2.2 细胞中的无机物（教学课件）-2024-2025学年高一生物上学期同步优质教学课件（人教版2019必修1）

第2节 细胞中的无机物 高中生物学 第2章 组成细胞的分子 人教版 2019 目录 课堂小结 04 课堂练习 情境导入 02 03 素养目标 01 05 探究新知 一、细胞中的水 二、细胞中的无机盐 学习目标 核心素养 1.阐述水在细胞中的存在形式和重要作用。 2.阐述无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。 1.通过分析相关资料，了解水和无机盐的存在形式与作用，形成结构与功能相 适应的生命观念。（生命观念） 2.通过对水和无机盐的作用的学习，养成归纳与概括的科学思维方式。（科学思维） 3.通过探究无机盐功能的活动，训练培养科学探究能力。（科学探究） 4.通过学习水和无机盐与人体健康的关系，关注人体健康。（社会责任） 素养目标 情境导入 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 提供能量 调 味 思考 1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？ 水是细胞结构的重要组成成分，是细胞的良好溶剂等。 补充失去的无机盐（解体渴） 补充失去的水 水 1000 一、细胞中的水 分析数据 水是构成细胞的重要成分，也是活细胞中含量最多的化合物。 2. 人体中不同生长发育期水的含量 生长发育阶段 幼儿 成年（女） 成年（男） 老人 质量分数％ 77% 52%-58% 60%-65% 50% １.生物体的含水量随着生物种类的不同而不同，一般为60%-95%。 （水生生物>陆生生物） 2.同种生物的不同生长发育期（不同性别），含水量不同 （幼儿>成人>老年人；嫩>成熟） 1. 几种不同生物体水的含量 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物 相对含水量％ 97 80～85 78 65 90 60～80 细胞中水的含量 1 依据下表中的数据得出什么结论？ 一、细胞中的水 分析数据 细胞中水的含量 1 3.人体中几种不同器官或组织中水的含量 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液 所占比例（%） 10 22 76 79 83 同一生物体，不同组织、器官中的含水量不同 依据下表中的数据得出什么结论？ 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？ 一、细胞中的水 细胞中水的存在形式 2 2.结合水： 1.自由水： （约4.5%） （约95.5%） 特点：易蒸发、不受束缚、可流动 特点：不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性 以游离的形式存在，可以自由流动 切西瓜时，流出的液体 与细胞内其他物质（蛋白质、多糖等）相结合的水。 鸡蛋清中的水 思考：自由水与结合水能相互转化吗？ 血液中自由水含量相对较高；心肌中结合水含量相对较高。 一、细胞中的水 自由水与结合水的转化 3 1.自由水与结合水的相互转化 ①烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。 ②水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。 温度降低 结合水 自由水 温度升高 （抗逆性：动植物适应不良条件的能力，如抗旱、抗寒、抗热性能） 2.自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系 (1)条件: (2)实例: 自由水/结合水比值高，代谢快，抗逆性减弱； （种子萌发） 自由水/结合水比值低，代谢慢，抗逆性增强。 （种子的休眠） 一、细胞中的水 理论联系实际 自由水与结合水的转化 3 农业生产中，需将小麦种子晒干后再储藏。如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现。晒干后的小麦种子不能萌发，浸泡后的种子却可以萌发。 根据下列材料，分析相关问题： 种子晒干后重量减少是因为失去 ，种子烘烤后失去 。 浸泡后的种子因为含有较多的 ，而代谢较为旺盛。 烘烤后的种子用水浸泡 后 （能/不能）萌发，这说明 是细胞结构的重要组成成分。 自由水 自由水 结合水 不能 结合水 自由水和结合水有什么作用？ 一、细胞中的水 细胞中水的作用 4 d.为细胞提供液体环境（如血细胞生活在血浆中） a.细胞内良好的溶剂：许多物质溶解在水中 b.参与细胞内许多生物化学反应（光合作用、呼吸作用） c.运输营养物质和代谢废物（如血液运输氧气和二氧化碳） 2.结合水 1.自由水 自由水和结合水有什么作用？ 水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢？ 是细胞结构的重要组成成分。 O H H ― ＋ ＋ 水是极性分子 O H H ― ＋ ＋ O H H ― ＋ ＋ 氢键 带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合 水分子之间形成氢键 氢键比较弱，易被破坏，不断断裂又不断形成 温度不易发生改变，维持生命系统的稳定性 水是良好的溶剂 水具有流动性 水具有较高的比热容 一、细胞中的水 水的特性 5 二、细胞中的无机盐 当你点燃一粒小麦种子，待它烧尽会得到一些灰白色的灰烬，这些灰烬是什么? 无机盐 无机盐存在形式和含量 1 二、细胞中的无机盐 1.存在形式：大多数以 的形式存在。 2.含量：无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的 。 阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 离子 牙齿、骨骼的组成成分是碳酸钙，以化合物形式存在。 无机盐在细胞中有什么作用呢？ 1%-1.5% 无机盐主要功能 2 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。 资料2 植物在缺乏N、P、K等营养物质时会出现各种症状，因此生产过程中常要给植物施肥。 1．植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？ 2．有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？ 3．植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么？ 讨论 二、细胞中的无机盐 无机盐主要功能 2 Mg是构成叶绿素的元素； Fe是构成血红素的元素； P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。 1.无机盐离子是细胞和生物体的重要组成成分 二、细胞中的无机盐 无机盐主要功能 2 2.无机盐离子维持细胞和生物体的生命活动 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。因此，当大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝淡盐水。 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。 二、细胞中的无机盐 无机盐主要功能 2 3.无机盐离子维持细胞的酸碱平衡 乳酸+NaHCO₃→ 乳酸钠+H2CO₃(碳酸) H2CO₃ →H2O+CO₂(经呼吸系统排出) 4.维持细胞的渗透压，维持细胞的正常形态。 某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？ 运动后会感到腰酸、膝盖酸，为什么过一阵子酸痛感会消失？ 质量分数为0.9%的氯化钠溶液 9% 0.09% 皱缩 膨胀 二、细胞中的无机盐 无机盐主要功能 2 二、细胞中的无机盐 小结 ①组成细胞中某些复杂的化合物 ②维持细胞和生物体的生命活动 ④维持细胞的渗透压平衡 Mg→叶绿素; ③维持细胞的酸碱平衡 血Ca+过高→肌无力 血Ca+过低→抽搐 Na+ 缺乏：肌肉酸痛无力 HPO42-、HCO3-等 Na+ 、K+ 、 Cl- 等 Fe →血红蛋白 P 细胞膜、细胞核 注意：无机盐不提供能量。 实验组： 对照组： 正常植物幼苗＋完全培养液 人工配制的，含有细胞正常生长所需的全部营养物质。 相同植物幼苗＋缺X的完全培养液 正常生长 X不是必需无机盐 生长不正常 加入X盐 植物恢复正常生长 X是必需无机盐 正常生长 前后自身对照 空白对照 二、细胞中的无机盐 3 无机盐生理功能的验证 设计思路 课堂小结 无机盐 自由水 ①细胞内良好的溶剂 细胞中的无机物 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 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 水 结合水 ④维持生物体内的酸碱平衡 1.下列关于细胞中无机化合物的叙述，正确的是（ ） A．自由水是生化反应的介质，不直接参与生化反应 B．结合水是细胞结构的重要组成成分，主要存在于液泡中 C．无机盐参与维持细胞的酸碱平衡，不参与有机物的合成 D．无机盐多以离子形式存在，对维持生命活动有重要作用 D 课堂练习 自由水 2.下列关于无机盐的叙述，错误的是（ ） A.缺铁性贫血是由于体内缺乏铁，不能合成血红素引起的 B.镁是构成叶绿素的成分之一，缺镁会影响光合作用的进行 C. 患急性肠胃炎的病人脱水时只需要补充体内丢失的水分 D.碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘 课堂练习 c 无机盐和葡萄糖 谢谢您的聆听 人教版 2019 $$