第2章 第2节 细胞中的无机物 课件2-2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞同步课件PPT（人教版2019）

第2节　细胞中的无机物 第2章 组成细胞的分子 生物 教学目标 ①生命观念:说出水在细胞中的存在形式和作用,认同其在生命活动中具有重要作用。 ②理性思维:运用资料分析法,推理无机盐的生理功能,形成科学的思维方式。 教学重难点 重点： 水和无机盐在细胞中的作用。 难点： 1.结合水的概念。 2.无机盐的作用。 导入新课 问题思考 1.小明身体不适,妈妈去给他拿水,妈妈在给小明拿水时问了三个问题: 你是不是下腹疼痛呢?　小明:不是。 你今天大解过了吗?　小明:大解过了。 你喉咙不舒服吗?　小明:我的喉咙经常会痛。 提示：(1)喝开水会缓解下腹的疼痛;(2)喝凉开水会促进大肠排便,尤其在每天一起床时,既有助于排便又可清肠胃;(3)喝温水润喉,少量食盐又起到消炎的作用,从而缓解喉咙的疼痛。 2.炎热的夏天,运动时流了大量的汗,汗干后衣服和皮肤上有晶体小颗粒,这颗粒是什么呢? 提升： 盐。 一、细胞中的水 新课讲授 新课讲授 项目 每100毫升 营养素参考值/% 能量(ATP) 102千焦 1% 蛋白质 0克 0% 脂肪 0克 0% 碳水化合物(糖类) 6.0克 2% 钠 43毫克 2% 钾 13毫克 1% 一、细胞中的水 材料1:某饮料成分表 新课讲授 化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类和核酸 所占比例/% 70~90 1~1.5 7~10 1~2 1~1.5 材料2:细胞中各种化合物所占比例 材料3:几种不同生物体中水的含量 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 新课讲授 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液 所占比例/% 10 22 76 79 83 材料4:人体中几种不同器官或组织中水的含量 材料5:同种生物,不同生长发育期的含水量 新课讲授 合作探究:据上述材料,总结说明水的含量特点。 答案: ①活细胞中含量最多的化合物是水。 ②不同生物体内水的含量是不同的。 ③同种生物不同的生长发育时期水的含量不同。 二、水的存在形式 新课讲授 新课讲授 自由水和结合水 形式 定义 含量 功能 自由水       特点:易蒸发、不受束缚、可流动 结合水       特点:不易散失、失去 流动性和溶解性 细胞中绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动 与细胞内的其他物质相结合的水 95.5% 4.5% ①细胞内的良好溶剂； ②参与生物化学反应； ③为细胞提供液体环境； ④运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成部分 新课讲授 自由水是可以流动,可以蒸发,可以离析的水分子,那么结合水具体是怎么回事呢? 结合水是在生物体内或细胞内水与蛋白质、多糖等物质以氢键的形式相结合形成的水胶体(蛋白质亲水力强于淀粉,淀粉亲水力强于纤维素),失去流动性,含量比较稳定,不易散失。结合水是细胞结构的重要组成成分,不能溶解其他物质,不参与代谢作用。结合水赋予各种组织、器官一定形状、硬度和弹性,因此某些组织器官的含水量虽多(如人的心肌含水量约占79%),仍呈现坚韧的形态。 氨基、羧基、羟基等均可与水结合,成为结合水 新课讲授 三、水的作用 新课讲授 资料分析 资料1:物质必须溶于水中才能被细胞吸收利用。 资料2:水是光合作用的原料,呼吸作用和许多有机物的合成和分解都需要水的参与。 资料3:人胚胎必须在羊水中发育,红细胞必须浸润在血浆中。 资料4:烘干的小麦种子浸泡之后不能萌发,失去结合水的细胞失去活性。 据资料分析总结水的功能。 结合水:构成细胞的重要成分。 自由水:(1)细胞内良好的溶剂。 (2)参与细胞内的许多生化反应。 (3)运输营养物质和代谢废物。 新课讲授 根据自己已有的知识和生活经验,你还能举出哪些实例,说明生命活动离不开水? 答案: ①在正常情况下,一个人一天需要饮用2 kg水。当人体失去6%的水分时,就会出现口渴、尿少和发热等症状。 ②当人体失水10%~20%时,就会出现幻觉,甚至死亡。对人来说,水比食物还要重要。一个人在饥饿时,可以损失40%的体重而不致毙命,但是如果损失了20%的水分,就能死亡。 ③水在机体内还具有润滑剂的功能,如关节液。动物没有唾液不能进行吞咽。 ④许多动植物的受精作用都离不开水。精子的游动离不开水,一些昆虫和蛙的受精卵要在水里发育。 ⑤…… 新课讲授 四、细胞中的无机盐 新课讲授 实验演示1 将干燥的种子进行烘干 实验结论1:干燥的种子中有结合水。 新课讲授 实验演示2 将烘干的种子继续加热燃烧 实验结论2:干燥的种子燃烧后剩下的白色灰烬就是无机盐。 新课讲授 无机盐 （1）细胞中大多数无机盐以离子形式存在。 （2）无机盐含量很少,仅占细胞鲜重的1%~1.5% 新课讲授 资料一:下图为一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图。 新课讲授 例1:小兰最近总觉得疲乏困倦、头晕眼花,经检查发现体内血红素含量偏低,确诊为缺铁性贫血。 小兰有个疑惑:为什么缺Fe会导致贫血呢? 答案:Fe是构成血红素的元素,缺Fe会导致血红素合成受阻,因而缺Fe会导致缺铁性贫血。 新课讲授 例2:某生物兴趣小组做了个无土栽培实验,与正常植株相比,缺Mg的植株出现叶片发黄的症状。生物兴趣小组的同学经过进一步的实验研究,发现缺Mg的植株光合作用效率降低了,因而他们得出缺Mg影响光合作用的结论,但他们也有一个疑问:为什么缺Mg会影响光合作用呢? 答案:Mg是构成叶绿素的元素,缺Mg将导致叶绿素合成受阻,而光合作用离不开叶绿素,因而缺Mg会影响植物的光合作用。 资料二:人在剧烈运动时,会大量排汗,可能会引起肌肉抽筋,这是因为有大量的Ca2+随汗液排出,造成血钙过低。