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

该高中生物学课件围绕“细胞中的无机物”展开，系统讲解水的含量特点、存在形式及作用，无机盐的存在形式与功能。通过水分子结构示意图、运动饮料成分表导入，结合表格对比、实验流程等学习支架，帮助学生梳理知识脉络。 其亮点在于融合科学思维与探究实践，通过种子暴晒与烘干实验辨析自由水和结合水，设计缺素培养液实验验证无机盐作用，体现结构与功能观。采用问题驱动和实例分析，学生能提升探究能力，教师可高效开展教学。

2.2 细胞中的无机物 第2章 组成细胞的分子 1 一、细胞中的水 1.生物体、细胞中水的含量特点 1. 细胞中各种化合物所占比例 化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸 所占比例% 70-90 1-1.5 7-10 1-2 1-1.5 2. 几种不同生物体水的含量 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物 水含量% 97 80-85 78 65 90 60-80 细胞中含量最多的化合物是水，占细胞的70%-90%,约为2/3 不同生物的含水量不同 水生生物 陆生生物 > 一、细胞中的水 1.生物体、细胞中水的含量特点 3. 人体不同生长发育时期中水的含量 年龄阶段 胎儿 婴儿 成年 壮年 老年 所占比例% 95 75 65 60 50 同一生物，在不同生长发育时期的含水量不同 幼儿____成年； 幼嫩部分____成熟部分。 > > 一、细胞中的水 1.生物体、细胞中水的含量特点 4. 人体中几种不同器官或组织中水的含量 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液 所占比例% 10 22 76 79 83 同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同 牙齿___骨骼____血液。 < < 一、细胞中的水 2.水的性质 水分子是(1)极性分子→良好溶剂 水分子间形成氢键 →不稳定→(2)具有流动性 →温度不易改变→(3)较高的比热容 带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合 构成生物的分子大部分都是极性的，根据相似相溶的原理水就成为了一种很好的溶剂 一、细胞中的水 3.细胞中水的存在形式、各自含量及作用 H、O 自由水、结合水 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 绝大多数水以游离的形式存在，可以自由流动 与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水 含量：占细胞内全部水分的95.5% 含量：约占细胞内全部水分的4.5% 元素组成： 存在形式： 一、细胞中的水 3.细胞中水的存在形式、各自含量及作用 H、O 自由水、结合水 元素组成： 存在形式： 79 83 作用：细胞结构的重要组成成分 结合水 作用：①良好溶剂 ②给细胞提供液体环境 ③运输营养物质和代谢废物 ④参与生物化学反应 自由水 思考：心肌和血液含水量很接近，为什么心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？ 主要原因是两者中水的存在形式不同： 自由水与结合水的差异 血液：含水量约82%，其中大部分是自由水。自由水以游离形式存在，可自由流动，赋予血液流动性，使其能运输氧气、营养物质和代谢废物。 心肌：含水量约79%，但结合水比例较高。结合水与蛋白质、多糖等大分子结合，不易流动，对维持心肌细胞的结构和功能起关键作用，使心肌呈现坚韧的形态。 ________大量散失 自由水 将种子放在阳光下2天 重量 减轻 晒干的种子用水浸泡 仍能 萌发 失去大部分________的种子仍保持其生理活性 自由水 晒干的种子不用水浸泡 不能萌发 ________少，代谢减弱 自由水 种子晒干丧失的水 8 将晒干的种子放在试管中，用酒精灯加热 管壁上有水珠 失去的主要是________ 结合水 失去________的种子用水浸泡 结合水 不萌发 失去________的种子， 失去了生理活性 结合水 种子烘干丧失的水 一、细胞中的水 4.自由水与结合水的转化关系 北方冬小麦 自由水 结合水 结合水 自由水 在一定条件下自由水和结合水可相互转化 自由水 结合水 烘干种子时，结合水转化为自由水散失掉 水果放冰箱里面保存时，部分自由水转化成结合水 一、细胞中的水 5.自由水/结合水与代谢的关系 高 差 弱 强 如:萌发的种子、癌细胞 如:冬小麦 如:冬小麦在冬季来临时，结合水增多，自由水减少，增强抗冻能力。 生活中的现象 对此现象的解释 种子在贮存时需将种子晒干 干种子用水浸泡后仍能萌发 低温环境下减少花卉浇水 干种子放在试管中加热有水珠 炒熟的种子浸泡后不萌发 沙漠里生长的植物 减少自由水含量，降低种子的代谢， 延长种子寿命 失去自由水的种子仍保持其生理活性 提高花卉对低温的抗性 种子晒干后，仍含有结合水， 用酒精灯加热会失去结合水 失去结合水的细胞失去生理活性 自由水/结合水变小，增强抗逆性 随堂练习 1.小麦萌发时，细胞内自由水和结合水的比值（ ） 　A、升高 B、降低 　C、不变 D、无法判断 A 2.大豆种子在晒干的过程中和干种子在炒制可食用的“脆皮豆”的过程中失去的水分别是（　） A、结合水和自由水　 B、自由水和结合水 C、都是自由水　　　 D、都是结合水 B 种子 晒干 自由水 （大部分） （可萌发） 烘烤 （不可萌发） 结合水 灰烬 燃烧 （无机盐） 点燃一粒小麦种子，待它燃烧时可见到一些灰白色的灰烬，这些灰烬是什么？ 