2.2 细胞中的无机物课件-2024-2025学年高一上学期生物人教版必修1

第二章 组成细胞的分子 第二节 细胞中的无机物 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。 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 ①喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？ 水是细胞内良好的溶剂；细胞内的许多生物化学反应也都需要水的参与。 蛙78% 高等植物60—80% 哺乳动物65% 水母97% 藻类90% 鱼类80—85% 1、不同生物体的含水量相同吗？ 一、细胞中的水 思考·讨论 生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别。 2、通过数据你能找到什么规律？ ①水在构成生物体的化合物中含量第一； ②水生生物含水量>陆生生物 拓展延伸 一切生命活动都离不开水，水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢？它又为什么具有支持生命的独特性质呢？ 这与水的分子结构有关。 阅读书本P20-21，总结水的分子结构和特性的关系。 拓展延伸 1、水分子是极性分子。带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合。 水是良好的溶剂。 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。 水具有流动性。 拓展延伸 3、由于氢键的存在，使水的温度相对不易发生改变。 水具有较高比热容。 根据以下数据，你能得出什么结论？ 一、细胞中的水 思考·讨论 ①同一生物在不同的生长发育时期含水量不同。 ②幼年含水量＞成年＞老年，男性＞女性。 人体不同年龄段的含水量 年龄段 含水量（%） 胎儿 95 婴儿 75 成年 65 壮年 60 老年 50 根据以下数据，你能得出什么结论？ 一、细胞中的水 思考·讨论 同一生物个体，不同组织、器官含水量不同。 人体不同组织器官的含水量 组织器官 含水量（%） 牙齿 10 骨骼 22 骨骼肌 76 心肌 79 血液 83 拓展延伸 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。 （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 水的存在形式 一、细胞中的水 新知 1、自由水： 细胞中呈游离状态，可以自由流动的水（95.5%）。 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%）。 作用 作用 是细胞结构的重要组成部分 水的存在形式 一、细胞中的水 新知 3、自由水和结合水的关系： 思考①：花生种子萌发为幼苗的过程中，自由水和结合水的比例是一成不变的吗？ 不是，在种子萌发过程中，自由水比例上升，结合水比例下降。 思考②：种子和幼苗谁的新陈代谢更加旺盛？自由水和生物的新陈代谢是否有关？ 幼苗的新陈代谢更旺盛；一般而言，自由水含量越高,代谢越旺盛。 抗逆性：细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力 水的存在形式 一、细胞中的水 新知 3、自由水和结合水的关系： 思考③：仙人掌和滴水观音谁的结合水比例高？结合水和生物的抗逆性是否有关？ 仙人掌的结合水比例更高；结合水比例越高，抗逆性相对越强。 水的存在形式 一、细胞中的水 新知 3、自由水和结合水的关系： 思考④：根据以上现象，你能得出什么结论？ （1）自由水和结合水在一定条件下存在着动态转化。（如种子萌发过程中，结合水比例下降，自由水比例上升。） （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——代谢下降，动植物抗旱抗寒能力增强，以适应不良条件（如：动物的冬眠） 点燃一粒小麦种子，待它烧尽时可见到一些灰白色的灰烬，这些灰烬是什么呢？ 二、细胞中的无机盐 思考·讨论 这些灰烬是小麦种子里的无机盐。 1、存在形式： 二、细胞中的无机盐 新知 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。 无机盐 组成细胞的元素大多以化合物的形式存在。 2、含量： (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。 占细胞鲜重的1%～1.5%。 思考①：无机盐是细胞中含量很少的无机物，对生命活动来讲是不是可有可无呢？ 不是，无机盐在生物体中有重要作用。 3、无机盐的作用： 二、细胞中的无机盐 新知 无机盐 (1)无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分； 一种叶绿素分子（局部） 血红素分子（局部） 3、无机盐的作用： 二、细胞中的无机盐 新知 无机盐 (2)维持机体正常的生命活动； 人体缺少Na+ 神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等 哺乳动物血液中Ca2+含量太低 动物会出现抽搐等症状 低渗溶液 高渗溶液 生理盐水 3、无机盐的作用： 二、细胞中的无机盐 新知 无机盐 (3)维持细胞的酸碱平衡； (4)无机盐可以维持细胞的渗透压平衡。 思考②：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？ 不可以，0.9%的NaCl刚好接近人体的体液浓度，过低会使细胞吸水膨胀，过高则会使细胞失水。 拓展延伸 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 小结 细胞中的无机物 水 无机盐 结合水 自由水 细胞的重要组成成分 细胞内的良好溶剂 参加许多生物化学反应（代谢） 是细胞生活的液体环境 运输营养和废物 存在形式 作用 构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分 维持细胞和生物体的生命活动 维持细胞渗透压平衡 维持细胞和生物体的酸碱平衡 主要以离子的形式 $$