2.2细胞中的无机物 课件高一上学期生物人教版必修1

第2章组成细胞的分子

雕刻的石像无论多么栩栩如生，人们也不会认为它是生物。生物体是由细胞构成的，石头当然不是。细胞和石头都是由分子组成的，为什么细胞能表现出生命的特征呢？是因为细胞内有什么非物质的“活力”因素吗？是细胞里含有特殊的“生命元素”吗？是组成细胞的分子有什么特殊之处吗？

研究组成细胞的分子，实际上就是在探寻生命的物质基础，帮助我们建立科学的生命观。第2节细胞中的无机物目标01说出水在细胞中的存在形式和作用，认同其在生命活动中具有重要作用。教学目标02举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。

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。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/（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问题探讨讨论：2、表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员

喝水的饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生

活中起什么作用？为什么科学家在为寻找火星上是否有水而努力？找到水又能说明什么？各种生物体的一切生命活动都离不开水。水生生物>陆生生物水母97%藻类90%鱼类80-85%蛙78%高等植物60-80%哺乳动物65%结论一：

生物种类不同，含水量不同，一般是60%-95%一、生物体中的水80%以上77%52~58%60~65%41~45%

结论二：同一生物不同生长发育时期，含水量不同。幼嫩>成熟幼年>成年>老年一、生物体中的水99%83%79%76%84%

结论三：同种生物的不同组织、器官，含水量不同。一、生物体中的水组成细胞的主要化合物及相对含量1、水是活细胞中含量最多的化合物。二、细胞中的水

心脏的含水量为79%，血液的含水量为83%，二者含水量相近，为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？看教材P20~21找出下列问题的答案：水的存在形式有哪些？其特点、含量、功能分别是什么？存在形式特点含量功能呈游离状态，可自由流动与细胞内的其他物质相结合约4.5%细胞结构的重要组成部分约95.5%①细胞内良好的溶剂；②参与细胞内的许多生化反应；③为细胞提供液体环境；④运输营养物质和代谢废物自由水结合水2、水的存在形式及功能：二、细胞中的水

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。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/（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①构成细胞（结构）的重要成分②细胞内良好的溶剂③参与细胞内的许多生物化学反应④为细胞提供液体环境⑤运输营养物质和代谢废物问题探讨讨论：

水分子结构模型为什么水是细胞内良好的溶剂？水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子对的能力，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。带有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。二、细胞中的水因为：水是极性分子，带正电荷或负电荷的分子(或离子）

都容易与之结合，故是良好溶剂水分子之间靠氢键结合示意图为什么水具有流动性？

由于水分子的极性，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）时，它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键。每个水分子可以与周围水分子靠氢键相互作用在一起。氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。二、细胞中的水因为：水分子之间靠氢键连接，氢键不断地断裂，又不断地形成，

使水在常温下能够维持液体的状态。

水分子之间靠氢键结合示意图为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要？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发生改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。学科交叉比热容是热力学中常用的一个物理量，它指单位质量的某种物质升高（或下降）单位温度所吸收（或放出）的热量。二、细胞中的水因为：水具有较高的比热容，使水的温度相对不容易发生改变。二、细胞中的水3、水的特点：(1)水是极性分子：带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水

结合，因此水是

。(2)水分子之间靠氢键相互作用在一起。①水分子之间靠氢键连接，氢键比较

，易被

，只能维持

极短时间，这样氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下

能够维持

状态，具有流动性。

②由于氢键的存在，使水具有较高的

，使水的温度相对

发生改变，对于维持生命系统的稳定性十分重要。良好的溶剂弱破坏液体比热容不容易将种子放在阳光下2天重量减轻________大量散失。晒干的种子用水浸泡仍能萌发失去大部分________的种子仍保持其生理活性。晒干的种子不浸泡不萌发_______少，代谢弱。自由水自由水自由水将干种子放在试管中，用酒精灯加热管壁上有水珠失去的主要是________失去________的种子浸泡不萌发失去________的种子失去生理活性结合水结合水结合水①晒干的种子，自由水减少，

