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

三 人教版高中生物必修一 第2章组成细胞的分子 第2节细胞中的无机物 MOLECULES 通过对水和无机盐的存在形式与作用的学习，形 成结构与功能相适应的生命观念。 通过事例分析，归纳总结水与细胞代谢的关系 和无机盐的作用，形成科学的思维方式。 通过探究无机盐功能的技能训练，培养科学探 究能力。关注水和无机盐导致的健康问题 (1) Our Body is Kater ·70% leart-79% Brain-75% Liver-86% Skin-64% Bones-22% uscles-75% 1-83% % 细胞中的水 MOLECULES 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 化合物的重要组成成分。 成分 质量浓度(g.L-1) 蔗糖 30 提供能量 其他糖类 10 柠檬酸 10 调味 柠檬香精 0.8 NaCl 1.0 补充失去 的无机盐 (解体渴) KCI 0.1 NaH₂PO₄ 0.1 KH₂PO₄ 0.1 NaHCO₃ 0.1 分析运动员饮料的化学成分表 问题 ·探讨 细胞中的水 任务一 探讨细胞中的水含量 (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 细胞中的水 任务一 探讨细胞中的水含量 不同种生物的相对含水量(%) 1.依据上表中的数据，你能找到什么规律? √ 水在构成生物体的化合物中含量第 一； √ 不同种生物含水量不同； √ 水生生物含水量 一般比陆生生物高。 水母97% 哺乳动物65% 藻类90% 高等植物60-80% 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物 相对含水量 97% 80%～85% 78% 65% 90% 60%～80% 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 2.依据上表中的数据得出什么结论? 同 一 生物体，不同组织、器官中的 含水量不同 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? 所做 水 占 6 8 % 脏水占83% 血液水占83% 肉 水 7 6 美 骨 骼 水 2 2 % 水占成年人体重的 / 脑 水占75% 心 触 水 占 8 0 % 细胞中的水 任务一 探讨细胞中的水含量 水在细胞中存在的形式 以游离的形式存在， 自由水 可以自由流动 (占细胞内全部水的95.5%) 特点：易蒸发、不受束缚、可流动 特 点：不易散失、含量较稳定、 失去流动性和溶解性 与细胞内其他化合物 (蛋白质、多糖等物 质 ) 相结合的水 (占细胞内全部水的4.5%) 教材梳理 结合水 细胞中的水 任务二 分析细胞中水的存在形式及其相互转化 1 .刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储藏，在这个过 程中，种子丢失的主要是哪种形式的水?种子还有活性吗? 该过程中种子丢失的主要是自由水；种子仍保留活性。 2.如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现， 该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水?种子还有活性吗? 该过程中种子丢失的主要是结合水；种子失去活性。 细胞中的水 任务二 分析细胞中水的存在形式及其相互转化 3.晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自 由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系? 在一定范围内，自由水和结合水的比值越大，细胞 代谢越旺盛。 4.越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，这表 明自由水和结合水的比值与生物的抗逆性有什么关系? 在 一 般情况下，自由水和结合水的比值越小，细 胞抗逆性越强。 核心归纳 1.自由水与结合水的相互转化 ( 1 ) 条 件 (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。 温度升高 温度降低 结合水 自由水 比值小= (2)曲线 0 新陈代谢旺盛， 但抗逆性较差 新陈代谢缓慢， 但抗逆性较强 代谢强度 抗逆性 自由水/结合水 2.自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系 (1)图示 自 比值大 材料一 人和动物血液中含水量约为83%,血细胞 就生活在这个液体环境中，水可把营养 物质输送到各个细胞，又把细胞产生的 代谢废物运输到细胞外。 1.该资料体现了水的什么功能? √ 为细胞提供液体环境 √ 运输营养物质和代谢废物 任务三 阅读课本P21 并分析下面材料，探究水的功能 细胞中的水 细胞中的水 任务三 阅读课本P21并分析下面材料，探究水的功能 材料二 细胞中的物质：如各种离子、氨基 酸、葡萄糖等，只有溶于水中才能 参与细胞中的各种代谢。 2.该资料体现了水的什么功能? √ 水是细胞内的良好溶剂 selec perm mem 糖分子 材料三 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 。 3.该资料体现了水的什么功能? √ 水在细胞中参与化学反应 细胞质基质 60₂ ③ C₆H₁₂O₆ (葡萄糖) 酶 4[H] 2丙酮酸 (2CH₄O₃) 6H₂O 20日 酶 任务三 阅读课本P21 并分析下面材料，探究水的功能 酶 12H₂0 6CO₂ 细胞中的水 少量能量 线粒体 ① 少量能量 大量能量 1 .结合水的组成及特性，水分子中H、O 原子的结合方式和带电情况， 尝试解释水为什么能成为良好的溶剂。 水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子 成为 一 个极性分子。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。 