2.2+细胞中的无机物【知识精研+能力提升】高一上学期生物人教版（2019）必修1

第二章

组成细胞的分子第2节细胞中的无机物思考1.种子萌发为什么需要提供适量的水分？2.给农作物施肥为什么要浇水？3.我们为什么每天都要补充水分？水是生物生存必不可少的,一切生命活动都离不开水。思考

阅读课本20～21页的内容，想一想水分子的结构和特性的联系。一、细胞中的水1.水的特性：

OHHH2O分子共用电子对δ-δ+δ+HHO水是极性分子，使带正电或负电的分子容易与之结合，故是良好溶剂。电荷分布不均匀的分子称为极性分子。什么是极性分子？（1）水是极性分子一、细胞中的水1.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,具有

。流动性一、细胞中的水1.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。2.水的含量特点水母97%藻类90%鱼类80—85%蛙78%高等植物60-80%哺乳动物65%①生物种类不同含水量不同水生生物>陆生生物一、细胞中的水细胞中含量最高的化合物是水。2.水的含量特点一、细胞中的水②生物体在不同的生长发育期，含水量也不同。动物：幼年_____老年植物：幼嫩_____成熟>>幼儿到老年人含水量2.水的含量特点一、细胞中的水③生物体的不同器官、组织的含水量不同。血液：83%心肌：79%骨骼：22%牙齿：10%2.水的含量特点一、细胞中的水79%83%问题：

心肌与血液的含水量差异不大，为什么心肌呈坚韧形态，而血液是液态？水的存在形式不同3.水的存在形式和作用自由水（占细胞内全部水的95.5%）结合水（占细胞内全部水的4.5%）特点：不受束缚、具有流动性和溶解性特点：

失去流动性和溶解性以游离的形式存在，可以自由流动与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水3.结合的作用结合水：构成细胞的组成成分。同桌讨论：以下实例体现了水的什么功能？①水蜜桃香甜多汁，当你咬开水蜜桃时冒出的汁水主要是什么形式的水？有哪些物质溶解其中？这说明自由水有什么功能？②回忆初中所学的知识，植物光合作用需要水的参与吗？这又说明自由水有什么功能？③血液中含有自由水较多。你能否根据血液功能判断自由水的功能？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，这又说明自由水可以为细胞提供什么环境？细胞内良好的溶剂参与生物化学反应为细胞提供液体环境运输营养物质和代谢废物3.自由水的作用自由水细胞内良好的溶剂参与生物化学反应为细胞提供液体环境运输营养物质和代谢废物一般而言，自由水含量越高,代谢越旺盛。哪种情况下新陈代谢旺盛？哪幅图自由水含量多？结合水含量越高，抗逆性相对越强。哪种结合水含量更多呢？哪种抗逆性更强呢?4.自由水和结合水相对含量和细胞代谢的关系4.自由水和结合水相对含量和细胞代谢的关系一般而言，自由水含量越高,代谢越旺盛；结合水含量越高，抗逆性相对越强。种子从休眠到萌发的过程中，种子内的结合水和自由水的含量是一成不变的吗？自由水结合水降温升温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。如:越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。鲜种子干种子__种子失去大量________，代谢______晾晒烘烤失去_________用水浸泡自由水结合水不再萌发，失去结合水，会导致___________的破坏，从而使代谢停止；说明_________________________________减弱死种子抗寒能力_____，分析抗寒能力变化的原因是_________________________________________________________增强思考讨论自由水减少，可避免低温时自由水过多导致结冰而损害自身干种子不能萌发，用水浸泡后种子萌发，原因是___________________________________种子吸收大量自由水，代谢增强细胞结构失去结合水的种子不再具有活性种子晒干后储存的原理：可使自由水含量降低，细胞代谢减弱，减少有机物的消耗,同时防止种子发芽、霉变。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。与细胞内的其他物质相结合，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与其他大分子物质一起构成细胞的组成成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自由水与结合水的比较收获的鲜小麦在阳光下晒干，重量减轻，这个过程损失的水分主要是

