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2节 细胞中的无机物 问题探讨 问题探讨 左侧是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学的知识，结合此表讨论以下问题。 讨论： 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？ 1 细胞中的水 一、细胞中的水 （一）水的含量 97% 83% 78% 65% 2.不同生物的含水量____ 不同 1.水是构成____的重要成分， 也是活细胞中含量____的无机物 细胞 最多 水生生物>陆生生物 一、细胞中的水 （一）水的含量 人体中不同器官或者组织中水的主要含量 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液 所占比例 10 22 76 79 83 3.同种生物不同组织或器官含水量____ 2.不同生物的含水量____ 不同 1.水是构成____的重要成分， 也是活细胞中含量____的无机物 细胞 最多 不同 一、细胞中的水 （一）水的含量 3.同种生物不同组织或器官含水量____ 2.不同生物的含水量____ 不同 1.水是构成____的重要成分， 也是活细胞中含量____的无机物 细胞 最多 不同 4.不同的生长发育阶段，体内的含水量也是____ 不同 人体不同生长时期体内水的具体含量 生长时期 幼儿 成年 老年 所占比例% 77 60 50 一、细胞中的水 （二）存在形式及作用 为何心肌呈坚韧的形态而血液呈流动的液态？ 血液中自由水含量较多，主要来运输营养物质与废物，因此呈液态。 心脏的结合水含量较多，主要用于构成细胞结构，因此呈固态。 细胞中水 的存在方式 结合水 自由水 以游离形式存在， 自由流动的水。 与其他物质相结合的水。 一、细胞中的水 （二）存在形式及作用 是细胞结构的重要组成部分，存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，失去流动性 作用 结合水 自由水 ①细胞内良好的溶剂 当你咬下西瓜时流出来的汁水主要是什么形式的水？有哪些物质溶解其中？这说明自由水具有什么功能? 思考1： 一、细胞中的水 水分子结构及特性 分子结构 特性 水是极性分子 是良好的溶剂 能形成分子间的 氢键 具有流动性 具有高比热容 结构与功能相适应 对于维持生命系统的稳定性十分重要。 带有正电荷或负电荷的分子（或离子)都容易与水结合。 （70%-90%） 1 细胞中的水 问题五:为什么水能维持生命系统的稳态？ 水具有较高的比热容，不易发生改变 维持生命系统的稳定性。 一、细胞中的水 （二）存在形式及作用 作用 结合水 自由水 ①细胞内良好的溶剂 人体吸收的营养物质一般随血液运送到全身各个细胞； 人体代谢产生的废物大部分以尿液的形式排出。 是细胞结构的重要组成部分，存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，失去流动性 ②运送营养物质和代谢废物 思考2： 一、细胞中的水 （二）存在形式及作用 作用 结合水 自由水 ③参与许多生物化学反应 思考3： 回顾初中所学知识，植物光合作用需要水的参与吗？这说明了自由水有何功能呢? ①细胞内良好的溶剂 ②运送营养物质和代谢废物 光合作用： CO2+H2O （CH2O）+O2 光能 叶绿体 是细胞结构的重要组成部分，存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，失去流动性 一、细胞中的水 （二）存在形式及作用 作用 结合水 自由水 ③参与许多生物化学反应 思考4： 胚胎的发育发生在羊水中；血液由血细胞和血浆组成，离开血浆的血细胞很快死亡。这说明自由水为细胞提供什么环境？ ④为细胞提供液体环境 ①细胞内良好的溶剂 ②运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成部分，存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，失去流动性 一、细胞中的水 （三）与细胞代谢和抗逆性的关系 思考：浸泡过的湿种子和干种子谁的新陈代谢更强？ 防止营养物质的大量消耗 防止代谢产生的热量和水汽的积累使 种子萌发或发霉 自由水的含量越高，新陈代谢越旺盛 结合水的含量越高，抗逆性越强 思考：热带雨林和沙漠里的植物谁的结合水更多，谁的抗逆性能力强？ 一、细胞中的水 （三）与细胞代谢和抗逆性的关系 自由水 结合水 在一定条件下可以相互转化 自由水 结合水 降温 升温 一、细胞中的水 （三）与细胞代谢和抗逆性的关系 自由水 结合水 降温 升温 旺盛 减弱 降低 增强 比值高：代谢 ，但抗逆性 。 自由水/结合水 比值低：代谢强度 ，但抗寒、抗旱、 抗热等抗逆性 。 自由水含量与代谢速率和抗逆性的关系 联系生活，判断以下实例中水主要以什么形式存在？ （1）切西瓜时流出的瓜汁水 （2）鸡蛋清里的水 （3）新鲜小麦种子晒干时丢失的水？ （4）晒干的种子用水浸泡后还能萌发吗？ (5) 晒干后的种子烘烤后，试管壁上的水珠 （6）失去结合水的种子浸泡后还能萌发吗？ 自由水 结合水 自由水 结合水 失去自由水的干种子仍保持其生理活性 失去结合水的细胞失去活性 1 细胞中的水 2 细胞中的无机盐 二、细胞中的无机盐 阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、 Fe2+、Fe3+ 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3- （一）存在形式及含量 离子形式 无机盐 存在形式 含量 很少 仅占1％－1.5％ 二、细胞中的无机盐 （二）生理功能 （1）____是叶绿素的重要组成成分 植物缺镁，叶片发黄，并且会影响光合作用，为什么？ 