高中生物课件（新教材人教版2019）必修一2-2细胞中的无机物

§2-2细胞中的无机物组成细胞的分子问题探讨喝运动饮料主要给身体补充水。水在细胞中起什么作用？水在细胞中的作用主要表现在以下几个方面。水是细胞结构的重要组成成分；水是细胞内的良好溶剂，许多种物质必须溶解在水中，细胞内的许多化学反应也都需要有水的参与；多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中；通过水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时，也把各个细胞在代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外。总之，各种生物体的一切生命活动，都离不开水。讨论右侧是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学有知识，结合此表讨论以下问题。运动员饮料的化学成分表成分质量浓度（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问题探讨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？表中的氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠等都属于无机盐，它们在饮料中以离子的形式存在。运动员在运动中会大量出汗，出汗时人体会排出大量无机盐，所以要给他们补充无机盐。无机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多有机物的重要组成成分。讨论右侧是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学有知识，结合此表讨论以下问题。运动员饮料的化学成分表成分质量浓度（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水的含量水(70%～90%)蛋白质(7%～10%)糖类和核酸(1%～1.5%)脂质(1%～2%)无机盐(1%～1.5%)组成细胞的主要化合物及相对含量分析左侧“组成细胞的主要化合物及相对含量”图，能得出水的含量具有什么特点？思考水是活细胞中含量最多的化合物。水的含量分析上表中的数据，能得出什么结论？思考几种不同生物体的含水量生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等植物水含量%9780-8578659060-80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%，水母的含水量达到97%。水生＞陆生。高等植物60～80%水的作用水是细胞内良好的溶剂H2O水的分子式OHH×·×·····－＋＋水的电子式及结构模型Na+Cl－NaCl在水中电离后与水分子结合水分子由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。氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力，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。水的作用参与细胞内的许多生物化学反应光合作用细胞呼吸水的作用多细胞生物体的绝大多数细胞生活的液体环境水的作用有助于物质的运输把营养物质运送到各个细胞。把代谢废物运送到排泄器官或者直接排出体外。水的存在形式项目自由水结合水定义绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，叫作自由水。一部分水与细胞内的其他物质（蛋白质、多糖等）相结合，叫作结合水。含量大约占细胞内全部水分的95.5%大约占细胞内全部水分的4.5%。作用自由水是细胞内良好的溶剂；结合水是细胞结构的重要组成部分。特点在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛。结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。北方冬小麦在冬天来临前，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。将种子晒干就是减少了其中自由水的量而使其代谢水平降低，便于储藏。无机盐的存在形式少数无机盐在生物体内又是以什么形式存在的呢？思考少数无机盐是以化合物的形式存在于生物体内，如动物牙齿和骨骼的中的Ca是以Ca3(PO4)2、CaCO3等形式存在。大多数无机盐以离子形式存在：含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。含量较多的阴离子有Cl－、SO42+、PO43－、HCO3－等。无机盐的含量水(70%～90%)蛋白质(7%～10%)糖类和核酸(1%～1.5%)脂质(1%～2%)无机盐(1%～1.5%)组成细胞的主要化合物及相对含量分析左侧“组成细胞的主要化合物及相对含量”图，能得出什么结论？思考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%。【思考·讨论】无机盐的作用资料1：右下图是叶绿素分子和血红素分子的结构示意图。植物缺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，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是Mg。Mg是叶绿素的组成元素之一，因此，它对于光合作用具有重要意义。缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。叶绿素分子的结构示意图血红素分子的结构示意图【思考·讨论】无机盐的作用资料1：右下图是叶绿素分子和血红素分子的结构示意图。有一种贫血症叫缺铁性贫血，为什么缺铁会导致贫血？讨论人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白的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。叶绿素分子的结构示意图血红素分子的结构示意图【思考·讨论】无机盐的作用资料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，植株就会特别矮小，根系发育差，叶片小呈暗绿偏紫色。植物缺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。无机盐的作用无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分，也是细胞结构的重要组分。Mg是构成叶绿素的元素。Fe是构成血红素的元素。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。APCPTPAPGP···细胞核的核酸分子中含P组成细胞膜的磷脂分子中含P磷脂分子无机盐的作用许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用。无机盐对于生命活动也是必不可少的。例如，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，因此，当大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝淡盐水。如果哺乳动物的血液中Ca2+的含量太低，动物会出现抽搐等症状。无机盐的作用许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用。无机盐对于生命活动也是必不可少的。例如，