2.2 细胞中的无机物-2024-2025学年高一生物同步课堂精优课件（人教版2019必修1）

知识回顾 1.组成细胞的化合物有 、 、 、 、 、 ；其中含量最多的化合物是 。 2.上述化合物属于无机物的是 。 水 无机盐 蛋白质 脂质 核酸 糖类 水 水和无机盐 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。 1.喝饮料主要是给身体补充水。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？ 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 NaCl 1.0 KCl 0.1 NaH2PO4 0.1 KH2PO4 0.1 NaHCO3 0.1 运动员饮料的化学成分表 1.说出水在细胞中的存在形式和作用。（重点） 2.背诵无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。（重点） 2.2 细胞中的无机物 学习目标 1.水的含量特点。（从细胞内化合物、不同生物、生物不同发育期、生物体不同部位等方面思考） 2.水具有哪些特性？尝试解释水能成为良好的溶剂及具有流动性的原因。 3.水在细胞的存在形式有的哪些？功能有哪些？并举出相应例子。 4.自由水和结合水的比例与细胞的代谢强度、抗逆性有什么关系？ 自学指导一 阅读课本20-21页，回答下面的问题（5min） 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 一、细胞中的水 1.含量 活细胞中含量最多化合物。 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%。 在不同情况下细胞含水量的高低(填“>”或“<”)： ①生物种类：水生生物含水量____陆生生物含水量。 ②生长发育阶段：幼儿____成年；幼嫩部分____成熟部分。 ③组织器官种类与代谢程度：牙齿____骨骼____血液。 > < > > < 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2.水的特性 ①水是良好的溶剂 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。由于氧原子具有比氢原子更强的吸引共用电子的能力，使氧原子一端稍带负电荷，氢原子一端稍带正电荷。这种电子分布不均匀的分子叫做极性分子。 由于水分子的极性,带正电荷或负电荷的分子和离子都容易与水结合，因此水是良好的溶剂。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 2.水的特性 ②水具有流动性 由于水分子的极性，一个水分子的负电区(氧端)与另一个水分子的正电区(氢端)之间通过静电吸引形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键。 氢键易被破坏，也易形成，这样水中的氢键不断地断开，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体的状态，具有流动性。 ③水的温度相对不容易发生改变。 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改变，这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 3.水在细胞中的存在形式 ②结合水： ①自由水： 与细胞内其他化合物(蛋白质、多糖)相结合的水。（占全部水的4.5%） 以游离的形式存在，可以自由流动（占全部水的95.5%） 特点： 可流动，易蒸发，有溶解性 特点： 不易散失、失去流动性和溶解性 8 1。水作为极性分子的特性使它容易与大分子结合在一起。新鲜鸡蛋清的液态胶状的存在形式，这就是富有生命的状态，这部分结合在蛋白质周围的水失去了流动性和作为溶剂的作用；臭鸡蛋不会有这样胶体状的鸡蛋清的，因此臭鸡蛋已经没有生命功能了。 2。 4.水的功能 例：许多物质能够在水中溶解。 ①细胞内的良好溶剂 例：水参与光合作用、细胞呼吸、水解反应等。 ②参与细胞内的生化反应 例：血液运输营养物质与代谢废物 ③为细胞提供液体环境 例：绝大多数细胞，必须浸润在以水基础的液体环境中。 ④运输营养物质与代谢废物 例：与细胞内的其他物质结合 ⑤缓和温度的变化 ⑥是细胞结构的重要成分 增强 细胞 代谢 结合水：增强细胞的抗逆性 自由水 5.自由水与结合水的关系 a.两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织的细胞代谢速率 →细胞代谢增强 如：萌发的种子 →细胞代谢减弱，抗逆性增强 如：晒干的种子，自由水减少，利用储存； 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。