高中生物《第2节 细胞中的无机物》课件三套

第2节细胞中的无机物第2章组成细胞的分子

无机盐对维持细胞的正常形态起重要作用。

3.为什么观察动物和人的细胞时，要将其放入相应浓度的生理盐水中。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新课导入运动员饮料的化学成分表

1.水是细胞中含量最多的物质一、水在生物体中的含量知识海洋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

2.不同生物含水量不同水生生物＞陆生生物阴生植物＞阳生植物

3.同一生物不同器官含水量不同幼嫩器官＞老熟器官生长器官＞休眠器官

谷物干种子中水的含量为13%～15%，而水母体内的含水量竟高达97%。没有水就不会有生命。知识海洋

4.同一生物不同发育时期，含水量不同婴幼儿＞成年及老年男性＞女性知识海洋幼儿和成人体内的含水量二、水的存在形式与功能？形式自由水结合水定义细胞中绝大部分的水以______的形式存在，可以自由流动。与_________________相结合的水。含量约占细胞内全部水分的95.5%。约占细胞内全部水分的4.5%。功能①细胞内的良好______；②参与许多______________；③为细胞提供液体环境；④运送__________和代谢废物。是细胞结构的重要组成成分。实例刚收获的种子在晒干过程中散失的主要是

水。（种子仍有生命力）晒干的种子加热时试管壁上出现的水珠主要是

水。（种子不再萌发）游离细胞内的固体物质溶剂生物化学反应营养物质自由结合知识海洋三、水的存在形式对生命活动有影响吗？自由水和结合水可相互转变。一般代谢越旺盛，自由水含量越_____；结合水含量越高，抗性相对较_____。高强能与水结合的物质：蛋白质、淀粉、纤维素。结合水不蒸发、不能析离、无流动性和溶解性，不参与反应。自由水易蒸发、加压力可析离、具有流动性、溶解性、参与反应。知识海洋

幼小的植物体内自由水比例减小时，植物代谢强度降低，生长缓慢；自由水比例增大时，机体代谢活跃，生长迅速。这说明了_________________________________________________________________。

自由水是良好的溶剂，它是各种代谢反应的介质，并参与某些代谢反应阶段Ⅰ阶段Ⅱ阶段Ⅲ种植后时间→种子休眠鲜重→干种子知识海洋

1.水为什么适合做溶剂？（注重概念之间的联系、学科交叉）水分子由2个氢原子以共价键与1个氧原子结合，氧比氢更强吸引共用电子，供氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷，水分子的空间结构和电子的不对称分布，成为极性分子，易与带正或负电荷的分子（或离子）结合，水是良好溶剂。当一个水分子的氧端（负电性区）靠近另一个水分子的氢端（正电性区）静电吸引的弱引力称为氢键，弱氢键易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断断裂、形成，在常温下维持液态，有流动性。水分子之间的氢键弱，使水有较高的比热容，即水温不易改变，这对于维持生命系统的稳定性很重要。调温。结构决定功能生物学观点：知识海洋因为很多种物质是极性的，易溶于极性的水分子。溶液中的离子盐晶体水是良好溶剂知识海洋氢分子(H2)氧分子(O2)水分子(H2O)物质由分子组成原子分子组成氢原子(H)氧原子(O)知识海洋水是带有氢键的极性分子高极性高比热高蒸发热冰密度低内聚力（1）水分子具有极性，这使水成为最佳溶剂。（2）由于水分子之间的氢键，使得水具有缓和温度变化的作用。（3）水是生化反应（细胞代谢）的介质，也是生物体内主要的运输介质。概念：为什么生物体的生命活动离不开水？知识海洋

当温度下降时：（1）植物吸水减少，含水量下降，细胞内亲水性胶体增多，使结合水含量相对提高，而自由水含量相对减少，结合水不易结冰和蒸腾，避免结冰，从而使植物抗寒性加强。（2）植物生长停止，减少糖的消耗，同时植物体内大量淀粉水解成可溶性糖，使植物体内的可溶性糖含量增多，提高细胞液浓度，使冰点降低，提高植物抗冻性。

2.植物为什么有抗冻性？

越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。知识海洋

3.正确区分自由水、结合水和代谢水

自由水

结合水生物体内的水细胞间水细胞内水调节体温结合水自由水维持细胞或生物体固有形态良好溶剂运输物质参与代谢反应的介质细胞或生物体结构成分

含量影响细胞代谢强度，含量越大，新陈代谢越旺盛。

在生物体内或细胞内与蛋白质、多糖等物质相结合，失去流动性。是细胞结构的重要组成成分，不能溶解其他物质，不参与代谢作用。结合水赋予各种组织、器官一定形状、硬度和弹性，因此某些组织器官的含水量虽多（如人的心肌含水79%），仍呈现坚韧的形态。知识海洋

