2.2 细胞中的无机物-【易备课】2024-2025学年高一生物同步备课实用课件（人教版2019必修1）

第2节 细胞中的无机物 贺老师 第2章 组成细胞的分子 1 问题探讨 运动员在运动时怎么补水？ 口渴了,你喝什么？ 2 成分 质量浓度（g.L-1） 蔗糖等糖类 40 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 水 1000 运动员饮料的化学成分表 问题探讨 无机盐 运动员在运动中会大量出汗，出汗时人体会排出大量无机盐，所以要给他们补充无机盐。 补充水分、无机盐和糖类 2．为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐？ 1.喝运动饮料的主要作用是什么？ 水和无机盐有哪些重要作用呢 3 [任务一] 分析下列资料，总结水的功能 资料1：物质必须溶于水中才能被细胞吸收利用。 资料2：水是光合作用的原料，呼吸作用和许多有机物的合成和分解都需要水的参与。 资料3：水在生物体内流动，把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的代谢废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。 资料4：组织细胞必需浸润在组织液中，红细胞必须浸润在血液中，淋巴细胞必须浸润在淋巴液中。 ②参与细胞内的许多化学反应 ④提供液体环境 ①细胞内良好的溶剂 ③运输营养物质和代谢废物 1 水的生理功能 细胞中的水 4 2 水的特性 （1）水为什么能成为良好的溶剂？ （2）为什么水在常温下具有流动性？ （3）水的哪一特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要？ 细胞中的水 [任务二] 阅读课本P20-21楷体字部分， 回答下列问题： 水是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合。 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，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 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。 我们不妨从微观角度来看看水分子的组成 水为什么是极性分子？由于氧具有比氢更强的吸引共用电子对的能力（为什么？因为氧的质子数是8，氢为1，氧对电子的吸引力更大，带负电荷），使氧的一端带捎带负电，氢的一端带正电，称为极性 5 蛙78% 高等植物60-80% 哺乳动物65% 水母97% 鱼类80-85% 不同生物体的水含量： 3 水在细胞中的含量 细胞中的水 通过数据你能找到什么规律？ 水在构成生物体的化合物中含量第一 不同种生物含水量不同（水生生物＞陆生生物） 水对于维持生命系统的稳定性十分重要，不同生物体内的水分含量有什么变化？ 6 3 水在细胞中的含量 疑问：心肌和血液形态差异非常大，但是含水量相近，这是什么原因？ 细胞中的水 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 ＜ ＜ ＜ ＜ [任务三] 请根据你的理解对同一生物不同组织器官的水含量进行排序 水不仅能在体内流动，还可以与某些物质结合 心肌中的水的存在形式是什么 定性观察一下心肌和血液的含水量比 7 4 水在细胞中存在的形式 自由水 结合水 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 与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水 细胞中的水 8 细胞中的水 1、刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储藏，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？ 晒干过程中种子丢失的主要是自由水；种子仍保留活性。 2、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，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？ 该过程中种子丢失的主要是结合水；种子失去活性。 [任务四] 分析细胞中水的存在形式及其相互转化 炒熟的花生还能萌发吗 9 3、晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后才能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系？ 在一定范围内，自由水和结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛。 4、越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量为什么会升高？这表明自由水和结合水的比值与生物的抗逆性有什么关系？ （抗逆性：动植物适应不良条件的能力，如抗旱、抗寒、抗热性能） 在一般情况下，自由水和结合水的比值越小，细胞抗逆性越强。 细胞中的水 [任务四] 分析细胞中水的存在形式及其相互转化 温度降低 结合水 自由水 温度升高 10 人和动物体内也含有无机盐，仅鲜重占1％－1.5％。 将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 ， 这些灰烬是什么呢 ? ？ 细胞中的无机盐 无机盐 把种子或树枝点燃，会留下灰烬，灰烬有什么用途？ 11 ——大多数无机盐以离子的形式存在 阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 ——少数无机盐以化合物的形式存在 牙齿、骨骼的组成成分是碳酸钙，以化合物形式存在。 1 存在形式 细胞中的无机盐 12 资料1：观察血红素分子和叶绿素分子局部结构简图 缺铁性贫血 （1）植物缺镁会影响哪一生命活动？ 铁是血红蛋白的重要组分 缺Mg+ 无法合成叶绿素 叶肉细胞不能进行光合作用 细胞中的无机盐 2 无机盐的功能 （2）为什么缺铁会导致贫血？ 功能一：构成 的重要成分。 某些复杂化合物 13 资料2：人在剧烈运动时，会大量排汗，可能会引起肌肉抽搐，这是因为有大量的Ca2+随汗液排出，造成血钙过低；而血钙过高则出现肌无力。人体内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、无力等。这说明无机盐有什么作用?  血钙过高→肌无力 功能二：维持 有着重要的意义 细胞中的无机盐 2 无机盐的功能 血钙不足→抽搐 生物体的正常生命活动 14 资料3：医生给病人输入药物时，常用生理盐水（质量分数为0.9%的氯化钠溶液）。为什么使用0.9%的氯化钠溶液，用0.09%或9%的氯化钠溶液可以吗？ 0.9%的NaCl溶液和细胞所处液体环境是等渗溶液 低渗溶液 （0.09%） 高渗溶液 （9%） 生理盐水 （0.9%） 功能三：调节人体的 ，维持细胞的 。 细胞中的无机盐 2 无机盐的功能 正常形态 渗透压 15 资料4：食物(蔬菜、水果)中往往含有一些碱性物质(如Na2CO3)，人吃后体内血液的pH一般不会有较大的变化；进行剧烈运动时，身体无氧呼吸产生了乳酸，因此人体会感到腰酸等，但体液的PH没有明显降低,仍维持在7.35—7.45之间，为什么呢？ 乳酸 + NaHCO3 = 乳酸钠 + H2CO3 CO2 + H2O 功能四：维持细胞的 平衡 缓冲物质：H2CO3\ NaHCO3 NaH2PO4\Na2HPO4 细胞中的无机盐 2 无机盐的功能 酸碱 16 证明某种无机盐是否是植物必需的方法 无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用，设计实验探究无机盐Mg是否是植物必需的无机盐。 细胞中的无机盐 甲组：缺Mg的完全培养液 乙组：完全培养液 （1）实验原则： （3）实验材料 生长状况相同的正常同种植物，完全培养液，缺Mg的完全培养液，无机盐Mg2+ 单一变量原则、对照原则、等量原则 （4）实验设置 （2）培养方法： 无土栽培 植物怎么培养？ 17 证明某种无机盐是否是植物必需的方法 （以Mg元素为例） 生长状况相同的正常同种植物分两组 甲组：缺Mg的完全培养液 乙组：完全培养液 出现缺乏症 加入Mg2+再培养 缺乏症消失 Mg为植物生长的必需元素 植物正常生长 植物正常生长 Mg为植物生长的非必需元素 细胞中的无机盐 18 细胞中的无机物 水 无机盐 自由水 结合水 ①良好的溶剂 ②参与生化反应 ③为细胞提供液体环境 ④运输养料和废物 细胞结构的重要组成成分（结构物质） 自由水比值高：代谢旺盛 结合水比值高：代谢缓慢，抗逆性强 相互 转化 比值关系 功能 功能 存在形式 离子（主）或化合物 细胞和生物体的重要组成成分 维持细胞和生物体的生命活动 功能 维持细胞形态和酸碱平衡 课堂小结 19 $$