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

2.2 细胞中的无机物 必修1 分子与细胞 第2章 组成细胞的分子 情境导入 运动饮料 化学成分表 饮用水 蔗糖 其他糖类 柠檬酸钠 乳酸钙 KCl MgCO3 NaCl 维生素C 有机酸 食用香精 提供能量 调 味 补充失去的盐分 （解体渴） 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？ 补充失去的水 补充维生素 2 一、细胞中的水 水为什么是细胞内的良好溶剂？ 水为什么具有流动性？ 为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要？ 水是极性分子，带正电或负电的分子容易与之结合，故是良好溶剂。 水分子之间容易形成氢键，也容易断裂，常温下水维持液体形态，具有流动性。 由于氢键的存在，水分子具有较高的比热容，水的温度相对不容易发生改变，可以维持生命系统的稳定性。 一、细胞中的水 思考：（1）不同生物体的含水量是否相同？水生和陆生生物相比，哪种生物含水量高？ 80-85% 鱼类 高等植物 60-80% 哺乳动物 65% 结论 水生生物的含水量 > 两栖动物 > 陆生生物 说明生物体的含水量与其生活环境密切相关 97% 水母 90% 藻类 78% 蛙 1.生物体的含水量有什么特点？ 一、细胞中的水 思考： （2）同一生物体在不同的生长发育阶段的含水量是否相同? 同一生物体在不同的生长阶段含水量不同。 人体幼儿时期 人体成年时期 人体老年时期 77% 51% 52-65% 结论 儿童＞男性＞女性 1.生物体的含水量有什么特点？ 一、细胞中的水 思考： （3）同一生物体不同的组织器官，含水量是否相同？ 血液 83% 心肌 79% 骨骼 22% 牙齿 10% 代谢旺盛的组织或器官中含水量较多。 结论 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？ 主要是水的存在形式不同,血液中主要是自由水,心脏中结合水比例相对较高。 1.生物体的含水量有什么特点？ 一、细胞中的水 自然界水的 存在形式 液态 固态 气态 细胞中的水的 存在形式 自由水 结合水 以游离形式存在，可以自由流动，占细胞内全部水的95％以上。 与细胞内其它物质相结合，约占细胞内全部水的4.5％。 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 2.水的存在形式 一、细胞中的水 3.水的作用 【任务】分析以下实例，总结水的作用： 1.水蜜桃香甜多汁，当你咬开水蜜桃时冒出的汁水主要是什么形式的水？ 汁水香甜很多物质溶解其中，说明这种形式的水有什么功能？ 2.回忆初中知识，植物光合作用需要水的参与吗？这说明自由水有什么功能？ 3.血液中含自由水较多，根据血液的功能推断自由水有什么功能？ 离开血浆的血细胞很快会死亡，这说明自由水可以为细胞提供什么环境？ 4.心肌细胞含水量达79%，从心肌的状态可推断所含的是什么形式的水？说明这种形式的水有什么功能？ 细胞内良好的溶剂 参与细胞内许多生物化学反应 运送营养物质和代谢废物 提供液体环境 自由水 结合水 细胞结构的重要组成成分 一、细胞中的水 4.水的转化及其与代谢的关系 ①自由水和结合水相互转化 自由水 降低温度 升高温度 结合水 ②自由水/ 结合水与代谢、抗逆性的关系 自由水 /结合水 比值高：代谢旺盛，但抗逆性减弱（如：癌细胞、种子萌发等） 比值低：代谢强度降低，但抗寒、抗旱、抗热等抗逆性增强 一、细胞中的水 分类 自由水 结合水 概念 水以游离的形式存在， 可以自由流动。 与细胞内其他物质（蛋白质、多糖）结合 含量 多，占细胞水分的95.5% 少，占细胞水分的4.5% 功能 细胞内良好的溶剂 参与细胞内许多生化反应 运送营养物质和代谢废物 为细胞提供液体环境 与其他大分子物质一起构成细胞的组成成分 与代谢和抗性之间的关系 含量高时，新陈代谢旺盛， 抗逆性差 含量高时，新陈代谢慢， 抗逆性强 思考 在种子的成熟过程中，细胞内的自由水和结合水的比例会发生什么变化？ （1）随种子成熟：水分由多到少，在种子成熟时，自由水/结合水的值下降，代谢减弱。 （2）种子风干：丧失的主要是自由水，种子活性未丧失。 （3）种子萌发：自由式/结合水的值大幅上升，代谢旺盛。 （4）种子烘烤：结合水丧失，种子丧失活性。 二、细胞中的无机盐 1、无机盐的存在形式 细胞中多数无机盐以离子形式存在。 含量较多的阳离子有Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe2＋、Fe3＋等， 阴离子有Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 与水不同，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% 二、细胞中的无机盐 2、无机盐的主要功能 Mg是构成叶绿素的元素 Fe是构成血红素的元素； 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。 （1）无机盐是细胞和生物体的重要组成成分 二、细胞中的无机盐 2、无机盐的主要功能 （2）无机盐维持细胞和生物体的生命活动 ①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。因此，当大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝淡盐水。 ②哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+,如果Ca2+的含量太低，动物会出现抽搐等症状。 二、细胞中的无机盐 2、无机盐的主要功能 （3）无机盐维持细胞的酸碱平衡 乳酸+NaHCO₃→ 乳酸钠+H2CO₃(碳酸) H2CO₃ →H2O+CO₂(经呼吸系统排出) 思考1：运动后会感到腰酸、膝盖酸，为什么过一阵子酸痛感会消失？ （4）维持细胞的渗透压，维持细胞的正常形态。 质量分数为0.9%的氯化钠溶液 9% 0.09% 皱缩 膨胀 实验设计 如何设计实验证明某种无机盐是否为植物必需 无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用，设计实验探究某种无机盐X是否为植物必需的无机盐。 材料：生长状态相同、长势良好的植物若干，全营养液，缺X的培养液，无机盐X。 对照实验 实验设计 生长状况相同的正常同种植物分为两组 A组：缺X的完全培养液 B组：完全培养液 出现缺乏症 植物正常生长 植物正常生长 加入X元素再培养 缺乏症消失 X是植物生长的必需元素 X是植物生长的非必需元素 $