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

第二节 细胞中的无机物 学习目标 1.分析不同生物体含水量的差异及同种生物不同器官的含水量的差异，说明细胞中水的存在形式 2.举例说明自由水和结合水各自的作用及其相互关系 3.说明细胞中无机盐的存在形式及功能 目 录 01 细胞中的水 02 细胞中的无机盐 一.细胞中的水 4 水是构成细胞的重要成分，也是活细胞中含量最多的化合物 无机盐（1%-1.5%） 脂质（1%-2%） 水（70%-90%） 糖类和核酸（1%-1.5%） 蛋白质（7%-10%） 5 组成细胞的主要化合物及相对含量 水 无机盐 脂质 糖类和核酸 蛋白质 0.9 0.01 0.01 0.01 0.07 水母 97% 藻类 90% 鱼类 80—85% 蛙 78% 高等植物 60-80% 高等动物 65% 不同生物的含水量不同：水生生物＞陆生生物 6 同种生物的不同组织、器官，含水量不同 77% 60% 65% 60%-65% 同一生物不同生长发育时期含水量不同 幼年＞成年 7 自由水：以游离的形式存在，可以自由流动 （占细胞内全部水的95.5%） 特点：可以流动，容易蒸发，有溶解性 功能： 水在细胞中的存在形式 水是细胞内良好的溶剂 水参与细胞内的生化反应 提供大多数细胞浸润的液体环境 运输营养，排出废物 8 水是极性分子，带电荷的分子和离子易溶解其中 水的结构特性 O H H δ- δ+ δ+ 9 水是极性分子，水分子之间会形成氢键 水在常温下呈液态，具有流动性，利于运输营养物质和代谢废物 水具有较高的比热容，其温度相对不容易改变，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 水的结构特性 10 结合水：与细胞内其他化合物相结合的水（占细胞内全部水的4.5%） 特点：不易散失，失去流动性和溶解性 功能：细胞结构的重要组成部分 水在细胞中的存在形式 心脏79% 血液83% 新鲜种子放在太阳底下晒干，重量减轻，失去的是那种形式的水 晒干的种子用水浸泡后还能继续萌发吗 干种子放在试管中，用酒精灯烘干，试管壁上有水珠，则失去的是哪种形式的水 失去结合水的种子浸泡后还能萌发吗？ 自由水和结合水的关系 自由水 能 结合水 不能 自由水越多，新陈代谢越旺盛 失去自由水的种子仍保持其生理活性 失去结合水的细胞失去活性 12 自由水和结合水的关系 新鲜鸡蛋敲开后，鸡蛋清呈现液态胶状状态，若鸡蛋变质则会“散黄”，蛋黄松散，蛋清呈现水样游离状态。 北方冬小麦在冬天来临之前，自由水比例降低，结合水比例上升。 在一定条件下，结合水和自由水是可以相互转化的 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 13 小结 自由水/结合水 新陈代谢 抗逆性 比值高 细胞的新陈代谢越旺盛 抗逆能力越弱 比值低 细胞的新陈代谢越缓慢 抗逆能力越强 在一定条件下，结合水和自由水是可以相互转化的 14 二.细胞中的无机盐 15 （1）存在形式及含量 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%。 16 （2）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 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Fe会导致贫血? 结论1：无机盐是细胞和生物体中某些化合物的重要组成成分 17 （2）无机盐的功能 结论2：维持细胞和生物体的正常生命活动 【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，而Ca2+含量太低，动物会出现抽搐等症状。 缺碘甲状腺肿大 抽搐 18 （2）无机盐的功能 结论3：维持细胞的渗透压，维持细胞的正常形态 【资料3】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，其它浓度可以吗？为什么？ 质量分数为0.9%的氯化钠溶液 9% 0.09% 皱缩 膨胀 19 （2）无机盐的功能 结论3：维持细胞的酸碱平衡 【资料4】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，这是为什么？ 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-、H2PO4-/ HPO42-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 因为运动时产生了乳酸，但体液的PH没有因此而降低，还是维持在7.35—7.45之间，为什么呢？ 20 （2）无机盐的功能 无机盐 是构成细胞内化合物的重要组成成分 维持细胞和生物体的生命活动有重要作用 维持细胞的渗透压平衡 维持细胞的酸碱平衡 21 拓展—设计证明某种无机盐是否是某种植物所必需的方法 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。 例：探究N元素是不是玉米生长必需的元素 是 or 不是？ 拿出证据 实验获取 如何设计实验？ 22 拓展—设计证明某种无机盐是否是某种植物所必需的方法 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。 需要选用什么材料？怎样控制实验条件/变量？ 玉米幼苗（生长状态良好的） 含N的完全培养液 缺N的培养液 对照组 培养一段时间观察长势 实验组 自变量、因变量、无关变量？ 23 拓展—设计证明某种无机盐是否是某种植物所必需的方法 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 24 拓展—设计证明某种无机盐是否是某种植物所必需的方法 科学探究的过程 （1）提出问题 （2）作出假设 （3）设计实验方案 （4）进行实验 （5）观察实验现象，得出结论 （6）表达与交流 25 细胞中的无机物 细胞中的水 细胞中的无机盐 课堂小结 水的生理作用 水的存在形式 水的含量 结合水 自由水 无机盐的生理作用 无机盐的存在形式 课堂精练 　1. 生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内的Na＋参与（　　　） 　　A. 调节渗透压 B. 组成体内化合物 　　C. 维持正常pH D. 提供能量 A 2.沙生植物的细胞中，含量最多的成分是（ ） A．蛋白质 B．脂肪 C．核酸 D．水 3.马拉松赛跑进入最后阶段，发现少数运动员下肢肌肉抽搐，这是由于随着大量出汗而向体外排出了过量的（ ） A．水 B．钙盐 C．钠盐 D．尿素 D B 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 含水量/% 97 80～85 78 65 90 4．(2020·大同高考模拟)下表是部分生物体中水分的含量： 表中数据说明(　　) ①代谢旺盛的组织器官含水量较多 ②生物体中水分的含量超过了50%，是各种化合物中最多的 ③水生生物体内的含水量比陆生生物多 ④同一生物体不同的组织器官中水的含量差异很大 A．①②③④　　　　　　　　 B．②③ C．②③④ D．①③ B $