这说明无机盐有什么作用? 新课讲授 答案:维持细胞和生物体的生命活动。 资料三：食物(蔬菜、水果)中往往含有一些碱性物质(如Na2CO3)或酸性物质(如醋酸),人吃后体内血液的pH会不会发生较大的变化? 答案:不会,无机盐可以维持细胞内的酸碱平衡。 资料四:在注射时,为何用质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)? 新课讲授 答案:维持细胞形态。 新课讲授 无机盐的生理功能 生理功能 举例 组成某些复杂化合物 ①Mg是构成叶绿素的元素； ②Fe是构成血红素的元素； ③P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 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哺乳动物血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状 维持生物体内的平衡 ①渗透压的平衡；②酸碱平衡 核心归纳 新课讲授 1．水分子的结构及氢键示意图及理化特性的解读 水是良好的溶剂：水分子具有极性，带有电荷的分子(或离子）都易与水结合。 水具有流动性：氢键易被破坏其不断地断裂和形成，使水在常温下维持液体状态。 水具有较高的比热容：由于氢键的存在。 核心归纳 新课讲授 2．自由水与结合水的相互转化 (1)条件：自由水 结合水。 (2)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。 温度降低 温度升高 核心归纳 新课讲授 3．自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系 (1)图示 (2)曲线 核心归纳 新课讲授 (3)在生产中的应用 ①种子萌发时，需要吸收水分增加自由水含量。 ②种子储存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长储存时间。 ③越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。 核心归纳 新课讲授 4.常见无机盐的作用与缺乏症 种类 作用 缺乏时引起的症状 Fe2＋ 构成血红素的元素 缺铁性贫血症 Mg2＋ 构成叶绿素的元素 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用 Zn2＋ 很多酶的组成成分 生长发育不良，生殖腺功能受影响 Ca2＋ 骨骼、牙齿的重要组成成分 骨骼畸形，抽搐等 I－ 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大，呆小症 B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺B时，“花而不实” Na＋ 维持神经、肌肉细胞的兴奋性等 神经、肌肉细胞的兴奋性降低，肌肉酸痛、无力等 【练习1】 当堂训练 豌豆的种子有圆粒和皱粒。圆粒种子含淀粉多，成熟时能有效地保留水分。而皱粒种子含蔗糖多，在成熟时由于失水而皱缩。下列有关叙述错误的是(　　) A．细胞内的水有自由水和结合水两种形式 B．圆粒种子保留的水分主要是结合水 C．皱粒种子失去的水分主要是自由水 D．种子储存前要晒干的主要目的是防止霉变 D 【练习2】 当堂训练 磁共振技术可应用于临床疾病诊断。因为许多疾病会导致组织和器官内水分发生变化，这种变化恰好能在磁共振图像中反映出来。下列有关叙述错误的是(　　) A．构成人体的不同组织和器官含水量不同 B．水是细胞内良好的溶剂 C．水分子的化学性质与其结构无关 D．发生病变的器官，代谢强度可能会发生改变 C 【练习3】 当堂训练 下列关于无机盐的叙述，错误的是(　　) A．缺铁性贫血是由于体内缺乏铁，不能合成血红素引起的 B．镁是构成叶绿素的成分之一，缺镁会影响光合作用的进行 C．患急性肠胃炎的病人脱水时只需要补充体内丢失的水分 D．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘 C 【练习4】 当堂训练 无机盐对生物体的生命活动起着重要作用。下列叙述正确的是(　　) A．血液中Ca2＋含量太低，动物会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持细胞酸碱平衡非常重要 B．人输液时用生理盐水而不是蒸馏水，这说明无机盐在维持细胞的正常形态和功能中具有重要作用 C．无机盐在细胞中含量很少，所以属于微量元素 D．哺乳动物体内Na＋含量增加，会导致肌肉酸痛、无力 B 【练习5】 当堂训练 清朝扬州八怪之一的郑板桥有诗云：“东北人参凤阳梨，难及潍县萝卜皮”。潍县青萝卜甜脆多汁，稍有辣味，膳食纤维丰富，具有较高的营养价值和保健功能。请回答下列问题： (1)青萝卜细胞中含量最多的化合物是_______，青萝卜种子萌发初期，结合水与自由水的比值_________ (填“上升”“不变”或“下降”)。 水 下降 【练习5】 当堂训练 清朝扬州八怪之一的郑板桥有诗云：“东北人参凤阳梨，难及潍县萝卜皮”。潍县青萝卜甜脆多汁，稍有辣味，膳食纤维丰富，具有较高的营养价值和保健功能。请回答下列问题： (2)青萝卜甜脆多汁，是由于含水量较高，糖等多种物质溶解于水中。水作为良好溶剂的原因是______________________________________________________________ 。 青萝卜有助于消化，原因是其含有较多的膳食纤维。 (3)在青萝卜生长发育过程中，需要供给足够的营养，如果钾供应不足，叶片边缘变褐色，肉质根不能正常膨大，这说明无机盐具有__________________________________的功能。 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 维持细胞和生物体的正常生命活动 课堂小结 作业布置 1.巩固本节课所学知识。 2.完成学案中的典型例题和非测试性评价。 谢谢大家 $$