2.2细胞中的无机物课件-2026-2027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”，涵盖水和无机盐的含量、存在形式及作用。通过运动员饮料成分表的问题探讨导入，衔接初中知识，逐步深入水的自由水与结合水形式、作用及转化，无机盐的存在形式与四大作用，搭建递进式学习支架。 其亮点在于融合生命观念（如水的极性和氢键解释溶剂功能体现结构与功能观）、科学思维（探究无机盐必需性的实验设计培养逻辑分析）和探究实践（资料分析与实验思路引导）。采用问题驱动与实验探究结合的教学方法，课堂小结与分层检测帮助巩固，助力学生构建知识网络，为教师提供丰富教学资源提升效率。

问题探讨 如图是某种运动员饮料的化学成分表。回忆初中所学知识，结合此表讨论以下问题。 1.喝运动饮料主要给身体补充水。水在细胞中起什么作用？ ①水是细胞结构的重要组成成分； ②水是细胞内的良好溶剂，许多物质必须溶解在水中，细胞内的许多化学反应也都需要水的参与； 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通过水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时，也把各个细胞在代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外。 总之，各种生物体的一切生命活动，都离不开水。 问题探讨 如图是某种运动员饮料的化学成分表。回忆初中所学知识，结合此表讨论以下问题。 2.表中哪些成分属于无机盐？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？ ①表中的氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠等都属于无机盐， ②运动员在运动中会大量出汗，出汗时人体会排出大量无机盐, 所以要给他们补充无机盐。 ③无机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多有机物的重要组成成分。 第2节 细胞中的无机物 人教版必修一 第2章 组成细胞的分子 4 目 录 细胞中的无机盐 细胞中的水 1 2 5 本节聚焦 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？ 知识点1 细胞中的水 生物体的含水量细胞中的水 结论1：不同种生物含水量不同；水生生物含水量一般比陆生生物高。 鱼类80—85% 蛙78% 高等植物60—80% 哺乳动物65% 细胞中的水 1 藻类90% 水母97% 结论2：水是活细胞中含量最多的化合物！ 细胞中的水 生物体的含水量细胞中的水 1 结论4：同种生物的不同组织、器官，含水量不同 结论3：同一生物不同生长发育时期含水量不同；幼年＞成年 细胞中的水 生物体的含水量细胞中的水 1 10 细胞中水的存在形式及作用 思考：为何心肌呈坚韧的形态而血液呈流动的液态？ 结合水 自由水 以游离形式存在，自由流动的水 与其他物质（蛋白质、多糖等）相结合的水 细胞中的水 2 （1）细胞中水的存在形式： ①血液中自由水含量较多，主要来运输营养物质与废物，因此呈液态。 ②心脏的结合水含量较多，主要用于构成细胞结构，因此呈固态。 （约4.5%） （约95.5%） 细胞中水的存在形式及作用 细胞中的水 2 （2）细胞中水的作用： 形式 自由水 结合水 功能 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 细胞结构的重要组成部分 思考： 水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢？它又为什么具有支持生命的独特性质呢？这是由它的分子结构所决定的。 细胞中的水 ①水的结构特性——极性 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。由于氧原子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）都容易与水集合。因此，水是良好的溶剂。 思考： 水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢？它又为什么具有支持生命的独特性质呢？这是由它的分子结构所决定的。 细胞中的水 ②水的结构特性——易形成氢键 由于水分子的极性，当一个水分子的氧端（负电性区）靠近另一个水分子的氢端（正电性区）时，它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键。使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。 水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 自由水与结合水相对含量的比值 代谢强度 抗逆性 O 自由水 温度升高 温度降低 结合水 自由水 结合水 上升 细胞代谢增强 下降 细胞代谢减弱， 抗逆性增强 细胞中的水 3 自由水和结合水的相互转化 烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉； 水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。 鲜种子 干种子 死种子 暴晒 烘烤 失去自由水 代谢减弱 失去结合水 种子死亡 用水浸泡后，能萌发 用水浸泡后，不能萌发 失去大部分自由水，种子仍能保持活性 失去结合水，种子失去了活性 细胞中的水 自由水和结合水的相互转化 3 无机盐 知识点1 细胞中的无机盐 含量： 存在形式： 阳离子 Na +、K +、 Ca 2+、Mg 2+、Fe 2+、Fe 3+ 等 阴离子 Cl -、SO4 2 - 、PO4 3 -、HCO3 - 等 约占 1%～1.5%； 大多数以离子形式； 细胞中的无机盐 少数为化合物状态。如:牙齿中的CaCO3 无机盐是细胞中含量很少的无机物，它们在细胞中有什么作用呢？ 1 2 无机盐的作用： 资料1 右图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图。 