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

细胞中的无机物 汇报人： 时间： 1 目录 课程导入与目标 01 水的含量与特性 02 无机盐的存在与功能 04 习题与拓展 06 水的存在形式 03 互动讨论与总结 05 2 课程导入与目标 PART 01 3 本节聚焦 本节聚焦：水以何种形式存在？具有哪些重要作用？无机盐为何含量少却很重要？这些问题将贯穿本节课的学习。 本节核心问题 通过这些问题，引导学生深入思考水和无机盐在细胞中的角色，为后续内容展开提供清晰的方向。 问题导向 4 问题探讨：运动后，我们喝了什么？ 讨论问题 喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？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？ 运动员饮料成分表 5 水的含量与特性 PART 02 6 一、细胞中的水 含量与重要性 化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸 所占 比例% 70-90 1-1.5 7-10 1-2 1-1.5 结论1：细胞中含量最多的化合物是水。 （一）水的含量 一、细胞中的水 表格一： 7 一、细胞中的水 含量与重要性 几种不同生物体内水的含量 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 结论2：不同生物种类，含水量不同。（水生生物的含水量＞陆生生物的含水量） 表格二： 8 一、细胞中的水 含量与重要性 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 结论3：同种生物，不同的生长发育时期含水量不同 表格三： 9 一、细胞中的水 含量与重要性 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。 表格四： 10 水为什么如此重要？ 1、细胞内的良好溶剂 ； 4、运输营养物质和代谢废物。 2、参与细胞内的生物化学反应； （二）水的重要功能 水的功能： 3、为细胞提供液体环境； 11 水的特性与功能根源 水的这些特性由其分子结构决定，水分子是极性分子，O端带负电，H端带正电。 特性根源 功能1：细胞内的良好溶剂 1.水是极性分子。 2.水具有流动性。 12 水分子之间的氢键 水分子之间通过氢键结合，氢键是一种弱的引力，使水分子相互吸引。 氢键定义 氢键易断裂、易形成，使水在常温下保持液态和流动性，具有较高的比热容。 氢键特点 氢键的存在使水能够维持体温和环境温度相对稳定，对生命活动至关重要。 功能意义 13 水的功能 功能2：参与细胞内的生物化学反应 14 水的功能 功能3：为细胞提供液体环境 功能4：运输营养物质和代谢废物 15 水的功能 功能3：为细胞提供液体环境 功能4：运输营养物质和代谢废物 16 水的存在形式 PART 03 17 2. 水的存在形式：自由水 自由水是细胞中绝大部分的水，以游离形式存在，可以自由流动。 自由水定义 自由水是细胞内良好的溶剂，参与物质运输和化学反应，对细胞代谢至关重要。 自由水功能 自由水含量越高，细胞代谢越旺盛，如鲜活的植物细胞和血液中的水。 生理意义 18 2. 水的存在形式：结合水 01 结合水是与细胞内的蛋白质、多糖等物质紧密结合的水，失去流动性和溶解性。 结合水定义 02 结合水是细胞结构的重要组成部分，约占细胞总水分的4.5%。 结合水功能 03 结合水含量越高，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力越强，如晒干的种子和越冬的植物。 生理意义 19 自由水 vs. 结合水 结论： 细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛； 自由水 新陈代谢 而结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。 结合水 抗逆性 20 自由水 vs. 结合水 自由水 结合水 代谢缓慢 代谢旺盛   新陈代谢 速率 抗逆性 图 自由水含量与代谢速率和抗逆性的关系 21 自由水 vs. 结合水 请你解释： 种子储藏前为什么要晒干？而晒干的种子萌发前为什么要浸泡在水中一段时间？ 将小麦和水稻的种子晒干，就是为了减少自由水的含量而降低细胞代谢，以达到长期储存的目的。 将晒干的种子浸润在水中，种子吸水会导致自由水含量增加，细胞代谢增强，从而促进种子萌发。 22 比较项目 自由水 结合水 概念 含量 特点 功能 关系 游离的形式存在，可以自由流动 与细胞内的其他物质相结合 约95.5% 约4.5% 可以自由流动，容易蒸发 含量较稳定，不易散失 ①细胞内的良好溶剂 ②参与细胞内的许多生物化学反应 ③为细胞提供液体环境 ④运输营养物质和代谢废物 细胞结构的重要组成成分 无机盐的存在与功能 PART 04 24 无机盐在细胞中含量很少，仅占细胞鲜重的1%-1.5%，但作用非常重要。 