镁 光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是Mg。 二、细胞中的无机盐 （二）生理功能 （1）____是叶绿素的重要组成成分 镁 为什么缺铁会导致贫血？ 铁 （2）____是血红蛋白的重要成分 Fe 人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe。缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。 二、细胞中的无机盐 （二）生理功能 （1）____是叶绿素的重要组成成分 镁 玉米在生长过程中缺乏P，植株就会特别矮小。根系发育差，叶片小且呈暗绿偏紫色。 铁 （2）____是血红蛋白的重要成分 （2）____是细胞必不可少的许多化合物的成分 磷 这说明了P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P是许多重要化合物（如核酸、ATP等）和生物膜等的重要组成成分，也在光合作用和呼吸作用等扮演重要角色。 1.细胞内许多化合物的组成成分 原因： P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P作为植物生长发育所必需的大量元素之一，是许多重要化合物（如核酸、ATP等）和生物膜等的重要组成成分，也在光合作用和呼吸作用等与能量代谢有关的反应中扮演重要角色。 当P供应不足时，核酸的合成会受到影响，并会波及蛋白质的合成，还会影响体内糖类的代谢。 因此，缺乏P的植株会由于糖类代谢障碍而出现叶片颜色异常，并且长得矮小、结实率低。　 二、细胞中的无机盐 （二）生理功能 （1）____缺乏会引发肌肉酸痛、无力 Na+ 当大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝淡盐水。 二、细胞中的无机盐 （二）生理功能 （1）____缺乏会引发肌肉酸痛、无力 Na+ （2）血液中Ca2+的含量____，会出现抽搐等症状 太低 Ca：促进牙齿和骨骼生长，凝血作用，调节神经肌肉敏感度等。 2.Ca过多： 1.Ca过少： 肌无力 抽搐 幼年缺钙：佝偻病 老年缺钙：骨质疏松 2.维持细胞和生物体的生命活动 二、细胞中的无机盐 （二）生理功能 （1）____缺乏会引发肌肉酸痛、无力 Na+ （2）血液中Ca2+的含量____，会出现抽搐等症状 太低 （3）________的平衡 渗透压 人生病到医院输液，需要用到质量分数 为0.9%的氯化钠溶液，为什么呢？ 在正常情况下，人体内的无机盐浓度为0.9%，为患者输入0.9%的氯化钠溶液有利于维持机体的渗透压平衡。 二、细胞中的无机盐 （二）生理功能 （1）____缺乏会引发肌肉酸痛、无力 Na+ （2）血液中Ca2+的含量____，会出现抽搐等症状 太低 （3）________的平衡 渗透压 （4）酸碱平衡 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；剧烈运动产生了酸性物质(如乳酸)，我们血液的pH一般也不会有较大变化。 缓冲物质：H2CO3/NaHCO3 ；NaH2PO4/Na2HPO4 3.维持生物体内的平衡 二、细胞中的无机盐 （二）生理功能 （1）________的平衡 渗透压 （2）酸碱平衡 3.维持生物体内的平衡 1.细胞内许多化合物的组成成分 2.维持细胞和生物体的生命活动 细 胞 中 的 无 机 物 水 无机盐 存在形式 自由水 结合水 转化 1.细胞内的良好溶剂 3.参与细胞内化学反应 4.水为生物体的细胞提供液体环境 2.运送养料和代谢废物 存在形式 功能 大多数 少数 离子 化合物 1.细胞内许多化合物的组成成分 2.维持细胞和生物体的生命活动 3.维持生物体内的平衡 探究镍是植物生活所必需的无机盐 材料用具：完全营养液甲、缺镍的营养液乙，适当的容器和 固定材料、长势相似的玉米幼苗、含镍的无机盐 （1）实验步骤： 1.将长势相似的玉米幼苗分成数量相同的两组； 2.将一组玉米幼苗放在缺镍的营养液乙中培养，另一组玉米幼苗放在 。 3. 。 在等量的完全营养液甲中培养 将两组玉米幼苗放在相同的适宜环境中培养数天，观察实验结果 探究镍是植物生活所必需的无机盐 材料用具：完全营养液甲、缺镍的营养液乙，适当的容器和 固定材料、长势相似的玉米幼苗、含镍的无机盐 （2）实验预期： 甲营养液中玉米幼苗正常生长， 若乙营养液中玉米幼苗也正常生长，则镍不是植物必需的无机盐。 若乙营养液中玉米幼苗不能正常生长，则镍可能是植物必需的无机盐 （3）为了进一步验证镍一定是必需的无机盐，还应该增加的实验 步骤是 。 结论是 在营养液乙中加入一定量的含镍的无机盐 在缺镍的营养液乙中加入一定量的含镍的无机盐，一段时间后，原来异常的玉米幼苗恢复生长（或病症消失）；可知镍是必需的无机盐 验证某种矿质元素的生理功能 (1)实验设计 ①对照组：植物＋完全培养液―→正常生长。 ②实验组 (2)实验成功关键 ①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况应一致等。 ②实验组加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Lavf58.51.100 $$