2021-2022学年高中生物人教版必修一2.2 细胞中的无机物 课件 （共42张PPT）

(共42张PPT)
本节聚焦
为什么细胞中的无机盐含量很少，作用却很重要？
水在细胞中以什么形式存在？具有哪些重要作用？
2.2
细胞中的无机物
1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？
2．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？
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
氯化钠
1.0
氯化钾
0.1
磷酸二氢钠
0.1
磷酸二氢钾
0.1
碳酸氢钠
0.1
运动员饮料的化学成分表
右图是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识，结合右表讨论以下问题。
问题探讨
讨论：
细胞中的水
01
地表3/4是水，最早的生命起源于海洋
人的胚胎也要浸润在羊水中才能发育
仙人掌身处如此干旱的环境，它那肥硕的变态茎中仍贮存着大量的水分。
现代医学研究表明,人在饥饿状态下的生命极限最多20天，而缺水只能活3天。
生命是离不开水的。
资料
水
（70%~90%）
蛋白质
（7%~10%）
无机盐
（1%~1.5%）
脂质
（1%~2%）
糖类和核酸
（1%~1.5%）
组成细胞的主要化合物及相对含量
占细胞鲜重含量最多的化合物
生物中含水量比较
水母97%
藻类90%
鱼类80~85%
蛙78%
哺乳动物65%
不同生物含水量不同
水生生物
陆生生物
结论：
＞
低等生物
高等生物
＞
生物中含水量比较
77%
52%-58%
60%-65%
幼年个体
成年个体
衰老个体
结论
﹥
﹥
同种生物不同生长发育期含水量也不同
生物中含水量比较
同种生物的不同组织、器官,含水量不同。
组织器官
牙齿
骨骼
骨骼肌
心脏
血液
质量分数/%
10
22
76
79
83
结论
思考：
心脏（含水量79%）和血液的含水量（含水量83%）很接近为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？
水的存在形式不同
水在细胞中的存在形式
存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，失去了流动性和溶解性，成为生物体的构成成分。约占细胞内全部水的4.5％。
绝大部分的水以游离形式存在，可以自由流动。占细胞内全部水的95％以上。
(1)自由水：
(2)结合水：
水的作用
是细胞结构的重要组成成分
结合水：
（4）运送营养物质和代谢废物
（1）是细胞内良好的溶剂
（2）参与细胞内许多生化反应
自由水
（3）为细胞提供了液体环境
生物体的一切生命活动都离不开水。
1.
切西瓜时流出的瓜汁水；
2.
新鲜小麦种子晒干时丢失的水；
3.
小麦烘烤时丢失的水；
4.
鸡蛋清里的水；
判断：以下实例中水主要以什么形式存在？
自由水
自由水
结合水
结合水
氢键
O
H
H
水的分子结构
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，因此，水是良好的溶剂。
为什么水是良好的溶剂
？
水的分子结构
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。
为什么水具有流动性
？
每个水分子可以与周围水分子靠一种弱的引力——氢键互相作用在一起。
氢键
O
H
H
水的分子结构
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。
为什么水对维持生命系统的稳定性十分重要
？
氢键
O
H
H
水的分子结构
结构决定功能
水的功能，与水分子的结构有关。
氢键
O
H
H
自由水和结合水的关系
1.自由水和结合水在一定条件下可以相互转化
2.与细胞代谢的关系
自由水所占比值越大——
结合水所占比值越小——
细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力（抗逆性）越强
细胞代谢越旺盛
哪一个新陈代谢旺盛？
哪一个自由水含量更多呢？
谁的结合水含量更多呢？
谁的抗逆性更强呢?
