生物人教版（2019）必修一2.2细胞中的无机物（共22张ppt）

(共22张PPT)
细胞中的无机物
第2节
一、细胞中的水
1.含量
活细胞中含量最多化合物。
生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别，一般为60%~95%。
在不同情况下细胞含水量的高低(填“>”或“<”)：
①水生生物含水量____陆生生物含水量。
②幼儿___成年；幼嫩部分___成熟部分。
③牙齿__骨骼__血液。
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结论：生物种类不同，含水量不同
结论：同一个体的不同发育阶段，含水量不同
结论：不同组织细胞含水量不同，代谢强度越大，含水量越高
2.水的存在形式及作用
①自由水
绝大多数的水呈游离状态，可以自由流动，叫做自由水。
a.细胞内良好的溶剂。
b.多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水基础的液体环境中。
c.细胞内许多化学反应需要水的参与。
d.运输营养物和代谢废物。
增强
细胞
代谢
水的特性
①极性
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。由于氧原子具有比氢原子更强的吸引共用电子的能力，使氧原子一端稍带负电荷，氢原子一端稍带正电荷。这种电子分布不均匀的分子叫做极性分子。
由于水分子的极性,带正电荷或负电荷的分子和离子都容易与水结合，因此水是良好的溶剂。
②水分子之间形成氢键
由于水分子的极性，一个水分子的负电区(氧端)与另一个水分子的正电区(氢端)之间通过静电吸引形成一种弱的引力，这种弱的引力称为氢键。
氢键易被破坏，也易形成，这样水中的氢键不断地断开，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体的状态，具有流动性。
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改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。
水的特性
②结合水
细胞中一部分水(4.5%)与细胞内部的其他物质(蛋白质、多糖)结合，叫做结合水。
结合水失去了流动性和溶解性。
结合水的作用：
作为细胞结构的重要组成部分。
结合水
自由水
温度↓
温度↑
a.自由水与结合水可以相互转换
③自由水与结合水的关系
→细胞代谢增强
→细胞代谢减弱，抗逆性增强
③自由水与结合水的关系
b.两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织的细胞代谢速率
自由水
结合水
上升
下降
课堂反馈：判断正误
1、新鲜幼嫩的植物细胞中只含有自由水，代谢旺盛。
2、水分在细胞内不参与细胞结构组成。
3、细胞中结合水失去后仍可保持活性。
4、心肌坚韧，血液呈液态，但它们的含水量相差无几，原因是心肌内全是结合水。
5、干种子内结合水的相对含量较低，不能进行旺盛的生命活动。
6、不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同。
7、如果不同种生物细胞的自由水和结合水的比值相同，则它们的代谢强度也相同。
8、新鲜谷物在晾晒过程中失去的水
二、细胞中的无机盐
点燃一粒小麦种子，待它燃烧时可见到一些灰白色的灰烬，这些灰烬就是小麦种子里的无机盐。其他生物体的细胞中也含有无机盐。
二、细胞中的无机盐
1.含量
较少
2.存在形式：
绝大多数是离子形式
阳离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
仅占细胞鲜重的1%—1.5%
无机盐在细胞中含量很少，它们在细胞中有什么作用呢？
?
思考·讨论
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
1.植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？
光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是Mg。Mg是叶绿素的组成元素之一，因此，它对于光合作用具有重要意义。缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。
无机盐在细胞中含量很少，它们在细胞中有什么作用呢？
?
思考·讨论
2.有一种贫血症叫做缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？
人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe。缺铁性贫血是一种常见的贫血。
无机盐在细胞中含量很少，它们在细胞中有什么作用呢？
?
思考·讨论：
看资料2，回答第3题
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？
这说明了P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P作为植物生长发育所必需的大量元素之一，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，也在光合作用和呼吸作用等于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。因此，缺乏P的植物会由于糖类代谢障碍而出现叶片颜色异常，并且长得矮小、结实率低。
作用1：构成细胞中某些复杂化合物的组成成分
3.作用
作用2：参与并维持细胞和生物体的正常生命活动
资料：Na+、Ca2+：与神经细胞的兴奋性、肌肉细胞兴奋及肌肉细胞的收缩有关。
缺Na+：神经、肌肉细胞兴奋性降低,导致肌肉酸痛、无力。
缺Ca2+：抽搐，钙过多：肌无力。
作用3：维持生物体内
的酸碱平衡
资料：血液中存在缓冲对:H2CO3/HCO3-
作用4：维持细胞的
渗透压。
3.作用
课堂反馈
1、细胞中的无机盐多以化合物形式存在，如碳酸钙构成牙齿、骨骼。
2、夏季，室外作业工人会打量出汗，应多喝纯净水以补充散失的水分。
3、人体缺铁会导致贫血和细胞供氧不足。
4、人体血液中钙离子含量太高，会出现抽搐等症状，说明无机盐对于维持细胞酸碱平衡非常重要。
5、无机盐在细胞中含量很少，所含元素都属于微量元素。
6、细胞中的无机盐对生命活动具有重要作用，均已离子形式存在。
7、风干种子萌发时，无机盐为其生命活动提供能量。
巩固练习：无机物在细胞的正常代谢中发挥着重要作用。请分析回答下列问题：
（1）水的存在形式有自由水和结合水两种，自由水和结合水在一定情况下可以相互转换。结合水与自由水的比值_____（较高/较低）时，细胞的新陈代谢较强。
（2）无机盐在机体中绝大多数以_____形式存在，种子在晒干的过程中无机盐的相对含量将会______（填“升高”或“降低”或“不变”）。人体血液中Fe2+的含量过低时，会导致_____。
较低
离子
升高
贫血
课后习题
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。(
)
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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。
二、拓展应用
2.目前已经探明，在火星两极地区有固态水，而那里的土壤中含有生命必需的Mg2+、Na+、K+等元素.科学家也曾在火星上发现了流动水的痕迹.科学家据此推测，火星上曾经或者现在存在着生命.为什么科学家会作出这样的推测呢?
水是生命之源，地球上最早的生命就是起源于水中的。科学家在火星上发现了流动水的痕迹，说明那里可能有自由流动的水。同时，那里的土壤中还含有生命必需的一些元素，所以科学家才会作出这样的推测。