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2章 组成细胞的分子 必修一 细胞中的水 1 一、水的分子结构 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。 2 一、水分子的结构 O H H - ＋ ＋ O H H - ＋ ＋ O H H - ＋ ＋ 氢键 2.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。 3.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 4.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 3 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？ 水的存在形式不同。 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心脏 血液 质量分数/% 10 22 76 79 83 人体中几种不同组织或器官的含水量 1.水在细胞中以什么形式存在？ 任务一 阅读 P20-21 2.细胞中的水具有哪些作用 细胞中的水 1 二、细胞中水的存在形式及功能 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。 6 二、细胞中水的存在形式及功能 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 自由水 结合水 存在形式 功能 功能 细胞内良好的溶剂 参与许多化学反应 为细胞提供液体环境 运送营养物质和代谢废物 可转换 种子烘干丧失的水 种子晒干丧失的水 生物体的一切生命活动都离不开水 7 思考：种子从休眠与萌发过程中，种子内的结合水和自由水的含量和比例是怎么变化的？ 细胞中的水 1 三、自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系 1 8 自由水与结合水的关系 一般而言，自由水含量越高,代谢越旺盛。 哪一个新陈代谢旺盛？ 哪一个自由水含量更多呢？ 结合水含量越高，抗逆性相对越强。 谁的结合水含量更多呢？ 谁的抗逆性更强呢? 抗逆性——细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力 （如：癌细胞、种子萌发等） 细胞中的水 1 1 ⑴自由水和结合水在一定条件下存在着动态转化。 结合水 代谢增强，抗逆性降低 代谢缓慢，抗逆性增强 自由水 (2)两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织细胞的代谢速率 自由水的比例高——代谢活跃 结合水的比例高——代谢下降，动植物抗旱抗寒能力增强，以适应不良条件 （如：动物的冬眠） 10 三、自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系 生活中的现象 对此现象的解释 种子在贮存时需将种子晒干 干种子用水浸泡后仍能萌发 低温环境下减少花卉浇水 干种子放在试管中加热有水珠 炒熟的种子浸泡后不萌发 减少自由水含量，降低种子的代谢， 延长种子寿命 失去自由水的种子仍保持其生理活性 提高花卉对低温的抗性 种子晒干后，仍含有结合水， 用酒精灯加热会失去结合水 失去结合水的细胞失去生理活性 11 四、水的含量 （1）生物种类 水生生物 陆生生物。 （2）生长发育阶段 幼儿____成年； 幼嫩部分____成熟部分。 （3）组织器官种类与代谢程度 牙齿___骨骼____血液。 > > > < < 在不同情况下细胞含水量的高低 12 细胞中的无机盐 2 细胞中的无机盐 2 无机盐 将烘干的骨、小麦种子和植物秸秆等点燃烧尽, 最终都会得到一些灰白色的灰烬 , 请问这些灰烬是什么呢 ? 15 1.无机盐在细胞中以什么形式存在？ 任务二 阅读 P21-22 2.细胞中的无机盐具有哪些作用 细胞中的无机盐 2 一、无机盐在细胞中的含量 极少，仅占细胞鲜重的1%～1.5%。 二、无机盐在细胞中的存在形式 2.少数无机盐可以 形式存在，如CaCO3构成牙齿、骨骼。 1.细胞中大多数无机盐以 的形式存在。如： ①阳离子： Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 ②阴离子： Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 离子 化合物 17 思考讨论 无机盐的作用 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。 1.植物缺Mg会影响到光合作用，为什么？ 镁是叶绿素的重要组分。 2.有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？ Fe是构成血红素的元素。 18 思考讨论 无机盐的作用 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。 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， 也是细胞必不可少的许多化合物的成分。 19 细胞中的无机盐 2 三、无机盐的生理功能 1.构成细胞中某些复杂化合物的组成成分 物质名称 特征元素 共有元素 ATP C、H、O、N 叶绿素 血红蛋白 甲状腺激素 胰岛素 ATP P Mg S、Fe I S 20 三、无机盐的生理功能 2.维持细胞和生物体正常的生命活动 ①血钙过高，肌无力；血钙过低，肌肉抽搐。 ②B能促进花粉萌发，花粉管生长，缺B会导致“花而不实”。 Na+、K+ 维持神经细胞、肌肉细胞的兴奋性 Na+人体内缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋降低，最终引发肌肉酸痛、无力等。当大量出汗排除过多无机盐后，应该多喝淡盐水。 21 三、无机盐的生理功能 3.维持细胞的渗透压平衡 （1）细胞外液渗透压 Na+、Cl- （2）细胞内液渗透压 K+ 医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。可以使用0.09%的NaCl？9%的NaCl？ 低渗 高渗 生理盐水 22 三、无机盐的生理功能 4.维持细胞的酸碱平衡 进行激烈运动时，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？ CO2＋H2O 人体依靠无机盐离子H2CO3/HCO3— 等组成的缓冲体系来调节并维持平衡。 乳酸＋NaHCO3 乳酸钠＋H2CO3 23 与生活的联系 患急性肠炎的病人（肚泻）脱水时 输入葡萄糖盐水 大量出汗 应多喝淡盐水 现象 应对措施 细胞中的无机盐 2 四、无机盐生理功能的验证 1.完全培养液 2.缺素培养液 满足植物生长发育必需营养素的培养液。 缺乏植物生长发育所必需的某种或几种营养素的培养液。 25 四、无机盐生理功能的验证 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。 实验组中加入Fe的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。 每组放入的植物不能是一株，因为一株植物存在偶然性。 甲组：实验组; 乙组：对照组。 实验中应保证实验组和对照组中实验材料的统一性，即材料的种类、生长状况等相同； 26 本课小结 细胞中的无机物 水 无机盐 结合水 自由水 细胞的重要组成成分 细胞内的良好溶剂 参加许多生物化学反应（代谢） 是细胞生活的液体环境 运输营养和废物 存在形式 作用 构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分 维持细胞和生物体的生命活动 维持细胞渗透压平衡 维持细胞和生物体的酸碱平衡 主要以离子的形式 小试牛刀 1.下列对于水分和无机盐的叙述，错误的是(　 　) A.细胞中的无机盐有些以化合物的形式存在， 如铁是合成血红蛋白不可缺少的成分 B.植物缺Mg2＋会影响光合作用， 食盐中加碘可预防地方性甲状腺肿 C.各种生物体的生命活动不能离开水 D.休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值上升， 正在萌发的种子中结合水和自由水比值则下降 D 28 2.人体某些组织的含水量近似，但存在形式却不同，例如：心肌含水量约79%，而呈坚韧状态，血液含水量约 82%，却呈川流不息的液态。从水在生物体内的存在形式来看，对这种差异的解释为( ) A.心肌内结合水较多 B.血液中结合水较多 C.心肌内全是结合水 D.血液中全是自由水 A 小试牛刀 29 $$