水在生产、实际中的应用
(1)种子在贮存时需将种子晒干
减少自由水含量，降低新陈代谢水平，便于储藏。
(2)种子在种植时常需要浇水或浸种
增加自由水含量，有利于细胞新陈代谢，利于种子萌发。
(3)在低温时不易灌溉作物
减少自由水含量，有利于增强植物抗寒的能力。
思考一下
新鲜小麦种子
在阳光下晒干
晒干后的小麦种子
为什么重量会减轻？
失去自由水
用水浸泡后还能萌发么？
说明：失去大部分自由水的种子仍保持其生理活性
思考一下
在酒精灯上烘干
晒干后的小麦种子
为什么重量会减轻？
失去结合水
用水浸泡后还能萌发么？
说明：失去结合水的种子失去生理活性
思考一下
点燃
有机物氧化分解
烘干后的小麦种子
水和CO2
灰烬
成分是什么？
细胞中的无机盐
02
①无机盐在细胞中主要以
的形式存在
阳离子：Na+、K+、
Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
②无机盐含量：
离子
无机盐的存在形式及含量
很少，仅占1％－1.5％
无机盐的作用
思考和讨论
1、植物缺镁会影响光合作用，为什么？
叶绿素是植物光合作用不可缺少的色素，镁是叶绿素的重要组分，缺Mg使叶绿素的形成受阻，进而影响光合作用。
无机盐的作用
思考和讨论
2、有一种病叫缺铁性贫血，为什么缺铁会导致贫血？
人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。Fe是形成血红素不能缺少的一种元素，缺Fe会影响血红蛋白的形成。
无机盐的作用
思考和讨论
3、植物缺少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？
P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分。
无机盐的作用
甲状腺激素
思考和讨论
4、现在有许多食盐都是加碘的，为什么要在食盐中加碘？
幼年缺碘会引起呆小症，
成年缺碘会引起大脖子病。
无机盐的作用
Mg是叶绿素的重要组分
Fe是形成血红素不能缺少的一种元素
P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分。
I是甲状腺激素的重要组分
（1）组成细胞中的某些化合物
无机盐的作用
思考和讨论
5、人为什么要摄入盐？缺盐会出现什么症状？
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，因此，当大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝淡盐水。
无机盐的作用
思考和讨论
6、Ca2+有什么作用？为什么青少年和老人要及时补钙？
Ca2+参与骨骼和牙齿等的形成。
含量低：抽搐
含量高：肌无力
哺乳动物中钙
无机盐的作用
思考和讨论
7、土壤中缺B会影响油菜的产量吗？
会，
缺B会导致油菜只开花不结果，即“花而不实”
无机盐的作用
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
缺B会导致油菜“花而不实”
Ca2+缺乏会出现抽搐；过多会导致肌无力
（2）维持细胞和生物体的生命活动
无机盐的作用
思考和讨论
8、人体剧烈运动会产生乳酸导致肌肉酸痛，为什么血液的pH没有明显降低？
人体中存在缓冲物质:NaHCO3
乳酸
+
NaHCO3
=
乳酸钠
+
H2CO3
CO2
+
H2O
（3）维持细胞和生物体的酸碱平衡
无机盐的作用
9.
某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？
为什么要配制这一浓度，用0.09%或9%浓度可以吗？为什么？
质量分数为0.9%的氯化钠溶液
思考和讨论
9%
0.09%
皱缩
膨胀
无机盐的作用
（4）维持细胞和生物体的渗透压
思考和讨论
举例
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
④I是甲状腺激素的重要组分
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；
③油菜缺B会“花而不实”
①渗透压的平衡；
②酸碱平衡
无机盐的作用
组成细胞中的某些化合物
维持细胞和生物体的生命活动
维持生物体内的平衡
说明：无机盐在细胞中的含量很少，但作用很大。
探讨
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？
水是生命之源，世界上最早的生命起源于水中。
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
参加细胞内许多生物化学反应（代谢）
为细胞生活提供了液体环境
运送营养物质和代谢废物
存在形式
作用
组成细胞中的某些化合物
维持细胞和生物体的生命活动
维持细胞和生物体的渗透压平衡
维持细胞和生物体的酸碱平衡
主要以离子的形式
本节小结
练习
1．关于水分代谢的叙述不正确的是(
)
A．大米中的“米虫”正常生活所需要的水来自消化
淀粉时产生的水
B．结合水不参与细胞内代谢
C．自由水是指在细胞内、细胞间可以自由流动的水
D．自由水参与运输营养物质、代谢废物并维持细胞
形态
B
2.人的红细胞必须生活在０.９％的氯化钠溶液中，若将红细胞置于于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而失去输送氧气的功能，这一事实说明（
　）
Ａ.是细胞的特性造成的
Ｂ.无机盐对于维持细胞形态和功能有重要作用
Ｃ.无机盐离子容易进出细胞
Ｄ.水分子容易进出细胞
练习
B