2.2细胞中的无机物课件-2025-2026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 1.说出水在细胞中的存在形式和作用。 2.说出无机盐在细胞中的存在形式和作用。 学习目标： 内容框架： 1、存在形式 2、作用 3、自由水和结合水转化 二、细胞中的无机盐 一、细胞中的水 三、证明某种无机盐是否是植物必需的方法 1、存在形式 2、作用 一、细胞中水的含量 比较右边的表格，细胞/生物体中的含水量有什么特点? 化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸 比例% 85-90 1-1.5 7-10 1-2 1-1.5 几种不同生物体水的含量 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物 含水量（%） 97 80-85 78 65 90 60-80 人体的几种不同年龄阶段水的含量 年龄阶段 胎儿 婴儿 成年 壮年 老年 所占比例（%） 95 75 65 60 50 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 结论1：细胞中含量最多的化合物是水。 结论2：不同生物种类，含水量不同。（水生＞陆生） 结论3：同种生物，不同的生长发育时期含水量不同 结论4：同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同。 心脏和血液含水量相近，但形态差异很大，这是为什么呢？ 二、水的结构 1.水分子中H、O原子的结合方式和带电情况如何?为什么说水是一种良好的溶剂? 2.水分子的氢键是怎样形成的?为什么在常温下水是液体状态，具有流动性? 3.为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要? （任务）自主学习书本P20-21的小字内容后，以小组为单位讨论以下问题。 (+) (+) (—) 水是极性分子 氧稍带负电，氢稍带正电 带有正电荷或负电荷的其他分子(或离子)都容易与水结合 因此水是良好的溶剂 结构决定功能 氢 键 水：氧稍带负电，氢稍带正电 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。 使水具有流动性和较高的比热容 运输营养物质和代谢废物 维持体温恒定 比热容：单位质量物质温度升高1℃时所需吸收的热量 （比热容高的物质，吸收相同的热量时，升温慢） 温度相对不容易发生改变 细胞中的水 O H H - ＋ ＋ O H H - ＋ ＋ O H H - ＋ ＋ 氢键 水是良好的溶剂 使水能维持液体状态 温度不易改变 水的特性【总结】 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 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，使得水具有流动性 3.水具有较高的比热容 氢键的存在使得水具有较高的比热容，则其温度不易发生改变，有利于维持生命系统的稳定性 课本P 20-21 一、细胞中的水 1.存在形式&生理作用 形式 定义 含量 功能 细胞中游离态的水，可自由流动 95% 以上 约4.5% 1.细胞内的良好溶剂 2.参与细胞内的生化反应 3.运送养料和代谢废物 4.为细胞提供液体生活环境 是细胞结构的组成成分 自由水 结合水 总之，各种生物体的一切生命活动都离不开水。 细胞中与其他物质相结合的水，不能自由流动，不易散失，含量相对稳定 引入概念1 2 将种子放在阳光下2天 重量 减轻 ________大量散失 晒干的种子用水浸泡 仍能 萌发 失去大部分________的种子仍保持其生理活性 晒干的种子不浸泡 不萌发 自由水 自由水 将种子晒干 自由水 将种子放在试管中，用酒精灯加热 管壁上有水珠 失去的主要是________ 失去________的种子浸泡 不萌发 失去________的种子失去生理活性 结合水 结合水 结合水 将种子晒干后再烘烤 结合水 课本 21 细胞中的水 自由水 结合水 （冬眠、晒干） （发芽） 1.自由水与结合水在一定条件下可以相互转化 一般而言，自由水含量越高，代谢越旺盛， 结合水含量越高，抗逆性相对越强 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 结合水 自由水 缓慢 旺盛 较强 较弱 抗逆性 抗逆性 比值 ，代谢 ， 比值 ，代谢 ， 小 大 相对强度 自由水与结合水的关系 代谢减弱 抗逆性增强 代谢增强 抗逆性减弱 【学以致用】生产实例： ①储存种子前，晒干是为了降低 自由水 含量，降低 代谢速率(提高/降低)，以延长种子寿命。 ②种子萌发时需要浇水，是因为吸水后增加 自由水 含量，代谢速率 加快 (加快/减慢)，即代谢变得 旺盛 。 ③越冬作物减少灌溉，降低 自由水 含量，提高 结合水 的比例，可 提高 (提高/降低)作物对低温的 抗性。 细胞中的无机盐 2 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 12 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 13 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。 14 三、无机盐的生理功能 9% 失水皱缩 0.09% 吸水膨胀 0.9% 正常形态 医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。 生理盐水的含义是什么？在什么情况下需要用生理盐水？ 质量分数为0.9%的NaCl溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度，所以叫生理盐水。 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。 3、维持细胞的渗透压平衡 激烈运动 细胞产生乳酸 感到腰酸、膝盖酸等 体液的pH没有因此而降低， 维持在7.35~7.45 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。 CO2＋H2O 乳酸＋NaHCO3 乳酸钠＋H2CO3 4.维持细胞的酸碱平衡 无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用，设计实验探究某无机盐M是否是植物必需的无机盐。 （1）、材料 生长状态相同、长势良好的植物若干，全营养培养液，缺M的培养液，无机盐M。 （2）、实验设置 设置对照实验(设某种无机盐为M)。 证明某种无机盐是否是植物必需的方法 证明某种无机盐是否是植物必需的方法 （以Fe元素为例） ________________ ______植物分两组 甲组： _______________ 乙组：完全培养液 出现缺乏症 _________再培养 __________ Fe为植物生长的必需元素 植物正常生长 植物正常生长 Fe为植物生长的__________ 生长状况相同的正常同种 缺Fe的完全培养液 加入Fe元素 非必需元素 生长状态相同、长势良好的植物若干，全营养培养液，缺M的培养液，无机盐M。 缺乏症消失 $