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（2019）必修1

组成细胞的各种元素大多以 的形式存在。 组成细胞的化合物 水 无机化合物 有机化合物 无机盐 糖类 脂质 蛋白质 核酸 前情回顾 化合物 2.2 细胞中的无机物 2 运动员饮料的化学成分表 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。 讨论 喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？ 1. 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？ 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 今天你喝水了吗？ 我们为什么总说“水是生命之源”呢？ 水的重要性 最早的生命是在海洋中孕育的，生命从一开始就离不开水。 种子萌发 人在胚胎期的发育 沙漠中的仙人掌 …… 资料：人一旦缺水，后果是很严重的。缺水1%~2%，感到渴；缺水5%，口干舌燥，皮肤起皱，意识不清，甚至幻视；缺水15%，往往甚于饥饿。现代医学研究表明,人在饥饿状态下的生命极限最多10天，而缺水只能活3天。 一. 细胞中的水 1. 细胞中水的含量 水生生物含水量>陆生生物含水量 水母97% 藻类90% 鱼类80-85% 高等植物60-80% 哺乳动物65% 结论: 生物体的含水量随着 的不同有所差别。 1）比较图中各种生物的含水量，得出什么结论？ 生物种类 问：占细胞鲜重最多的两种化合物共有的元素是什么？ 对绝大多数生物来说 , 没有水就不能存活。地球上如果没有水 , 也就没有生命。最早的生 命也是在水中诞生的。 2）比较同一生物体不同年龄段体内含水量，能得出什么结论呢？ 同种生物不同发育时期，含水量不同；一般为幼儿时期>成年时期>老年时期 牙齿 骨骼 骨骼肌 心脏 血液 3）同一生物体不同的组织器官，含水量是否相同？ 4）心脏和血液含水量相近，为何心脏呈坚韧的固态，而血液却呈流动的液态？ 结论: 同一生物体的不同组织器官，含水量不同 10% 22% 76% 79% 83% 心肌中含结合水多，血液中含自由水多 水在细胞中以自由水和结合水形式存在，结合水在细胞中含量较低，与细胞内其它物质结合，是细胞结构的组成成分；自由水以游离形式存在，可以自由流动，心脏中心肌内结合水较多，故呈坚韧状态，血液中含自由水较多，所以呈液态。 水在细胞中以什么形式存在？ 阅读教材P20-21，完成下列问题： （1）水在细胞中以哪两种形式存在？占比分别是多少？ （2）自由水的作用: ①细胞内 ； ②参与细胞内许多 ； ③为细胞提供 环境； ④运送 和 。 （3）结合水的作用： 是 的重要组成部分， 主要与 等物质结合。 2. 水的存在形式及作用 自由水 结合水 占 ，呈 状态， 可以自由流动。 95.5% 占 ，主要与细胞内 等物质结合。 游离 4.5% 蛋白质、多糖 2. 水的存在形式 （1）水蜜桃香甜多汁，当你咬开水蜜桃时会冒出香甜的汁水这说明自由水有什么功能？ （2）回忆初中知识，植物光合作用需要水的参与吗？这说明自由水有什么功能？ （3）血液中含自由水较多，根据血液的功能推断自由水有什么功能？ （4）血液是由血细胞和血浆组成，离开血浆的血细胞很快会死亡。这说明自由水可以为细胞提供什么环境？ 细胞内良好的溶剂 参与细胞内许多生物化学反应 运输营养物质和代谢废物 提供液体环境 3.水的作用 结合教材P20，分析下列实例，总结自由水的作用。 参考教师用书P84的例子来讲解细胞内水的作用 讲解完存在形式及作用，以板书记笔记进行总结 种类 自由水 结合水 定义 含量 特点 作用 细胞结构的重要组成成分 以游离的形式存在 与细胞内的其他物质相结合 约占95.5% 约占4.5% 可以自由流动 失去流动性和溶解性 水的存在形式及作用 ①细胞内的 ； ②参与细胞内的 ； ③为细胞提供 ； ④运送 和 ； 良好溶剂 营养物质 代谢废物 生物化学反应 液体环境 阅读教材P20-21小字，完成下列问题： （1）为什么说水是一种良好的溶剂？ （2）为什么在常温下水是液体状态、具有流动性？ （3）为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要？ 4.水的特性 O H H ― ＋ ＋ O H H ― ＋ ＋ O H H ― ＋ ＋ 氢键 1）为什么说水是一种良好的溶剂？ 2）为什么在常温下水是液体状态、具有流动性？ 3）为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要？ 水是极性分子，易与其他分子/离子结合 水分子具有氢键，氢键易于断裂和形成 较高的比热容，水温相对不容易改变 5. 水在生产中的应用 【资料】 种子萌发时大量吸收水分，细胞自由水的比例升高； 种子在储存前晒干，自由水的比例下降，结合水的比例升高； 北方冬小麦在冬天来临前，自由水的比例下降，结合水的比例上升。 【思考讨论】 （1）为什么种子入库前要晾晒？ （2）北方冬小麦在冬天来临前，结合水的比例会上升，据此推断自由水和结合水的比例与植物抗逆性（抗旱、抗寒等）之间的关系？ 将种子放在阳光下2天 重量 减轻 ________大量散失 晒干的种子用水浸泡 仍能 萌发 失去大部分________的种子仍保持其生理活性 晒干的种子不浸泡 不萌发 _______少，代谢弱 自由水 自由水 自由水 5. 水在生产中的应用 将种子放在试管中，用酒精灯加热 管壁上有水珠 失去的主要是________ 失去结合水的种子用水浸泡 不萌发 失去________的种子失去其生理活性 结合水 结合水 5. 