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，系统阐述水的含量、存在形式（自由水与结合水）、作用及转化，以及无机盐的功能、存在形式和含量，通过分析表格数据引导学生归纳水的含量特征，设置疑问搭建现象到本质的学习支架。 其亮点在于以问题驱动和资料分析融合科学思维与生命观念，通过小组讨论水的作用对应现象，资料分析无机盐组成叶绿素等实例体现结构与功能观，结合冬小麦自由水结合水转化案例培养探究能力，助力学生深化理解，为教师提供互动素材与清晰知识脉络。

第2节 细胞中的无机物 本节聚焦 1.细胞中常见的元素有哪些？（重难点） 2.为什么细胞中的无机盐含量很少，作用却很重要？（重点） 1.细胞中的水 表一：细胞中各种化合物的含量 化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类和核酸 质量分数% 70～90 1～1.5 7～10 1～2 1～1.5 生物 水母 鱼 成年人 含水量 97% 80%～85% 65%左右 组织器官 牙齿 骨骼 肌肉 血液 含水量 10% 22% 76% 83% 表二：不同生物体的含水量 表三：同一生物不同组织、器官的含水量 分析下列三个表格，你能得出什么结论？ 水是细胞及生物体中含量最多的化合物 不同生物种类，含水量不同 同种生物，不同组织、器官的含水量不同 血液是流动的，肌肉是坚实的，为什么两者的含水量接近？ 1.细胞中的水 1.水的存在形式 自由水 细胞中绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，约占细胞内全部水分的95.5%。 结合水 与细胞内的其他物质相结合的水，约占细胞内全部水分的4.5%。 1.细胞中的水 2.水的作用 水是生命之源，一切生命活动都离不开水。请小组讨论下列现象对应了水的什么作用？ 现象 对应水的作用 肌肉细胞中糖分要溶解才能被利用 跑步时细胞呼吸加强，水参与分解葡萄糖 少年骨骼关节有滑液起润滑作用 汗液含尿素、盐分 血液中的水分携带葡萄糖等营养物质到全身各处细胞 汗液蒸发后身体降温 水是良好的溶剂，许多物质能够在水中溶解 参与细胞内的生物化学反应 为细胞提供液体环境 运输代谢废物 运输营养物质 维持体温恒定 1.细胞中的水 2.水的作用 自由水 ①细胞内的良好溶剂 ②参与细胞内的生物化学反应 ③为细胞提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物 结合水： 是细胞结构的重要组成成分 1.细胞中的水 3.水的结构 阅读课本P20-21的小字部分，思考下列问题？ 1.水为什么能成为细胞内良好的溶剂？ 2.水为什么具有流动性？ 水分子由 2 个氢原子和 1 个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合。合 由于水分子的极性，当一个水分子的氧端（负电性区）靠近另一个水分子的氢端（正电性区）时，它们之间的静电吸引作用就形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键。每个水分子可以与周围水分子靠氢键相互作用在一起。氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断地断裂，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。 1.细胞中的水 3.水的结构 阅读课本P20-21的小字部分，思考下列问题？ 3.水的那种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要？ 水具有较高的比热容 水分子之间的氢键 水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 单位质量的某种物质温度升高或降低1℃所吸收或放出的热量 1.细胞内的生物化学反应，大都伴随热量产生，细胞内化学反应所产生的热量被水吸收后，不会显著改变温度以致破坏细胞。 2.水分的蒸发起到高效的冷却作用：出汗使陆生哺乳动物在夏季不致过热，出汗也是人在剧烈运动时调节体温的重要方式。 3.水的高比热使自然界中水的升温和降温都需要更长的时间：沿海的气候较内陆温和，冷热变化较小；海洋的温度变化不大，适于海洋生物的存活。 1.细胞中的水 4.自由水和结合水相互转化 刚收获的麦粒在晒干的过程中水分会减少。若把干燥麦粒放在干燥的试管中进行烘烤，试管壁会出现水珠。下列叙述正确的是（ ） A. 晒干过程中减少的主要是自由水，烘烤过程中减少的主要是结合水 B. 晒干过程中减少的主要是结合水，烘烤过程中减少的主要是自由水 C. 晒干和烘烤过程中减少的都是自由水 D. 晒干和烘烤过程中减少的都是结合水 A 在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛 将种子晒干就是减少了其中自由水的量而使其代谢水平降低，便于储藏 1.细胞中的水 4.自由水和结合水相互转化 冬小麦在不同时期的相对含水量、自由水、结合水和代谢速率随时间的变化情况如下图,据图回答下列问题。 在9-12月间，随着气温不断下降，冬小麦自由水和结合水的相对含量变化趋势如何？其生物学意义有哪些？ 自由水的比例会逐渐降低，而结合水的比例会逐渐上升，以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身。 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。 总结：细胞内自由水所占的比例越大，细胞代谢越旺盛；结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力越强。自由水和结合水可以相互转化。 2.细胞中的无机盐 1.无机盐的功能 资料 1 下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图。 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。 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？ 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。 【思考·讨论】 Mg构成叶绿素的元素 Fe构成血红素的元素 2.细胞中的无机盐 1.无机盐的功能 资料 1 下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图。 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。 讨论 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。 【思考·讨论】 说明P对植物正常生长发育必不可少。 P是许多重要化合物（如核酸、ATP 等）和生物膜等的重要组成成分，在光合作用和呼吸作用等与能量代谢有关的反应中扮演重要角色。当P供应不足时，核酸的合成会受到影响，并会波及蛋白质的合成，还会影响体内糖类的代谢。 4.根据以上例子，总结无机盐的功能。 某些重要化合物和结构的组成成分 2.细胞中的无机盐 1.无机盐的功能 【资料分析】1、生病时到医院打吊针输液，你知道所用生理盐水的浓度吗？用高于或低于此浓度的氯化钠溶液可以吗？为什么？ 2、人体中血浆的PH为7.35~7.45，若降低0.5个单位，立即发生酸中毒。人体依靠如HPO42-/H2PO4-和H2CO3/HCO3-等物质组成的缓冲体系来调节并维持平衡。 3、人体内缺钠离子会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等，如果血液中钙离子含量太低，动物会出现抽搐等症状。 维持细胞正常功能，如兴奋的产生和传导、肌肉收缩等 维持渗透压平衡 维持酸碱平衡 2.细胞中的无机盐 2.无机盐的存在形式及含量 阅读教材，找出无机盐的存在形式及其含量? 存在形式 含量较多的阳离子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等， 阴离子有CI-、SO42-、PO43-、HCO3-等。 细胞中大多数无机盐以离子的形式存在 少数无机盐以化合物的形式存在 参与构成核酸、ATP、血红蛋白、叶绿素等。 含量：无机盐仅占鲜重细胞的1%～1.5% 2.下列对于水分和无机盐的叙述，错误的是(　 　) A.细胞中的无机盐有些以化合物的形式存在，如铁是合成血红蛋白不可缺少的成分 B.植物缺Mg2＋会影响光合作用，食盐中加碘可预防地方性甲状腺肿 C.各种生物体的生命活动不能离开水 D.休眠或越冬的植物体内自由水与结合水的比值上升，正在萌发的种子中结合水和自由水比值则下降 D 随堂小练 $