二、细胞中的无机盐 无机盐大多数以离子形式存在，如Na⁺、K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe²⁺、Fe³⁺、Cl⁻、SO₄²⁻、PO₄³⁻、HCO₃⁻等。 离子形式 通过燃烧小麦种子的实验，可以得到灰烬，这些灰烬就是无机盐。 实验验证 无机盐的存在形式 25 无机盐的作用：构成重要化合物 Mg²⁺是构成叶绿素分子的核心元素，叶绿素是植物进行光合作用的关键物质。 叶绿素中的镁 Fe²⁺是构成血红素分子的核心元素，血红素是血红蛋白的重要组成部分，负责氧气的运输。 血红素中的铁 P是组成细胞膜、细胞核、ATP、核酸的重要成分，对细胞的结构和功能至关重要。 核酸与磷脂中的磷 26 无机盐的作用：维持生命活动 01 Na⁺缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，导致肌肉酸痛、无力。 钠离子的作用 02 Ca²⁺在哺乳动物血液中含量太低，会出现抽搐等症状。 钙离子的作用 03 K⁺对于维持心肌舒张、保持心肌正常兴奋性起重要作用。 钾离子的作用 27 无机盐的作用：维持稳态 无机盐离子对维持细胞内外液的浓度平衡（渗透压）至关重要。 维持渗透压平衡 生物体内的某些无机盐离子（如HCO₃⁻/H₂CO₃）构成缓冲对，能中和过多酸碱，维持血液pH在7.35-7.45之间。 维持酸碱平衡 维持渗透压和酸碱平衡对于细胞的正常功能和生命活动的稳定进行至关重要。 稳态的重要性 28 互动讨论与总结 PART 05 29 思考·讨论 功能一：构成细胞内化合物的重要组成成分 （三）无机盐的功能 1.为什么缺铁会导致贫血？ 2.植物缺镁会影响光合作用，为什么？ 3.上述实例说明无机盐有什么作用？ 铁是血红蛋白的重要组分，缺铁血红蛋白合成障碍 光合作用的正常进行离不开叶绿素，镁是叶绿素的重要组分 Fe2+ 30 思考·讨论 31 思考·讨论 资料二：生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴液等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态，如果放到清水里，会吸水涨破。 P63 0.9%的NaCl溶液 低于0.9%的NaCl溶液 高于0.9%的NaCl溶液 功能二：无机盐可以维持细胞的渗透压平衡 32 思考·讨论 大家都有这样的体会，进行激烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸，但血液的pH没有因此而降低,还是维持在7.35—7.45之间，为什么呢？ 乳酸＋NaHCO3=乳酸钠＋H2CO3 CO2＋H2O 功能三：维持细胞的酸碱平衡 33 思考·讨论 功能四：无机盐的离子对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用 34 课堂小结 水以自由水和结合水的形式存在，具有溶剂、运输、反应、结构等多种功能。 水的核心内容 无机盐以离子形式存在，具有构成化合物、维持生命活动、维持渗透压和酸碱平衡等多种功能。 无机盐的核心内容 水和无机盐含量差异大，但都不可或缺，共同维持细胞的生命活动。 核心观点 35 习题与拓展 PART 06 36 课后习题 - 基础巩固 课后习题答案 练习与应用  一、概念检测 水和无机盐是细胞的重要组成成分。判断下列相关表述是否正确。 1) 细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂，都能参与物质运输和化学反应。 (  ) 2) 同一株植物中，老叶细胞比幼叶细胞中自由水的含量高。  (   ) 3) 将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。 (   )  ×  ×  × 37 课后习题 - 基础巩固 课后习题答案 练习与应用  二、拓展应用 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？ [答案]质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度，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。 38 课后习题 - 基础巩固 课后习题答案 练习与应用  二、拓展应用 2. 目前已经探明，在火星两极地区有固态水，而那里的土壤中含有生命必需的Mg、Na、K 等元素。科学家也曾在火星上发现了流动水的痕迹。科学家据此推测，火星上曾经或者现在存在着生命。为什么科学家会作出这样的推测呢？ [答案]水是生命之源，地球上最早的生命就是起源于水中的。科学家在火星上发现了流动水的痕迹，说明那里可能有自由流动的水。同时，那里的土壤中还含有生命必需的一些元素。 39 THANKS! 汇报人： 时间： 40 Lavf58.46.101 Lavf58.46.101 $