自由水和结合水在一定条件下可以相互转化，如血液凝固时，部分自由水转变成结合水。代谢水是指生物体内的有机物过程中产生的水。在人和动物体内起重要作用，如成人每天约排出300mL的代谢水，以维持内环境的平衡，又如鸟胚胎在封闭的卵壳内发育成雏鸟所需的水，就是靠鸟蛋中贮藏的营养物质氧化产生的代谢水。

1.人体某些组织的含水量虽然近似，但形态却不相似。如心肌含水量约为79%，而呈坚韧的状态，血液约含水82%，则是川流不息的液态。对这种形态差异的正确解释是？

心肌中的水主要是结合水，血液中的水主要是自由水，可以自由流动。应用探究

2.下图曲线能正确反映大豆种子萌发至幼苗过程中细胞内自由水与结合水的比值（纵坐标）变化的是（）

A.a

B.b

C.c

D.d解析：

种子在萌发之前，处于休眠状态，代谢很弱，细胞中的水主要以结合水形式存在，自由水与结合水的比值较小；种子在萌发之后，自由水逐渐增多，代谢旺盛，至发育成幼苗，自由水含量趋于稳定，所以自由水与结合水的比值不断增大，最终达到一个正常稳定的水平。B应用探究

3.下列符合自由水生理功能的是（）

A.作为溶剂，只能使无机盐成为离子状态

B.溶解、运输营养物质和代谢废物

C.与细胞内其他物质结合

D.细胞结构的组成成分

解析：

自由水在细胞中以游离的形式存在，是细胞内的良好溶剂，许多物质溶解在自由水中。多细胞生物的细胞大都浸润在以水为基础的液体环境（如血浆、组织液）中，营养物质的吸收、运输和代谢废物的排出，都离不开这部分水。与其他物质结合，参与细胞结构的水是结合水。B应用探究

P21点燃小麦种子烧尽时灰白色的灰烬是什么？无机盐细胞中的无机盐知识海洋

1.存在形式：细胞中大多数无机盐以________的形式存在。

2.功能：（1）维持细胞和生物体的__________，如哺乳动物的血液中若钙离子含量太低，会出现_______等症状。（2）维持细胞的____________。离子生命活动抽搐酸碱平衡知识海洋人体细胞脱水或吸水涨大都将引起病变，对患急性肠炎造成的严重脱水的病人，要输入0.9%的NaCl溶液来维持细胞水分代谢的平衡。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相对稳定的状态。知识海洋

水和_________与其他物质共同承担起构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。

Fe2+是血红蛋白成分，Mg2+是叶绿素成分，

I-是甲状腺激素的成分，P是ATP、磷脂、核酸的成分。

Na+：细胞外液渗透压（兴奋，Na+内流）；

K+：细胞内液渗透压（静息，K+外流）（神经调节）。无机盐为何夏天中暑了要喝淡盐水？大量出汗排出无机盐血钙低血液中红细胞的血红蛋白含铁

汗液的主要成分是水，也含有无机盐和尿素等物质。酷暑季节，室外作业的工人出汗多，水、无机盐被排出，造成体内水、无机盐的含量减少。失水过多，会脱水而危及生命。生物体内无机盐离子必须保持一定的比例，这对维持细胞内的渗透压和酸碱平衡很重要，这是生物体进行正常生命活动必要的条件。大量出汗后，除补充水分外，还应该补充无机盐，所以应喝盐汽水。缺钙为什么会抽搐？为什么有缺铁性贫血？知识海洋叶绿素分子血红蛋白分子血红素知识海洋无机盐功能每日需要量缺乏引起的疾病过量引起的疾病Fe是血红蛋白、细胞色素及含铁酶类的成分。10～20mg缺铁性贫血

色素性肝变硬；铁质沉著病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。0.4～1.5g骨骼畸形；抽搐

白內障；胆结石；粥样硬化Zn是若干跟消化有关的酶的结构中心。10～15mg侏儒症；生殖腺功能受影响

金属烟雾发烧症Na体液的主要组成成分，调节体液滲透压。1.6～5gAddison病等K使生长正常，保持肌肉功能正常，维持离子浓度平衡、调节体液滲透压。2～4g心律异常等Addison病知识海洋功能（四方面）实例1.参与并维持生物体的生命活动血液中钙盐的含量过低就会抽搐兴奋的产生与传导过程与K+、Na+有关2.维持生物体内渗透压的平衡Na+、Cl－对细胞外液渗透压起重要作用K＋则对细胞内液渗透压起决定作用3.维持生物体内的酸碱平衡人血浆中的HCO3－、HPO42－等对血浆pH的稳定起重要作用4.细胞内某些复杂化合物的重要组成成分Mg2+是叶绿素分子必需的成分Fe2+是血红蛋白的主要成分知识海洋

