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

2.2细胞中的无机物学习目标：1、描述细胞中水的存在形式及功能；2、描述细胞中无机盐的存在形式及功能。3、形成一切生命活动都离不开水的生命观念。运动员饮料的化学成分表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。讨论喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？1.2.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0.8NaCl1.0KCl0.1NaH2PO40.1KH2PO40.1NaHCO30.1一、细胞中的水为什么说：水是生命之源？——两个起源：原始生命起源于原始海洋；生命起点始于水环境/羊水。生命活动离不开水干燥的种子必须吸足水才能萌发人的胚胎也要浸润在羊水中发育仙人掌身处干旱的环境，它那肥硕的变态茎中仍贮存着大量的水分。一、细胞中的水生物种类不同，含水量不同。同种生物不同部位含水量有很大差别生物体在不同的生长发育期，含水量不同。生物体内的水有什么功能呢？一、细胞中的水活动

阅读教材P20，与刚刚所讲内容联系在一起，总结生物体内水的四项主要作用①细胞内良好的溶剂。②参与细胞内的生化反应。③为细胞提供液体环境④运输营养物质和代谢废物水为什么会成为良好溶剂？一、细胞中的水OHHH2O分子共用电子对δ-δ+δ+HHO氧吸引共用电子的的能力比氢更强，使电子分布不均匀而使得O原子带负电，H原子带正电。水分子属于极性分子，电荷分布不均匀。拓展：水分子是由氢、氧两种原子组成的极性分子一、细胞中的水拓展：理解水的结构决定水的性质（1）是细胞内的良好的溶剂：由于水分子属于极性分子，所以带电的物质分子或离子都容易与水结合而溶解。清水中加入NaCl颗粒NaCl颗粒被溶解一、细胞中的水氢键不断地断裂和不断地形成，使得水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。H2O分子OHHδ-δ+δ+（δ-）（δ+）（δ-）（δ+）（δ-）（δ+）（δ+）（δ-）氢键氢键氢键氢键一个水分子可形成4个氢键（2）容易形成氢键一、细胞中的水（3）有较高的比热容，水的温度不易改变，利于维持生命系统的稳定由于水分子之间数量众多的氢键，使水分子有较高的比热容，这样，对水的温度相对不易发生改变。有利于维持生命系统的稳定一、细胞中的水1.下列关于水的一些特性的描述，错误的是（）A.水是极性分子，易与其他带电荷的分子或离子结合，所以是良好的溶剂B.水分子之间以氢键连接C.水常温下呈液态，与氢键有关D.水具有较高的比热容，温度容易改变D

血液

心脏＞

心脏和血液的含水量很接近为何心脏呈固态而血液却呈流动的液态？79%83%讨论：一、细胞中的水水的存在形式不同。自由水（95.5%）结合水（4.5%）自由水

结合水

切西瓜时流出的汁水主要是什么形式的水？

哪些物质溶解其中？①细胞内的良好溶剂自由水的作用苹果酸、谷氨酸、葡萄糖、果糖、维生素等等自由水（可流动）一、细胞中的水说明自由水有什么功能？

说明自由水有什么功能？

植物光合作用需要水的参与吗？②参加许多生物化学反应

血液中自由水较多。根据血液功能判断自由水的功能？

血液是由血细胞和血浆组成，离开血浆的血细胞很快就会死亡。说明自由水可以为细胞提供液体环境？③运输营养物质和代谢废物④为细胞提供液体环境一、细胞中的水需要3.运输营养物质和废物1.细胞内良好的溶剂4.为细胞提供液体环境自由水基质2.参与生化反应一、细胞中的水含量：约占全部水的4.5%特点：与细胞内其他化合物相结合的水作用：细胞结构的重要组成成分含量：约占全部水的95.5%特点：以游离的形式存在，可以自由流动作用：①良好溶剂、②参与生物化学反应③给细胞提供液体环境④运输营养物质和代谢废物一、细胞中的水存在形式结合水自由水19新鲜的鸡蛋清--胶状液体坏掉的鸡蛋清--稀的液体例1：鸡蛋从新鲜到变质过程中，结合水的比例下降，而自由水的比例会逐渐上升。想一想：1、细胞中自由水和结合水的含量是否稳定不变？例2：北方冬小麦在冬天来临前，自由水的比例会逐渐降低，而结合水的比例会逐渐上升。结论:在一定条件下自由水与结合水可以相互转化一、细胞中的水活动：探究自由水、结合水相对含量与细胞代谢及抗逆性的关系资料1:卷柏的耐旱力极强，一旦失去水分供应，就将枝叶卷曲抱团，失去绿色，根能自行从土壤分离，卷缩似拳状随风移动，这时的卷柏几乎没有生命现象;但只要根系在水中浸泡后就又可舒展，变得翠绿可人。(1)干旱时，卷柏体内自由水与结合水的比值如何变化?(2)干枯的卷柏吸收水分后，恢复生长，代谢变得旺盛，原因是什么?干枯的卷柏吸收水分后，自由水含量增多。自由水是细胞内的良好溶剂;可作为反应物，参与许多生物化学反应;自由水还具有运输营养物质和代谢废物的功能（3）总结自由水含量和代谢强度的关系。一般情况下，自由水含量越高，代谢强度越高。降低资料2:在冬季来临之前，随着气温逐渐下降，植物体内自由水的含量降低，结合水的比例升高，能有效地防止细胞内结冰，增加抗寒能力，这说明自由水的含量和抗逆性的关系是什么?一、细胞中的水活动4：探究自由水、结合水相对含量与细胞代谢及抗逆性的关系一般来说，自由水含量越低，结合水相对含量越高，植物的抗逆性就越强。植物要求低微的代谢强度渡过不良的外界条件。轻度干旱中度干旱重度干旱对照细胞内结合水含量越多，细胞抗干旱等不良环境的能力越强

