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

该高中生物学课件聚焦“细胞中的无机物”，系统阐述水的存在形式（自由水、结合水）及功能、无机盐的存在形式及生理功能，通过运动员补水、种子萌发等生活情境问题导入，构建“现象-本质-应用”的学习支架，衔接自然。 其亮点在于以生命观念为核心，通过自由水与结合水功能对比（结构与功能观）、Fe参与血红蛋白构成等实例培养科学思维，结合“烘干种子得灰烬”等探究实践环节激发思考，学生能深化对生命物质基础的理解，教师可高效落实核心素养教学。

细胞中的无机物 1 了解水在细胞中的存在形式及其作用 明白无机盐在细胞中含量少但作用大的原因 学习目标 右图呈现了两个图片，一个是刚运动完的运动员在补充功能饮料，一个是农民伯伯笑呵呵的抱着丰收水稻的图片，我们常常听说“有收无收在于水，收多收少在于肥”，水和肥对于农作物有什么意义呢？ 问题探讨 干燥的种子必须吸足水才能萌发。 人的胚胎也要浸润在羊水中发育。 问题探讨 以上种种现象说明什么问题？ 仙人掌身处如此干旱的环境，它那肥硕的变态茎中仍贮存着大量的水分。 水是生物生存必不可少的，水是构成细胞的重要无机化合物。 问题探讨 一、细胞中的水 生物种类不同，含水量不同。 同种生物不同部位含水量有很大差别 生物体在不同的生长发育期，含水量不同。 1.生物种类不同含水量不同。 3.同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同 不同情况下 细胞的含水量 2.同一生物生长发育时期不同含水量也不同 含水量 水在细胞中的存在形式 自由水：可以自由流动，呈游离状态 含量：占细胞内全部水的95%以上。 特点：容易流动，容易蒸发。 结合水：与细胞内其它物质相结合 含量：约占细胞内全部水的4.5% 特点：不能自由流动，也不容易散失。 自由水与结合水的关系 结合水含量越高，细胞抗逆性相对越强（抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力） 一般来说，代谢越旺盛， 自由水含量越高。 9 种子的萌发与休眠中，结合水和自由水又是怎么变化的？ 冬眠中的北极熊 种子的萌发与休眠 自由水与结合水间的转化 自由水 结合水 代谢缓慢 代谢旺盛 1.自由水与结合水的比值升高，代谢旺盛 2.自由水与结合水的比值降低，代谢缓慢，抗逆性增强 自由水与结合水 小结 自由水在细胞中的功能 （1）细胞内良好的溶剂，许多种物质能够在水中溶解。 自由水在细胞中的功能 （2）运输营养物质和代谢废物。 自由水在细胞中的功能 （3）多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中。 （4）细胞内的许多生物化学反应需要水的参与。 （1）极性分子，良好的溶剂 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。 水的结构和特性 水为什么能成为细胞内良好溶剂？ 氢键易被破坏，也易形成，这样水中的氢键不断地断开，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体的状态。 （2）形成氢键，具有流动性 水的结构和特性 水为什么能成为细胞内良好溶剂？ 比热容：单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量 16 （3）具有较高的比热容 一些物质的比热容 单位:J/（kg·℃） 物质 比热容 物质 比热容 水 4.2×103 铝 0.88×103 酒精 2.4×103 干泥土 0.84×103 煤油、冰 2.1×103 铁、钢 0.46×103 蓖麻油 1.8×103 铜 0.39×103 砂石 0.92×103 水银 0.14×103 水的结构和特性 由于氢键的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 水为什么能成为细胞内良好溶剂？ 水与蛋白质、多糖等物质结合，失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分。 结合水在细胞中的功能 自由水的功能 结合水的功能：构成细胞结构的重要组成成分 水的 重要功能 1.细胞中的良好溶剂 2.参与细胞内的许多生物化学反应 3.运输营养物质和代谢废物 4.为细胞提供液体环境 小结 当你烘干一粒小麦种子，然后点燃烧尽，最终都会得到一些灰白色的灰烬，请问这些灰烬是什么呢？ 无机盐 思考 细胞中的无机盐 化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸 所占 比例% 85-90 1-1.5 7-10 1-2 1-1.5 1.含量：占细胞鲜重的1%-1.5% 2.存在形式：（1）大多数以离子的形式存在 含量较多的阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等 含量较多的阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等 （2）少数与其他化合物结合，如Ca是动物骨骼和牙齿的成分等。 细胞中的无机盐 （1）为什么缺铁会导致贫血？ （2）植物缺镁会影响光合作用，为什么？ 血红蛋白/红细胞 珠蛋白 血红素 卟啉 Fe 无机盐的生理功能 功能1：是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分。 如：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。 无机盐的生理功能 人若在高温条件下工作，大量排汗，该怎样做？ A.饮盐开水 B.饮碳酸型饮料 C.饮蛋白型饮料 D.饮纯净水 无机盐的生理功能 功能2：维持细胞和生物体的生命活动。 例如，人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，引发肌肉酸痛、无力等，Ca2+含量太低，动物会出现抽搐等症状。 各种蛋白质对于pH的改变异常敏感，人体血浆pH降低0.5个单位，立即发生酸中毒。 食物中往往含有一些碱性物质（如Na2CO3），人吃后体内血液的pH值会不会有较大变化？ 功能3：维持细胞和生物体的酸碱平衡。 缓冲对：H2CO3\NaHCO3 NaH2PO4\Na2HPO4 无机盐的生理功能 某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？ 功能4：维持细胞的渗透压平衡和正常形态。 质量分数为0.9%的氯化钠溶液 为什么要配制这一浓度，用0.09%或 9%浓度可以吗？ 无机盐的生理功能 红细胞 高渗溶液 等渗溶液 低渗溶液 A B C 细胞中的无机盐 离子名词 在人体或植物体中的功能 Na+ 人体体液的组成成分，调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性。 K+ 人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡、调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性。 Ca2+ 促进牙齿和骨骼生长；调节神经、肌肉的敏感性等。 Mg2+ 参与构成叶绿素，与某些酶的活性有关。 28 细胞中的无机盐 离子名词 在人体或植物体中的功能 Fe2+/Fe3+ Fe3+和Fe2+在人体内可以相互转化，其中Fe2+是血红蛋白及某些含铁酶类的成分。 Cl- 人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡；是胃酸的重要成分。 SO42- 人体体液的组成成分，参与调节体液渗透压；硫元素是蛋白质的重要组成成分，也是多种维生素的组成成分。 29 细胞中的无机盐 离子名词 在人体或植物体中的功能 PO43- 其中磷元素是构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素，促进酶的活动，形成ATP；PO43-与H+结合形成的HPO42-，/H2PO4-是人体内很重要的缓冲对。 HCO3- HCO3-及其与H+结合形成的H2CO3，是血浆中最重要的缓冲对（H2CO3/HCO3-；），对于调节正常血浆的pH有重要意义；也是保护胃黏膜的重要成分。 30 1.是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分 2.维持细胞和生物体的生命活动 3.维持细胞的酸碱平衡 4.维持细胞的渗透压平衡和正常形态 无机盐的 生理功能 小结 水的存在形式及作用 无机盐的存在形式及作用 课堂总结 退出 32 $