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一

该高中生物学课件聚焦“细胞中的无机物”，系统阐述水的含量、存在形式及功能，无机盐的存在形式、含量及功能，通过运动员运动后补水情境导入，结合表格对比不同生物、组织含水量，以问题链构建知识脉络，为学生提供学习支架。 其亮点在于以问题驱动和实验探究为主线，融合生命观念（如结构与功能观）、科学思维（对比分析自由水与结合水作用）、探究实践（设计溶液培养法验证必需无机盐实验），通过即时训练和长句表达巩固知识，助力学生深化理解，也为教师提供高效教学资源。

第二章 组成细胞的分子第2节 细胞中的无机物 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 Na2PO4 0.1 K2PO4 0.1 Na2CO3 0.1 运动员剧烈运动后为何要喝添加有无机盐的饮料来给身体补充的水和无机盐？水和无机盐在细胞中各有什么作用？ 01 细胞中的水 组成生物体细胞的元素在种类上与非生物界存在统一性，含量上却大不相同。那生物与生物之间是否也如此？ 1、水的含量 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 3. 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 心脏 血液 所占比例% 10 22 76 79 83 细胞中含量最多的化合物是水 同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同 不同生物的含水量不同 01 细胞中的水 77% 52%-58% 60%-65% 同一生物体不同发育时期含水量各不相同 3 心脏79% 血液83% 为什么两者含水量这么接近，而血液是流动的，心肌是坚实的？ 水的存在形式不同。 血液中主要是自由水，心脏中结合水比例相对血液中的较高。 结合水可以赋予各组织、器官一定的形态、硬度和强度。 2、水的存在形式及作用 01 细胞中的水 与细胞内的其他物质_________的水。 占细胞内全部水分的______。 以______形式存在、可__________的水。 占细胞内全部水分的_______。 结合水 自由水 相结合 4.5% 游离 自由流动 95.5% 是细胞结构的重要组成成分！ 易蒸发、不受束缚、可流动 特点： 不易散失、含量稳定、失去流动性 特点： 01 细胞中的水的种类 01 细胞中的水的作用 1、西瓜香甜多汁，西瓜汁中的水主要是什么形式的水？有哪些物质溶解在水中？这说明自由水有什么功能？ 功能1：水是细胞内良好的溶剂，许多物质能在水中溶解 2、请仔细观察细胞中有氧呼吸和光合作用的过程，推测自由水有什么功能？ 功能2：水能参与细胞内许多生物化学反应 01 细胞中的水的作用 3、血液由血细胞和血浆组成，离开血浆的血细胞会很快死亡，说明自由水可以为细胞提供什么环境？ 功能3：水能提供细胞生活的液体环境 4、通过血液循环，机体将需要的营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞产生的代谢废物运送到排泄器官排出体外，这说明自由水有什么作用？ 功能4：水能运输营养物质和代谢废物 阅读P20-21的小字部分，思考： 1、为什么水是良好的溶剂？ 2、水具有流动性的原因？ 3、水具有较高比热容的原因？有什么好处？ 01 细胞中的水 01 细胞中的水 极性分子简介 阅读教材P20-21楷体字，回答以下问题： 1.水为什么是细胞内的良好溶剂？ 2.水为什么在常温下具有流动性？ 3.为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要？ 水是极性分子，带正电或负电的分子容易与之结合，故是良好溶剂。 水分子之间容易形成氢键，也容易断裂，常温下水维持液体形态，具有流动性。 由于氢键的存在，水分子具有较大的比热容，水的温度相对不容易发生改变，可以维持生命系统的稳定性。 一、细胞中的水 O H H - + + 清水中加入NaCl颗粒 NaCl颗粒被溶解 （1）水为什么是细胞内的良好溶剂？ 01 细胞中的水 （1）极性分子——良好溶剂 Na+会到哪去？Cl-会到哪去？ O H H ― ＋ ＋ O H H ― ＋ ＋ O H H ― ＋ ＋ 氢键 水分子之间形成氢键，氢键比较弱，易被破坏，不断断裂又不断形成。 