2021-2022学年高中生物人教版（2019）必修一2.2细胞中的无机物-课件（25张PPT）

(共25张PPT)
2.2
细胞中的无机物
第二章
组成细胞的分子
学习目标：
1.简述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。
一个人在极限状况下，可坚持20d以上不进食。
一个人不喝水，1d后就会丧失意识
,生命濒临终点
地球表面约3/4的部分是水；
细胞内含量最多的化合物——水
在烈日下工作的工人需要补充生理盐水
水-生命之源
新课教学
一.细胞中的水
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
细胞中水含量可以达到70％－90％，水是所有化合物中含量最高的。
1、水在细胞中的含量
水母97%
藻类90%
鱼类80—85%
蛙78%
高等植物60—80%
哺乳动物65%
不同种生物含水量不同；通常水生生物含水量多于陆生生物。
77%
52%-58%
60%-65%
同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同一般是幼年个体大于老年个体
同种生物的不同组织、器官,含水量不同
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？
组织器官
牙齿
骨骼
骨骼肌
心脏
血液
质量分数/%
10
22
76
79
83
探究一：水的结构
阅读课本P20-21回答下列问题：
1.水分子中H、O原子的结合方式和带电情况如何？为什么说水是一种良好的溶剂？
2.水分子的氢键是怎样形成的？为什么在常温下水是液体状态，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？
水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得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，因此，水是良好的溶剂。
每个水分子可以与周围水分子靠氢键互相作用在一起。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。同时，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，对于维持生命系统的稳定性十分重要。
2、水在细胞中的存在形式及作用：
结合水：
自由水：
与细胞内其他物质相结合的水（4.5%），不容易流动，不容易蒸发。
以游离的形式存在，可以自由流动（95.5%），能自由流动，容易散失。
1.
细胞内良好的溶剂
4.运输营养物质和代谢废物
2.参与生物化学反应
3.为细胞提供液体环境
组成生物体细胞结构的重要成分
作用
作用
（1）血液凝固时，血液中的（
）转变成（
）。
说明了什么？
（2）比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？
（3）同体积的水和同体积水的果汁放入冰箱中谁最先结冰？
（4）根据问题（3），自由水多还是结合水多生物体的抗旱、抗寒、抗热能力强？
结合水含量越高的生物体，抗性相对较强
一般而言，代谢越旺盛，自由水含量越高
水
自由水
结合水
说明自由水和结合水可以自由转换
自由水与结合水的关系
1.在一定条件下可以相互转化
2.两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织细胞的代谢速率
①自由水/结合水的比值高，细胞代谢旺盛，但抗逆性差。
②自由水/结合水的比值低，细胞代谢缓慢，抗逆性强。
结合水
代谢旺盛
代谢缓慢
自由水
（发芽、温度升高）
（冬眠、晒干、温度降低）
3.水在生产实际中的应用
(1)种子在贮存时需将种子晒干
(2)干种子用水浸泡后仍能萌发
(3)干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠
(4)炒熟的种子浸泡后不萌发
(5)低温环境下减少花卉浇水
减少自由水含量，降低新陈代谢水平，便于储藏
失去大量自由水的种子仍具有活性
干种子已经失去自由水，这时形成的水珠是结合水
失去结合水的细胞，失去生理活性
减少自由水含量，降低新陈代谢水平，提高抗逆能力
在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞代谢就越旺盛；而结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
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；
北方冬小麦在冬天来临前，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。
广告一：健康体魄，来源于“碘碘”滴滴！
广告二：高钙片，一片顶两片！
广告三：补铁、补血，效果好！朴雪口服液！
上面的广告中提到了哪些无机盐？有何作用？
1.无机盐在细胞中的存在形式：
——离子形式
Na+、K+、
Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
很少，仅占1％－1.5％
阳离子：
阴离子：
2.含量：
二.细胞中的无机盐
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。
?
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。
?
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
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。
哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，如果Ca2+含量太低，动物会出现抽搐等症状。
作用2
：维持细胞和生物体的生命活动
大家都有这样的体会，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？
乳酸＋NaHCO3=乳酸钠＋H2CO3
CO2＋H2O
作用3：维持细胞的酸碱平衡
9%
0.09%
高渗溶液
失水皱缩
低渗溶液
吸水膨胀
患者到医院输液，用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。为什么要配制这一浓度，用0.09%或9%浓度可以吗？为什么？
作用4：维持细胞内外的渗透压平衡
（1）细胞内复杂化合物的重要组成成分。
（2）维持正常生命活动。
（3）维持细胞的酸碱平衡。
（4）维持细胞的渗透压平衡。
3.无机盐的作用
小结
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
参加许多生物化学反应（代谢）
是细胞生活的液体环境
运输营养和废物
存在形式
作用
构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分
维持细胞和生物体的生命活动
维持细胞渗透压平衡
维持细胞和生物体的酸碱平衡
主要以离子的形式
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。（
）
课堂练习
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？
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Mg、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？
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，以保证人体的生活环境维持在稳定状态。
水是生命之源，世界上最早的生命起源于水中。