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

分析生活中常见的功能性饮料，里面的成分包括哪些？ 第2节 细胞中的无机物——水和无机盐 【 问题·探讨 】 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 提供能量 调 味 补充失去的水（解口渴） 补充失去的无机盐（解体渴） 为了补充汗液中损失的无机盐； 1、喝饮料主要是给身体补充水。水在人体中起什么作用？ 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？ 课本P20正文第二段 一、细胞中的水 1、水含量的特点 特点②：生物体的含水量与生物的生活环境密切相关， 不同种类的生物含水量不同， 水生>陆生 问题1：不同生物体内含水量是否一样，有哪些特点？ 水母 97% 鱼类 80%--85% 藻类 90% 高等动物 65% 蛙 78% 高等植物 60%~80% 特点①：在活细胞中含量最多的化合物是水 问题2：不同的生长发育时期含水量是否一样，有哪些特点？ 特点③：同一生物不同生长发育时期含水量不同。 幼儿>成年>老年 幼嫩细胞>成熟细胞>衰老细胞 男性＞女性 1、水含量的特点 问题3：同一个体，不同器官或组织含水量是否一样，有哪些特点？ 特点④：同一生物不同器官、组织含水量不同。一般代谢旺盛的器官、组织含水量 高 。 血液＞骨骼肌＞牙齿 【思考】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？ ①.自由水 以游离的形式存在，可以自由流动（95.5%），能自由流动，容易散失。 ②.结合水 与细胞内其他物质相结合的水（4.5%），不容易流动，不容易蒸发。 2.水的存在形式及作用 与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分。 作用：细胞结构的重要组成成分 阅读教材20-21页的内容，探究：自由水的作用有哪些？ 体会水分子结构与功能相适应的关系。 自由水的作用： ①是细胞内良好的溶剂 ②参与细胞内生物化学反应 ③为细胞提供液体环境 ④运输营养物质和代谢废物 （1）水分子是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,使得水是良好的溶剂。 （2）水分子的氢键不断地断开，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体的状态，具有流动性。 （3）由于氢键的存在，水具有较高的比热容，温度不易发生改变，维持生命系统的稳定性 沙漠中的植物 热带雨林中的植物 思考： 1.图片中谁的结合水含量更多？ 谁的自由水含量更多？ 谁的代谢旺盛？ 谁的抗逆性更强？ 2.自由水、结合水含量大小与代谢、抗逆性有何联系？ 两者能否相互转化？ 一般而言，自由水含量越高，代谢越旺盛，抗逆性弱。 结合水含量越高，代谢越缓慢，抗逆性越强。 温度降低 结合水 自由水 温度升高 实例：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。 【讨论任务一】分析细胞中水的存在形式及其相互转化 思考： 1.刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储藏，原因是什么？种子还有活性吗？ 2.如果将晒干的种子放在试管中加热烘烤，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？ 3.晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，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？ 将种子晒干是为了减少自由水的含量而使其代谢水平降低，延长储存时间。种子仍保留活性，仍能萌发。 该过程中种子丢失的主要是结合水。 烘烤后的种子细胞结构被破坏，种子失去活性，不再萌发。 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。 8 分类 自由水 结合水 概念 水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水。 与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水。 含量 多、占细胞水分的95.5% 少、占细胞水分的4.5% 功能 ①细胞中的良好溶剂 ②细胞内的许多生化反应 ③运输营养物质和代谢废物 ④为细胞提供液体环境中 与其他大分子物质一起构成细胞的组成成分 与代谢和抗性之间的关系 含量高时，新陈代谢旺盛 抗逆性差 含量高，新陈代谢慢 抗逆性强 课堂小结 点燃小麦种子，最终会得到一些灰白色灰烬，这些灰烬是 。 无机盐 2.存在形式; 细胞中大多数无机盐以 的形式存在。 含量较多的阳离子： Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 含量较多的阴离子： Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 1.在细胞中的含量： 仅占细胞鲜重1%～1.5% 离子 二、细胞中的无机盐 —少数以化合物形式存在 化合物形式... text has been truncated due to evaluation version limitation. 11 资料1 下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构图 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。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。 讨论 1.植物体缺Mg会影响光合作用，为什么? 有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血? 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。 