第2章 第2节 细胞中的无机物(课件PPT)-【精讲精练】2024-2025学年高中生物必修1（人教版2019 单选版）

第2章　组成细胞的分子 第2节　细胞中的无机物 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 目 录 课前预习·自主落实 01 02 CONTENTS 04 课堂探究·重难突破 课后检测·知能达标 03 随堂巩固·基础夯实 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 课前预习·自主落实 01 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 种类 细胞 最多 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 游离 细胞内的其他物质 生化 液体环境 代谢 细胞结构 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 自由水 代谢 结合水 干旱和寒冷 离子 少 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 Mg Fe P Ca2＋ 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 × × √ 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 课堂探究·重难突破 02 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 某些化合物的重要组成成分 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 维持生物体的正常生命活动 渗透压 正常形态 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 酸碱平衡 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 随堂巩固·基础夯实 03 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 课后检测·知能达标 04 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 谢谢观看 返回目录 第2章　组成细胞的分子 生物学•必修1　分子与细胞(配RJ版) 1 学习目标 1.通过对种子进行暴晒和加热来分析细胞中水的种类及作用，进而分析水与细胞代谢及植物体抗逆性之间的关系。(科学思维) 2．结合具体实例分析、总结无机盐在细胞中的存在形式及主要作用。(科学思维) 3．认识到物质的特性，初步形成生命的物质性及结构与功能相适应的观念。(生命观念) 一、细胞中的水 1．水的含量 (1)生物体的含水量随着生物_____的不同有所差别。 (2)水是构成_____的重要成分，也是活细胞中含量_____的化合物。 2．水的存在形式及作用 项目 自由水 结合水 形式 在细胞中以_____的形式存在 与____________________相结合 作用 ①细胞内良好的溶剂； ②参与_____反应； ③为细胞提供__________； ④运送营养物质和_____废物 是__________的重要组成部分 3.水的理化特性与分子结构的对应关系 4．水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系 (1)细胞代谢方面：正常情况下，细胞内________比例越大，细胞的_____就越旺盛。 (2)抗逆性方面：________越多，细胞抵抗_____________等不良环境的能力就越强。 二、细胞中的无机盐 1．存在形式 细胞中的大多数无机盐以_____的形式存在。 2．含量 无机盐在细胞中含量很___，仅占细胞鲜重的1%～1.5%。 3．生理作用 功能 举例 细胞内某些复杂化合物或结构的重要组成成分 _____是叶绿素的组成元素；_____是血红素的组成元素；___是组成细胞膜、细胞核的重要成分 维持细胞和生物体的生命活动 哺乳动物血液中缺________会出现抽搐等症状 维持细胞的酸碱平衡 人体内的某些无机盐离子必须保持一定的量 近几年，甲状腺结节患者明显增多。甲状腺是产生甲状腺激素的场所，结节患者的甲状腺激素含量出现异常，导致疾病的产生。碘是构成甲状腺激素的必要元素。结合所学知识判断： (1)无机盐具有重要作用，甲状腺细胞中碘含量越多越好。( ) (2)碘在细胞中主要以化合物的形式存在。( ) (3)碘用于合成甲状腺激素，体现了无机盐是细胞中某些重要化合物的组成成分。( ) 探究点一　细胞中的水 在农业生产中，农民常常将收获的种子晒干进行保存，并且种子在播种前，一般需要浸种催芽，浸种的做法是在常温下，用清水浸泡，确保水面淹没所有种子。浸种催芽是种好作物的第一步，能提高种子的发芽率和整齐度，方便后期播种管理。 (1)水是细胞内良好溶剂的原因是什么？ 提示：水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子，带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合。 (2)种子晒干过程中失去的水分，在细胞中主要以哪种形式存在？这样做在生产实际中有什么用处？ 提示：主要以自由水形式存在。将种子晒干减少了其中自由水的含量而使其代谢水平降低，减少有机物消耗，便于储藏。 (3)种子收获后不能进行烘干后保存的原因是什么？ 提示：因为烘干失去了种子细胞中的结合水，结合水是细胞结构的重要组成部分，失掉结合水，细胞结构被破坏，细胞死亡，导致种子失去活性。