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 本节聚焦 1、水在细胞中以什么形式存在？具有哪些重要作用？ 2、为什么细胞中的无机盐含量很少，作用却很重要？ 1.通过对水分子的化学结构分析和自由水、结合水的比较，理解水的多样功能和重要性，形成结构与功能观。（生命观念） 2.举例说出细胞中无机盐离子的种类和作用，归纳概括出其对维持细胞和生物体的生命活动具有重要意义。（科学思维） 3.基于无机盐含量过低或过高对身体健康造成的危害，树立合理均衡饮食的理念，形成良好的饮食习惯。（社会责任） 素养目标 细胞中的水和无机盐 汗液的主要成分是水，约占总成分的98%到99%，其余物质为氯化钠，极少量的尿素、氨和其他盐类。流了汗之后，随着汗液的蒸发，汗中的氯化钠等盐类达到过饱和，然后析出，粘在了衣服上，就是我们所看见的“白色物质”。 细胞中的水 一、水的含量 水是____________________________ 细胞中含量最多的化合物 2. 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 1. 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 60-80 含量差异 不同生物的含水量不同 同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同 同种生物，不同的生长发育时期含水量不同 细胞中的水 二、水的存在形式 1、细胞中的水是以什么形式存在的？概念是？ 2、请评价两种水的流动性和溶解性？ 3、细胞更容易丧失自由水还是结合水？细胞失去结合水意味着什么？ 呈游离状态，可以自由流动的水 自由水（95.5%）： 结合水（4.5%）： 与细胞内的其他物质相结合的水 （失去流动性和溶解性） （不受束缚、可自由流动） 3、细胞更容易丧失自由水还是结合水？细胞失去结合水意味着什么？ 细胞中的水 二、水的存在形式 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的水 自由水（95.5%）： 结合水（4.5%）： 新鲜种子 晒干种子 烘干种子 灰烬 自由水 结合水 燃烧 （无机盐） 意味着细胞结构被破坏 （萌发） （不萌发） 细胞中的水 三、水的特性和作用 共用电子对 共用电子对 负电荷 正电荷 正电荷 NH3（极性分子） 溶于水 NaCl溶于水 水是极性分子 良好的溶剂 细胞中的水 氢键形成示意图 三、水的特性和作用 水分子之间会形成氢键 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。 水具有流动性 图_______为冰中水分子分布，图________为水中水分子分布。 甲 乙 细胞中的水 三、水的特性和作用 氢键形成示意图 由于氢键的存在，水具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变。 比热容：是指单位质量物体改变单位温度是所吸收或释放的能量。 水比酒精的比热容高。相同质量的水的温度提高1。C所需要的能量比酒精要________（多/少）；吸收相同热量时，相同质量的水比酒精升温更______（快/慢）。 对于维持生命系统的稳定系十分重要。 多 慢 细胞中的水 三、水的特性和作用 水的结构特点： 极性分子、有氢键 作用 自由水 结合水 是细胞内良好的溶剂 参与细胞内的生物化学反应 运送营养物质和代谢废物 为细胞提供液体环境 是细胞结构的重要组成部分 思考：从水的作用看，你认为代谢旺盛的细胞中自由水和结合水的比值较_______（高/低） 自由水有利于细胞代谢 那结合水呢？ 高 细胞中的水 四、水与代谢 自由水 结合水 细胞代谢旺盛 思考：寒冬来临时，你认为植物细胞中自由水与结合水的比值会_______，理由是______ ________________________________。 降低 气温下降时， 自由水过多会导致结冰损伤细胞 自由水有利于细胞代谢 结合水有利于提高植物的抗逆性 抗逆性减弱 细胞代谢缓慢 抗逆性增强 植物过冬 种子储藏 细胞衰老 种子萌发 习题巩固 图中，_________代表叶片中总的含水量，________代表叶片中自由水的含量。 A C 习题巩固 正常情况下，植物细胞内自由水/结合水的值与植物抗寒能力有关。在同一低温胁迫下，0级~III级的不同抗寒植物枝条中自由水与结合水的含量如表所示。下列相关叙述正确的是( ) A.水在枝条细胞中的主要存在形式是结合水 B.0级枝条细胞代谢最为旺盛，抗寒能力也最强 C.细胞中含水量越大，自由水转变为结合水的量越多 D.