镁是叶绿素的重要成分 铁(Fe2+)是血红素的重要成分 P是组成细胞膜、细胞核的重要组成成分，也是细胞许多必不可少的化合物的成分。 功能一：无机盐是一些化合物的重要组成成分 功能二：无机盐可以维持细胞和生物体的生命活动 分析探究无机盐的功能 大家都有这样的体会，进行剧烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等，这是因为运动时产生了乳酸，但体液的PH没有因此而降低，还是维持在7.35-7.45之间，为什么呢？ 乳酸 + NaHCO3 = 乳酸钠 + H2CO3 CO2 + H2O 分析探究无机盐的功能 功能三：无机盐可以维持细胞的酸碱平衡 功能四：无机盐可以维持细胞的渗透压平衡 部分离子的作用 Mg2＋ ━━ Ca2＋ ━━ Fe2＋ ━━ I- ━━ Na＋/ Cl- ━━ K+ ━━ B- ━━ HCO3-/ HPO4 2- ━━ 叶绿素成分，缺影响光合作用 缺钙：抽搐，钙过多：患重症肌无力 血红素的成分，缺铁使人贫血 维持细胞外液的渗透压 缺导致甲状腺肿大，幼年缺碘呆小症， 过多导致甲亢 促进花粉萌发和花粉管伸长，缺导致开花不结果 维持细胞内液的渗透压 维持细胞外液的酸碱度 P---细胞膜、核膜、核酸、磷酸的重要成分 【探究无机盐X是否为植物生长发育所必需】 实验方案： 观察含全部营养的培养液中去掉该元素前后的植株生长情况 【探究无机盐X是否为植物生长发育所必需】 设计思路： 以钾为例 将生长状况相同的正常植物分为两组 甲组：缺钾培养液 乙组：完全培养液 若出现缺乏症 若植物 正常生长 加入钾元素再培养 缺乏症消失 则钾为植物生长必需元素 则钾不是植物生长必需元素 实验组中加入钾的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。 该方案也可用于检测某种矿质元素是否是植物正常生长的必需元素。 每组放入的植物不能是一株，因为一株植物存在偶然性。 “焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。请完善实验步骤探究小麦“焦边”是由缺钾导致的，准备以下材料用具：若干株长势基本相同的小麦幼苗、浓度相同的全素培养液、缺钾全素培养液等。 (1)实验步骤： ①取两只广口瓶，编号为甲、乙。在甲瓶加入100 mL的全素培养液，向乙瓶中加入 　 ②将________________________________________________ 分别栽种在甲、乙培养瓶中； ③在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察_______________________________。 (2)实验结果与结论： ①若甲瓶的小麦幼苗正常生长，_____________________________________________________， 则说明小麦叶片“焦边”是由缺钾引起的； ②若_________________________________________________， 则说明小麦叶片“焦边”不是由缺钾引起的。 (3)通过实验证实“焦边”是由缺钾导致的，为增强实验的说服力，在上述实验的基础上如何改进完善？ ________________________________________________________________________ 100 mL缺钾全素培养液 长势基本相同的小麦幼苗随机均分为两组 小麦叶片是否出现“焦边”现象 乙瓶的小麦叶片出现“焦边”现象 甲、乙瓶中的小麦均未出现“焦边”现象 可以在缺钾全素培养液中加入钾，观察小麦叶片生长是否恢复正常。 1．研究发现用不含Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时，蛙心收缩不能维持；用含有少量Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时，心脏能持续跳动数小时。这说明Ca2+和K+（ ） A．为蛙心脏的持续跳动直接提供能量 B．对维持蛙心形态有重要作用 C．对维持生物体正常生命活动有重要作用 D．是构成细胞内某些复杂化合物的重要成分 2．下列关于细胞中的无机物叙述正确的是（ ） A．细胞中的无机盐均以离子的形式存在 B．饮料中的水进入细胞，可起到溶剂和运输的作用 C．饮料中无机盐能被人体直接吸收，可以快速提供能量 D．大量出汗后，需要补充无机盐，主要目的是维持人体酸碱平衡 B C 3．虽然无机盐在细胞中的含量仅占细胞鲜重的1%~1.5%，但许多无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。下列相关叙述正确的是（　　） A．人体内缺乏Na+会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，引发肌肉酸痛、乏力等 B．Fe是构成血红蛋白的重要元素，主要存在于氨基酸的R基上，缺Fe会导致贫血 C．P是组成核酸、蛋白质和ATP 的必需成分，植物体缺P常表现为生长发育不正常 D．哺乳动物血液中必须有一定量的Ca2+但如果含量太高，动物会出现抽搐等症状 4．苹果含有微量元素Zn，而Zn是构成与记忆力息息相关的物质不可缺少的元素，儿童缺锌会导致大脑发育不良，因此苹果又被称为“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．对调节细胞内的渗透压有重要作用 D．对维持生物体的生命活动有重要作用 A D 5．下列有关水和无机盐的说法中错误的是（ ） A．HCO3-既能维持细胞的渗透压，又能维持细胞的酸碱平衡 B．人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性升高，最终引发肌肉酸痛、无力等 C．心肌坚韧，血液呈液态，但两者含水量相差无几，原因是心肌内结合水相对含量较高 D．水能溶解、运输营养物质和代谢废物，并维持细胞形态 6．植物利用硝酸盐需要硝酸还原酶，缺Mn2+的植物无法利用硝酸盐。据此，对Mn2+的作用，正确的推测是（　　） A．对维持细胞的形态有重要作用 B．对维持细胞的酸碱平衡有重要作用 C．对调节细胞的渗透压有重要作用 D．Mn2+是硝酸还原酶的活化剂 B D $$