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（自由水、结合水）及作用、无机盐的存在形式与功能，通过运动员饮料化学成分表进行问题探讨导入，衔接组成细胞的分子知识，以活动、讨论、资料分析、典例等为学习支架构建知识体系。 其亮点在于结合生活实例（如种子晒干、生理盐水）和实验资料，以生命观念（结构与功能观）、科学思维（证据分析）、探究实践（问题讨论）为核心，通过归纳表格、典例解析总结知识，帮助学生联系实际理解抽象概念，教师可直接利用现成案例与练习提升教学效率。

第2章 组成细胞的分子 第2节　细胞中的无机物 哪里有水，哪里就有生命？ 运动员饮料的化学成分表 右侧是某种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。 讨论 1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？ 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？ 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 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 水是细胞结构的重要组成成分，是细胞内的良好溶剂，许多化学反应需要水的参与，运输营养物质和代谢产生的废物 NaCl、KCl、NaH2PO4、 KH2PO4、NaHCO3 因出汗丢失了一些无机盐 细胞中许多化合物的重要组成成分，调节细胞的生命活动等 1.说出水在细胞中的存在形式和作用，认同水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。 1.水的存在形式和作用。 2.无机盐的主要存在形式和作用。 学习目标 重难点 3 一. 细胞中的水 活动1. 比较不同生物的含水量 水母 长颈鹿 结论：不同生物的含水量不同：水生生物 ＞ 陆生生物 讨论1：细胞中的水是以什么形式存在的，各个形式水的含量是怎样的？ 讨论2：不同形式的水起的作用是什么？ 讨论3：不同形式的水所占比例改变，导致细胞的代谢以及抗逆能力是怎样的？ 阅读教材P20-P21中的内容，思考以下问题。 （2）结合水： （1）自由水： （约4.5%） （约95.5%） 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 以游离的形式存在，可以自由流动 切西瓜时，流出的液体 与细胞内其他物质（蛋白质、多糖等）相结合的水。 鸡蛋清中的水 血液中自由水含量相对较高；心肌中结合水含量相对较高。 讨论1：细胞中的水是以什么形式存在的，各个形式水的含量是怎样的？ H2O是极性分子 O H H δ- δ+ δ+ （δ-） （ δ+ ） （δ-） （ δ+ ） （ δ- ） （ δ+ ） （ δ+ ） （ δ- ） 氢键 氢键 氢键 氢键 一个水分子可形成 4 个氢键 提示：水分子之间的氢键较弱，不断地断裂，又不断地形成。同时，由于氢键的存在，水具有较高的比热容，水的温度相对不易改变。 （2）水为什么具有流动性？ （1）水为什么是良好的溶剂？ 提示：水分子是极性分子，带电的分子（或离子）都容易与水结合。 拓展：理解水的结构决定水的性质 讨论2：不同形式的水起的作用是什么？ （1）自由水的作用： 是细胞内良好的溶剂 参与细胞内的生物化学反应 为细胞提供液体环境 运送营养物质和代谢废物 （2）结合水的作用 细胞结构的重要组成部分 二氧化碳 氧气 水 有机物 光合作用 讨论3：不同形式的水所占比例改变，导致细胞的代谢以及抗逆能力是怎样的？ ①自由水与结合水在一定条件下可相互转化： 自由水 结合水 温度降低 温度升高 资料1:夏季,绿色植物自由水含量较高;冬季,绿色植物结合水含量较高。 北方冬小麦 自由水 结合水 结合水 自由水 ②自由水/结合水与细胞代谢和抗逆性的关系： （2）越冬的植物、干旱地区的植物细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有什么关系？ 一般情况下，结合水和自由水的比值越大，生物的抗逆性越强。 高 差 弱 强 （1）上述材料中将种子晾晒干后重量减少是因为失去_________，种子烘干后失去_________。晒干的种子仍保持其生理活性浸泡后的种子因为含有较多的_________，而代谢较为旺盛。烘烤后的种子用水浸泡后_________（填”能“或”不能“）萌发，这说明_________是细胞结构的重要组成部分。 资料2:农业生产中，农民需要将种子晒干后再储存，这样能保存较长的时间。如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现。晒干以后的小麦种子不萌发，浸泡处理后的小麦种子却可以萌发。请回答下列问题： 自由水 结合水 自由水 不能 结合水 【典例1】下图所示为细胞中水的两种存在形式及其作用，下列相关叙述正确的是 (　　) A．种子晒干过程中减少的是图中的①，使其代谢水平降低 B．与萌发种子相比，休眠种子中①/②的值更小 C．水的存在形式由①转变成②，有利于提高植物的抗寒性、抗旱性等抗逆性 D．