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

温故知新 板书 2019人教版必修1《分子与细胞》 第二章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物 必修一 分子与细胞 课堂导入 MARS 火星上到底有没有液态水的存在？如果有，就可能存在生命吗？ 4 01 细胞中的水 XI BAO ZHONG DE SHUI 01 01.细胞中的水 水 你觉得水对生命有何重要意义？ 经过上一节的学习，我们知道了活细胞中含量最多的化合物是什么？水 6 水真的如此重要？ 地球表面约3/4的部分是水 我们的胚胎发育离不开水 一个人在极限状况下，可坚持20天以上不进食。 一个人不喝水，3天后造成机体严重损害 01.细胞中的水 从宏观角度来讲：。。。。 几种不同生物体内水的不同含量 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物 水含量% 97 80-85 78 65 90 60-80 1.不同生物的含水量是不同 。 人体不同生长时期体内水的具体含量 生长时期 幼儿 成年 老年 所占比例% 77 60 50 人体中不同器官或者组织中水的主要含量 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液 所占比例 10 22 76 79 83 2.不同的生长发育阶段，体内的含水量也是不同 。 3.同种生物不同组织、器官的含水量也是不同 。 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 那么体内含量这么多的水起着哪些作用呢？从课本上找出来。然后做思考题 组织器官 心脏 血液 质量分数％ 79 ％ 83 ％ 01.细胞中的水 请从课本上找出答案：看它们形态的差别bai，主要看自由水与du结合水含量的差别。心脏和血zhi液含水量差不多，但心脏的结合水含量较dao多，主要用于构成细胞结构，因此呈固态。而血液中自由水含量较多，主要来运输营养物质与废物，因此呈液态。总之一句话，他们的自由水与结合水含量不同。 01 细胞中的水 2、水的存在形式及作用 种类 结合水 自由水 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 含量较稳定，不易散失 存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，失去流动性和溶解性。 ①细胞内的 ； ②参与细胞内的 ； ③为细胞提供 ； ④运送 和 ； 自由水的作用都跟细胞内的生化反应（代谢）有关。 思考 1 我们吃西瓜时会有很多的水分流出，这些水分来自于细胞内 ，而且这些水分是甜的，这说明了什么样的问题呢？ 水是细胞内的良好溶剂 01.细胞中的水 先让他们看看书！ 光合作用：CO2+H2O （CH2O）+O2 水参与细胞内化学反应 光能 叶绿体 有氧呼吸：C6H12O6+6H2O+6O2 6CO2+12H2O+能量 酶 01.细胞中的水 思考 2 对于多细胞生物体来说，绝大多数细胞都要浸润在含有水的环境中才能够得以生存。 水为生物体的细胞提供液体环境 01.细胞中的水 思考 3 人体吸收的营养物质一般随血液运送到全身各个细胞； 人体代谢产生的废物大部分以尿液的形式排出。 运送养料和代谢废物 01.细胞中的水 思考4 01 细胞中的水 2、水的存在形式及作用 种类 结合水 自由水 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 含量较稳定，不易散失 存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，失去流动性和溶解性。 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 自由水的作用都跟细胞内的生化反应（代谢）有关。 阅读P20-21的小字部分，思考： 1、为什么水是良好的溶剂？ 2、水具有流动性的原因？ 3、水具有较高比热容的原因？有什么好处？ 01 细胞中的水 H2O分子 共用电子对 H H O 01 细胞中的水 （1）水为什么是细胞内的良好溶剂？ （1）水为什么是细胞内的良好溶剂？ O H H H2O分子 共用电子对 - + + H H O 01 细胞中的水 表面上看，两者是通过共用电子对形成了化学键，但就像两个强弱联手的国家，资源分配会更多地偏向强国一样，由于O和H原子吸引电子的能力差异较大，电子对也会更多地偏向O原子，而且我们都知道，电子是带负电的，所以这样一来，虽然整个水分子是不带电的，但是局部依然带电，靠近O的部位带负电，靠近H的部位带正电。我们把类似这样的分子称为极性分子，水分子就是典型的极性分子。水作为生命之源，其极性分子的特性就是重要的原因，我们待会儿再解释。 18 清水中加入NaCl颗粒 NaCl颗粒被溶解 （1）水为什么是细胞内的良好溶剂？ 01 细胞中的水 （1）极性分子——良好溶剂 Na+会到哪去？Cl-会到哪去？水是极性分子，带正电或负电的分子容易与之结合，故是良好溶剂 01 细胞中的水 （2）水具有流动性的原因？ 氢键的力较弱——流动性 氢键比化学键弱，易被破坏，又容易形成，使得水成了一种“剪不断理还乱”的液体流动态，正所谓抽刀断水水更流，BIM是这个道理。 比热容是指使单位质量物体改变单位温度时所吸收或释放的能量。 由于水分子之间数量众多的氢键，所以一方面，想要让液态的水升温后沸腾至气化状态，就必须先破坏这种分子之间的作用力；另一方面，温度已经升高的水在降温时也会释放出更多地热量，很好地起到了缓冲的作用。 01 细胞中的水 （3）水具有较高比热容的原因? 有氢键——较高比热容， 维持生命系统的稳定性 氢键比化学键弱，易被破坏，又容易形成，使得水成了一种“剪不断理还乱”的液体流动态，正所谓抽刀断水水更流，BIM是这个道理。 比热容是指使单位质量物体改变单位温度时所吸收或释放的能量。 由于水分子之间数量众多的氢键，所以一方面，想要让液态的水升温后沸腾至气化状态，就必须先破坏这种分子之间的作用力；另一方面，温度已经升高的水在降温时也会释放出更多地热量，很好地起到了缓冲的作用。 1、为什么水是良好的溶剂？ 2、水具有流动性的原因？ 3、水具有较高比热容的原因？有什么好处？ 01 细胞中的水 极性分子——良好溶剂 氢键的力较弱——流动性 有氢键——较高比热容，维持生命系统的稳定性 浸泡过的湿种子和干种子谁的新陈代谢更强？ 自由水的含量越高，新陈代谢越旺盛 湿种子的新陈代谢更强 湿种子的自由水含量更高 北方小麦在麦穗上下雨发芽 23 热带雨林和沙漠里的植物谁的结合水更多，谁的抗逆性能力强？ 结合水的含量越高，抗逆性越强 沙漠中的植物结合水更多 沙漠中的植物抗逆性更强 一个鸡蛋和一杯西瓜汁放冰箱 谁先结冰 怎样辨别新鲜鸡蛋和臭鸡蛋呢？ 新鲜鸡蛋清是液态胶状，臭鸡蛋清相对更“稀”。为什么呢？ 那是因为在新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为结合水，是细胞和生物体的组成成分； 而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分结合水被释放出来，转变为自由水。 那血液凝固又是 水转变成 水 由此可见自由水与结合水可互转换的 自由 结合 自由水与结合水如何相互转化 转化条件： 温度 自由水 结合水 升高 降低 （在一定范围内） 农民晒葵花籽主要失去的是什么形式的水？那炒葵花籽呢？ 自由水 结合水 思考： 结合水含量越高，抗性相对较强 28 思考下列实际问题，做出合理推测： (1)新鲜小麦种子放在阳光下，质量减轻的原因是什么？ 提示　自由水散失。 (2)干种子用水浸泡后仍能萌发说明什么？ 提示　失去自由水的种子仍能保持其生理活性。 (3)干种子不浸泡就不萌发，原因是什么？ 提示　自由水越少，代谢强度越低。 (4)种子晒干后储存的原理是什么？ 提示　减少自由水含量，降低呼吸作用，延长种子储存时间。 (5)低温环境减少花卉浇水的原因是什么？ 提示　降低自由水与结合水比值，提高植物对低温的抗性。 深化探究 · 解决问题疑难 即时训练 ④ ⑤ ③ 自由水 结合水 细胞中的无机盐 XI BAO ZHONG DE WU JI YAN 02 31 大量运动之后，我们都会喝水，为身体补充水分，前面学习我们也知道了水对生命的重要性，你会选择喝娃哈哈纯净水还是佳得乐呢？为什么？ 流汗会带走大量的水分和无机盐。 32 02 细胞中的无机盐 1、无机盐的存在形式 2、含量： ①大多数以离子形式存在 ②少量以化合物形式存在，如:牙齿中CaCO3 含量少代表不重要吗？ 很少，仅占1％－1.5％ ▲阳离子：Na+/K+/Ca2+/Mg2+/Fe2+/Fe3+等。 ▲阴离子：Cl-/SO42-/PO43-/HCO3-等。 