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？ 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 运动饮料的化学成分表 1%-1.5% 大部分以离子形式存在 阳离子： Na⁺、K⁺、Ca2⁺、Mg2⁺、Fe2⁺、Fe3⁺等 阴离子： Cl⁻、SO42⁻、PO43⁻、HCO3⁻等 少数为化合物 CaCO3构成牙齿、骨骼等 二、细胞中的无机盐 1.含量 2.存在形式 16 资料1 思考讨论 1.植物缺Mg会影响到光合作用，为什么？ Mg2+是叶绿素的重要组分。 2.有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？ Fe2+是构成血红素的重要组分。 作用1：构成细胞中某些复杂化合物的组成成分 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。 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。 资料2 植物缺乏N、P、K等会出现各种症状，因此常要给植物施肥。玉米缺乏P，植株就会特别矮小，根系发育差，叶片小且呈暗绿偏紫色。 思考讨论 植物缺P常表现为生长发育不正常，说明什么？为什么植物体缺P会影响其生长发育。 正常 缺N 缺P 缺K 作用2：维持细胞和生物体正常的生命活动 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。 作用3：维持细胞的渗透压平衡（正常形态） 作用4：维持细胞的酸碱平衡 酸性食物 碱性食物 我们血液的pH一般也不会有较大变化 9% 0.09% 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NaCl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稳定的状态。 进行激烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等。这是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？ 1）构成细胞中某些复杂化合物的组成成分 2）维持细胞和生物体正常的生命活动 3）维持细胞的渗透压平衡（正常形态） 4）维持细胞的酸碱平衡 注意：水和无机盐是细胞的营养物质，但不能为细胞提供能量 二、细胞中的无机盐 3.作用 20 4.常见无机盐的作用： Mg2＋ ━━ Ca2＋ ━━ Fe2＋ ━━ I- ━━ N- ━━ P- ━━ Na＋、K＋ ━━ B- ━━ 叶绿素成分 可调节肌肉收缩、牙齿和骨骼的重要组分 血红蛋白的成分 维持细胞的渗透压 甲状腺激素成分 蛋白质、核酸等的成分 核酸、磷脂等的成分 促进花粉萌发和花粉管伸长 二、细胞中的无机盐 21 —证明某种无机盐是否是植物必需的方法（如：Fe2＋） 无机盐生理功能的验证 完全培养液：满足植物生长发育必需营养素的培养液。 缺素培养液：缺乏植物生长发育所必需的某种或几种营养素的培养液。 （1）实验思想 设置对照实验 （2）大致思路 ①对照组：植物 <m></m> 含 <m>Fe2＋ 的完全培养液上生长 ②实验组：植物 <m></m> 缺 <m>Fe2＋ 的缺素培养液上生长 （3）材料 生长状态相同、长势良好的植物若干，全营养培养液，缺Fe2＋的培养液，Fe2＋。 观察含全部营养的培养液中去掉该元素前后的植株生长状况 22 （4）实验设计 生长状况相同的正常同种植物分两组 甲组：只缺Fe的完全培养液 乙组：完全培养液 出现缺乏症 加入Fe元素再培养 缺乏症消失 Fe为植物生长的必需元素 植物正常生长 植物正常生长 Fe为植物生长的非必需元素 提醒： 1.实验中应保证实验材料的同一性,即材料的种类、生长状况一致等。 2.实验组加入Fe的目的是二次对照,使实验组前后对照,以增强说服力。 3.对照组加入完全培养液，而不是蒸馏水。 4.每组放入的植物不能是一株，因为一株植物存在偶然性。 该方案也可用于检测某种矿质元素是否是植物正常生长的必需元素。 甲组：实验组; 乙组：对照组。 23 1．细胞内无机盐的作用不包括( ) A．维持细胞的渗透压 B．维持酸碱平衡 C．提供细胞代谢所需的能量 D．组成某些复杂化合物 C 随堂练习 24 1．(2021·河北卷)植物细胞中自由水的生理作用包括___________等。 答案：是细胞内良好的溶剂、能够参与生化反应、能为细胞提供液体环境、能运送营养物质和代谢废物 2．(2020·全国卷Ⅰ)农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因__________________________________________________。 肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收 3．将种子晒干的目的是__________________________________________。 蒸发掉种子里的自由水，降低种子的代谢作用， 有利于保存种子 4．北方冬小麦在冬天来临前，自由水的比例会逐渐降低，而结合水的比例会逐渐升高，原因是_____________________________。 避免气温下降时自由水过多导致 结冰而损害自身 5．如果Ca2＋的含量太低，动物会出现________等症状，可见无机盐对于维持 都有重要作用。 细胞和生物体的生命活动 抽搐 Lavf58.51.100 $