2.2 细胞中的无机物课件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节细胞中的无机物授课教师：吴晓微WxW必修一P20【回顾】细胞中含量最多的化合物是？水【情境导入】农业上常将种子晒干后储存，这是为什么？细胞中的水究竟有什么功能？结构与功能相适应，我们先探索水分子的结构。一、细胞中的水极性分子吸引其他水分子吸引带电物质良好溶剂比热容是单位质量物质的热容量，即单位质量物体改变单位温度时吸收/放出的热量参与反应氢键液体环境不稳定液态比热容高温度不易变维持生命系统稳定1.水分子的结构吸引其他水分子吸引带电物质良好溶剂参与反应物质运输氢键液体环境不稳定液态流动性比热容高温度不易变维持生命系统稳定细胞中呈游离状态且可以自由流动的水叫做自由水。黒藻细胞质的流动极性分子1.水分子的结构【思考1】细胞内的水都可以自由流动的吗？都是自由水吗？【思考2】心脏（79%）和血液（83%）的含水量很接近，但是形态上差异很大，心脏呈坚韧的形态，血液呈流动的液态。这说明了什么？

血液中可以自由流动的自由水很多，而心脏细胞中的水与血液中的水相比，更多都不能自由流动。水在细胞中除了自由水外，还有少部分水与细胞内的蛋白质、多糖等物质相结合，失去了流动性和溶解性，成为细胞结构的重要组成部分。这种水叫作结合水。【思考3】心脏中和血液中，哪个结合水的含量更多？哪个自由水更多？心脏的结合水比血液更多；血液的自由水比心脏多。一、细胞中的水2.存在形式及生理功能自由水结合水功能良好溶剂参与反应液体环境物质运输功能组成细胞细胞中的水3.自由水与结合水的相互转化含水量种子萌发过程中含水量、以及自由水和结合水相对含量的变化自由水和结合水占全部水量%萌发时间（d）01234567种子萌发过程中含水量、以及自由水和结合水相对含量的变化如下3.自由水与结合水的相互转化观察图像，你有什么发现？种子萌发过程中，含水量逐渐增多，自由水的占比逐渐升高，结合水的占比逐渐减少。含水量占总重量%自由水和结合水占全部水量%自由水的占比高有利于种子萌发、细胞代谢。在正常情况下，细胞内自由水占比越高，细胞代谢就越旺盛。现在请思考老师课前提出的问题：为什么要将种子晒干减少水分后储存？晒干可以减少自由水，降低细胞代谢，使有机物消耗减少。3.自由水与结合水的相互转化某地小麦遭遇干旱时含水量、以及自由水和结合水相对含量的变化如下含水量占总重量%自由水和结合水占全部水量%观察图像，你有什么发现？随着干旱时长的增加，含水量逐渐减少，结合水的占比逐渐升高，自由水的占比逐渐减少。这是因为部分自由水转化为结合水，结合水占比越高，越不易蒸发，抵抗干旱、寒冷等不良环境的能力越强，即抗逆性越强。度过不良环境后，细胞代谢逐渐增强，结合水又可重新转化为自由水。【思考】北方冬小麦在冬天来临时，自由水和结合水的比例会如何变化？过冬后又会怎样变化？在冬天来临时，冬小麦自由水和结合水的比例会降低。过冬后会升高。一、细胞中的水自由水结合水功能良好溶剂参与反应液体环境物质运输功能组成细胞细胞中的水3.自由水与结合水的相互转化++细胞代谢抗逆性升温降温自由水结合水新陈代谢速率抗逆性部分结合水升温降温部分自由水随堂练习

1.落叶植物体内自由水/结合水的比值，冬季与夏季相比，哪个大？

A.

相等

B.

夏季大

C.

冬季大

D.不确定2.小麦萌发时，细胞内自由水和结合水的比例（

）

A.升高

B.降低

C.不变

D.无法判断判断：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、晒干的小麦烘烤时丢失的水D、新鲜鸡蛋清里的水

自由水：

结合水：BAABCD不同生物含水量不同(P20第一段第5行)（水生＞两栖类＞陆生）一、细胞中的水4.含水量比较水这么重要。那所有生物的含水量相同吗？必修一P20同一物种的生物体内水的含量比较，说明了什么？同种生物不同发育时期含水量不同（幼＞老；男＞女）同种生物在不同组织、器官中含水量不同一、细胞中的水4.含水量比较晒种失自由水，浸泡后萌发(P21第二段倒数第4、5行)烤种失结合水，不能再萌发(P21第二段倒数第4、5行)晒种失去自由水烤种失去结合水烧种失去水和有机物，剩下灰白色的灰烬——无机盐阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。组成细胞的各种元素大多以化合物的形式存在。（P17）细胞中的大多数无机物以离子的形式存在。一、细胞中的无机盐1.无机盐的含量含量较少，仅占细胞鲜重的1%—1.5%(P17图片、P21最后一行)2.无机盐的存在形式①大部分以离子形式存在②少部分以化合物形式存在①是细胞中许多化合物的成分(P22第二行)CaCO3：牙齿、骨一、细胞中的无机盐3.无机盐的作用铁是血红蛋白的重要组分缺铁血红蛋白合成障碍不能运输氧贫血镁是叶绿素的重要组分缺镁叶绿素合成障碍影响光合作用FeMg缺镁必修一P22思考·讨论：无机盐的作用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？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大量元素之一，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与能量代谢有关的反应中扮演重要角色。当P供应不足时，核酸的合成会受到影响，并会波及蛋白质的合成，还会影响体内糖类的代谢。因此，缺乏P的植株会由于糖类代谢障碍而出现叶片颜色异常，并且长得矮小、结实率低。思考·讨论：无机盐的作用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。缺Na+