？把晒干的种子放进一支洁净的试管中加热，试管壁上有水珠，形成这些水珠的水主要是小麦种子里的

？如果将上述烘干小麦燃烧，最后得到一些灰烬，这些灰烬就是

？自由水结合水无机盐思考当你点燃一粒种子时，烧尽时得到的白色灰烬就是无机盐。人和动物体内也含有无机盐，仅鲜重占1％－1.5％。Mg2＋━━Ca2＋━━Fe2＋━━I-━━N-━━P-━━Na＋K＋━━B-━━叶绿素成分维持生命活动，牙齿和骨骼的重要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二、细胞中的无机盐问题:

细胞中的无机盐以什么形式存在呢？1.无机盐的存在形式：

二、细胞中的无机盐阴离子: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、叶绿素中的Mg、血红素中的Fe、甲状腺激素中的I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%。问题:

细胞中的无机盐具有什么功能？2.无机盐的作用：

二、细胞中的无机盐【资料1】下图是一种血红素分子局部结构简图如图：问题:

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。缺铁性贫血是一种常见的贫血症。2.无机盐的作用：

二、细胞中的无机盐无机盐的作用思考.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:

植物体缺镁会影响光合作用，为什么？光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，Mg是叶绿素分子的组成元素之一，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。2.无机盐的作用：

二、细胞中的无机盐无机盐的作用思考.讨论【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:

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。这说明了P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P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扮演重要角色。（1）构成某些化合物的重要成分2.无机盐的作用：

二、细胞中的无机盐

人在剧烈运动时，会大量排汗，可能会引起肌肉抽搐，这是因为有大量的Ca2+随汗液排出，造成血钙过低；而血钙过高则出现肌无力。人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最后引起肌肉酸疼、无力等。这说明无机盐有什么作用?

血钙不足→抽搐血钙过高→肌无力（2）维持细胞和生物体的生命活动2.无机盐的作用：

二、细胞中的无机盐

医用生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl。为什么浓度为0.9%？该种浓度的NaCl溶液与细胞内液是等渗溶液（3）维持细胞的渗透压平衡（正常形态）2.无机盐的作用：

二、细胞中的无机盐（4）维持细胞的酸碱平衡酸性食物碱性食物我们血液的pH一般也不会有较大变化肌肉酸痛缓冲对=H2CO3/NaHCO3NaH2PO4/Na2HPO4一种弱酸+相应的强碱盐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种类功能缺乏时引起的症状

血红素的重要组成成分缺铁性贫血症

叶绿素的重要组成成分植物叶绿素合成受阻，影响光合作用

甲状腺激素的重要组成成分成年：甲状腺肿大；幼年：呆小症

（血钙）维持肌肉细胞的兴奋性哺乳动物血液中

含量过低时，会出现抽搐现象；

含量过高时，会患肌无力

促进植物体内淀粉的运输；维持动物细胞内液渗透压植物缺

时抗逆能力减弱，易受病虫害侵袭

主要维持细胞外液的渗透压会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力急性肠炎的病人脱水时，需要及时补充水分和无机盐，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。联系生活(1)完全培养液：满足植物生长发育必需营养素的培养液。(2)缺素培养液：缺乏植物生长发育所必需的某种或几种营养素的培养液。拓展延伸:探究无机盐X是否为植物生长发育所必需实验原理若缺乏某种无机盐，植物的生长发育发生障碍。植物在缺乏该种无机盐的环境中表现出某一症状，可以补充该种无机盐使植物恢复。拓展延伸:探究无机盐X是否为植物生长发育所必需实验原理若缺乏某种无机盐，植物的生长发育发生障碍。植物在缺乏该种无机盐的环境中表现出某一症状，可以补充该种无机盐使植物恢复。对照组实验组含X的完全营养液幼苗正常生长相应的缺X营养液幼苗正常生长X不是必需无机盐生长不正常X是必需无机盐正常生长一段时间实验流程加入X无机盐自由水①细胞内良好的溶剂细胞中的无机物水结合水含量功能含量功能作为细胞结构的重要组成部分①某些化合物的重要组成成分大多数以离子形式，少数以化合物形式存在功能含量存在形式存在形式（95.5%）（细胞鲜重的1%~1.5%）（