水在生产中的应用 新陈代谢速率 抗逆性 温度降低 结合水 自由水 温度升高 低温时自由水转化成结合水这对植物生存有什么意义？ 防止冻害 结合水比例越高，抗寒能力越强 代谢旺盛 代谢缓慢 自由水的比例高——代谢活跃，生长快，但抗逆性弱 （抗逆性：动植物适应不良条件的能力，如抗旱、抗等性能） 自由水 结合水 5. 水在生产中的应用 水是生命之源，饮用过少对健康有害，但短时间内饮用过多会造成“水中毒”，同样危害健康! 资料： “水中毒”是由于长期饮水过量或短时间内大量饮水，身体必须借着尿液和汗液将多余的水分排出，但随着水分的排出，人体内以钠为主的无机盐离子也会受到稀释，血液中的盐分越来越少，吸水能力随之降低，一些水分就会很快被吸收到组织细胞中，使细胞水肿。 二. 细胞中的无机盐 结合上图，阅读教材P21，回答下列问题： （1）将晒干的种子燃烧后的残留物丙（灰白色灰烬）是什么？ （2）残留物丙大多以什么形式存在？少数以什么形式存在？ （3）它的含量有多少呢？ 大多以离子的形式存在，少数以化合物的形式存在 细胞鲜重的1%-1.5% 1、无机盐的存在形式 无机盐 1.植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？ Mg是构成叶绿素的元素 2.有一种贫血症叫做缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？ Fe是构成血红素的元素 【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 2、无机盐的作用 24 3.植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么？分析为什么植物体缺P会影响其生长发育？ P是组成细胞膜、细胞核的重要成分。 作用1 细胞中某些化合物的重要组成成分 4.资料1和资料2说明无机盐有什么作用？ 【资料2】 25 材料1　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Ca2＋引起的；硼能促进花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺硼往往“花而不实”。 材料2　生理盐水是指与哺乳动物血浆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，如果放到清水中，会吸水涨破。 (1)材料1说明：无机盐对于____________________________有重要作用。 作用2 作用3 维持细胞和生物体的生命活动 (2)材料2说明：无机盐能维持细胞的形态，维持人体的__________， 渗透压 材料3　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，人体血液中存在的H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等酸碱缓冲物质，可以中和人体代谢产生的或酸或碱的代谢物质。 (3)材料3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。 (4)人体剧烈运动或高温作业时，会导致大量出汗，此时宜补充清水还是淡盐水？为什么？ 作用4 酸碱平衡 淡盐水，人在出汗时不仅会失去水分还会有无机盐的丧失 无 机 盐 作用 一个 组成 细胞和化合物组成成分 维持渗透压 维持酸碱平衡 维持细胞、生物体生命活动 三个 维持 例如 总结 形式存在 含 量 Mg、Fe、I、P分别参与构成什么物质或细胞结构的组成成分？ 例如 缺Na+、缺Ca2+的表现分别是什么？ 课后小结 （3）玉米缺锌导致白苗病，严重影响光合作用强度，说明无机盐 。 维持细胞和生物体正常的生命活动 （4）微量元素在生物体内含量虽很少，却是维持正常生命活动不可缺少的下列实例可证实该理论的是（ ） A.缺Mg时叶片变黄          B.油菜缺B时只开花不结果 C.动物血液中钙盐的含量太低会抽搐  D.缺P会影响ATP的合成 B （1）Fe2＋参与血浆蛋白的组成，说明无机盐 。 是细胞中某些化合物和细胞结构的重要组成成分 （2）用含钙的生理盐水灌注蛙心，可跳动数小时，说明钙盐 。 维持细胞和生物体正常的生命活动 课堂小练 实验 验证某种无机盐是否为植物生长发育所必需的 作物生长中，由于施肥不均，或者土壤中营养元素的不均衡，均会导致某些元素的缺少或者过量，此外各元素之间的相互作用，也会影响到元素的吸收和平衡，都会造成作物外在的各种缺素现象。 实验 验证X无机盐是否为植物生长发育所必需的 实验设计 对照组： 实验组： 幼苗🌱+含X的完全培养液→正常生长 幼苗🌱+缺X的完全培养液→表现出症状+加X→恢复 探究某种矿质元素是否是植物生长的必需元素 Mg ━━ Ca ━━ Fe ━━ I- ━━ N- ━━ P- ━━ Na K ━━ B- ━━ 叶绿素成分 维持生命活动，牙齿和骨骼的重要成分 血红蛋白的成分 维持细胞外液的渗透压 甲状腺激素成分 蛋白质、核酸等的成分 核酸、磷脂等的成分 促进花粉萌发和花粉管伸长 二、细胞中的无机盐 2＋ 2＋ 2＋ ＋ ＋ —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，设计实验探究某无机盐M是否是植物必需的无机盐。 （1）、材料 生长状态相同、长势良好的植物若干，全营养培养液，缺M的培养液，无机盐M。 （2）、实验思想 设置对照实验(设某种无机盐为M)。 —证明某种无机盐是否是植物必需的方法— （以Fe元素为例） 生长状况相同的正常同种植物分两组 甲组：缺Fe的完全培养液 乙组：完全培养液 出现缺乏症 植物正常生长 加入Fe元素再培养 缺乏症消失 Fe为植物生长的必需元素 植物正常生长 Fe为植物生长的非必需元素 $$