代谢减弱，不容易萌发，利

于种子储存。种子萌发时，

吸收水分，自由水增多，代

谢增强，利于种子萌发。②烘干的种子，经过加热，失

去结合水，细胞的结构被破

坏，不能萌发。实例1：晒干的种子能够长期保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断

自由水和结合水的比值与细胞的代谢之间有什么关系？实例2：植物在冬天来临前，自由水比例逐渐降低，结合水比例逐渐

上升，以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。

这表明自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有什么关系？比值高自由水结合水比值低

代谢旺盛，

代谢缓慢，但抗逆性差但抗逆性强生物的抗逆性是指生物具有的抵抗不利环境的某些性状，如抗寒、抗旱、抗盐、抗病虫害等。实例2还说明：自由水和结合水在一定条件下可相互转化。4、自由水与结合水的关系：二、细胞中的水(1)自由水和结合水在一定条件下可相互转化。(2)自由水与结合水相对含量与细胞代谢和抗逆性的关系比值高自由水结合水比值低

代谢旺盛，

代谢缓慢，但抗逆性差但抗逆性强

将种子直接在酒精灯火焰上燃烧，烧尽时会看到灰白色粉末。种子燃尽后产生的粉末是什么物质？

烧尽时的灰白色粉末是无机盐，燃烧掉的物质是有机物。1.存在形式(1)大多数以离子形式(2)少数以化合物形式阳离子阴离子Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等2.含量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%。

如：DNA中的磷酸，骨骼中的钙等二、细胞中的无机盐

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。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/（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问题探讨讨论：2、表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员

喝水的饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生

活中起什么作用？

运动员在运动中出汗，会排出大量无机盐。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。思考·讨论无机盐的作用①植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？讨论：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。缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。②有一种贫血症叫缺铁性贫血，为什么缺铁会

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。血红蛋白分子资料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，叶片小且呈暗绿偏紫色。玉米植物缺P思考·讨论无机盐的作用这说明了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的大量元素之一，是细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞许多重要化合物的组成成分；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。讨论：（1）细胞内某些复杂化合物的重要组成成分。

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。哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，如果Ca2+含量太低,动物会出现抽搐等症状。（2）维持细胞和生物体的生命活动。二、细胞中的无机盐3.功能（1）组成某些复杂化合物，参与细胞结构的组成。

（2）维持细胞和生物体的生命活动。二、细胞中的无机盐3.功能大家都有这样的体会,进行剧烈运动后,会感到肌肉酸痛，但一段时间后又会恢复正常。这是为什么呢？（3）维持细胞和生物体的酸碱平衡。（1）组成某些复杂化合物，参与细胞结构的组成。

（2）维持细胞和生物体的生命活动。二、细胞中的无机盐3.功能（3）维持细胞和生物体的酸碱平衡。（4）调节人体的渗透压，维持细胞的正常形态0.09%9%膨胀皱缩质量分数为0.9%的Nacl溶液人生病到医院输液，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？生理盐水无机盐的生理功能举例组成某些复杂化合物①Mg是叶绿素分子必需的成分；②Fe是血红素的重要成分；③P是细胞必不可少的许多化合物的成分维持细胞和生物体的生命活动①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等；②血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状维持生物体内的平衡①渗透压的平衡；②酸碱平衡小结（以Mg元素为例）生长状况相同的正常同种植物分两组甲组：缺Mg的完全培养液乙组：完全培养液出现缺乏症加入Mg元素再培养缺乏症消失Mg为植物生长的必需元素植物正常生长植物正常生长Mg为植物生长的非必需元素4.探究无机盐X是否为植物生长发育所必需的二、细胞中的无机盐无机盐自由水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①作为细胞结构的重要组成部分①某些复杂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%）（4.5%）②增强细胞抗逆性④运输营养物质和代谢废物②参与细胞内的生化反应③为绝大多数细胞提供液体环境④维持生物体内的酸碱平衡②维持细胞和生物体的生命活动③维持生物体内的正常渗透压相互转化课堂