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”，系统阐述水的存在形式、作用及无机盐的存在形式、作用。通过“问题探讨”结合运动员饮料成分表导入，衔接初中知识，引导学生思考水和无机盐的功能，构建组成细胞的分子的知识支架。 其亮点在于以问题驱动和实例分析为核心，融合生命观念（如结构与功能观解释水的极性和氢键特性）、科学思维（归纳自由水与结合水的转化及代谢关系）和探究实践（通过思考讨论分析Mg、Fe等无机盐作用）。采用口诀式总结助记，学生能深化理解，教师可提升教学效率。

第2节 细胞中的无机物 第2章 组成细胞的分子 本节聚焦: 水在细胞中以什么形式存在？具有哪些重要作用？ 为什么细胞中的无机盐含量很低，作用却很重要？ 教学目标 1.说出水在细胞中的存在形式和作用，认同其在生命活动中具有重要作用。 2.举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。 右侧是某运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识，结合此表讨论以下问题。 问题探讨 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 NaCl 1.0 KCl 0.1 NaH2PO4 0.1 KH2PO4 0.1 NaHCO3 0.1 运动员饮料的化学成分表 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、喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？ 水是细胞结构的重要组成成分，是细胞内的良好溶剂，许多种物质必须溶解在水中，许多化学反应需要水的参与，水在生物体内的流动可以帮助运输营养物质和代谢产生的废物。 NaCl、KCl、NaH2PO4、 KH2PO4、NaHCO3。 在运动中因出汗等而丢失了一些无机盐。 细胞中许多有机物的重要组成成分，调节细胞的生命活动等。 问题探讨 请阅读课本P20—21文字和图片，思考不同生物体及同一个体不同组织器官、不同发育时期的细胞含水量有何不同？ 一、细胞中的水 一、细胞中的水 1、水在细胞中的含量 ⑴不同种类的生物含水量不同（水生生物＞陆生生物）； ⑵同一生物在不同的生长发育时期含水量不同（幼年＞成年＞老年，男性＞女性）； ⑶同一生物个体，不同组织、器官含水量不同。 水分子结构模型 一、细胞中的水 2、水的特性 水是极性分子 水分子之间形成氢键 ⑴水是极性分子，带正电荷与带负电荷的分子容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。 ⑵水分子之间形成氢键，氢键较弱，易断裂，易形成，使水在常温下保持液体状态，具有流动性。 ⑶氢键的存在使水具有较高的比热容，使水的温度相对不易发生改变。水的这种特性，有利于维持生命系统的稳定性。 一、细胞中的水 2、水的特性 一、细胞中的水 3、细胞中水的存在形式 ⑴自由水：以游离形式存在，可以自由流动，占95％以上。 ⑵结合水：与细胞内其它物质（如蛋白质、多糖等物质）相结合，约占4.5％。 一、细胞中的水 4、水的生理功能 ：是细胞结构的重要组成成分。 ⑴自由水 ①细胞内良好的溶剂：许多物质溶解在水中 ②参与细胞内许多生物化学反应（光合作用、呼吸作用） ③运输营养物质和代谢废物（如血液运输氧气和二氧化碳） ④为细胞提供液体环境（如血细胞生活在血浆中） ⑵结合水 各种生物体的一切生命活动都离不开水 [思考]新鲜的鸡蛋清以液态胶状的形式存在，但当鸡蛋变质时打开鸡蛋会流出液态的自由水。 自由水与结合水在一定条件下可以相互转化 ①降温：水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水，使得水果比较脆爽。 ②升温：晾晒稻谷时，稻谷先丢失大量自由水，此时部分结合水转化为自由水散失掉。 例子 结合水 升温 降温 自由水 一、细胞中的水 5、自由水与结合水的相互转化 结合水多——抗逆性强 自由水多——代谢旺盛 冬眠时，新陈代谢缓慢 自由水↓，结合水↑ 自由水/结合水 ↓ 结合水比例高，新陈代谢弱，抗逆能力强。 冬眠结束后，新陈代谢旺盛 自由水↑，结合水↓ 自由水/结合水 ↑ 自由水比例高，新陈代谢旺盛。 一、细胞中的水 6、水与代谢的关系 无机盐 一、细胞中的水 [思考]将木材点燃烧尽, 最终都会得到一些灰白色的灰烬 , 请问这些灰烬是什么呢 ? 二、细胞中的无机盐 1、无机盐的存在形式 大多数以离子的形式存在 阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 少数以化合物的形式存在 牙齿、骨骼的组成成分是碳酸钙，以化合物形式存在。 二、细胞中的无机盐 1、无机盐的存在形式 [思考]这些离子有什么重要的作用？ 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，与某些酶的活动有关。 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。 二、细胞中的无机盐 1、无机盐的存在形式 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。 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。 二、细胞中的无机盐 2、无机盐的生理作用 ⑴组成某些复杂的化合物 ⑵维持细胞和生物体的正常生命活动 Na+缺乏→肌肉酸痛、无力等 血钙不足→抽搐 血钙过高→肌无力 二、细胞中的无机盐 2、无机盐的生理作用 思考·讨论 1、植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？ Mg是构成叶绿素的元素 2、有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？ Fe是构成血红素的元素 3、植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么？分析为什么植物体缺P会影响其生长发育。 P是组成细胞膜、细胞核等的重要成分。 18 缓冲对：H2CO3\ NaHCO3 ；NaH2PO4\Na2HPO4 二、细胞中的无机盐 2、无机盐的生理作用 ⑶维持细胞和生物体的酸碱平衡 [思考]运动后会感到肌肉酸痛，为什么过一阵子酸痛感会消失？ 二、细胞中的无机盐 2、无机盐的生理作用 ⑷维持细胞和生物体的渗透压平衡 [思考]某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水的浓度是多少吗？为什么要配制这一浓度，用0.09%或9 %的浓度可以吗？为什么？ 不能 0.09%吸水膨胀 9%失水皱缩 细胞中的无机物 水 无机盐 结合水 自由水 细胞的重要组成成分 细胞内的良好溶剂 参加许多生物化学反应（代谢） 是细胞生活的液体环境 运输营养和废物 存在形式（大多数） 作用 构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分 维持细胞和生物体的生命活动 维持细胞和生物体的酸碱平衡 离子 维持细胞渗透压平衡 上善若水，水利万物而不争，自由水增代谢，结合水抗逆境，升降温度互转化，共同造就生命之源； 至高如盐，盐惠天下而不嚷，组化合物，调渗透压，平衡酸碱和水盐，还能维持形态及生命活动。 生命之间， 水盐居其重。 二、细胞中的无机盐 2、无机盐的生理作用 [思考]摄入食盐过多或过少会对人体健康造成怎样的危害？ 食盐的主要成分是NaCl，虽然Na+和Cl-在细胞代谢中发挥重要作用，但它们不是越多越好，否则会危害人体健康。 细胞中的无机物 水 无机盐 结合水 自由水 细胞的重要组成成分 细胞内的良好溶剂 参加许多生物化学反应（代谢） 是细胞生活的液体环境 运输营养和废物 存在形式（大多数） 作用 构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分 维持细胞和生物体的生命活动 维持细胞和生物体的酸碱平衡 离子 维持细胞渗透压平衡 上善若水，水利万物而不争，自由水增代谢，结合水抗逆境，升降温度互转化，共同造就生命之源； 至高如盐，盐惠天下而不嚷，组化合物，调渗透压，平衡酸碱和水盐，还能维持形态及生命活动。 生命之间， 水盐居其重。 思维导图 总结： 再见 $