衰老的细胞内水分含量减少，细胞萎缩，体积减小，细胞代谢速率减慢。 自由水 结合水 上升 下降 结合水 自由水 温度↓ 温度↑ b.自由水与结合水可以相互转换 1. 种子萌发时，需要吸收水分，增加 含量。 2. 种子贮存前，晒干是为了减少 含量，降低 速率，以延长贮存时间。 3. 越冬作物减少灌溉，是为了减少 含量，提高作物抗低温的能力。 自由水 自由水 代谢 自由水 生活与应用 小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。 阅读课本P21-22，完成以下问题（5min）： 1.无机盐在细胞中存在形式及含量。 2.结合课本P22思考·讨论及以下实例总结无机盐的生理功能。 （1）思考·讨论3题 （2）广告词“腰酸背痛腿抽筋，请服新钙中钙高钙片”。 （3）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？为什么? （4）如果你吃了大量的酸性水果或者酸性饮料，你的血液会变酸吗？ 自学指导二 1、细胞中的无机盐 大多数无机盐以离子形式存在 阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等 仅占细胞鲜重的1％－1.5％ 少数无机盐以化合物形式存在 比如牙齿和骨骼中的碳酸钙；Fe构成的血红素；Mg构成的叶绿素等。 思考与讨论 （1）为什么植物缺Mg会影响到光合作用？ （2）为什么缺Fe会导致缺铁性贫血？ （3）植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么？为什么植物体缺P会影响其生长发育。 铁是血红蛋白的重要组分 镁是叶绿素的重要组分 功能1：组成细胞中的某些复杂化合物 P对于植物正常的生长发育是必不可少的。 P是组成细胞膜、细胞核的重要成分 一种叶绿素分子 （局部） 血红素分子 （局部） 2、无机盐的生理功能 （4）“腰酸背痛腿抽筋，请服新钙中钙高钙片” 缺钙导致抽搐等症状。 功能2：维持细胞和生物体的生命活动 如果钙离子含量太高，会出现肌无力。 缺钠会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低，肌肉酸痛、无力。 （5）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？为什么? 9% 失水皱缩 0.09% 吸水膨胀 0.9% 正常形态 功能3：维持细胞的渗透压平衡（正常形态） （补充笔记） 如：多细胞动物细胞，Na+主要维持_________渗透压， K+主要维持__________渗透压 细胞外液 细胞内液 （6）如果你吃了大量的酸性水果或者酸性饮料，你的血液会变酸吗？ 不会 功能4：维持细胞的酸碱平衡 酸性食物 碱性食物 常见缓冲对:H2CO3/HCO3- 我是实验员 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) 我是实验员 20 实验材料：小麦幼苗、完全培养液、缺镁培养液、广口瓶、量筒等。 提出问题：小麦幼苗生长是否需要Mg2+？ 实验过程：（1）取两只广口瓶，编号甲、乙，分别加入100ML的完全培养液和____________________; (2)在甲、乙两瓶中分别栽入__________________相同的小麦幼苗并置于________________的环境条件下培养； （3）一段时间后，观察_______________________________; 实验结果：甲中小麦苗__________，乙种小麦苗叶片变黄。 实验结论：_________________________________________。 100ML缺镁培养液 长势和数量 适宜且相同 生长正常 小麦幼苗生长需要Mg2+ 甲、乙两瓶中小麦苗生长状况 我是实验员 21 即时训练 1、人体的牙齿和骨骼中含有磷酸根离子，说明无机盐所具有的生理功能之一是（ ） A. 重要化合物的组分 B. 维持细胞和生物体的生命活动 C. 维持细胞的正常形态 D. 维持细胞的酸碱平衡 A 2、植物如果缺少磷肥，根系发育不良，植株生长矮小，叶子呈兰绿色。说明无机盐所具有的生理功能之一是（ ） A. 重要化合物的组分 B. 维持细胞和生物体的生命活动 C. 维持细胞的正常形态 D. 维持细胞的酸碱平衡 B 即时训练 3、下列关于无机盐的叙述，错误的是（ ） A. 缺铁性贫血是因为体内缺少铁元素，血红蛋白不能合成 B. Mg2+是叶绿素的成分之一，缺Mg2+影响光合作用 C. 细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在 D. 碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘 C $$