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 第二章 组成细胞的分子 本节聚焦: 水在细胞中以什么形式存在？具有哪些重要作用？ 为什么细胞中的无机盐含量很少，作用却很重要？ 植物根系为什么这么发达？ 为了获取充足的水分 水资源匮乏 水是生命之源！ 任务1 认识生物体内水含量及其特点 通过分析表1和表2能得出什么结论？ 水是细胞内含量最高的化合物 不同生物的含水量不同 水生生物含水量 陆生生物 > 对于生物体的细胞来说，水有哪些作用呢？ 结构决定功能 任务2 水分子的结构及其特性 O原子共有8个电子，最外层为6电子，容易获得电子而带有负电 H原子外层只有1个电子，容易失去电子而带有正电 H2O 共用电子对 极性分子 O具有比H更强的吸引共用电子的能力，使O原子一端稍带负电荷，H原子一端稍带正电荷。 氢键 由于水分子的极性，当一个水分子的O端靠近另一个水分子的H端，它们之间的静电吸引作用形成一种弱的引力，称为氢键。 活动1 水为什么是良好的溶剂 水对无机盐的溶解性（以食盐为例） 食盐的溶解实验 任务3 水的功能 细胞内含量较高的无机盐的溶解度表 水对无机盐有着良好的溶解性 2.水对分子的溶解（以白砂糖为例） 羟基 极性分子 羟基 氢键 水的作用一： 是细胞内良好溶剂 水的作用二： 参与许多生物化学反应 活动2 水在常温下为什么是液态 水的作用三： 为细胞提供液体环境 讨论：比热容大的物质有什么特点？ 当吸收或放出同样热量时，比热容大的物质温度变化较小。 活动3 水与生命系统的稳定性 人体体温维持：产热和散热的平衡 水的作用四： 参与物质运输 （运送营养物质和代谢废物） 任务4 水的存在形式 挤压西瓜 挤压凉粉 自由水：以游离形式存在，可以自由流动 （约占细胞内全部水的95％） 特点： 易流动，易蒸发，有溶解性 结合水：与细胞内其它物质相结合的水 (约占细胞内全部水的4.5％) 特点： 不易散失，失去流动性和溶解性 结合水的结合类型 思考： 血液与心脏含水量相差无几，但两者的形态却截然不同，这是为什么？ 血液83% 心肌79% 【提示】水的存在形式不同。 血液中主要是自由水， 心脏中结合水比例相对较高。 判断：以下实例中水主要以什么形式存在？ 1.刚刚收获的小麦种子经暴晒，失去的大量水分 2.再将晒干的种子放在试管内用酒精灯加热，试管壁上出现的小水珠 自由水 结合水 自由水与结合水是否存在联系呢？ 活动1 自由水和结合水在一定条件下可以相互转化 探究：鸡蛋清的流动性变化 问题：鸡蛋清的流动性怎样？ 数据：鸡蛋清含水量高达88% 猜测：鸡蛋清流动性较强 结论： 相比水，鸡蛋清流动性较差 增加实验步骤：对鸡蛋清进行盐析 结论： 相比水，盐析后鸡蛋清在析出蛋白质后，流动性增强，与水接近 自由水 结合水 转化 1.结合水转化为自由水 凝血过程示意图 2.自由水转化为结合水 纤维蛋白 纤维蛋白原 转化 自由水 结合水 活动2 自由水和结合水的相对含量与细胞代谢及抗逆性的关系 分析： 从图中可以看出随着时间的变化冬小麦体内自由水和结合水含量呈现什么变化？ 随着时间变化，温度逐渐变低， 在一定范围内，结合水的相对含量不断上升，自由水的相对含量不断下降。 结合水高的植物，抗逆性较强 自由水高的植物，代谢较旺盛 自由水/结合水 自由水/结合水 比值高： 比值低： 代谢强，抗逆性弱 代谢弱，抗逆性强 活动2 自由水和结合水的相对含量与细胞代谢及抗逆性的关系 问题： 1.为什么种子入库储藏前要经过晾晒？ 种子萌发时为什么要加水？ 2.植物在应对干旱胁迫时自由水和结合水的 比例怎样变化？ 减少自由水含量，降低细胞代谢，延长储藏时间 增加自由水含量，增强细胞代谢 降低 某运动员饮料的化学成分表 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 某常规饮料的化学成分表 项目 营养素参考值 能量 2% 蛋白质 0% 脂肪 0% -饱和脂肪酸 0% 碳水化合物 4% -糖 钠 1% 这两种饮料在成分上有什么区别？ 运动员饮料的成分更复杂，无机盐种类更多。 运动员在运动中会大量出汗，出汗时会排出大量无机盐， 所以要给他们补充无机盐。 为什么要添加无机盐？ 二、细胞中的无机盐 活动 体验获取无机盐 点燃花生种子 燃烧过的花生种子 灰白色灰烬 无机盐存在形式： 大多数以 的形式存在，少数以化合物形式存在 离子 阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 任务 无机盐的作用 表1 细胞中各种化合物的含量 活动1 探究无机盐缺乏对生物的影响 病叶 正常叶 缺镁为什么会 导致叶片发黄呢？ ____是叶绿素的重要组成元素 Mg 叶绿体 植物缺镁对光合作用有什么影响？ 为什么？ 孕妇的常规化验单，医生看完后建议补铁，为什么这么建议呢？ 化验单中血红蛋白数值低于正常水平 Fe是血红蛋白中血红素的重要组成元素 缺Fe会导致血红蛋白的合成减少，从而引起贫血 无机盐作用一： 是许多化合物的重要组分 （1）____是构成叶绿素的元素 Mg （2）____是构成血红蛋白的元素 （3）____是组成细胞膜、细胞核的重要成分 P Fe 缺乏元素 症状 Na+ Ca2+ I 活动2 自主阅读课本及查找资料完成表格 人体内缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等。 哺乳动物血液中Ca2+含量太低，会出现抽搐等症状。 人体缺碘会引起甲减、甲状腺肿大等症状。 无机盐作用二： 维持细胞和生物体的生命活动 活动3 分析维持血液PH稳定的原因 人体血液PH值与健康的关系 血 缓冲物质： H2CO3 / HCO3- H2PO4-/ HPO42- 食物中常含一些酸性或碱性物质(如Na2CO3)，人吃后血液的pH一般不会有较大的变化； 剧烈运动会感到腰酸、膝盖酸，是因为产生了乳酸，但我们的pH仍维持在7.35-7.45之间，为什么呢？ （人体主要的缓冲对） 弱酸 弱碱 无机盐作用三： 维持细胞的酸碱平衡 活动4 分析细胞形态的维持 烧苗 烧根 ？ 施肥过多，外界溶液浓度过高引起失水 红细胞在0.9%NaCl溶液中 （生理盐水） 细胞维持正常形态 失水皱缩 吸水膨胀 ？ 无机盐作用四： 维持细胞的渗透压平衡 无机盐 自由水 ①细胞内良好的溶剂 细胞中的无机物 水 结合水 含量 功能 含量 功能 ①作为细胞结构的重要组成部分 ①许多化合物的重要组分 大多数以离子形式，少数以化合物形式存在 功能 含量 存在形式 存在形式 （95.5 %） （细胞鲜重的1%~1.5%） （4.5 %） ②增强细胞抗逆性 ④运输营养物质和代谢废物 ②参与细胞内的生化反应 ③为绝大多数细胞提供液体环境 ④维持细胞的渗透平衡 ②维持细胞和生物体的生命活动 ③维持细胞的酸碱平衡 相互转化 课 堂 小 结 Lavf58.20.100 Lavf58.20.100 $$