使水能维持液体状态 水 01 细胞中的水 （2）水具有流动性的原因？ 一.细胞中的水 1.与干种子相比，新鲜种子新陈代谢相对旺盛，为什么？ 2.寒冬时候，冬小麦的自由水下降非常快，而结合水则上升比较多，这是为什么？ 阅读教材P21正文第1段，回答下列问题： 新鲜种子的自由水含量高，细胞的代谢旺盛。 避免气温下降时自由水过多导致容易结冰而损害自身，而结合水则不会结冰。 01 细胞中的水 沙漠中的植物 热带雨林中的植物 谁的结合水含量更多？谁的抗逆性更强？二者有何联系？ 一般而言，结合水含量越高，代谢越弱抗逆性相对越强。 自由水与结合水的联系 正常情况下，自由水所占比例越高，细胞的代谢越旺盛。 结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。 自由水 结合水 温度降低 (代谢下降，抗逆性强) 温度升高 (代谢旺盛，抗逆性弱) 抗逆性 细胞代谢 增强细胞抗逆性（如：植物的抗旱、抗寒等） 01 细胞中的水 B 即时训练 A．由于物质之间的相似相溶的特点，极性分子或离子易溶于水 B．正在萌发的种子中，结合水与自由水的比值上升 C．冬季，植物体内结合水含量相对升高，以提高植物的抗寒能力 D．氢键使水能缓和温度的变化，为生命活动提供了一个比较适宜的环境 1、下面有关水的特性与生命活动关系的叙述，不正确的是（       ） 2、图示小麦叶片细胞中自由水/结合水的值与冻害级别的相关性。下列相关叙述正确的是（　　） A．细胞的冻害级别与自由水/结合水的值呈正相关 B．小麦叶片细胞内自由水/结合水的值总是小于1 C．抵抗冻害能力越强的小麦细胞中的自由水越多 D．小麦叶片细胞内自由水和结合水一般不发生转化 A 【练】如图是对刚收获的种子所做的一系列处理。据图分析有关问题。 干种子 烘干的种子 种子 ① ② 灰烬 CO2、H2O等 (3)烘干的种子还能萌发吗？为什么？ (1)①②f分别表示细胞中什么形式的水？ (2)干种子用水浸泡后仍能萌发，说明了什么问题？ 干种子失去了大部分自由水，种子仍保持其生理活性。 自由水 结合水 主要是无机盐 (4)灰烬是什么物质？ 丧失的主要是结合水，种子失去活性。 02 细胞中的无机盐 组成生物体细胞的元素在种类上与非生物界存在统一性，含量上却大不相同。那生物与生物之间是否也如此？ 02 细胞中的无机盐 1、无机盐的存在形式 2、含量： ①大多数无机盐以_________形式存在 ②少量的无机盐以化合物形式存在，如:牙齿中CaCO3 含量少代表不重要吗？ 很少，仅占1％－1.5％ ▲阳离子：Na+/K+/Ca2+/Mg2+/Fe2+/Fe3+等。 ▲阴离子：Cl-/SO42-/PO43-/HCO3-等。 离子 02 细胞中的无机盐 2、无机盐的功能 血红素分子（局部） 资料1 下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构图 一种叶绿素分子（局部） 讨论 ：1.植物体缺Mg会影响光合作用，为什么? 2.有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血? 功能一：是某些复杂化合物的重要组分 02 细胞中的无机盐 2、无机盐的功能 实例二：哺乳动物血钙太低时，会出现______现象。 实例一：Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞兴奋性降低，进而引发发 肌肉酸痛、无力等。 功能二：维持细胞和生物体的正常生命活动 实例三：缺Fe会使人体患缺铁性贫血； 实例四：缺I幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大 实例五：缺Mg会影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行 实例六：缺Zn会影响人体生长发育、大脑发育和性成熟 实例七：缺B会导致花而不实（只开花不结果） 抽搐 02 细胞中的无机盐 2、无机盐的功能 人体剧烈运动后产生乳酸导致肌肉酸痛，但是人体内环境的PH没有明显下降，还是维持在7.35~7.45之间。这主要是H2CO3/HCO3-作用的结果。上述实例中，无机盐有什么作用？ 功能三：维持细胞的酸碱平衡 02 细胞中的无机盐 2、无机盐的功能 在以动物细胞为材料的实验中，常常需要用生理盐水（质量分数为0.9%的NaCl溶液），可以改用9%或0.09%的NaCl溶液吗？ 