内容正文:
2.2 细胞中的无机物
人教版(2019)必修一第二章第2节
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,结合此表思考讨论以下问题。
1.喝饮料主要给身体补充水,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?
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
氯化钠 1.0
氯化钾 0.1
磷酸二氢钠 0.1
磷酸二氢钾 0.1
碳酸氢钠 0.1
问题探讨
2
说出水在细胞中的存在形式和作用。
说出无机细胞中的存在形式和主要作用。
学习目标
活动1:探讨不同生物体内的含水量,分析材料得出结论。
依据上表中的数据,你能找到什么规律?
不同种生物的相对含水量(%)
生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物
相对含水量 97% 80%~85% 78% 65% 90% 60%~80%
探究活动1:细胞中的水
1、水在构成生物体的化合物中含量第一;
2、不同种生物含水量不同;
3、水生生物含水量一般比陆生生物高。
一、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
同一生物体,不同组织、器官中的含水量不同
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?
活动2:探讨同一生物体不同器官的含水量,分析材料得出结论。
一、细胞中的水
自由水
(占细胞内全部水的95.5%)
结合水
(占细胞内全部水的4.5%)
功能:1.细胞内良好的溶剂
2.参与生物化学反应
3.为细胞提供液体环境
4.运输营养物质和代谢废物
功能:组成细胞结构的重要成分
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
归纳1:水的存在形式及其功能
一、细胞中的水
1.自由水与结合水的相互转化
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。
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、抗寒、抗热性能)
2.自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系
归纳2:自由水和结合水转化及与细胞代谢关系
温度降低
结合水
自由水
温度升高
新陈代谢速率
抗逆性
自由水
结合水
核心●归纳
O
H
H
O
H
H
2.正负电荷中心不重合的现象
叫做分子的极性
构成生物的分子大部分都是极性的,根据相似相溶的原理水就成为了一种很好的溶剂
1.一个水分子是由2个H原子和一个O原子构成的
H原子和O原子吸引电子的能力不一样,O原子更容易吸引电子,使得整个水分子中O原子一侧带负电。
3.O原子一侧带负电,H原子另一侧带正电
两个水分子之间会产生一定的吸引力,这种作用力叫氢键。氢键是一种比较弱的作用力能不断地断裂,又不断形成使得水在常温下具有流动性。
探究活动2:水的分子结构
8
O
H
H
-
+
+
O
H
H
-
+
+
O
H
H
-
+
+
氢键
1.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
因此,水是良好的溶剂。
2.水分子之间形成氢键
氢键比较弱,易被破坏,不断断裂又不断形成,
使水能维持液体状态
3.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
水分子的特性
9
1.每年的3月22日是“世界水日”。下列有关水对生命活动影响的叙述,不正确的是 ( )
A.晒干的小麦种子不含自由水,代谢强度低,便于储藏
B.氢键的存在,使水的温度相对不易改变,对维持生命系统稳定性十分重要
C.影响细胞内含水量的因素有生物种类、发育阶段、组织器官种类等
D.水是极性分子,带电荷的分子或离子都易与水结合,可作为良好的溶剂
√
晒干的小麦种子自由水含量较少,代谢强度降低,便于储藏,A错误;
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发生改变,对维持生命系统稳定性十分重要,B正确。
知识点1习题检测
一、细胞中的水
2.在冬季来临过程中,冬小麦体内的自由水和结合水的含量变化如图所示,下列说法错误的是
A.a存在形式的水主要与蛋白质、多糖等物质
结合
B.b是细胞中绝大部分水的存在形式,是可以
流动的
C.a/b上升,细胞代谢水平增强
D.b/a下降,细胞抵抗寒冷的能力增强
√
一、细胞中的水
当你点燃一束蒲公英,待它烧尽后剩下的白色灰烬,就是植物细胞中的无机盐。
探究活动3:细胞中的无机盐
12
大多数以离子形式存在
阳离子:Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
阴离子:Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
,少数以化合态形式存在
含量很少,仅占1%-1.5%
归纳1:无机盐的存在形式和含量
1
2
一、细胞中的水
材料1 一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如图:
活动1:阅读课本P21-22楷体字部分,分析并探究无机盐的作用
无机盐可维持细胞的渗透压平衡
材料2 当人体需要补充盐溶液或输入药物时,应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂,以保证人体细胞的生活环境维持在稳定的状态.
无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分
一、细胞中的水
材料4 足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象,此现象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”。
无机盐对维持正常生命活动有着重要意义
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H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质,可以中和这些变化。
无机盐对维持细胞的酸碱平衡非常重要
一、细胞中的水
无机盐
是构成细胞内化合物的重要组成成分
维持细胞和生物体的生命活动有重要作用
维持细胞的酸碱平衡
归纳2:无机盐的生理功能
维持细胞的渗透压平衡
一、细胞中的水
3.在某地的马拉松比赛中,香蕉是沿途补给站的标配,其中富含的钾离子能够增强神经和肌肉的兴奋性,强化肌力及肌耐力。该事实说明钾离子的生理作用是 ( )
A.为肌肉收缩持续提供能量
B.维持机体酸碱平衡
C.细胞内某些复杂化合物的重要组成成分
D.对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用
√
知识点2习题检测
一、细胞中的水
课后小结
设计实验:验证叶片焦边是由缺钾引起的
课后作业
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