若降低温度，推测III级植物的受冻害影响程度最大 等级 总含水量（%） 自由水含量（%） 结合水含量（%） 自由水/结合水 0级 51.6 30.3 21.3 1.42 Ⅰ级 52.5 33.1 19.4 1.71 Ⅱ级 51.0 35.6 15.4 2.31 Ⅲ级 51.4 37.8 13.6 2.78 D 习题巩固 冬季来临，植物体内会发生一系列适应低温的生理变化，其抗寒能力逐渐增强。根据所学知识回答下列问题: (1)冬小麦中有很多糖分、离子等物质溶解于水中，这体现了水_______________________的功能；结合水的功能是_____________________________________。 (2)可溶性糖可与水结合，从而提高结合水所占比例。由此可推测，小麦在冬天时的可溶性糖含量_____ (填“多于”或“少于”)其在秋天时的，意义是____________________________ _____________________________________。 (3)仙人掌中含有丰富的水分，同学甲猜想仙人掌中的自由水含量比刚收获的小麦种子中的更丰富。为了验证该猜想是否正确，同学甲将一定量的仙人掌和刚收获的小麦种子放在同一条件下晒干，并称量晒干前后的质量，结果如图所示。二者中_____所含的自由水更丰富，判断依据是______________________________________________________________。 是细胞中良好的溶剂 作为细胞结构的重要组成成分 多于 提高结合水的含量，增强 小麦的抗寒能力 小麦种子 在晒干的过程中失去自由水会导致质量减少，而小麦种子质量的减少更明显 细胞中的无机盐 1、无机盐的存在形式： 2、无机盐的含量： 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。 少数参与构成细胞内复杂的化合物 无机盐是细胞中含量很少的无机物， 仅占细胞鲜重的1%-1.5%。 含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等； 含量较多的阴离子有Cl-、SO42-、PO43-、HCO3- 等。 细胞中的无机盐 3、无机盐的作用 1、植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？ 2、有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？ 3、这说明无机盐具有怎样的作用？ 镁是叶绿素的重要组分 铁是血红素的重要组分 无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分 细胞中的无机盐 3、无机盐的作用 植物在缺乏N、P、K等营养物质时，会出现各种症状，因此生产过程中常要给植物施肥。玉米在生长过程中缺乏P，植株就会特别矮小，根系发育差，叶片小且呈暗绿偏紫色。 Na+缺乏 神经细胞、肌肉细胞的兴奋性降低 肌肉酸楚、无力 血液中Ca2+含量太低 抽搐 无机盐能维持细胞和生物体的正常生命活动 细胞中的无机盐 3、无机盐的作用 病人到医院输液，为什么要用生理盐水（0.9%），如果不是生理盐水，而是蒸馏水或其他浓度盐水会怎么样？ 皱缩 膨胀 9% 清水 渗透压平衡 无机盐能维持渗透压平衡 当我们剧烈体育运动后，会感到腰酸、膝盖酸。这是因为运动产生了乳酸，但我们体液pH值并没有因此而下降，还是维持在7.35-7.45之间，为什么呢？ 细胞中的无机盐 3、无机盐的作用 H2CO3 /NaHCO3 ；NaH2PO4/Na2HPO4组成的缓冲对来调节并维持平衡。 无机盐能维持酸碱平衡 细胞中的无机盐 3、无机盐的作用 （1）无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分 （2）无机盐能维持细胞和生物体的正常生命活动 （3）无机盐能维持渗透压平衡 （4）无机盐能维持酸碱平衡 细胞中的无机盐 实验探究 设计实验探究缺乏X无机盐会导致植株出现小叶病 实验必须遵守的原则： ①设置对照原则。 ②单一变量原则。 ③平行重复原则。 甲组 乙组 含X的完全培养液 只缺X完全培养液 +植株 +植株 一段时间 正常生长 出现小叶病 +含X的培养液 小叶病症状消失 缺乏X无机盐会导致植株出现小叶病 习题巩固 铜代谢障碍症患者无法吸收或利用铜离子,导致正常发育严重受影响。血浆中的铜约95%存在于铜蓝蛋白中，该蛋白会影响铜和铁的代谢，同时还具有抑制膜脂质氧化的作用。若铜蓝蛋白减少，会使铜离子在体内蓄积，从而导致中毒。下列相关叙述错误的是( ) A.铜元素对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用 B.人体缺铜可能会导致血红蛋白的合成量减少 C.通过大量摄取含铜高的食物即可缓解铜代谢障碍症的症状 D.若人体内铜蓝蛋白含量减少,则可能会导致细胞膜功能异常 C $