2.2 细胞中的无机物-2024-2025学年高一生物同步高效教学课件（人教版2019必修1）

第2章 第2节 细胞中的无机物 本节聚焦： 1.说出细胞中水的存在形式及作用; 2.举例说明无机盐在细胞中的存在形式及作用。 活动1：说说你所了解的生命活动和水的关系 水是生物生存必不可少的,一切生命活动都离不开水。 2 活动2：阅读理解水分子结构决定其特性 1 想一想 为什么水具有支持生命的独特性质？ 1 读一读 阅读教材20～21页楷体字部分，尝试总结水分子结构与特性的关系。 3 活动2：阅读理解水分子结构决定其特性 水是极性分子 水分子之间形成氢键 活动2：阅读理解水分子结构决定其特性 水的特性 (1)水是极性分子，带正电荷与带负电荷的分子容易与水结合，因此，水是 。 (2)水分子之间形成氢键，氢键较弱，易断裂，易形成，使水在常温下保持液体状态，具有 。 (3)氢键的存在使水具有较高的 ，使水的温度相对不易发生改变。 良好的溶剂 流动性 比热容 活动3：认识生物体内含水量 水母97% 高等植物 60—80% 哺乳动物 65% ①构成生物体最多的化合物就是水； ②不同种生物含水量不同； 水生>陆生 ③不同的发育时期，含水量不同。 （幼年＞成年＞老年，幼嫩＞老熟） ④不同组织、器官,含水量不同 通过数据你能找到什么规律？ 思考： 血液与心脏含水量相差无几，但两者的形态却截然不同， 这是为什么？ 水的存在形式不同。 血液中主要是自由水，心脏中结合水比例相对较高。 79% 83% 活动5：认识水在细胞内存在的形式 1、自由水：细胞中呈游离状态，可以自由流动的水（95.5%）。 功能 P20 （1）细胞内良好的溶剂 （3）为细胞提供液体环境 （2）参与生物化学反应 （4）运输营养物质和代谢废物 2、结合水：与细胞内其他物质（蛋白质、多糖等物质）相结合的水（4.5%）。 功能：是细胞结构的重要组成成分。（P21） 活动5：认识水在细胞内存在的形式 联系生活实际 判断：以下实例中水主要以什么形式存在？ （A）切西瓜时流出的瓜汁水 （B）新鲜小麦种子晒干时丢失的水 （C）小麦烘烤时丢失的水 自由水 自由水 结合水 将种子放在阳光下2天 重量 减轻 ________大量散失 晒干的种子用水浸泡 仍能 萌发 失去大部分________的种子仍保持其生理活性 晒干的种子不浸泡 不萌发 自由水 自由水 将种子晒干 将种子放在试管中，用酒精灯加热 管壁上有水珠 失去的主要是________ 失去________的种子浸泡 不萌发 失去________的种子失去生理活性 结合水 结合水 结合水 将种子烘干 种子从休眠与萌发过程中，种子内的结合水和自由水 它们的含量和比例是怎么变化的？ 自由水与结合水的关系 1.细胞中的自由水和结合水是不是不变的呢？其实不是的，它们在一定条件下是可以转化的。举个例子，动物冬眠时（展示冬眠熊的图片），体内的生物化学反应应该是减慢还是加快呢？ 2.冬眠的动物为了使吃的食物足以维持它们度过漫长的冬天，要尽量减慢体内的生物化学反应。而我们知道，参与生物化学反应的主要是细胞中的自由水，那么大家想想，应该是哪种水向哪种水转化啊？ 3.冬天过后，动物苏醒了，这时体内的生物化学反应逐渐加快，那么这时又应该是什么水向什么水转化啊？ 4.也就是说，当生命活动旺盛时，结合水向自由水转化；反之，当生命活动缓慢时，自由水向结合水转化。因为自由水的含量影响细胞代谢强度，含量越大，新陈代谢越旺盛！ 11 自由水与结合水的关系： 自由水含量越高,代谢越旺盛 哪一个新陈代谢旺盛？ 哪一个自由水含量更多呢？ 结合水含量越高，抗逆性相对越强 谁的结合水含量更多呢？ 谁的抗逆性更强呢? 抗逆性——细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力 ⑴自由水和结合水在一定条件下存在着动态转化。 自由水与结合水的关系： 结合水 代谢增强，抗逆性降低 代谢缓慢，抗逆性增强 自由水 (2)两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织细胞的代谢速率。 自由水的比例高——代谢活跃 结合水的比例高——抗逆性增强 将烘干的骨、小麦种子和植物秸秆等点燃烧尽, 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 1.存在形式 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。 (1)含量较多的阳离子： Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 (2)含量较多的阴离子： Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 2.含量 占细胞鲜重的1%～1.5% 细胞的无机盐 组成细胞的元素大多以化合物的形式存在。 无机盐在细胞中含量是最低的， 对生命活动来讲是不是可有可无呢？ 3.功能 （1）细胞内复杂化合物的重要组成成分。 （2）维持机体正常的生命活动。 哺乳动物的血液中Ca2+含量太低，会出现抽搐等症状； Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最后引起肌肉酸疼、无力（3）维持细胞的酸碱平衡。 Mg2+ Fe2+ 低渗溶液高渗溶液生理盐水 思维风暴 医生给病人输入药物时，为什么常用生理盐水（0.9%NaCl）作溶剂？ 用0.09%或9%浓度可以吗？ 功能四：无机盐可以维持细胞的渗透压平衡 种类 作用 缺乏时引起的症状 Fe 构成血红素的元素 缺铁性贫血症 Mg 构成叶绿素的元素 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用 Zn 很多酶的组成成分 生长发育不良，生殖腺功能受影响 Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 骨骼畸形；抽搐等 I 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大；呆小症 B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺B时，“花而不实” Na 维持动物细胞的渗透压 动物细胞渗透压降低；过低时不能维持正常的细胞形态 与生活的联系 患急性肠炎的病人（肚泻）脱水时需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，因此，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法。 大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水。 6、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%。 （1）哺乳动物血液中必须含一定量的钙离子，如果钙离子的含量太低，会出现抽搐等症状，这一实例说明无机盐离子对__________有重要作用。 （2）查找资料可知Mg是大豆生长发育必需的元素， 为验证这一结论某位同学设计实验如下。请对该同学实验设计①、②、③步骤中的不足之处进行修改。 ①将处于不同生长状况的大豆幼苗分为2组，用符合实验要求的容器培养； 修改:_ _ ________.  ②对照组容器内只盛有蒸馏水，实验组容器内盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液； 修改:_ _ 。 维持生物体正常生命活动 选择大豆幼苗时应选生长状况一致的 对照组应用“完全营养液”，实验组用只缺镁的“完全营养液” ③两组置于相同且适宜的条件下培养，并对溶液通气； ④观察、比较两组的生长发育情况。 探究案P11 4 存在形式 自由水： 结合水： 功能 自由水 良好的溶剂 参加生物化学反应或作为化学反应的介质 运输养料和代谢废物 液体环境 结合水： 细胞结构的重要组成成分 细胞中的水 含量 自由水：９５％以上 结合水：约４.５％ 分布规律：二者可相互转化，细胞代谢越旺盛自由水与结　　　　　　　　　合水的比值就越高。 　　　　　 细胞内以游离形式存在的水，可自由流动 与细胞内其他物质相结合的水。 水 22 ③含 量： ①存在形式： 多数以离子状态存在； 少数以化合物的形式存在。 ④ 作 用 复杂化合物组成成分： 如：Mg2+ —叶绿素 Fe2+ —血红蛋白 PO43- —ATP、磷脂 Na+、Ca2+ 、 Mg2+ 、 Fe2+ 、Fe3+ 、 Cl- 、 SO42- 、PO43- 、HCO3-等。 在细胞中含量很少，仅占1％—1.5％ 调节渗透压和维持酸碱平衡： 如：血浆中H2CO3 / NaHCO3 ②常见种类： 细胞中的无机盐： 维持正常生命活动： 如： 血Ca2+ 过低会抽搐 $$