神经、肌肉的兴奋性降低缺Ca2+

抽搐/骨质疏松；Ca2+过多

肌无力缺I-呆小症(幼儿)、甲状腺肿(成人)缺Fe2+

缺铁性贫血缺Zn2+生长发育不良缺B

“花而不实”(油菜)

缺P

植株矮小，叶片小且呈暗绿偏紫色②维持细胞和生物体的生命活动

(P22最后一行)①是细胞中许多化合物的成分

(P22第二行)CaCO3：牙齿、骨一、细胞中的无机盐3.无机盐的作用【思考】从这些例子中，我们可以知道无机盐还有什么作用？知识拓展缺Na+

神经、肌肉的兴奋性降低缺Ca2+

抽搐/骨质疏松；Ca2+过多

肌无力缺I-呆小症(幼儿)、甲状腺肿(成人)缺Fe2+

缺铁性贫血缺Zn2+生长发育不良缺B

“花而不实”(油菜)

缺P

植株矮小，叶片小且呈暗绿偏紫色②维持细胞和生物体的生命活动

(P22最后一行)①是细胞中许多化合物的成分

(P22第二行)CaCO3：牙齿、骨3.无机盐的作用③维持细胞的酸碱平衡(P22倒数第二行)缓冲对：H2CO3-NaHCO3

NaH2PO4-Na2HPO4

P22拓展应用1.医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液（1）生理盐水的含义是什么？人体细胞所处液体环境中溶质的浓度。（3）在什么情况下需要使用生理盐水？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，以保持渗透压平衡，保证人体细胞的生活环境维持在稳定的状态。（2）用高于或低于此浓度可以吗？为什么？不可以，高于这个浓度细胞会失水皱缩，低于这个浓度会吸水膨胀。缺Na+

神经、肌肉的兴奋性降低缺Ca2+

抽搐/骨质疏松；Ca2+过多

肌无力缺I-呆小症(幼儿)、甲状腺肿(成人)缺Fe2+

缺铁性贫血缺Zn2+生长发育不良缺B

“花而不实”(油菜)

缺P

植株矮小，叶片小且呈暗绿偏紫色②维持细胞和生物体的生命活动

(P22最后一行)①是细胞中许多化合物的成分

(P22第二行)CaCO3：牙齿、骨3.无机盐的作用④维持细胞的渗透压平衡生理盐水，Na+和Cl-维持细胞外液的渗透压③维持细胞的酸碱平衡(P22倒数第二行)缓冲对：H2CO3-NaHCO3

NaH2PO4-Na2HPO4

生长状态相同/相近的正常的同种植物缺铁的完全培养液加入Fe元素非必需元素缺乏症/缺Fe的症状消失1、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pHD.提供能量2、马拉松赛跑进入最后阶段，发现少数运动员下肢肌肉抽搐，这是由于随着大量出汗而向体外排出了过量的（）A．水B．钙盐C．钠盐D．尿素随堂练习AB随堂练习C微量元素一、概念检测1.水和无机盐是细胞的重要组成成分。判断下列相关表述是否正确。(1)细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂，都能参与物质运输和化学反应。

(

)(2)同一株植物中，老叶细胞比幼叶细胞中自由水的含量高。

(

)(3)将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。

(

)练习与应用

（书本P22）二、拓展应用1.医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。生理盐水的含义是什么？在什么情况下需要用生理盐水？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中溶质的浓度，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稳定的状态。二、拓展应用2.目前已经探明，在火星两极地区有固态水，而那里的土壤中含有生命必需的Mg、Na、K等元素。科学家也曾在火星上发现了流动水的痕迹。科学家据此推测，火星上曾经或者现在存在着生命。为什么科学家会作出这样的推测呢？水是生命之源，地球上最早的生命就是起源于水中的。科学家在火星上发现了流动水的痕迹，说明那里可能有自由流动的水。同时，那里的土壤中还含有生命必需的一些元素，所以科学家才会作出这样的推测。下图是栽培于长春地区的冬小麦在不同时期的含水量、自由水量、结合水量和呼吸速率随时间的变化