2.2 细胞中的无机物-2024-2025学年高一生物同步课件（人教版2019必修1）

知识回顾1.组成细胞的化合物有

、

、

、

、

、

；其中含量最多的化合物是

。2.上述化合物属于无机物的是

。水无机盐蛋白质脂质核酸糖类水水和无机盐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。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？为什么要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0.8NaCl1.0KCl0.1NaH2PO40.1KH2PO40.1NaHCO30.1运动员饮料的化学成分表1.说出水在细胞中的存在形式和作用。（重点）2.背诵无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。（重点）2.2细胞中的无机物学习目标1.水的含量特点。（从细胞内化合物、不同生物、生物不同发育期、生物体不同部位等方面思考）2.水具有哪些特性？尝试解释水能成为良好的溶剂及具有流动性的原因。3.水在细胞的存在形式有的哪些？功能有哪些？并举出相应例子。4.自由水和结合水的比例与细胞的代谢强度、抗逆性有什么关系？自学指导一阅读课本20-21页，回答下面的问题（5min）一、细胞中的水1.含量活细胞中含量最多化合物。生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别，一般为60%~95%。在不同情况下细胞含水量的高低(填“>”或“<”)：①生物种类：水生生物含水量____陆生生物含水量。②生长发育阶段：幼儿____成年；幼嫩部分____成熟部分。③组织器官种类与代谢程度：牙齿____骨骼____血液。><>><2.水的特性①水是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。由于氧原子具有比氢原子更强的吸引共用电子的能力，使氧原子一端稍带负电荷，氢原子一端稍带正电荷。这种电子分布不均匀的分子叫做极性分子。由于水分子的极性,带正电荷或负电荷的分子和离子都容易与水结合，因此水是良好的溶剂。2.水的特性②水具有流动性由于水分子的极性，一个水分子的负电区(氧端)与另一个水分子的正电区(氢端)之间通过静电吸引形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键。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水的温度相对不容易发生改变。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，这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。3.水在细胞中的存在形式②结合水：①自由水：与细胞内其他化合物(蛋白质、多糖)相结合的水。（占全部水的4.5%）以游离的形式存在，可以自由流动（占全部水的95.5%）特点：可流动，易蒸发，有溶解性特点：不易散失、失去流动性和溶解性4.水的功能例：许多物质能够在水中溶解。①细胞内的良好溶剂例：水参与光合作用、细胞呼吸、水解反应等。②参与细胞内的生化反应例：血液运输营养物质与代谢废物③为细胞提供液体环境例：绝大多数细胞，必须浸润在以水基础的液体环境中。④运输营养物质与代谢废物例：与细胞内的其他物质结合⑤缓和温度的变化⑥是细胞结构的重要成分增强细胞代谢结合水：增强细胞的抗逆性自由水5.自由水与结合水的关系a.两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织的细胞代谢速率→细胞代谢增强如：萌发的种子→细胞代谢减弱，抗逆性增强如：晒干的种子，自由水减少，利用储存；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。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。自由水结合水上升下降结合水自由水温度↓温度↑b.自由水与结合水可以相互转换1.种子萌发时，需要吸收水分，增加

含量。2.种子贮存前，晒干是为了减少

含量，降低

速率，以延长贮存时间。3.越冬作物减少灌溉，是为了减少

含量，提高作物抗低温的能力。自由水自由水代谢自由水生活与应用小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。阅读课本P21-22，完成以下问题（5min）：1.无机盐在细胞中存在形式及含量。2.结合课本P22思考·讨论及以下实例总结无机盐的生理功能。（1）思考·讨论3题（2）广告词“腰酸背痛腿抽筋，请服新钙中钙高钙片”。（3）在以动物细胞为材料的实验中，常常需要用生理盐水（质量分数为0.9%的NaCl溶液），可以改用9%或0.09%的NaCl溶液吗？为什么?（4）如果你吃了大量的酸性水果或者酸性饮料，你的血液会变酸吗？自学指导二1、细胞中的无机盐大多数无机盐以离子形式存在阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等仅占细胞鲜重的1％－1.5％少数无机盐以化合物形式存在比如牙齿和骨骼中的碳酸钙；Fe构成的血红素；Mg构成的叶绿素等。思考与讨论（1）为什么植物缺Mg会影响到光合作用？（2）为什么缺Fe会导致缺铁性贫血？（3）植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么？为什么植物体缺P会影响其生长发育。铁是血红蛋白的重要组分镁是叶绿素的重要组分功能1：组成细胞中的某些复杂化合物P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P是组成细胞膜、细胞核的重要成分一种叶绿素分子（局部）血红素分子（局部）2、无机盐的生理功能（4）“腰酸背痛腿抽筋，请服新钙中钙高钙片”缺钙导致抽搐等症状。功能2：维持细胞和生物体的生命活动如果钙离子含量太高，会出现肌无力。缺钠会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低，肌肉酸痛、无力。（5）在以动物细胞为材料的实验中，常常需要用生理盐水（质量分数为0.9%的NaCl溶液），可以改用9%或0.09%的NaCl溶液吗？为什么?9%失水皱缩0.09%吸水膨胀0.9%正常形态功能3：维持细胞的渗透压平衡（正常形态）（补充笔记）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（6）如果你吃了大量的酸性水果或者酸性饮料，你的血液会变酸吗？不会功能4：维持细胞的酸碱平衡酸性食物碱性食物常见缓冲对:H2CO3/HCO3-我是实验员如何设计实验，证明某种或某几种无机盐是这种植物生长发育所必需的？探究植物必需无机盐的实验设计思路探究某一种无机盐是否为植物必需无机盐，一般利用溶液培养法，具体设计思路如下：(1)对照组：_____________________→正常生长。(2)实验组

实验组加入X盐的目的是______________________________，以增强说服力。植物＋完全培养液X不是必需无机盐X是必需无机盐二次对照(使实验组前后对照)我是实验员实验材料：小麦幼苗、完全培养液、缺镁培养液、广口瓶、量筒等。提出问题：小麦幼苗生长是否需要Mg2+？实验过程：（1）取两只广口瓶，编号甲、乙，分别加入100ML的完全培养液和____________________;(2)在甲、乙两瓶中分别栽入__________________相同的小麦幼苗并置于________________的环境条件下培养；（3）一段时间后，观察_______________________________;实验结果：甲中小麦苗__________，乙种小麦苗叶片变黄。实验结论：_________________________________________。100ML缺镁培养液长势和数量适宜且相同生长正常小麦幼苗生长需要Mg2+甲、乙两瓶中小麦苗生长状况我是实验员即时训练1、人体的牙齿和骨骼中含有磷酸根离子，说明无机盐所具有的生理功能之一是（

）A.重要化合物的组分B.维持细胞和生物体的生命活动C.维持细胞的正常形态D.维持细胞的酸碱平衡A2、植物如果缺少磷肥，根系发育不良，植株生长矮小，叶子呈兰绿色。说明无机盐所具有的生理功能之一是（

）

A.重要化合物的组分