2.2.2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01细胞中的水1、水的重要性01细胞中的水水——生命之源生命活动离不开水资料：人一旦缺水，后果是很严重的。缺水1%~2%，感到渴；缺水5%，口干舌燥，皮肤起皱，意识不清，甚至幻视；缺水15%，往往甚于饥饿。现代医学研究表明，人在饥饿状态下的生命极限最多10天，而缺水只能活3天。1、水的含量01细胞中的水水母97%藻类90%鱼类80—85%蛙78%高等植物60—80%哺乳动物65%1、不同生物体内含水量不同水生生物>陆生生物1、水的含量01细胞中的水组织器官牙齿骨骼肌血液含水量（%）1022768479812、同一生物体内不同的器官、组织含水量也有不同1、水的含量01细胞中的水77%60%50-55%

新生儿的体内含水量可高达80%，随着年龄的增长，水的含量下降，正常成年男性体内水的含量约占总体重的60%，成年女性约为50%-55%。很明显，男人才更符合“是水做的”。

男性身体肌肉的相对含水量比女性高，肌肉的含水量为70%-80%，而脂肪的只有10%-30%，所以男性的含水量比女性多。女性的体内脂肪的相对含量比男性的高，所以给人，女人水灵灵，柔若无骨的感觉。1、水的含量01细胞中的水人体不同生长时期体内水的含量生长时期幼儿成年老年所占比例%776050植物幼嫩部分>植物成熟部分3、同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同。幼年生物＞老年生物1、水的含量01细胞中的水水是活细胞中含量最多的化合物，生物体的含水量一般是60％-95％。影响细胞含水量的因素：（1）生物种类：不同种类生物体的含水量存在差异。（2）组织、器官种类与代谢程度：同一生物体内不同的器官、组织含水量存在差异。（3）生长发育阶段：同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同。01细胞中的水2、水的存在形式水在自然界中的存在形式有哪些？心脏79%血液83%为什么两者含水量这么接近，而血液是流动的，心肌是坚实的？01细胞中的水2、水的存在形式水具有不同的存在形式01细胞中的水2、水的存在形式自由水结合水特点：易蒸发、不受束缚、可流动特点：不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性绝大多数水以游离的形式存在，可以自由流动（占全部水的95.5%）与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水（占全部水的4.5%）01细胞中的水3、水的功能①细胞内的良好溶剂自由水的功能：②参与细胞内生物化学反应③为细胞提供液体环境④运送营养物质、代谢废物01细胞中的水3、水的功能结合水的功能：结合水是细胞结构的重要组成成分01细胞中的水4、水的存在形式及功能种类结合水自由水定义

含量特点作用细胞结构的重要组成成分以游离的形式存在与细胞内的其他物质相结合约占95.5%约占4.5%可以自由流动含量较稳定，不易散失①细胞内的

；②参与细胞内的

；③为细胞提供

；④运送

和

；良好溶剂营养物质代谢废物生物化学反应液体环境一.细胞中的水【情境1】将刚收获的新鲜大豆种子在阳光下晒干，重量会减轻。干燥后的大豆种子能够长久的保存，浸泡吸水后，在适宜的条件下，仍能萌发成幼苗。

自由水01细胞中的水5、自由水与结合水的关系结合水，不能发芽,结合水是细胞结构的重要组成成分（1）刚收获的新鲜种子在阳光下晒干，主要会失去什么形式的水？（2）将晒干种子放在试管中用酒精灯加热，管壁上有水珠，这个过程中种子丢失的水主要是哪种形式的水？这时候的种子还能发芽吗？

一.细胞中的水01细胞中的水5、自由水与结合水的关系【情境2】

取等量的西瓜汁和鸡蛋清置于相同的开放环境下，西瓜汁蒸发得快，如果放入冰箱中，西瓜汁先结冰。（1）西瓜汁和鸡蛋清中的水分分别主要以什么形式存在？（2）以上现象说明，与自由水相比，结合水有什么特点？

