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

01导入新课 大量元素 微量元素 细 胞 中 的 元 素 和 化 合 物 细胞中的元素 细胞中的化合物 细胞 :C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg :Fe、Mn、B、Zn、Cu、Mo、CI 无机化合物 有机化合物 水 无机盐 糖类 脂质 蛋白质 核酸 :细胞中含量最多的化合物 :细胞中含量最多的有机化合物 第2章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物 01导入新课 1.水在细胞中以什么形式存在？具有哪些重要作用？ 2.为什么细胞中的无机盐含量很少，作用却很重要？ 02目标聚焦 03教与学 一、细胞中的水 1.生物体中水的含量 (2)根据表中数据，可以得到哪些规律性的信息？ (1)几种生物体的水含量 ①水在构成生物体的化合物中含量第一； ②不同种生物含水量不同； ③水生生物含水量比陆生生物高。 结合学过的知识，说说为什么生物体含水量第一？ 03教与学 一、细胞中的水 P20 2.水在生物体中的作用 ① 细胞内许多化学反应都在水中进行,水还参加某些反应 ② ③为细胞提供液体环境 ④水具有运送营养物质和代谢废物的作用 ⑤此外，水还是细胞结构的重要组成部分 水为什么是良好的溶剂？ 水分子结构模型 水分子由2个氢原子和1个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。（结构决定功能） 糖溶解 水分子 糖晶体 糖分子 糖分子 水的运输作用与水的流动性有关，水为什么具有流动性呢？ P21 比热容是单位质量物质的热容量，即单位质量物体改变单位温度时的吸收或释放的内能。 一、细胞中的水 3.与水相关的拓展知识——水、冰、水汽 水 (液态) 冰 (固态 ) 水蒸发 03教与学 水的三种状态与水分子间的距离有关系。温度能够改变水分子间的距离，从而改变时的状态。 问题思考 1.如果我们将等体积的纯净水和5%的NaCl溶液放在同一个冰箱里冰冻，请问谁会先冻？ 2.如果用等体积上述两种溶液在相同条件下加热使其蒸发，谁会先蒸发完？都蒸发完后，谁消耗的热量多？ 03教与学 二、细胞中的水 4.细胞中水的存在形式和生理功能 项目 自由水 结合水 形式 在细胞中水分子以________的状态存在 ,可以自由流动。 水分子与蛋白质、多糖等物质相结合,不能______。 作用 ①细胞内良好的溶剂;②参与生物 _____反应;③为细胞提供_______ ___; ④运送营养物质和________。 是__________的重要组成成分 。 关系 游离态 自由流动 化学 液体环 境 代谢废物 细胞结构 1.细胞中结合水少，在一定条件下自由水和结合水可以相互转化； 2.正常情况下，自由水越多细胞代谢越旺； 3.正常情况下，结合水越多细胞抗旱和寒冷等不良环境能力越强。 需要什么条件才可以相互转化？ 为什么自由水越多，细胞代谢越旺盛？ 为什么结合水越多，细胞抗逆性(冻)越强？ 一、细胞中的水 5.自由水、结合水关系在生活生产中的应用 (1)为什么种子入库之前要经过晾晒？ 种子萌发需要吸水？ (2)小麦越冬前自由水和结合水的比例会如何变化 ？ 03教与学 [提示]①种子入库前晾晒的目的是降低自由水的含量，从而降低细胞代谢对营养物质的消耗，提高种子的抗逆能力。②种子萌发时，细胞生命复苏，代谢旺盛，需要很多的自由水来运送营养物质和代谢废物。 [提示]自由水和结合水的比例会逐渐下降，以增加小麦的抗寒能力。 如果入库前是用火炒干种子的，来年种子还能萌发吗？ 03教与学 二、细胞中的无机盐 树木燃烧剩下的白色灰烬，就是树木中的无机盐。说明细胞中含有无机盐。 那么，细胞中的无机盐有哪些？以什么形式存在？具有哪些的功能？ 1.细胞中无机盐的存在形式、种类及作用 细胞中大多数无机盐以离子形式存在，少数以复杂化合物形式存在 阳离子 阴离子 Na+、K+、 Ca2+ 、Mg2+、Fe2+、Fe3+等 Cl-、SO42-、PO43-、HCO3- Mg是叶绿素的组成元素之一，缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。