自由水与结合水的比值降低，代谢，自由水与结合水的比值升高，代谢，

小麦种子储存前要晒干，为什么？

晒干的小麦种子无法萌发，而浸泡后才能萌发？旺盛缓慢晒干：自由水含量↓，新陈代谢↓，有机物消耗↓浸泡：自由水含量↑，新陈代谢↑，呼吸作用↑一、细胞中的水负相关自由水和结合水的相对含量决定细胞的代谢强度和抗逆性一、细胞中的水1.农民晒干葵花籽主要失去的是什么形式的水2.炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水3.剥桔子时流出来的水4.鲜鸡蛋清含有的水自由水自由水结合水自由水、结合水一、细胞中的水1．(2021·河北卷)植物细胞中自由水的生理作用包括______________等。答案：是细胞内良好的溶剂、能够参与生化反应、能为细胞提供液体环境、能运送营养物质和代谢废物2．(2020·全国卷Ⅰ)农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是_______________________________________________________。答案：肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收【长句表达】水是生命之源，一切生命活动离不开水！１.水的含量不同生物不同：水生>陆生；不同阶段不同：幼年>成年>老年；不同组织不同。２.水的形式与作用(1)结合水(2)自由水3.不同形式的水与细胞的代谢、抗逆性的关系是细胞结构的重要组成成分。

①细胞内良好溶剂；②参与生物化学反应；③为细胞提供液体环境；④运输营养物质和代谢废物。一、细胞中的水二、细胞中的无机盐干燥试管为何出现了水珠?种子内

水分

蒸发了能燃烧的是_______不能燃烧的是______有机物？当你烘干一粒小麦种子，然后点燃烧尽，最终会得到一些白色灰烬，这些灰烬就是小麦种子里的？二、细胞中的无机盐2.存在形式

细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。含量较多阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等含量较多阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等1.含量1%～1.5%少数以化合物的形式存在，如骨骼和牙齿中富含CaCO3大多数—离子,少数—化合物二、细胞中的无机盐无机盐重要作用二、细胞中的无机盐思考.讨论（p22）资料1：下图是一种叶绿素分子和血红素分子的局部结构见图。资料2：P是组成细胞膜、细胞核的重要成分结论：细胞中的必不可少的许多化合物的成分无机盐重要作用二、细胞中的无机盐思考.讨论（p22）资料3结论：Na+、Ca2+等离子对于生命活动也是必不可少的血液中含Ca2+太低-抽搐血液中含Ca2+太高-肌无力Na+缺乏——神经、肌肉兴奋性降低，引发肌肉酸痛无力等。万丈高楼平地起层层都是“钙”起来无机盐重要作用二、细胞中的无机盐思考.讨论（p22）结论：无机盐能维持细胞和生物体的酸碱平衡人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质使得血液的pH一般变化不大，说明无机盐有什么作用？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、细胞中的无机盐0.9%的NaCl溶液和细胞所处液体环境是等渗溶液低渗溶液（0.09%）

高渗溶液（9%）

生理盐水（0.9%）

（三）生理功能:1.细胞中的必不可少的许多化合物的成分2.离子对于生命活动是必不可少的3.维持细胞的酸碱平衡

4.维持细胞的渗透压二、细胞中的无机盐总结：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3、元素缺乏与疾病的相关性：缺Fe：人体患贫血；果树患黄叶病缺B：华而不实（只开花不结果）缺Se：患克山病（原发性心脏病）缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟缺I：

人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行缺Ca：成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象二、细胞中的无机盐补充练习与应用一、概念检测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。(

)×××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。2．“绵绵的春雨，是她润醒了小草，润绿了杨树，润开了报春花。”此过程中，细胞中自由水与结合水的相对含量变化表示正确的是(

)B2．“绵绵的春雨，是她润醒了小草，润绿了杨树，润开了报春花。”此过程中，细胞中自由水与结合水的相对含量变化表示正确的是(

)B二、细胞中的无机盐实验原理若缺乏某种无机盐，植物的生长发育发生障碍。植物在缺乏该种无机盐的环境中表现出某一症状，可以补充该种无机盐使植物恢复。对照组实验组含X的完全营养液幼苗正常生长相应的缺X营养液幼苗正常生长X不是必需无机盐生长不正常X是必需无机盐正常生长一段时间实验思路实验流程加入