如果将烘干后的种子播种下去，种子不能萌发。 (4)越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有什么关系？ 提示：在正常情况下，结合水和自由水的比值越大，细胞抗逆性越强。 (5)种子播种前要浸种的原因是什么？ 提示：播种前浸种可以使细胞内自由水含量增加，使代谢强度增加，从而促进种子萌发。 1．自由水与结合水之间的相互转化 (1)转化条件： 一般是温度，自由水eq \o(,\s\up17(温度降低),\s\do15(温度升高))结合水。 (2)转化实例： ①烘干种子时，部分结合水转化为自由水； ②水果放入冰箱冷藏、植物进入冬季时，部分自由水转化为结合水。 2．水在生产实践中的应用 (1)种子储存前晒干是为了降低自由水含量，从而降低代谢速率，以延长储存时间。 (2)干种子用水浸泡后仍能萌发，原因是失去自由水的种子仍保持其生理活性。 (3)干种子不浸泡则不萌发，原因是自由水减少，代谢缓慢。 (4)失去结合水的种子浸泡后不萌发，原因是失去结合水的种子失去生理活性。 (5)种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水含量。 (6)越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。 1．(2024·胶州高一期末)人们普遍认为，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水。下列关于水的说法错误的是(　　) A．水是极性分子，带电分子(或离子)易与水结合，因此水是一种良好的溶剂 B．由于氢键的存在，使水可以缓解温度的变化，有利于维持生命系统的稳定性 C．结合水主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，是细胞中水的主要存在形式 D．种子萌发时结合水与自由水的比值减小，细胞代谢增强 解析　自由水是细胞中水的主要存在形式，结合水是细胞结构的重要组成成分，可与蛋白质、多糖等物质结合，赋予各种组织、器官一定的形状、硬度和弹性，C错误。 答案　C 2．生物体内的含水量可以变化，自由水和结合水可以相互转化，下列曲线不正确的是(　　) 解析　生物体内的含水量是可以变化的。生物体代谢加快时，自由水增多，结合水减少。生物体不同生长发育阶段水的含量不同，动物的年龄增大时，农作物接近成熟时、植物处于寒冷季节时、生物体内的含水量都会减少，同时代谢减慢，自由水减少，结合水增多，自由水/结合水的值减小。 答案　D 判断自由水、结合水比例变化的方法 (1)看环境条件是否恶化，若环境条件恶化，则自由水相对含量下降，结合水相对含量上升。 (2)看生命活动强度或状态的变化，若生命活动增强，则自由水相对含量上升，结合水相对含量下降。　 探究点二　细胞中的无机盐 无机盐在细胞(鲜重)中的含量仅为1%～1.5%，但却有着重要的作用，请结合下列材料分析无机盐的有关知识。 (1)材料一：一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如下： 由材料可以看出无机盐是______________________________。 (2)材料二：足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，这是随着汗液丢失了大量钙离子引起的；硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长，缺少硼时常导致“花而不实”。 由材料说明无机盐对______________________________有着重要的意义。 (3)材料三：生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴液等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态，如果放到清水里，会吸水涨破。 由材料说明无机盐能调节人体的________，维持细胞的__________。 (4)材料四：人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度，人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质，可以中和这些变化。 上述材料说明，无机盐对于维持人体内环境__________的相对稳定具有重要作用。 1．常见无机盐的作用与缺乏症 种类 作用 缺乏时引起的症状 Fe2＋ 构成血红素的元素 缺铁性贫血症 Mg2＋ 构成叶绿素的元素 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用 Zn2＋ 很多酶的组成成分 生长发育不良，生殖腺功能受影响 Ca2＋ 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＋ 维持神经、肌肉细胞的兴奋性等 神经、肌肉细胞的兴奋性降低，肌肉酸痛、无力等 2.对照法探究植物生长必需的无机盐 (1)实验原理：若缺乏该种无机盐，植物的生长发育发生障碍，不能完成其正常生命活动。植物在缺乏该种无机盐的环境中表现出某一病症后，可以通过补充该无机盐，使植物恢复。 (2)实验设计 (3)实验中的对照 ①空白对照eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(对照组：植物＋完全培养液,实验组：植物＋缺X的培养液)) ②自身对照eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(对照组：缺X的培养液加入无机盐X之前,实验组：加入无机盐X后)) ③实验中应保证实验材料的统一性，即植物的种类、生长状况等应一致。 ④实验组在幼苗生长不正常后加入X的目的：与实验组加入X前形成对照，植物恢复正常生长，更能说明X是必需无机盐，使实验更有说服力。 3．苹果含有微量元素Zn，而Zn是构成与记忆力息息相关的核酸和蛋白质不可缺少的元素，儿童缺Zn就会导致大脑发育不良，因此苹果又称为记忆之果。这说明无机盐离子(　　) A．对维持酸碱平衡有重要作用 B．对维持细胞形态有重要作用 C．对调节细胞内的浓度有重要作用 D．对维持生物体的生命活动有重要作用 解析　由题意知，锌是构成与记忆力息息相关的核酸和蛋白质不可缺少的元素，儿童缺锌就会导致大脑发育不良，这说明无机盐对于维持生物体的正常生命活动有重要作用，D正确。 答案　D 4．无机盐能维持生物体正常的生命活动：下面列出了若干确定无机盐X是否是植物必需的元素的实验方案，其中正确的设计是(　　) ①以土壤为基质盆栽，浇缺少无机盐X的“完全培养液”　②以沙土为基质盆栽，浇缺少无机盐X的“完全培养液”　③只用缺少无机盐X的“完全培养液”，不用基质　④以土壤为基质盆栽，浇蒸馏水　⑤以沙土为基质盆栽，浇完全培养液　⑥不用基质，只用完全培养液　⑦不用基质，只用含无机盐X的培养液　⑧不用基质，只用蒸馏水 A．以③为实验组，⑥为对照组 B．以④为实验组，①为对照组 C．以②为实验组，⑤为对照组 D．以⑦为实验组，⑧为对照组 解析　设计实验遵循的原则有对照原则和单一变量原则，由于本实验为了研究无机盐X是否是植物必需的元素，而土壤、沙土中都可能含有这种无机盐，因此不用基质做实验。对照组用完全培养液，而实验组为只缺少无机盐X的缺素培养液，A正确。 答案　A [课堂小结] [课堂巩固] 1．(2023·北京临川学校高一期末)下列有关细胞内水的功能的叙述中，不正确的是(　　) A．参与新陈代谢，运输代谢废物 B．储存能量 C．是细胞结构的重要组成成分 D．作为良好的溶剂 解析　水属于无机物，不能储存能量，B错误。 答案　B 2．下列关于细胞中水的含量的叙述，错误的是(　　) A．水是人体细胞中含量最多的化合物 B．结合水大约占细胞内全部水分的4.5% C．抗冻的植物细胞内自由水含量多 D．自由水和结合水在一定条件下可以相互转化 解析　人体细胞中水是含量最多的化合物，A正确；结合水是细胞结构的重要组成成分，大约占细胞内全部水分的4.5%，B正确；抗冻的植物细胞自由水含量较低，C错误；自由水和结合水不是一成不变的，在一定的条件下可以相互转化，D正确。 答案　C 3．如图所示为水分子结构示意图，根据所学知识判断，下列说法正确的是(　　) A．水之所以是良好的溶剂，是因为结构①这种弱引力的存在 B．结构②使水分子成为极性分子，从而使水具有较高的比热容 C．水在细胞中多以自由水形式存在，在生命活动中承担重要作用 D．细胞中结合水的含量是不断变化的，结合水越多，细胞代谢越旺盛 解析　①是氢键，由于氢键这种弱引力的存在，使水在常温下具有流动性、具有较高比热容，水之所以是良好的溶剂是因为水分子是极性分子，②是共价键，氢、氧原子对电子的吸引能力不同，使水分子具有不对称性，成为极性分子，带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合，使水成为良好的溶剂，A、B错误；细胞中绝大部分水是自由水，水的作用至关重要，各种生物体的一切生命活动都离不开水，C正确；细胞中自由水的含量是不断变化的，自由水所占比例越大，细胞代谢越旺盛，D错误。 答案　C 4．结合下列曲线①②③，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是(　　) A．曲线①可表示植物越冬过程中，体内水相对含量的变化 B．曲线②可表示细胞代谢速率随自由水与结合水比值的变化 C．曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线 D．曲线③可表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐相对含量的变化 解析　植物越冬过程中，体内细胞代谢逐渐减弱，推测体内水含量逐渐减少，所以曲线①可以表示植物越冬过程中，体内水相对含量的变化，A正确；在一定范围内，自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，B正确；人的一生中，随年龄增长，细胞代谢活动逐渐降低，因此曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄的变化，C正确；玉米种子被烘干的过程中所含水分越来越少，其内的无机盐相对含量逐渐增加，最后达到一恒定值，D错误。 答案　D 5．英国医生塞达尼·任格在对离体蛙心进行实验中发现，用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持。用含少量钙和钾的生理盐水溶液灌注时，蛙心可持续跳动数小时，实验说明钙盐和钾盐(　　) A．是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分 B．对维持生物体的生命活动有重要作用 C．对维持细胞的形态有重要作用 D．为蛙心的持续跳动提供能量 解析　实验不能说明钙盐和钾盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分，A错误；用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙的心脏，收缩不能维持；用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙的心脏可持续跳动数小时，说明钙盐和钾盐对维持生物体的生命活动有重要作用，B正确；无机盐具有维持细胞渗透压、保持细胞形态的重要作用，但是本实验未体现，C错误；钙盐和钾盐不具有提供能量的作用，D错误。 答案　B $$