自由水结合水结合水可以帮助细胞抵抗不良环境根据上述两个实例，你能总结出自由水和结合水的相对含量与细胞代谢速率以及抗逆性的关系吗？01细胞中的水5、自由水与结合水的关系两者的相对含量与细胞代谢速率、抗逆性的关系：比值增大比值减小新陈代谢增强，抗逆性较差新陈代谢缓慢，抗逆性较强自由水结合水如:萌发的种子如: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。一.细胞中的水01细胞中的水5、自由水与结合水的关系自由水结合水降温升温（在一定范围内）实例:烘干种子时，部分结合水转化成自由水散失，导致细胞死亡；水果放入冰箱内，部分自由水转化成结合水。01细胞中的水注意：（1）水是生命之源，但并不是水越多越好，如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。（2）晒干的种子失去的是自由水，自由水的含量大幅度降低，但并不是不含有自由水。（3）越冬的作物减少灌溉，可以提高作物对低温的抗性。阅读P20-21的小字部分，思考：1、为什么水是良好的溶剂？2、水具有流动性的原因？3、水具有较高比热容的原因？有什么好处？01细胞中的水01细胞中的水水分子的结构结构决定功能01细胞中的水（1）水为什么是细胞内的良好溶剂？水分子的结构结构决定功能

水分子是由2个氢原子和一个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。氧吸引共用电子的能力更强，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷，因此水是极性分子。

水是良好的溶剂：带有正电荷或带有负电荷的分子（或离子）都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。01细胞中的水（2）水具有流动性的原因？

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，这种弱的引力就称为氢键。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。

水的流动性：利于运输营养物质和代谢废物01细胞中的水（3）水的比热容较高的原因？水分子的结构结构决定功能一些物质的比热容单位:J/（kg·℃）物质比热容物质比热容水4.2×103铝0.88×103酒精2.4×103干泥土0.84×103煤油、冰2.1×103铁、钢0.46×103蓖麻油1.8×103铜0.39×103砂石0.92×103水银0.14×103

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。

水的比热容高：对于维持生命系统的稳定性十分重要。01细胞中的水水是极性分子，带正电或负电的分子容易与之结合，故是良好溶剂水分子之间容易形成氢键，保证水分子具有流动性。由于氢键的存在，水分子具有较大的比热容，水可以保持稳定性当你烧掉一块木头后，会得到一些灰白色的灰烬，这些灰烬是什么?无机盐成分质量浓度/(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思考：表中哪些成分属于无机盐？为什么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？02细胞中的无机盐02细胞中的无机盐1、无机盐的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％。02细胞中的无机盐2、无机盐的存在形式①大多数无机盐以离子形式存在②少量的无机盐以化合物形式存在，如:牙齿、骨骼中CaCO3▲阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。▲阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。02细胞中的无机盐2、无机盐的功能血红素分子（局部）资料1下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构图

叶绿素分子（局部）Mg2+参与叶绿素的组成，Fe2+参与血红素的组成02细胞中的无机盐2、无机盐的功能讨论：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。P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分。功能一：是某些化合物的重要组分02细胞中的无机盐2、无机盐的功能实例二：哺乳动物血钙太低时，会出现抽搐现象。实例一：Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低，进而引发发

肌肉酸痛、无力等。功能二：维持细胞和生物体的正常生命活动02细胞中的无机盐2、无机盐的功能功能三：维持细胞的平衡（1）维持细胞的酸碱平衡（2）维持渗透压的平衡，使细胞保持正常形态

渗透压：是指溶液中溶质微粒对水的吸引能力，渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数量。02细胞中的无机盐2、无机盐的功能进行剧烈运动之后,会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸,但体液中的PH并没有明显降低，还维持在7.35-7.45，为什么？剧烈运动时：H+H2O+CO2由肺排出+NaHCO3

Na++H2CO3维持细胞的酸碱平衡蔬果中的碱：OH-+H2CO3过多HCO3-由肾脏排出

H2O+HCO3-

02细胞中的无机盐2、无机盐的功能血浆的缓冲物质包括NaHCO3/H2CO3、Na2HPO4/NaH2PO4等，其中以H2CO3/NaHCO3为主的缓冲对来调节并维持pH平衡。维持细胞的酸碱平衡02细胞中的无机盐2、无机盐的功能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？9%0.09%皱缩膨胀正常形态维持细胞渗透压，使细胞保持正常形态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酸碱平衡；②渗透压的平衡小结：无机盐在细胞中的含量很少，但是作用很大。02细胞中的无机盐2、无机盐的功能即时训练如何设计实验，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)深化探究即时训练即时训练1、（不定项）下面是关于细胞中水含量的叙述，其中正确的是(

)A.生活在水中的生物含水量一般较高B.新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水量较高C.越冬植物的细胞内自由水含量较高D.老年人细胞中含水量比婴儿要少2、人体的牙齿和骨骼