因此，它对于光合作用具有重要意义。 人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe。缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。 缺铁性贫血是一种常见的贫血。 1.无机盐是某些化合物的重要组成成分； 教材P22 2.维持细胞和生物体的生命活动有重要作用； 教材P22 人体的pH还是维持在7.35—7.45之间 肌肉酸痛 剧烈运动 乳酸堆积 会消退吗？ 乳酸+ NaHCO3→乳酸钠+ H2CO3，H2CO3→H2O + CO2 3.维持细胞的酸碱平衡； 患者到医院输液，用的是质量分数为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？为什么？ 红细胞在0.9%的NaCl溶液中才能保持原有的形态。 9%,失水皱缩 0.09%,吸水胀破 4.维持细胞内外的渗透压(维持细胞形态）。 所谓渗透压，简单地说，是指溶液中溶质微粒对水的吸引力。渗透压的大小取决于单位体积溶液中溶质微粒的数目，溶质微粒越多，即溶液浓度越高，溶液渗透压越高。 03教与学——常见元素功能及缺乏症 元素 功能 缺乏症 I 甲状腺激素的组成成分 Fe 血红蛋白的组成成分 Ca 降低神经系统的兴奋性 K 维持细胞内液渗透压的稳定 Na 维持细胞外液渗透压的稳定 Mg 组成叶绿素的元素之一 缺乏时患地方性甲状腺肿或呆小症 缺乏时患缺铁性贫血 血钙过低，会出现抽搐现象 铁和钙在植物体内形成稳定化合物，不易分解转移，嫩叶先病。 K+含量异常,会导致心律失常 对植物来说，钾能促进有机物的运输。缺钾植株矮小易倒伏。 Na+含量低，会导致细胞外液渗透压下降、血压下降、心率加快和四肢发冷、神经兴奋下降等 缺乏时叶片变黄，无法进化光合作用(老叶先病) 03教与学——科学探究 例：有人说铁也是叶绿素的重要组成元素，植物体缺少铁元素会导致叶片发黄，影响光合作用。请设计实验证明铁是植物必需的矿质元素。 实验材料:某种植物幼苗若干、完全培养液、缺铁培养液。 请写出该实验的设计思路并预测实验结果。 04 课堂训练 一、概念检测 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、将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。 （ ） 04 课堂训练 二、拓展应用 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？ [提示]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，所以叫生理盐水；当人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溶剂，以保证人体的生活环境维持在稳定状态。 04 课堂训练 二、拓展应用 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。为什么科学家会作出这样的推测呢？ [提示]水是生命之源，世界上最早的生命起源于水中。 05 归纳总结 2.2细 胞 中 的 无 机 物 细胞中的水 细胞中的无机物 含量 性质 功能 存在形式 ：活细胞中最多的化合物 ：是一种极性分子 ①良好的溶剂；②化学反应介质,参与一些化学反应；③为细胞提供液体环境；④运送营养和代谢废物；⑤细胞结构的重要组成成分。 自由水 结合水 一定条件下 正常情况下,自由水越多细胞代谢越旺,抗逆性越差。 存在形式 常见种类 生理功能 ：主要以离子形式，少数为化合物 阳离子 阴离子 离子可转移,哪里缺去哪里,老叶子先病。 稳定化合物(Fe、Ca)不可转移,嫩叶子先病。不稳定化合物可分解转移，老叶先病。 ①是某些复杂化合物的重要成分；②维持生物体和细胞正常生命活动；③维持细胞酸碱平衡；④维持细胞内外渗透压。 06 作业布置 一、预习作业 二、巩固作业 1.预习教材P9-12“第2章第3节“细胞中的糖类和脂质”； 2.完成《优化学案》“基础、导学、导思”。 《配套试卷》课时作业4“选考提升”1-4题。 $