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

有收无收在于水， 收多收少在于肥。 这句农谚说明了什么？ 预习探讨 在军训过程中，同学们大量出汗，你认为最需要补充什么营养物质？ 预习探讨 第二单元 组成细胞的分子 2.2 细胞中的无机物 学习目标 说出水在细胞中的存在形式与作用。 举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用 2 1 目录 细胞中的水 细胞中的无机盐 2 1 P20 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 运动员饮料的化学成分表 表中哪些成分属于无机盐？ 水和无机盐在细胞中各有什么作用？ 无机盐 预习探讨 为什么说：水是生命之源？ ——两个起源： 原始生命起源于原始海洋； 生命起点始于水环境/羊水。 细胞中的水 练习与应用 水母97% 鱼类80%-85% 蛙78% 哺乳动物65% 藻类 90% 高等植物 60%-80% 1、不同生物含水量不同： 水生>两栖＞陆生 （进化程度） 合作探究一（水的含量） P20 练习与应用 2、同一生物在不同的生长发育时期含水量不同。 幼年＞成年＞老年，幼嫩部分＞成熟部分 80%以上 75%左右 60%~65% 低于60% 合作探究一（水的含量） P20 3、同种生物的不同的组织、器官含水量不同。 83% 79% 76% 10% 22% 合作探究一（水的含量） P20 生物种类不同，含水量不同。 生物体在不同的生长发育期，含水量不同。 同种生物不同部位含水量有很大差别。 合作探究一（水的含量） 关于生物体含水量的结论 P20 深度思考 组织器官 牙齿 骨髓 骨骼肌 心脏 血液 含水量（％） 10 22 76 79 83 83% 79% 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？ 合作探究二（水的结构） 任务：阅读课本P20-21小字部分及图片，以小组为单位讨论以下问题： P21 1、水分子中的 H、O 原子的结合方式和带电情况如何？ 为什么说水是一种良好的溶剂？ 2、水分子的氢键是怎么形成的， 为什么常温状态下水是液态，具有流动性？ 3、解释水对于维持生命系统的稳定性具有重要作用。 教师精讲一（水的存在形式） 自由水：以游离形式存在，可以自由流动，占细胞内全部水的95％以上。 结合水：与细胞内其他物质（蛋白质、多糖等物质）相结合，失去流动性和溶解性，约占细胞内全部水的4.5％。 细胞中水的 存在形式 自由水 结合水 注：结合水是细胞结构的重要组成成分，赋予各种组织、器官一定的形状、硬度和弹性。 合作探究三（水的功能） 任务：根据材料，讨论以下问题： P20 资料1：水蜜桃香甜多汁，咬开水蜜桃冒出的水主要以什么形式存在？有哪些物质溶解其中？说明该种形式的水有什么功能？ 资料2：回顾初中知识，植物光合作用需要水的参与吗？这说明自由水有什么功能？ 资料3：血液是由血细胞和血浆组成，离开血浆的血细胞很快就会死亡，这说明自由水还有什么功能？ 资料4：血液中的自由水较多，能否根据血液功能判断 自由水的功能？ 小结（水的功能） 作用： 结合水是细胞结构的重要组成成分。 1.结合水 作用： ①水是细胞内良好的溶剂； ②细胞内许多的生物化学反应需要水的参与； ③构成多细胞生物体内以水为基础的液体环境 ④运输营养物质和代谢废物 2.自由水 细胞内所有的生物化学反应统称为新陈代谢或细胞代谢。 P20 深度思考（自由水与结合水） 运用本节课所学知识解释新鲜鸡蛋清是液态胶状，为什么臭鸡蛋清相对更“稀”呢？ 在新鲜的鸡蛋清中，水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为结合水，是细胞和生物体的组成成分； 而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分结合水释放出来，转变为自由水。 取等量的西瓜汁和鸡蛋清置于相同的开放环境下，西瓜汁蒸发得快， 如果放入冰箱中，西瓜汁先结冰。 （1）西瓜汁和鸡蛋清中的水主要以什么形式存在？ （2）以上现象说明，与自由水相比，结合水有什么特点？ （3）由以上实验结论可推测，和热带植物相比，沙漠植物和寒带植物哪种形式的水比例更高？ （4）总结：结合水的比例与抗旱抗寒能力（即抗逆性）的关系？ 西瓜汁：自由水。鸡蛋清：结合水 不易散失、含量较稳定 结合水 在一般情况下,结合水所占的比值越大,细胞抗逆性越强。 深度思考（自由水与结合水） 深度思考（自由水与结合水） 自由水与结合水比值与细胞代谢和抗逆性的关系 深度思考（自由水与结合水） 北方冬小麦在冬天来临前，自由水的比例会逐渐降低，而结合水的比例会逐渐上升，以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。 