2.2 细胞中的无机物 课件-2025-2026学年上学期高中生物必修1

该高中生物学课件围绕“细胞中的无机物”，系统阐述水的特性、存在形式（自由水与结合水）、作用及无机盐的存在形式、功能等核心知识点。通过生活实例（切西瓜、鸡蛋清）和讨论题（运动员饮料成分）导入，从物质特性到生命功能层层递进，辅以表格对比、示意图解析等学习支架。 亮点在于以生命观念为核心，通过种子萌发吸水、植物缺素症状等实例体现结构与功能观；借助讨论分析（自由水与结合水比值对代谢的影响）培养科学思维；设置探究实践活动（如种子晒干实验分析）。采用实例驱动和问题链设计，小结清晰直观，助力学生构建知识体系，也为教师提供丰富教学素材。

第2章 组成细胞的分子 第2节　细胞中的无机物 生命活动离不开水 1、水的特性 共用电子对 共用电子对 负电荷 正电荷 正电荷 极性分子 水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为一个极性分子，带正电或负电的分子（或离子）都容易与水结合 水是良好溶剂 氢键形成示意图 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 1、水的特性 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。 对于维持生命系统的稳定系十分重要。 氢键形成示意图 1、水的特性 比热容：单位质量的物质在温度升高或降低1℃时所吸收或放出的热量 讨论1：细胞中的水是以什么形式存在的，各个形式水的含量是怎样的？ 讨论2：不同形式的水起的作用是什么？ 讨论3：不同形式的水所占比例不同，导致细胞的代谢以及抗逆能力是怎样的？ 阅读教材P20-P21中的内容，思考以下问题。 2、水的存在形式 自然界中的水 八百里滇池 哀牢山云雾 苍山负雪 洱海流云 万里长江第一峡 液态 固态 气态 （2）结合水： （1）自由水： （约4.5%） （约95.5%） 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 以游离的形式存在，可以自由流动 切西瓜时，流出的液体 与细胞内其他物质（蛋白质、多糖等）相结合的水。 鸡蛋清中的水 血液中自由水含量相对较高；心肌中结合水含量相对较高。 讨论1：细胞中的水是以什么形式存在的，各个形式水的含量是怎样的 讨论2：不同形式的水起的作用是什么？ （1）自由水： 3、水的作用 是细胞内良好的溶剂 参与细胞内的生物化学反应 为细胞提供液体环境 运送营养物质和代谢废物 （2）结合水 细胞结构的重要组成部分 二氧化碳 氧气 水 有机物 光合作用 讨论3：不同形式的水所占比例不同，导致细胞的代谢以及抗逆能力是怎样的？ 4、自由水和结合水的关系 ①自由水与结合水在一定条件下可相互转化： 自由水 结合水 温度升高 温度降低 资料1:夏季,绿色植物自由水含量较高;冬季,绿色植物结合水含量较高。 （1）上述材料中将种子晾晒干后重量减少是因为失去_________，种子烘干后失去_________。晒干的种子仍保持其生理活性浸泡后的种子因为含有较多的_________，而代谢较为旺盛。烘烤后的种子用水浸泡后_________（填”能“或”不能“）萌发，这说明_________是细胞结构的重要组成部分。 4、自由水和结合水的关系 资料2:农业生产中，农民需要将种子晒干后再储存，这样能保存较长的时间。如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现。晒干以后的小麦种子不萌发，浸泡处理后的小麦种子却可以萌发。请回答下列问题： 自由水 结合水 自由水 不能 结合水 ②自由水与结合水的比值与细胞或生物体的代谢强度和抗逆性有关。 →细胞的代谢越旺盛，抗逆性较差 →细胞的代谢减慢，抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力越强 自由水 结合水 比值小 比值大 （2）越冬的植物、干旱地区的植物细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有什么关系？ 一般情况下，结合水和自由水的比值越大，生物的抗逆性越强。 细胞中的水 存在形式 结合水 概念：与细胞内的其他物质相结合 自由水 概念：以游离形式存在，可流动 自由水/结合水 功能 细胞结构的重要组成部分 功能 参与细胞内的生物化学反应 细胞内良好的溶剂 为细胞提供液体环境 运送营养物质和代谢废物 比值高 比值低 代谢旺盛，抗逆性差 代谢强度弱，抗逆性强 萌发的种子、分生组织细胞 干种子、越冬植物 课堂小结 1．(2024·南宁高一检测)水是生命之源。下列关于水的叙述，错误的是 (　　) A．水分子不能为生命活动提供能量 B．不同种类的生物体内含水量不同 C．细胞中自由水的含量远高于结合水 D．水分子具有极性与其空间结构无关 D 2．道德经中有言“上善若水，水善利万物而不争”，水具有滋养万物的属性。下列有关水的叙述，错误的是 (　　) A．水在细胞中绝大部分以自由水的形式存在，可以自由流动 B．结合水一般不参与细胞代谢，是细胞结构的重要组成成分 C．在寒冷的冬季，植物体内自由水与结合水的比值会增大 D．氢键的存在使水具有较高的比热容，意味着水的温度相对稳定 C 3．下图所示为细胞中水的两种存在形式及其作用，下列相关叙述正确的是 (　　) A．种子晒干过程中减少的是图中的①，不会导致细胞死亡 B．与萌发种子相比，休眠种子中①/②的值更小 C．水的存在形式由①转变成②，有利于提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性 D．图中的甲可表示“组成细胞结构”，乙可表示“运输营养物质和代谢废物” D 二、细胞中的无机盐 表中哪些成分是无机盐？ 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？ 