细胞中的无机物（课件）-高一生物（人教版2019必修1）

“有收无收在于水，收多收少在于肥。”这句农谚说明了什么？第二单元

组成细胞的分子2.2细胞中的无机物学习目标社会责任科学思维生命观念举例说出细胞中无机盐离子的种类和作用，归纳概括出其对维持细胞和生物体的生命活动具有重要意义。基于无机盐含量过低或过高对身体健康造成的危害，树立合理均衡饮食的理念，形成良好的饮食习惯。通过对水分子的化学结构分析和自由水、结合水的比较，理解水的多样功能和重要性，形成结构与功能观。口渴了,你喝什么？运动员在运动时怎么补水？问题情境1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运动员饮料的化学成分表左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、喝饮料主要上给身体补充水，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？问题情境2生物体的一切生命活动都离不开水(1)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。(2)无机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多化合物的重要组成成分。细胞中的水活动一：探究水在细胞中的含量90%78%65%97%90%80%～85%

生物体的含水量随着生物种类的不同而有所差别，一般为60%～95%。水生>两栖类>陆生结论1：细胞中的水活动一：探究水在细胞中的含量同一生物在不同的生长发育时期含水量不同。幼年＞成年＞老年，幼嫩部分＞老熟部分结论2：细胞中的水活动一：探究水在细胞中的含量组织器官牙齿骨髓骨骼肌心脏血液含水量（％）1022767983同种生物的不同的组织、器官含水量不同。结论3：83%79%心脏和血液的含水量很接近，为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？细胞中的水活动二：探究水在细胞中的存在形式模型构建：自主阅读教材内容之后，以小组为单位用化学球棍模型构建水分子的结构模型并回答以下问题：1、水分子中H和O的结合方式及带电情况如何？为什么说水是一种良好的

溶剂？

2、水分子的氢键是如何形成的？为什么在常温下水是液态并具有流动性？

3、为什么说水对于维持生命系统稳定性具有重要作用？负电荷正电荷正电荷1、极性分子2、流动性水分子的特性：细胞中的水带正电荷或负电荷的分子或离子都易与水结合。水是良好的溶剂细胞中的水3、比热容高细胞中的水心脏和血液的含水量很接近，为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？水的存在形式不同细胞中水的存在形式：自由水：以游离形式存在，可以自由流动，占细胞内全部水的95％以上。结合水：与细胞内其它物质蛋白质、多糖等物质）相结合，约占细胞内全部水的4.5％。细胞中的水的存在形式自由水结合水自由水结合水细胞中的水情境一将刚收获的新鲜大豆种子在阳光下晒干，重量会减轻。干燥后的大豆种子浸泡后在适宜的条件下，仍能萌发成幼苗。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若晒干的种子不浸泡，会不会萌发呢？为什么？3将晒干种子放在试管中用酒精灯加热，管壁上有水珠，为什么？这时候的种子还能发芽？4结合以上问题，说明自由水所占比例与代谢强度之间的关系？自由水会，种子虽然失去了大量自由水，但是仍保有活性该过程中种子丢失的主要是结合水；不能；种子失去活性。在一定范围内,自由水和结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛。情境二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？（3）由以上实验结论可推测，和热带植物相比，沙漠植物和寒带植物哪种形式的水比例更高？（4）总结结合水的比例与抗旱抗寒能力（即抗逆性）的关系？西瓜汁：自由水。鸡蛋清：结合水不易散失、含量较稳定结合水在一般情况下,结合水和自由水的比值越大,细胞抗逆性越强。细胞中的水活动三：探究水的生理功能参与细胞内许多的生物化学反应细胞中的水活动三：探究水的生理功能胎儿的发育需要浸润在羊水中多细胞生物体的绝大多数细胞需要浸润在以水为基础的液体环境中。为细胞提供液体环境细胞中的水活动三：探究水的生理功能运输营养物质和代谢废物01细胞内良好的溶剂02参与细胞内许多的生物化学反应03构成多细胞生物体内以水为基础的液体环境04运送营养物质和代谢废物细胞内水的作用：细胞中的水与生活的联系运用本节课所学知识解释新鲜鸡蛋清是液态胶状，为什么臭鸡蛋清相对更“稀”呢？在新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为结合水，是细胞和生物体的组成成分；而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分结合水释放出来，转变为自由水。将木材点燃烧尽,最终都会得到一些灰白色的灰烬,请问这些灰烬是什么呢?无机盐问题情景3观察图片，推测细胞中无机盐主要以什么形式存在？细胞中的无机盐无机盐的存在形式：阴离子:Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等阳离子:Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等无机盐的存在形式大多数以离子形式少数以化合物形式如：DNA中的磷酸，骨骼中的钙等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%。细胞中的无机盐【资料1】下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如图：植物体缺镁会影响光合作用，为什么？活动三：探究无机盐的生理功能细胞中的无机盐有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血?1、无机盐是细胞和生物体中某些化合物的重要组成成分【资料2】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。哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，如果Ca2+含量太高，会出现肌无力症状，而Ca2+含量太低，动物会出现抽搐等症状。活动三：探究无机盐的生理功能细胞中的无机盐2、维持细胞和生物体的正常生命活动【资料3】某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？为什么要配制这一浓度，其它浓度可以吗？为什么？活动三：探究无机盐的生理功能细胞中的无机盐3、维持细胞的渗透压，维持细胞的正常形态质量分数为0.9%的氯化钠溶液9%0.09%皱缩膨胀【资料4】大家都有这样的体会，进行激烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸，但体液的PH没有因此而降低,还是维持在7.35—7.45之间，为什么呢？活动三：探究无机盐的生理功能细胞中的无机盐4、维持细胞的酸碱平衡乳酸＋NaHCO3→乳酸钠＋H2CO3CO2＋H2O剧烈运动时：H+H2O+CO2由肺排出+NaHCO3