02 细胞中的无机盐 2、无机盐的功能 血红素分子（局部） 资料1 下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构图 一种叶绿素分子（局部） 讨论 ：1.植物体缺Mg会影响光合作用，为什么? 2.有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血? 02 细胞中的无机盐 2、无机盐的功能 资料 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：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。 功能一：是某些化合物的重要组分 02 细胞中的无机盐 2、无机盐的功能 实例二：哺乳动物血钙太低时，会出现抽搐现象。 实例一：Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低，进而引发发 肌肉酸痛、无力等。 功能二：维持细胞和生物体的正常生命活动 02 细胞中的无机盐 2、无机盐的功能 进行剧烈运动之后, 会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸, 但体液中的PH并没有明显降低，还维持在7.35-7.45，为什么？ 剧烈运动时：H+ H2O+CO2由肺排出 + NaHCO3 Na+ + H2CO3 功能三：维持细胞的酸碱平衡 蔬果中的碱：OH- + H2CO3 过多HCO3-由肾脏排出 H2O + HCO3- 02 细胞中的无机盐 2、无机盐的功能 血浆的缓冲物质包括NaHCO3/H2CO3、Na2HPO4/NaH2PO4等，其中以H2CO3/NaHCO3为主的缓冲对来调节并维持pH平衡。 功能三：维持细胞的酸碱平衡 9% 0.09% 皱缩 膨胀 在医院打点滴的时候我们的药水都是溶解在0.9%的NaCl中或者是葡萄糖溶液中。为什么是用0.9%的NaCl，高于或低于这个值行不行。 4、维持细胞渗透压 无机盐的作用 再比如：腌黄瓜，黄瓜怕碎加盐，过一会会析出水分 生理功能 举例 组成某些复杂化合物 ①Mg是叶绿素分子必需的成分； ②Fe是血红素的重要成分； ③P是细胞必不可少的许多化合物的成分 维持细胞和生物体的生命活动 ①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等； ②血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状 维持生物体内的平衡 ①酸碱平衡； ②渗透压的平衡 小结：无机盐在细胞中的含量很少，但是作用很大。 02 细胞中的无机盐 2、无机盐的功能 40 03 随堂演练 知识落实 SUI TANG YAN LIAN ZHI SHI LUO SHI 41 1.(2019·菏泽高一检测)下列关于植物体内水分的叙述，错误的是 A.植物体内的水分参与营养物质的运输 B.水是构成叶肉细胞的重要化合物之一 C.自由水可作为细胞内化学反应的反应物 D.同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的含水量相同 √ 自我测验 42 2.(2019·大同高一检测)下列关于细胞中含水量的叙述，不正确的是 A.水是人体细胞内含量最多的化合物 B.老年人细胞中含水量比婴儿要少 C.越冬植物的细胞内自由水和结合水含量比值一般较高 D.新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水较多 √ 自我测验 43 3.(2018·北师大附中期中)下列关于无机盐的说法，错误的是 A.维持细胞的酸碱平衡 B.细胞内某些复杂化合物的重要组成成分 C.在细胞中大多数以化合物的形式存在 D.炎炎夏日在室外作业的人应多喝淡盐水 √ 自我测验 44 4.(2018·徐州高一检测)苹果含有微量元素锌，而锌是构成与记忆力息息相关的核酸和蛋白质不可缺少的元素，儿童缺锌就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 √ 自我测验 45 5.下列有关水和无机盐的叙述，错误的是 A.夏季植物叶片由绿变黄，可能是土壤缺Mg所致 B.正常人饮食不当出现贫血，可能是食物中缺Fe所致 C.自由水与结合水在一定条件下可以相互转化 D.细胞内结合水越少，抗逆性越强 √ 自我测验 46 学习小结 课程小结 47 Lavf58.29.100 Content Adaptive Encoding 3.0 $$