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 1、无机盐的存在形式 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。 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。 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%。 2、无机盐的含量 3、细胞中无机盐的作用 资料1：下图是一种叶绿素分子和血红蛋白分子的局部结构简图。 讨论1．植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？ 讨论2．有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？ 资料2：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。 3、细胞中无机盐的作用 讨论3．植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么？ 3、细胞中无机盐的作用 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无机盐离子是细胞结构和细胞内复杂化合物的重要组成成分 ②无机盐离子参与维持细胞和生物体的生命活动 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。 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。 ②无机盐离子参与维持细胞和生物体的生命活动 过高会肌无力 资料3：生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴等渗的无机盐溶液，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，如果放到高浓度盐溶液中，就会皱缩，如果放到清水里，就会吸水膨胀。 3、细胞中无机盐的作用 ③无机盐可以调节人体渗透压以及维持细胞正常形态 资料4:人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度，人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等酸碱缓冲物质，可以中和这些变化。 ③ 无机盐可以维持细胞和生物体的酸碱平衡 3、细胞中无机盐的作用 ①细胞结构和细胞内复杂化合物的重要组成成分 ②参与维持细胞和生物体的生命活动 ③调节人体渗透压以及维持细胞正常形态 ③ 维持细胞和生物体的酸碱平衡 4、常见无机盐离子缺乏症 离子 功能 缺乏症 Fe 组成血红蛋白、细胞色素、含铁酶类 缺铁性贫血 I 形成甲状腺激素的成分 呆小症、甲状腺肿 Na 体液的主要组成部分，调节体液渗透压 爱迪生（Addison）病 Ca 促进牙齿、骨骼生长，调节神经肌肉的敏感性 佝偻病、骨质疏松 B 若干与消化有关的酶的结构中心 华而不实（只开花不结果） 细胞中的无机盐 存在形式 主要以离子的形式存在 作用 组成复杂的化合物 维持生命活动 维持酸碱平衡和渗透压 I-→甲状腺激素 Mg2+→叶绿素 Fe2+→血红素 钙离子 过低 过高 抽搐 肌无力 Na +缺乏引起神经、肌肉细胞的兴奋性缺乏 大脖子病、呆小症 缺铁性贫血 Cl-、Na + 、K+：维持渗透压 课堂小结 PO43-、HCO3-等维持PH 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）将作物秸秆充分晒于后，其体内剩余的物质主要是无机盐（ ） 一、概念检测 × × × 1.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？ 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剂，以保证人体细胞的生活环境维持在稳定的状态。 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。为什么科学家会做出这样的推测呢？ 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，所以科学家才会作出这样的推测。 1．人在严重腹泻时会丢失大量的水和无机盐，为防止电解质失衡最宜补充的是 (　　) A．咖啡 B．淡盐水 C．牛奶 D．茶水 B 2．无机盐对生物体的生命活动起着重要作用。下列叙述不正确的是 (　　) A．血液中Ca2+含量太低，动物会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持生物体的生命活动非常重要 B．人输液时用生理盐水而不是蒸馏水，这说明无机盐在维持细胞的正常形态和功能中具有重要作用 C．无机盐在细胞中含量很少，所以属于微量元素 D．哺乳动物体内Na＋缺乏，会导致肌肉酸痛、无力 C 水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如下图。 水与种子萌发——生命观念 (1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在，风干种子细胞中的水主要以________的形式存在。经阶段 Ⅰ 吸水后，种子中的水主要是以________的形式存在。 结合水 自由水 (2)在阶段 Ⅱ ，种子吸水速率________(填“大于”“小于”或“等于”)阶段 Ⅰ ，代谢速率________(填“大于”“小于”或“等于”)阶段 Ⅰ 。 (3)进入阶段 Ⅲ 后，种子吸水量持续上升，这是因为____________ _____________________________________________________________。 小于 大于 胚根突破种皮，幼苗代谢活动需要更多的水 Lavf58.46.101 $