9% 0.09% 皱缩 膨胀 正常形态 功能四：维持细胞渗透压，使细胞保持正常形态 生理功能 举例 组成某些复杂化合物 ①Mg是叶绿素分子必需的成分； ②Fe是血红素的重要成分； ③P是细胞必不可少的许多化合物的成分 维持细胞和生物体的生命活动 ①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等； ②血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状 维持生物体内的平衡 ①酸碱平衡； ②渗透压的平衡 小结：无机盐在细胞中的含量很少，但是作用很大。 02 细胞中的无机盐 2、无机盐的功能 24 即时训练 A (2025·浙江卷) 无机盐是生物体的组成成分，对维持生命活动有重要作用。下列叙述错误的是(　　) A．Mg2＋存在于叶绿体的类胡萝卜素中 B．HCO3- 对体液pH 起着重要的调节作用 C．血液中Ca2＋含量过低，人体易出现肌肉抽搐 D．适当补充I－，可预防缺碘引起的甲状腺功能减退症 2.(2025·江苏高一开学考试)苹果含有微量元素Zn，而Zn是构成与记忆力息息相关的核酸和蛋白质不可缺少的元素，儿童缺Zn就会导致大脑发育不良，因此苹果又称为记忆之果。这说明无机盐离子 A.对维持酸碱平衡有重要作用 B.对维持细胞形态有重要作用 C.对调节细胞内的浓度有重要作用 D.对维持生物体的生命活动有重要作用 D 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，此时浇水的原因是_______________________________________________________。 答案：肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收 【长句表达】 即时训练 如何设计实验，证明某种或某几种无机盐是这种植物生长发育所必需的？ 正常 缺N 缺P 缺K 探究植物必需无机盐的实验设计思路 探究某一种无机盐是否为植物必需无机盐，一般利用溶液培养法，具体设计思路如下： (1)对照组：_____________________→正常生长。 (2)实验组   实验组加入X盐的目的是__________________________________，以增强说服力。 植物＋完全培养液 X不是必需无机盐 X是必需无机盐 二次对照(使实验组前后对照) 深化探究 即时训练 28 [典例]设计一个实验证明镍盐是植物生活所必需的无机盐，根据提供的实验材料用品，完成实验步骤，并得出相应的结论。 (1)材料用品：完全培养液甲，缺镍的完全培养液乙，适当的固定材料，广口瓶若干，长势相似的玉米幼苗，含镍的无机盐。 (2)方法步骤 ①取两个洁净的广口瓶编号A、B，并向A瓶中加入一定量的完全培养液甲，向B瓶中加入_________________________________________。 ②取______________________平均分为两组，将其中一组放入A瓶中，另一组放入B瓶中。 ③将两广口瓶置于____________ 的条件下培养一段时间，观察 _______________________________________________________________。 ①等量缺镍的完全培养液乙 ②长势相似的玉米幼苗 ③相同且适宜 玉米幼苗的生长状况 (3)实验结果及结论： A瓶中_________________________________________________________； B瓶中_________________________________________________________。 表明___________________________________________________________。 (4)为进一步验证镍盐一定是必需的无机盐，还应增加的实验步骤是 __________________________________________________________________ _______________________________________________________________。 玉米幼苗生长正常 玉米幼苗不能正常生长 镍盐是植物生活所必需的无机盐 向B瓶中添加镍盐，观察玉米幼苗能否恢复正常生长 $