2.2 细胞中的无机物-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，系统讲解水的存在形式、作用及转化，以及无机盐的存在形式和主要作用。通过运动员饮料化学成分表创设情境，以问题链引导学生思考，结合表格分析、实例任务和生活现象等学习支架，构建从生活实例到抽象概念的知识脉络。 其亮点在于以情境导入和任务分析驱动探究实践，如用水蜜桃汁水实例分析自由水功能，用叶绿素与血红素资料体现无机盐组成作用，结合结构与功能观深化生命观念。视频《奇妙的水分子》辅助理解水的特性，结构化小结和练习帮助学生系统掌握，教师可直接使用丰富素材提升教学效率。

第2节 细胞中的无机物 1.说出水在细胞中的存在形式和作用； 2.说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。 学习目标 左侧是某种运动员饮料的化学成分表。喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？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、水在生物体中的含量: 表1 几种不同生物体内水的含量 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 ✮不同生物含水量不同 水生生物＞陆生生物 活动一：仔细观察下面三个表格，思考能得出什么结论？ 表2 人体不同生长发育期的含水量 婴儿 幼儿 成人 老人 91% 72% 60% 50% 表3 人体中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，不同的 生长发育阶段，体 内的含水量不相同 。 ✮同种生物，不同器 官的含水量不同 。 一、细胞中的水 影响细胞含水量的因素 > 血液 > 生物种类 组织器官种类 发育阶段 水生生物 > 陆生生物 骨骼 > 牙齿 幼年 幼嫩部分 成年 成熟部分 知识讲解 心脏和血液的含水量很接近，为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？ 心脏呈坚韧的形态 血液呈流动的液态 ? 细胞中，水是以什么形式存在呢？ 知识讲解 自由水 结合水 （占细胞内全部水的95.5%） （占细胞内全部水的4.5%） 绝大多数水以游离的形式存在，可以自由流动 易蒸发、不受束缚、可流动 不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性 与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水 2、细胞中水的存在形式 知识讲解 想一想：以下实例中的水，主要以什么形式存在： 1.切西瓜时，流出的西瓜汁水 2.新鲜小麦种子晒干时丢失的主要水分 3.晒干的小麦种子在被烘烤时丢失的水分 4.鸡蛋清里的水 自由水 自由水 结合水 结合水 知识讲解 3.血液中含自由水较多，根据血液的功能推断自由水有什么功能？离开血浆的血细胞很快会死亡，这说明自由水可以为细胞提供什么环境？ 2.回忆初中知识，植物光合作用需要水的参与吗？这说明自由水有什么功能？ 【任务】 结合教材P20，分析以下实例，总结水的作用： 4.心肌细胞含水量达79%，从心肌的状态可推断所含的是什么形式的水？说明这种形式的水有什么功能？ 细胞内良好的溶剂 参与细胞内许多生物化学反应 运输营养物质和代谢废物 提供液体环境 自由水 结合水 细胞结构的重要组成成分 1.水蜜桃香甜多汁，当你咬开水蜜桃时冒出的汁水主要是什么形式的水？ 汁水香甜很多物质溶解其中，说明自由水有什么功能？ 3.细胞中水的作用 形式 定义 功能 自由水 结合水 以游离的形式存在，可以自由流动 与细胞内其他化合物相结合的水 1.是细胞内的良好溶剂 2.参与细胞内的生化反应 3.运输营养和代谢废物 4.为细胞提供液体生活环境 是细胞结构的重要成分 知识讲解 生活现象 资料1：判断鸡蛋有没有坏，可以晃一晃，新鲜鸡蛋清是液态胶状，臭鸡蛋清相对更“稀”，像普通的水一样，你可以解释一下吗？ 臭鸡蛋 蛋清更“稀” 新鲜鸡蛋 蛋清液态胶状 新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为结合水，是细胞和生物体的组成成分。 臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分结合水释放出来，转变为自由水。 说明：自由水和结合水在一定条件下可以转化 知识讲解 11 资料2:种子晒干后利于储存,干种子吸水后才能萌发,干种子烘烤后浸水也不能萌发。 资料3: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。 生活现象 说明自由水影响细胞的生命活动,失去结合水会影响细胞的生命力。 比值高， 比值低， 自由水/结合水 代谢快，抗逆性弱 代谢慢，抗逆性强 知识讲解 在一定条件下自由水和结合水可相互转化 √ 两者的相对含量和生物组织的代谢速率相关 √ 自由水 结合水 降温 升温 上升 下降 细胞代谢增强 细胞代谢减弱 抗逆性增强 自由水含量越高 结合水含 量越高 萌发的种子 冬小麦抗冻 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。 