细胞中的水 任务四 阅读课本P20-21 楷体字部分，小组讨论完成下列问题： 水分子之间靠氢键结合示意图 每个水分子可以与周围水分子靠氢键互相作用在 一 起。氢 键比较弱，易被破坏，只能维持极短时 间 ，这样氢键不断地断裂，又不断地形成，使水 在常温下能够维持液体状态，具有流动性。 3.水的哪一特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要? 常温下水是液体状态 细胞中的水 任务四 阅读课本P20-21 楷体字部分，小组讨论完成下列问题： 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? 水分子之间靠氢键结合示意图 形式 自由水 结合水 功能 ①细胞内 良好的溶剂 1 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 核心归纳 细胞中不同形式水的功能 习题巩固 个 1.每年的3月22日是“世界水日”。下列有关水对生命活动影响的叙述， 不正确的是 ( A ) A.晒干的小麦种子不含自由水，代谢强度低，便于储藏 B. 氢键的存在，使水的温度相对不易改变，对维持生命系统稳定性十分 重要 C. 影响细胞内含水量的因素有生物种类、发育阶段、组织器官种类等 D. 水是极性分子，带电荷的分子或离子都易与水结合，可作为良好的溶剂 2. 水在植物的生命活动中具有重要作用。风干的种子只有吸收足够的水才 能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变 化的趋势如图所示。下列叙述错误的是 ( B ) A. 经阶段I 吸水后，种子中的水主要是以自由水的形式存在 B. 风干的小麦种子中只有结合水，没有自由水 C.胚生长过程中，结合水/自由水的比值较风干种子中小 D.一定时间内，随着小麦种子萌发时间的延长，吸水量不断增加 阶 段 I 阶段Ⅱ 阶段Ⅲ 胚根突破种皮 0 时间 习题巩固 吸水量 细胞中的无机物 MOLECULES 教材梳理 细胞中无机盐存在形式和含量 ( 1 ) 存 在 形 式 — 大 多 数 以离子形式存在 阳离子：Na⁺、K、Ca²+、Mg²+、Fe²+、Fe³ 等。 阴离子：CI 、So₄² 、PO₄³ 、HCO₃ 等。 ——少数以化合态形式存在 ( 2 ) 含 量 很少，仅占1%-1.5% 细胞中的无机物 任务五 分析资料探究无机盐的功能 材料1 一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如图： 一种叶绿素分子 血红素分子 (局部) (局部) 由材料可以看出，无机盐是 某些复杂化合物的重要组成成分。 细胞中的无机物 任务五 分析资料探究无机盐的功能 材料2 足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，此现象是随着汗 液丢失了大量钙离子引起的；硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长，缺少硼时常 导致“花而不实”。 该材料说明，无机盐对 维持生物体的正常生命活动 有着重要的意义。 细胞中的无机物 任务五 分析资料探究无机盐的功能 9% 0.09% 皱缩 正常 膨胀 该材料说明，无机盐能调节人体的 渗 透 压， 维持细胞的 正 常 形 态。 任务五 分析资料探究无机盐的功能 材料4 人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度，人体血液中 存 在H₂CO₃/NaHCO₃和NaH₂ PO₄/Na₂ HPO₄等物质，可以中和这些变化。 饮食摄入 OH/H 组织细胞 该材料说明，无机盐对于维持人体内环境_ 酸碱平衡 的相对稳定具 有重要作用。 细胞中的无机物 H HCO₃ 肾排泄 (泌氢作用) 缓冲对产物 CO₂ 人体内环境 (缓冲对) Na₂CO/H₂CO₃ K+→H+ H+⇔Na+ 肺排出 CO₂| 缓冲对产物 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 ①人体内Na+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 无机盐的生理功能 习题巩固 1. “焦边”是由缺钾引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。请完善实验步骤探究 小麦“焦边”是由缺钾导致的。准备以下材料用具：若干株长势基本相同的小麦幼 苗、浓度相同的完全培养液、缺钾培养液等。 (1)实验步骤： ①取两只广口瓶，编号为甲、乙。在甲瓶加入100 mL的完全培养液，向乙瓶中加入 100 mL缺钾培养液 ②将长势基本相同的小麦幼苗随机均分为两组 分别栽种在甲、乙瓶中； ③ 在 相 同 且 适 宜 的 条 件 下 培麦养片是否段 “焦边”现巍察 O 习题巩固 (2)实验结果与结论： ①若甲瓶的小麦幼苗正常生长， 乙瓶的小麦叶片出现“焦边”现象 ,则说明 小麦叶片“焦边”是由缺钾引起的； ② 若 甲、乙瓶中的小麦均未出现“焦边”现象 _, 则说明小麦叶片“焦边” 不是由缺钾引起的。 (3)通过实验证实“焦边”是由缺钾导致的，为增强实验的说服力，在上述实验的基 础上应如何改进? 可以在缺钾培养液中加入钾，培养一段时间后观察植物叶片生长是否恢复正常 O 习题巩固 个 A. 细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO₃参与构成骨骼、 牙齿等 B. 生理盐水可用于清洗外伤伤口，因为它可维持细胞正常的渗透压并有清洁 作用 C.患急性肠炎的病人脱水时输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法 D.缺铁会导致哺乳动物血液运输0₂ 的能力下降 A 体的 的叙述不正确的是 无机盐对于维持生 维持生命活动 维持生物体内酸碱平衡和渗透压 平衡 某些复杂化合物的重要组成成分 是细胞内的良好 溶剂；参与细胞内 的生物化学反应； 为细胞提供液体 环境；运送营养 物质和代谢废物 自由水 转化 结合水 大多数 存在形式 课堂小结 含量 功能 含量 功能 离 子 化合物 含 量 很少 细胞中的无机物 存在形式 功能 无机盐 水 美好向阳而生 T H A N K S MOLECULES $