液中的（）转变成（）。自由水结合水说明自由水和结合水可以自由转换。(三)水的含量与代谢和抗逆性的关系

正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞代谢越旺盛；而结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力越强。自由水结合水上升下降→细胞代谢增强如：萌发的种子→细胞代谢减弱，抗逆性增强结合水温度升高温度降低自由水种子萌发时，温度升高种子休眠时，温度降低1.刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后储存的，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？2.如果将晒干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠，该过程中丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？3.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。4.衰老的细胞内水分含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。减少自由水含量，降低新陈代谢水平，便于储藏失去大量自由水的种子仍具有活性,浸泡后还能萌发干种子已经失去自由水，这时形成的水珠是结合水失去结合水的细胞，失去生理活性①种子萌发时，吸收水分，自由水增多，代谢增强②晒干的种子，自由水减少，代谢减弱，利于储存。③晒干的种子，经过加热，失去结合水，细胞的结构被破坏，不能萌发。（1）植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在，风干种子细胞中的水主要以______的形式存在。经阶段I吸水后，种子中的水主要是以_____的形式存在。结合水自由水例1：水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。回答下列问题：（2）在阶段II，种子吸水速率______（填“大于”、“小于”或“等于”）阶段I，呼吸速率______（填“大于”、“小于”或“等于”）阶段I。小于大于将烘干的骨、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?无机盐讨论22.存在形式

细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，少数以化合物形式存在含量较多的阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。含量较多的阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。1.含量：很少，仅占细胞鲜重的1％～1.5％。二.细胞中的无机盐资料1：

下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图。讨论1．植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？2．有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？

镁是叶绿素的重要成分铁是血红素的重要成分①无机盐是细胞中复杂化合物的重要组成成分3.生理作用

CaCO3是动物和人体的骨骼、牙齿中的重要成分PO43-参与构成ATP分子。还参与构成生物膜(如:细胞膜、核膜)中的磷脂。资料3：

哺乳动物血液中Ca2+太低时，会出现抽搐现象。含量过高，会引起肌无力。资料2：

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，因此，当大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝淡盐水。②维持细胞和生物体的生命活动资料4：食物(蔬菜、水果)中往往含有一些碱性物质(如Na2CO3)，人吃后体内血液的pH一般不会有较大的变化；剧烈运动产生了酸性物质(如乳酸)，我们血液的pH一般也不会有较大变化。为什么？③维持细胞的酸碱平衡缓冲对：H2CO3/NaHCO3

NaH2PO4/Na2HPO4

9%0.09%红细胞失水皱缩红细胞吸水膨胀资料5：

患者到医院输液，用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。为什么要配制这一浓度，用0.09%或9%浓度可以吗？为什么？④维持细胞渗透压平衡如：多细胞动物细胞，Na+主要维持_________渗透压

K+主要维持__________渗透压细胞外液细胞内液渗透压：溶液中溶质微粒对水的吸引力，其大小取决于单位体积中溶质微粒的数目1%-1.5%离子Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-复杂化合物PFeMg生命活动N、P、KNa+Na+、K+、Ca2+酸碱（1）细胞内复杂化合物的重要组成成分。（2）维持正常生命活动。（3）维持细胞的渗透压平衡。（4）维持细胞的酸碱平衡。小结：无机盐在细胞中的含量很少，但是作用很大。部分离子的作用Mg2＋━━Fe2＋━━I-━━N-━━P-

━━Na＋K＋━━B-

━━叶绿素成分血红蛋白的成分维持细胞外液的渗透压甲状腺激素成分蛋白质、核酸等的成分核酸、磷脂等的成分促进花粉萌发和花粉管伸长4.探究无机盐X是否为植物生长发育所必需甲组：实验组，乙组：对照组；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；实验组中加入Fe的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。该方案也可用于检测某种矿质元素是否是植物正常生长的必需元素。每组放入的植物不能是一株，因为一株植物存在偶然性。探究无机盐X是否为植物生长发育所必需（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后细胞中的无机物水无机盐存在形式作用自由水结合水离子化合物存在形式作用细胞内良好的溶剂为细胞生活提供液体环境参与细胞内的生化反应运输养料和代谢废物组成某些复杂的化合物维持细胞和生物体的生命活动课堂小结1．人患急性肠胃炎时，往往会有抽搐的症状，原因是()A．失水过多B．炎症造成人体吸收糖类减少C．炎症造成人体吸收无机盐(如钙)减少D．炎症造成人体吸收氨基酸减少C2.下列关于细胞中无机化合物的叙述，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成分，主要存在于液泡中C.无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成D.无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用D3.关于生物体内水和无机盐的叙述，不正确的是（）A.体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水B.某些无机盐是组成DNA、RNA和纤维素的必需成分C.哺乳动物的血液中Ca2+含量过低，会出现抽搐现象D.细胞中自由水和结合水的比例不是固定不变的B4.华北某地区经常出现苹果小叶病，有人认为是土壤中缺锌引起的，有人认为是土壤中缺镁引起的，现有如下材料，请你完成下列实验，探究上面猜测哪个正确？

材料用具：三株长势相同的苹果幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。

实验原理：任何一种必需元素在植物体内都有一定的作用，一旦缺乏，就会表现出相应的症状，根据全素培养和相应缺锌、缺镁的培养对苹果生长发育的比较，判断小叶病的病因。方法步骤：

（1）首先配制全素培养液和相应的缺锌培养液和_____培养液，分别放入三个培养缸并编号为A、B、C。（2___________________________________________________。

（3）放在适宜的条件下培养一段时间，________________________。

将三株长势相同的苹果幼苗分别栽培在上述三个缸中观察苹果幼苗的生长发育状况缺镁（4）结果预测和分析：

①

缸内的苹果幼苗正常生长。

②若B缸内苹果幼苗表现出小叶病，而C缸没有，则说明_______________________

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