那春天来临时，自由水和结合水的比例会改变吗？ 细胞中自由水和结合水的含量是否稳定不变？ 在一定条件下自由水与结合水可以相互转化 深度思考（自由水与结合水） 种子仍然具有生命活性 丢失了自由水和结合水 新鲜的 种子 晒干的 种子 烘干的 种子 种子燃烧烧成灰烬 教师精讲二（无机盐的存在形式） 阴离子:Cl-、SO42-、PO43- 、HCO3-等 阳离子:Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等 无机盐的存在形式 大多数以离子形式 少数以化合物形式 如：DNA中的磷酸，骨骼中的钙等 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%。 P21 合作探究四（无机盐的功能） 【资料1】下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如图： 植物体缺镁会影响光合作用，为什么？ 有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺铁会导致贫血? 1、无机盐是细胞和生物体中某些化合物的重要组成成分 P22 【资料2】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+含量太高，会出现肌无力症状， 如果 Ca2+含量太低，动物会出现抽搐等症状。 2、维持细胞和生物体的正常生命活动 合作探究四（无机盐的功能） P22 【资料3】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，但体液的PH没有因此大幅度降低,还是维持在7.35—7.45之间，为什么呢？ 3、维持细胞的酸碱平衡 乳酸＋NaHCO3→乳酸钠＋H2CO3 CO2＋H2O 剧烈运动时：H+ H2O+CO2由肺排出 + NaHCO3 无机盐离子H2CO3/HCO3-等组成重要的缓冲体系来调节并维持pH平衡。 蔬果中的碱：OH- + H2CO3 过多HCO3-由肾脏排出 H2O + HCO3- Na+ + H2CO3 合作探究四（无机盐的功能） P22 【资料4】某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？ 为什么要配制这一浓度，其他浓度可以吗？为什么？ 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 合作探究四（无机盐的功能） P22 无 机 盐 作用 一个 组成 细胞和化合物组成成分 维持渗透压 维持酸碱平衡 维持细胞、生物体生命活动 神经、肌肉细胞兴奋性降低，引发肌肉酸痛、无力 抽搐 哺乳动物 Na+ 缺乏 血液Ca+ 含量低 三个 维持 叶绿素 细胞膜、细胞核重要成分 无机盐 血红蛋白 蛋白质 甲状腺激素 Mg P Fe S I 例如 主要以离子形式 形式存在 占细胞鲜重的1%~1.5% 含 量 小结（无机盐的存在形式与功能） 探究某种无机盐是否为植物生长发育所必需的 作物生长中，由于施肥不均，或者土壤中营养元素的不均衡，均会导致某些元素的缺少或者过量，此外各元素之间的相互作用，也会影响到元素的吸收和平衡，都会造成作物外在的各种缺素现象。 科学探究 探究某种无机盐是否为植物生长发育所必需的 科学探究 实验原理 若缺乏某种无机盐，植物的生长发育发生障碍。植物在缺乏该种无机盐的环境中表现出某一症状，可以补充该种无机盐使植物恢复。 对照组 实验组 含X的 完全营养液 幼苗 正常生长 相应的 缺X营养液 幼苗 正常生长 X不是必需无机盐 生长不正常 X是 必需无机盐 正常生长 一段时间 实验流程 加入X 巩固提高 1．磁共振技术可应用于临床疾病诊断。因为许多疾病会导致组织和器官内的水分发生变化，这种变化恰好能在磁共振图像中反映出来。下列有关叙述错误的是（　　） A．构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的 B．水在细胞中的存在形式及功能是不会改变的 C．组织发生病变，会影响组织内的化学变化 D．发生病变的器官，细胞代谢速率往往会发生改变 B 巩固提高 2．一般来讲，水是活细胞中含量最多的化合物，不同生物含水量不同，同种生物在不同的组织、器官和不同的生长发育时期含水量也不同。下列说法正确的是（　　） A．水是良好的溶剂，主要是因为水分子是极性分子，带正电荷或负电荷的分子都容易与水结合 B．正常情况下，结合水与自由水比值越小，细胞代谢越缓慢，但抗逆性越强 C．晒干的种子细胞内不含水分，导致细胞代谢停止，因而有利于种子长时间储存 D．水分子内的氢键易断裂也易形成，可以保证水分子具有流动性 A 感谢观看 $