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章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物 月球表面含水矿物形成效果图 （中国科学院物理研究所供图） 在人类探索宇宙的宏伟征程中，寻找水的踪迹始终是一项至关重要的任务。我国科研团队在嫦娥五号月球样品中，首次发现了富含水分子的矿物ULM-1。人类为何如此执着在太空找水？ 答案其实很简单——水是生命之源，有水就可能有生命。 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 1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？ 2.表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作用？ 运动员在运动中会大量出汗，出汗时人体会排出大量无机盐, 所以要给他们补充无机盐。 无机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多有机物的重要组成成分。 问题探讨 3 细胞中各种化合物所占比例 化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸 所占比例% 65-95 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 水含量% 97 80-85 78 65 90 65-80 结论1： 活细胞中含量最多的化合物是水 结论2： 生物体的含水量随生物种类的不同有所差异 1、水的含量 水生生物 > 陆生生物 一. 细胞中的水 结论3：不同的生长发育阶段,体内的含水量也不相同 人体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 ④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4：同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同。 1、水的含量 一. 细胞中的水 一. 细胞中的水 1）细胞中的水是以什么形式存在的，各个形式水的含量是怎样的？ 2）不同形式的水起的作用是什么？ 3）不同形式的水所占比例不同，导致细胞的代谢以及抗逆能力是怎样的？ 阅读教材P20-P21中的内容，思考以下问题。 游离状态 新鲜鸡蛋 变质鸡蛋 液态胶状 思考：新鲜鸡蛋和变质鸡蛋中的水形式存在有什么不同吗？ 一. 细胞中的水 2.水的存在形式 形式 自由水 结合水 定义 特点 含量 呈游离状态，可以自由流动的水 与细胞内的其他物质相结合（多糖、蛋白质等）的水 易蒸发、不受束缚、可自由流动 不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性 约95.5% 约4.5% 小试牛刀 思考：心脏和血液的含水量很接近，为何心脏呈坚韧的 形态而血液却呈流动的液态？ 判断：以下实例中水主要以什么形式存在？ 1.切西瓜时流出的瓜汁水 2.新鲜鸡蛋清中的水 自由水 结合水 血液中水主要以自由水的形式存在， 而心肌中结合水的相对含量较高。 细胞内的良好溶剂 ； 参与生物化学反应； 为细胞提供液体环境； ④运输营养物质和代谢废物。 自由水的功能： 结合水的功能： 构成细胞重要的组成成分 （主要与蛋白质、多糖等物质结合） 3.水的重要功能 一. 细胞中的水 极性分子、氢键、比热容高 思考：水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢？ 负电荷 正电荷 正电荷 极性分子 流动性 特性 学科交叉 4.自由水和结合水之间的相互转化 （1）自由水/结合水影响细胞的代谢速率 代谢旺盛 代谢缓慢 原因：冬天降温,自由水→结合水,细胞浓度升高, 增强吸水,防止结冰。 自由水 结合水 降温 升温 （2）自由水/结合水与抗逆性的关系 抗逆性：是指植物具有抵抗不利环境的特性 （如：抗旱、抗寒、抗热性等）。 自由水 结合水 比值大： 比值小： 代谢旺盛 代谢缓慢 抗性弱 抗性强 自由水含量与代谢速率和抗逆性的关系 11 （3）自由水与结合水在生产实践中的应用 阳光把种子晒干，晒干种子丧失了大部分的 。 用水浸泡后， （能、不能）萌发。 热带雨林植物与沙漠植物相比: 谁的抗逆性更强？ ； 谁的结合水更多？ 。 沙漠植物 沙漠植物 对低温的抗性 越冬作物__（减少或增加）灌溉，可以提高作物_______。 √ ④将晒干的种子用酒精灯烤干，烤干种子失去的主要是 。 用水浸泡后， （能、不能）萌发。 