图中的甲可表示“组成细胞结构”，乙可表示“运输营养物质和代谢废物” D 二. 细胞中的无机盐 1.无机盐的存在形式 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。 含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+ 等； 含量较多的阴离子有Cl-、SO42-、PO43-、HCO3- 等。 无机盐是细胞中含量很少的无机物， 仅占细胞鲜重的1%-1.5%。 2.无机盐的含量 3.细胞中无机盐的作用 资料1：下图是一种叶绿素分子和血红蛋白分子局部结构简图。 讨论1．植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？ 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？ 光合作用的正常进行离不开叶绿素，Mg是合成叶绿素不可缺少的元素。 人体内血红蛋白过少会导致贫血，Fe是合成血红蛋白不能缺少的元素。 一种叶绿素分子的局部结构 血红素分子的局部结构 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。 3.细胞中无机盐的作用 讨论3．植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么？ 这说明P对植物正常生长发育是必不可少的。P作为植物物生长发育所必需的大量元素，是许多重要化合物（如核酸、ATP）和生物膜的重要组成成分。 ①是细胞内复杂化合物的重要组成成分 正常 缺N 缺P 缺K 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。因此，当大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝淡盐水。 哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+,如果Ca2+的含量太低，动物会出现抽搐等症状。 ②无机盐离子参与维持细胞和生物体的生命活动 过高会肌无力 酸性食物 碱性食物 人体血液的pH一般也不会有较大变化 9% 0.9% 3.细胞中无机盐的作用 资料3：生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液，与哺乳动物血液等渗。人体红细胞在生理盐水中保持原有形态，若放到高浓度盐溶液中，就会皱缩，若放到清水里，就会吸水膨胀。 ③维持细胞的渗透压平衡（正常形态） 资料4:人体饮食或代谢产物会改变血液的酸碱度，人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等酸碱缓冲物质，可以中和这些变化。 ④维持细胞的酸碱平衡 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）无机盐的作用 ①是细胞内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调节渗透压以及维持细胞正常形态 ④维持细胞和生物体的酸碱平衡 （2）常见无机盐离子缺乏症 离子 功能 缺乏症 Fe 组成血红蛋白、细胞色素、含铁酶类 缺铁性贫血 I 形成甲状腺激素的成分 呆小症、甲状腺肿 Na 体液的主要组成部分，调节体液渗透压 爱迪生（Addison）病 Ca 促进牙齿、骨骼生长，调节神经肌肉的敏感性 佝偻病、骨质疏松 B 若干与消化有关的酶的结构中心 华而不实（只开花不结果） 归纳总结 【典例2】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 【典例3】某同学配制了两种培养液培养某种植物幼苗，探究某种无机盐对植物生长的影响，培养液主要成分配方如下表所示。下列叙述错误的是（　　） A．Mg是组成叶绿素的元素，缺Mg会抑制植物的光合作用 B．细胞液中的K+等无机盐离子可以调节植物细胞的渗透压 C．植物细胞从培养液中吸收的一部分水可与蛋白质和多糖等物质结合 D．若甲组正常生长，乙组出现缺乏症，说明K+是植物生长必需的无机盐 D 细胞中的无机 物 水 无机盐 组成复杂的化合物 维持生命活动 维持酸碱平衡和渗透压 课堂小结 作用 结合水：细胞结构的重要组成部分 自由水 比值高：代谢旺盛、抗逆性差 比值低：代谢强度弱、抗逆性强 细胞内良好的溶剂 参与细胞内的生物化学反应 为细胞提供液体环境 运送营养物质和代谢废物 存在形式：主要以离子的形式存在 存在形式 自由水/结合水 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。( ) × × × 练习与应用 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? 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。 练习与应用 2.提示：水是生命之源，地球上最早的生命就是起源于水中的。同时，火星的土壤中还含有生命必需的一些元素。 Lavf58.46.101 $