1.科学工作者研究了钙和硼对某种植物花粉粒萌发和花粉管生长的影响，结果如下图所示。下列结论与结果不相符的是（）

A.钙和硼对花粉萌发和花粉管生长都有同样的影响

B.适宜浓度的硼或钙明显有利于花粉萌发或花粉管生长

C.钙对花粉管生长有明显影响，而在一定范围内几乎不影响花粉的萌发

D.硼对于花粉萌发有明显影响，而在一定范围内几乎不影响花粉管生长解析：分析图可知，钙浓度对花粉管的生长在一定范围内有促进作用，超过一定范围就是抑制作用，A错误；适宜浓度的钙有利于花粉管的生长，适宜浓度的硼有利于花粉的萌发，B正确；分析图曲线可知，钙对花粉管生长有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉粒的萌发，C正确；硼对于花粉粒萌发有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉管生长，D正确。A花粉萌发率与花粉管生长速度花粉管生长速度花粉萌发率钙的浓度花粉萌发率与花粉管生长速度花粉萌发率花粉管生长速度硼的浓度应用探究

2.英国医生塞达尼·任格在对离体蛙心进行的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持。用含有少量钙和钾的钠盐溶液灌流时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐（）

A.是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分

B.对维持生物体的生命活动有重要作用

C.对维持细胞的形态有重要作用

D.为蛙心的持续跳动提供能量B应用探究

3.生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内的Na＋参与（

）

A.调节渗透压

B.组成体内化合物

C.维持正常pH

D.提供能量A应用探究

4.几十年前，新西兰有一个牧场的大片牧草长势很弱，有的甚至发黄枯萎，即使用了大量的N、P、K肥也无济于事。后来，人们偶然发现牧场内的一小片牧草长得十分茂盛，原来这一片“绿洲”的附近有一座钼矿，矿工每天上下班总是抄近路走，他们的鞋子踩过的地方，牧草绿油油的，经过科学家的化验和分析，一公顷牧草只需150克钼就足够了。为什么？应用探究课堂总结第2节细胞中的无机物2.2细胞中的无机物

2004年1月24日美国“勇气号”登陆火星表面寻找水的踪迹。经过认真分析拍摄的照片，美国宇航局声称火星上曾被水淹没过。为什么科学家在为寻找火星上是否有水而努力？找到了水又能说明什么呢？水——生命之源细胞中的水水：占85%~90%无机盐：占1%~1.5%脂类：占1%~2%蛋白质：占7%~10%核酸和糖共占1%~1.5%水是细胞中含量最多的化合物无机化合物有机化合物细胞中的水不同生物体的含水量

水母97%藻类90%鱼类80—85%蛙78%高等植物60—80%哺乳动物65%生物种类不同含水量不同：水生生物>陆生生物细胞中的水同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同：幼年>成年>老年细胞中的水

人体各组织器官的含水量比较在不同的组织、器官中，水的含量也不相同牙齿10%骨骼22%骨骼肌76%心脏79%血液83%细胞中的水

细胞中水的存在形式及功能形式定义特点功能自由水以游离的形式存在，可以自由流动可流动、易蒸发、易散失1.是细胞内的良好溶剂2.参与细胞内的生化反应3.运输营养和代谢废物4.为细胞提供液体生活环境结合水与细胞内其他化合物相结合的水不流动、不易散失、含量较稳定是细胞结构的重要成分细胞中的水把种子晒干，种子就变轻了，那主要是失去了什么？把晒干的种子再用火烘烤，试管中会出现什么现象？细胞中的水1.比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？自由水含量高，代谢旺盛2.同体积的水和同体积的果汁放入冰箱中谁最先结冰？请你推测一下，自由水多还是结合水多，生物体的抗旱、抗寒、抗热能力强？结合水含量越高，抗性相对较强细胞中的水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①自由水/结合水的比值高，细胞代谢旺盛，但抗逆性差。②自由水/结合水的比值低，细胞代谢缓慢，抗逆性强。结合水代谢旺盛代谢缓慢自由水（发芽、温度升高）（冬眠、晒干、温度降低）细胞中的无机盐1.存在形式：大多数以离子的形式存在阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。2.含量：很少，仅占细胞鲜重的1％～1.5％

但是在细胞中有极其重要的作用细胞中的无机盐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？现在有许多食盐都是加碘的。为什么要在食盐中加碘？无机盐是细胞和生物体中某些化合物重要组成成分细胞中的无机盐1.“腰酸背痛腿抽筋，请服用钙中钙高钙片”，请问钙对人体有什么重要作用？碳酸钙是动物和人体的骨骼、牙齿中的重要成分，血液中Ca2+能降低肌肉