自由水 结合水 √ √ ⑤你是否能根据水在细胞中的存在形式，解释鸭血凝固现象的原因。 自由水→结合水 单击此处编辑母版文本样式 第二级 第三级 第四级 第五级 1.存在形式 大多数：以 形式存在 如：Na+、K+、Ca2+、Fe2+、Fe3+、Cl-、HCO3-等 少量：以 形式存在 如：DNA中的磷酸，骨骼中的钙等 2.含量：很少，占细胞鲜重的 。 1%～1.5% 离子 化合物 阅读教材P21“细胞中的无机盐”,并填空。 初中我们做实验,将骨和小麦的种子烧尽,最终都会得到一些灰白色的灰烬。灰烬是什么呢 ? 一. 细胞中的无机盐 镁是叶绿素的重要成分 铁是血红蛋白的重要成分 功能1：无机盐是细胞内某些化合物的重要组成成分 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。 3.无机盐的功能 人体内Na+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。 哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，如果Ca2+含量太低，动物会出现抽搐等症状。 3.无机盐的功能 人的血浆中，NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20倍。当血浆中NaHCO3的含量减少时，会形成酸中毒；当血浆中的H2CO3含量减少时，则形成碱中毒。 功能3：无机盐可以维持细胞内的酸碱平衡 功能2：维持细胞和生物体的生命活动 9% 0.09% 失水皱缩 吸水膨胀 患者到医院输液，用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。为什么要配制这一浓度，用0.09%或9%浓度可以吗？为什么？ 功能4：维持细胞内外的渗透压（维持生物体的水盐平衡） 3.无机盐的功能 知识拓展 常见无机盐的主要功能及缺乏症 无机盐 功能 每日需要量 缺乏症 Fe 组成血红蛋白、细胞色素、含铁酶类 0.3～29mg 缺铁性 贫血 Ca 促进牙齿、骨骼生长，调节神经肌肉的敏感性 0.2g～1.2g 佝偻病、骨质疏松 P 构成骨骼、肌肉等，促进酶活性，构成ATP 0.1～0.72g 厌食、肌无力 Na 体液的主要组成部分，调节体液渗透压 0.17～1.6g 爱迪生（Addison）病 知识拓展 常见无机盐的主要功能及缺乏症 无机盐 功能 每日需要量 缺乏症 K 使生长正常，保持肌肉功能正常，维持离子浓度，调节体液渗透压 2g～4g 心率异常 I 形成甲状腺激素 的成分 0.085～0.24mg 甲状腺肿 Mg 与酶活性有关，保持肌肉功能正常 0.02～0.37g 惊厥 Cu 促进正常生长 0.3～1.4mg 贫血症；卷毛综合征 Zn 若干与消化有关的酶的结构中心 2.0～12.5mg 侏儒、生殖腺功能受影响 （以Fe元素为例） 4.证明某种无机盐是否是植物必需的方法 生长状况相同的正常同种植物分两组 甲组：缺Fe的完全培养液 乙组：完全培养液 出现缺乏症 加入Fe元素再培养 缺乏症消失 Fe为植物生长的必需元素 植物正常生长 植物正常生长 Fe为植物生长的非必需元素 练习.判断下列关于人体内水和无机盐的叙述的正误. (1)都可作为细胞的能源物质(　　) (2)都能维持细胞的生命活动(　　) (3)细胞中的无机盐均以离子形式存在(　　) (4)血钙过高会引起抽搐(　　) (5)无机盐在细胞内含量很少，具有维持渗透压、酸碱平衡及细胞正常 生命活动的功能(　　) (6)大量出汗后应多喝淡盐水(　　) (7)某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分， 如Fe参与血红蛋白的构成，Mg参与叶绿素的形成(　　) (8)蛋白质、核酸、磷脂中都含有氮元素(　　) X X X 细胞中的水 水的重要性：生命活动离不开水 水是活细胞中含量最高的化合物 1. 不同种类生物含水量不同 2. 同种生物不同发育时期含水量不同 3. 不同的组织、器官含水量不同 存在形式 自由水 结合水 含义及其含量 作用 1.细胞内良好的溶剂 2.为细胞生活提供液体环境 3.参与细胞内生化反应 4.运输养料和代谢废物 含义及其含量 作用：细胞结构的重要组成成分 代谢缓慢 代谢旺盛 课堂小结 细胞中的无机盐 存在形式 作用 含量较多的阳离子： Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等 阴离子有：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3- 等 1. 构成复杂化合物的元素 2. 维持生物体正常生理活动 3. 维持细胞的渗透压 4. 维持细胞的酸碱平衡 课堂小结 $