2.2 细胞中的无机物-【探究课堂】2022-2023学年高一生物上学期同步精品讲义（人教版2019必修1）

第二节 细胞中的无机物 【学习目标】 1. 通过对种子进行暴晒和加热来分析细胞中水的种类及作用，进而分析水与细胞代谢及植物体抗逆之间的关系。 2. 结合具体实例分析、总结无机盐在细胞中的存在形式及主要作用。认识到物质的特性，初步形成生命的物质性及结构与功能相适应的观念 自主学习 1、 细胞中的水 1、 水的含量 （1） 生物体的含水量随着生物种类的不同 ，一般为60%~95%，水母的含水量达到97%。 （2） 是构成细胞的重要成分，也是细胞中含量最多的化合物。 2、 水的特性 水具有流动性，是 ，具有较高比热容 3、 水的存在形式及功能 存在形式 自由水 结合水 定义 细胞中呈 ，可以 的水 细胞中与其他物质相结合的水 含量 大约占细胞内全部水分的 大约占细胞内全部水分的4.5% 特点 与细胞内蛋白质、多糖等物质相结合，失去 功能 ①细胞内良好的溶剂； ②参与细胞内的许多 ； ③为细胞提供 ； ④运送营养物质和代谢废物 的重要组成部分 联系 自由水和结合水在一定条件下可以相互转化 2、 细胞中的无机盐 1、 无机盐的含量 无机盐是细胞中含量 的无机物，仅占细胞鲜重的1%~1.5% 2、 无机盐的存在形式 存在形式 举例 大多数以 形式存在 含量较多的阳离子Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等，阴离子有Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等 少数以 的形式存在 是动物骨骼和牙齿的成分， 是构成叶绿素的元素， 是构成血红素的元素， 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 3、 无机盐的生理功能 （1） 有些无机盐是 的重要组成成分。 （2） 维持细胞和生物体的 。 ①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； ②哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，如果Ca2+的含量太低，动物会出现抽搐等症状，Ca2+含量太高，动物也会出现肌无力的症状； （3） 维持细胞的 。 ①渗透压平衡：Na+、K+、Cl-对维持细胞正常的渗透压有重要作用，如运动员运动后需及时补充淡盐水； ②酸碱平衡：某些无机盐离子组成酸碱缓冲对，如H2PO4-/HPO42-、H2CO3/HCO3-等，可调节并维持细胞的酸碱平衡。 答案：有所差别 水 良好的溶剂 游离状态 自由流动 95.5% 呈游离状态，可以自由流动 流动性和溶解性 生物化学反应 液体环境 细胞结构 很少 离子 化合物 Ca Mg Fe P 细胞和生物体中某些化合物 正常生命活动 渗透压平衡和酸碱平衡 互动探究 探究点一 细胞中的水 1：水为什么是细胞内的良好溶剂？水在常温下呈液态，具有流动性的原因？水的温度相对不容易发生改变的原因？ 2.农民晾晒刚收货的鲜种子后，种子会失去大量的水分，该水分在种子细胞中主要以哪种方式存在？这样在实际生产中有什么用处？ 3.越冬的植物，干旱地区植物细胞中结合水含量升高，这表明自由水和结合水的含量与植物抗逆性有什么关系？ 答案1.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。每个水分子可以与周围水分子靠氢 键相互作用在一起,氢键比较弱，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,使水在常温下呈液态。具有流动性。 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。 2.主要以自由水形式存在。将种子晒干就是减少了其中自由水的含量而使其代谢水平降低,便于储藏。 3.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。 探究点二 细胞中的无机盐 无机盐在细胞中的含量(鲜重))仅为1%-1.5%，但却有着重要的作用.请结合下列材料分析无机盐的有关知识。 (1)材料一:一种叶绿素和血红素的局部分子结构简图如下， 由材料可以看出,无机盐具有什么功能? (2)材料二:足球运动员在激烈的比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象,这是大量钙离子随着汗液丢失引起的;硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长,缺少硼时常导致“花而不实”。这一材料可以看出,无机盐具有什么功能? （3）材料三:生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴液等渗的无机盐溶液,常用的是质量分数为 0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在