细胞中的无机盐 3 1. 光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是Mg。Mg是叶绿素的组成元素之一，因此，它对于光合作用具有重要意义。缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。 2.血？ 【讨论】 1.植物体缺 Mg 会影响光合作用，为什么？ 无机盐的作用： 资料1 右图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图。 细胞中的无机盐 3 【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？ 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症。 ①无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分。 图2-1 叶绿素分子、血红素分子局部简图 细胞中的无机盐 3 无机盐的作用： 无机盐的作用： 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。 细胞中的无机盐 3 说明了P对于植物正常的生长发育是必不可少的。 ①P是许多重要化合物（如核酸、ATP等）和生物膜等的重要组成成分； ②也在光合作用和呼吸作用等与能量代谢有关的反应中扮演重要角色； 当P供应不足时，核酸的合成会受到影响，并会波及蛋白质的合成，还会影响体内糖类的代谢。 资料3：当人体处于持续的高温环境或剧烈运动之后，会出现肌肉酸痛、无力或抽搐等现象。这主要是由大量出汗排出过多的无机盐引起的。你认为无机盐有什么作用？ ②无机盐能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。 哺乳动物如果Ca2+含量太低,动物会出现抽搐等症状；Ca2+过高会出现肌无力 细胞中的无机盐 3 无机盐的作用： 资料4：运动是产生了乳酸，但是血液的PH并没有因此而降低，还是维持在7.35-7.45之间，为什么？ ③维持细胞和生物体的酸碱平衡 缓冲对：H2CO3/NaHCO3 Na2PO4/Na2HPO4 细胞中的无机盐 3 无机盐的作用： 25 资料5：患急性肠炎造成严重脱水的病人，会丢失大量盐分，医生要及时输质量分数为0.9%的NaCl溶液，这个盐溶液浓度正是人体细胞所处液体环境的浓度，所以叫生理盐水。通过输入生理盐水可以调节细胞外液的渗透压，而维持细胞的正常形态； ④维持细胞的渗透压（正常形态） Na+、Cl_主要维持细胞外液的渗透压； K+主要维持细胞内液的渗透压； 细胞中的无机盐 3 无机盐的作用： 细胞中的无机盐 3 无机盐的作用： ①无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分。 ②无机盐能维持细胞和生物体的生命活动。 ③维持细胞和生物体的酸碱平衡 ④维持细胞的渗透压（正常形态） 知识拓展：探究无机盐X是否为植物生长发育所必需 【实验思路】 将生长状况相同的正常植物分为两组 甲组 缺X培养液 若出现缺乏症 若植物正常生长 加入X元素再培养 缺乏症消失 乙组 完全培养液 则X为植物生长必需元素 则X元素不是植物生长必需元素 若植物正常生长 【实验分析】 ①实验组中加入X的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力 ②每组放入的植物不能是一株，因为一株植物存在偶然性 空白对照 对照组： 植物 + 完全培养液 实验组： 植物 + 缺X培养液 自身对照 对照组： 缺X培养液（加入 X 之前） 实验组： 加入无机盐X后 知识拓展：探究无机盐X是否为植物生长发育所必需 课堂小结 细胞中的无机物 细胞中的水 细胞中的无机盐 水的作用 水的存在形式 水的含量 结合水 自由水 无机盐的作用 无机盐的存在形式 课堂小结 无机盐的含量 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）将作用秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。（ ） × × × 练习与应用 31 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？ 练习与应用 质量分数为0.9%的氯化钠溶液正是人体细胞所处液体环境的浓度，所以叫生理盐水。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溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在相对稳定的状态。 32 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？ 练习与应用 原始生命起源于原始海洋，水是生物生活所必需的无机物，有水才能进行新陈代谢，所以说水是生命之源。火星上发现了流动水的痕迹，固态水以及生命所需的Mg、Na、K等元素，所以可推测火星上曾经或现在存在着生命。 33 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 随堂检测 D 随堂检测 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 B 课堂练习 4.下列有关生物体中的无机物的叙述，不正确的是( ) A.缺铁会影响红细胞运输氧气的功能 B.植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐 C.适合形成氢键以及极性分子的特性使水成为重要的生命分子 D.种子开始萌发时，其细胞内的结合水与自由水的比值将升高 D 随堂检测 解析： 铁是血红蛋白的组成成分，缺铁会影响红细胞运输氧气的功能，A正确； 植物秸秆燃烧后，有机物被分解，灰烬中含有丰富的无机盐，B正确； 水的极性和形成氢键的特性，使其成为重要的生命分子，C正确； 种子萌发时，代谢增强，自由水增多，结合水与自由水的比值降低，D错误。 在此输入您的学校名字 THANKS 谢谢观赏 37 $