结合水/自由水 抗逆性 代谢强度 自由水 结合水 4.自由水和结合水相互转化 知识讲解 《奇妙的水分子》 视频 5.水的结构与特性 水是极性分子 ①水是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子都容易与水结合，因此水是良好的溶剂。 知识讲解 ③由于氢键的存在，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，有利于维持生命系统的稳定性。 氢键 高比热容 相对温度不易改变 （-） （+） ②氢键比较弱，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。 知识讲解 5.水的结构与特性 ① 水是极性分子 ② 分子间具有氢键 ③ 氢键不稳定 良好的溶剂 具有高比热容 具有流动性 参与生物化学反应 温度缓冲剂 运送营养物质和代谢废物，为细胞提供液体环境 知识讲解 将烘干的谷、小麦种子和植物秸秆等点燃烧尽, 最终都会得到一些灰白色的灰烬 , 请问这些灰烬的成分主要是什么呢 ? 无机盐 知识讲解 1、无机盐在细胞中的含量： 极少，仅占细胞鲜重的1%-1.5% 2、无机盐在细胞中的存在形式： 阳离子： Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 (1)大多数以离子的形式存在 阴离子： Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 (2)少数与其他化合物结合 Ca是动物骨骼和牙齿的成分；Fe是血红蛋白的成分；Mg是叶绿素的成分 二、细胞中的无机盐 无机盐对于维持人体内的酸碱平衡具有重要作用。 资料1:下面两图分别为一种叶绿素分子和血红素分子的局部结构简图,人体缺铁易患贫血,植物缺镁会影响光合作用。 资料2:在激烈的比赛中,足球运动员有时会出现肌肉抽搐现象,这是由大量钙离子随汗液流失引起的:硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长,植物缺少硼时会导致“花而不实”。 资料3:医生给患急性肠炎的患者输液时,输入的是质量分数为0.9%的NaCI溶液而不是清水或浓盐水。 资料4:人体代谢过程中产生一些物质会改变体液的酸碱度,人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质,可以中和这些变化。 【任务②】 分析在不同资料中无机盐的作用是什么？ 无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分。 无机盐对于维持生物体的生命活动有着重要作用。 无机盐能维持人体的渗透压平衡。 血钙不足→抽搐 常见无机盐的作用与缺乏症 种类 作用 缺乏时引起的症状 Fe 构成血红素的元素 缺铁性贫血症 Mg 构成叶绿素的元素 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用 Zn 很多酶的组成成分 生长发育不良，生殖腺功能受影响 Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 骨骼畸形；抽搐等 I 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大；呆小症 B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺B时，“花而不实” Na 维持神经、肌肉细胞的兴奋性等 神经、肌肉细胞的兴奋性降低，肌肉酸痛、无力等 知识讲解 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 参加细胞内许多生化反应 为多细胞生物体的大部分细胞提供液体环境 运输养料和代谢废物 存在形式 作 用 构成细胞某些复杂化合物的重要组分 维持细胞和生物体的生命活动 大多数是离子 维持细胞和生物体的渗透压平衡和酸碱平衡 课堂小结 1.结合下列曲线，下列有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是 (　　 ) A、曲线①可表示人体内自由水与结合水的比值随年龄的变化 B、曲线②可以表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化 C、曲线③可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，种子内无机盐的相对含量变化 D、曲线①可以表示人从幼年到成年体内水含量的变化 C 拓展延伸 2.在患急性肠炎时，要及时注射0.9%的生理盐水。 不慎受外伤时，要用0.9%的盐水清洗伤口。 在高温作业时，要喝淡盐水。 以上三种做法的主要原因依次是（ 　） ①消毒 ②维持水分的代谢平衡 ③维持无机盐的代谢平衡 ④ 降温 ⑤ 细胞的等渗溶液并有清洁作用 C B、③②⑤ A、①②④ C、②⑤③ D、②③④ Lavf58.51.100 $