无机盐离子H2CO3/HCO3-等组成重要的缓冲体系来调节并维持pH平衡。蔬果中的碱：OH-+H2CO3过多HCO3-由肾脏排出H2O+HCO3-

Na++H2CO3无机盐的作用：无机盐是构成细胞内化合物的重要组成成分维持细胞和生物体的生命活动有重要作用维持细胞的渗透压平衡维持细胞的酸碱平衡细胞中的无机盐拓展延伸:探究无机盐X是否为植物生长发育所必需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流程加入X无机盐自由水①细胞内良好的溶剂细胞中的无机物水结合水含量功能含量功能①作为细胞结构的重要组成部分①某些化合物的重要组成成分大多数以离子形式，少数以化合物形式存在功能含量存在形式存在形式（95.5%）（细胞鲜重的1%~1.5%）（4.5%）②增强细胞抗逆性④运输营养物质和代谢废物②参与细胞内的生化反应③为绝大多数细胞提供液体环境④维持生物体内的酸碱平衡②维持细胞和生物体的生命活动③维持生物体内的正常渗透压相互转化课堂小结考点剖析1．英国医生塞达尼•任格对离体蛙心进行实验中发现，用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持。用含少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐和钾盐（）A．对维持生物体的生命活动有重要作用

B．是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分C．对维持细胞的形态有重要作用

D．为蛙心的持续跳动提供能量A考点剖析2．磁共振技术可应用于临床疾病诊断。因为许多疾病会导致组织和器官内的水分发生变化，这种变化恰好能在磁共振图象中反映出来。下列有关叙述错误的是（）A．构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的B．水在细胞中的存在形式及功能是不会改变的C．组织发生病变，会影响组织内的化学变化D．发生病变的器官，细胞代谢速率往往会发生改变B考点剖析3．下列有关水和无机盐的叙述，错误的选项有（

）①缺碘会引起儿童佝偻病②患急性肠炎的病人脱水时，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法③休眠种子与萌发种子相比，结合水与自由水的比值更小④细胞中无机盐含量很少且大多数是以化合物形式存在⑤有人长跑后下肢肌肉发生抽搐，这是由于随着人体大量出汗排出了过量的钠盐⑥人体内钠离子缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低⑦Fe2+是血红素的重要成分，缺Fe2+有可能导致缺铁性贫血A．六项 B．五项 C．四项 D．三项C