（新人教）生物必修一课件：2.2细胞中的无机物(共41张PPT)

(共41张PPT)
（新人教）生物必修一课件
一、细胞中的水
1.水的存在形式及作用:
(1)存在形式:_______________。
(2)水的作用:
必备知识·自主学习
自由水和结合水
判一判:基于水在细胞中的存在形式及作用,判断下列说法的正误:
①水是活细胞中含量最多的化合物。 ( )
②不同种类生物的细胞中含水量不同,同一种类生物的细胞含水量相同。( )
提示:同一生物的不同细胞中含水量不同,如骨骼细胞和心肌细胞。
③自由水可以用来运输营养物质和代谢废物。 ( )
④晒干种子,细胞中自由水减少,种子失去活性。 ( )
提示:晒干种子,自由水减少,但种子具有活性。
⑤越冬植物的细胞中结合水减少。 ( )
提示:越冬植物,细胞代谢减慢,结合水增多。
√
×
×
√
×
2.水的理化特性与分子结构的关系:
连一连:基于结构与功能观,将水分子的理化特性与分子结构的特点连线:
【问·答】
种子被晒干后,还含有水吗 为什么
提示:含有水。种子晒干过程中失去大量的自由水,但是结合水的含量基本不变。
二、细胞中的无机盐
1.存在形式和含量:
2.无机盐的功能:
连一连:将下列实例与对应的无机盐的功能连线。
关键能力·合作学习
　知识点一 细胞中水的存在形式及作用
1.自由水与结合水的相互转化:
(1)条件:
自由水 结合水
(2)实例:
①烘干种子时,部分结合水转化为自由水散失掉。
②北方冬小麦在冬天来临时,部分自由水转化为结合水。
特别提醒:
适当升温,自由水含量增加,细胞新陈代谢加快,结合水含量降低,但温度过高,水分从
细胞中散失,自由水和结合水的含量都减少。
2.自由水和结合水的功能验证:
3.自由水与结合水的比值与代谢、抗逆性的关系:
(1)图示:
(2)曲线:
特别提醒:
幼嫩细胞比衰老细胞中自由水/结合水的值高,所以幼嫩细胞的新陈代谢更旺盛。
(3)在生产中的应用:
①种子萌发时,需要吸收水分,增加自由水含量。
②种子储存前晒干是为了降低自由水含量,降低代谢速率,以延长储存时间。
③越冬作物减少灌溉,可提高作物对低温的抗性。
【思考探究】
情境探究:在冬季来临时,随着气温的逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的变化,如可溶性糖含量增加、细胞代谢减弱等。研究表明,细胞内溶液浓度升高,冰点降低。
(1)结合所学知识及上述信息,解释“霜打的茄子——蔫儿了”。(生命观念)
提示:因为打霜的时候天气比较冷,温度较低,地面上水分蒸发量少,导致空气中水分少,而茄子里水分多,茄子里的水分就会流失到空气中,水分减少,造成茄子萎蔫。
(2)有些蔬菜富含淀粉,但“霜打”
后的蔬菜格外“甜”。请结合所学
知识解释其原因。(科学思维)
提示:温度降低,蔬菜中的淀粉分解
为可溶性糖,增大了细胞液浓度,降
低了细胞液的冰点,使细胞不容易冻
坏,可溶性糖主要是葡萄糖,所以蔬
菜变甜了。
【典例示范】
“绵绵的春雨润醒了小草,润绿了杨树,润开了报春花。”下列各图为植物在复
苏过程中细胞中自由水与结合水相对含量变化的曲线图,则图示表示正确的是
(　　)
【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点:
【解析】选B。小草被润醒了、杨树被润绿了、报春花被润开了的过程中细胞新陈代谢活动逐渐增强,因此自由水含量升高,结合水含量降低。
【审答误区】本题常见错因有两种:
(1)无法明确条件变化与结果变化的过渡条件:植物复苏过程中细胞的新陈代谢加快。
(2)自由水/结合水的值的变化规律不清:代谢越旺盛,比值越大。
【方法规律】细胞内水的存在形式及变化规律
(1)环境恶化——自由水↓,结合水↑。
(2)细胞衰老——自由水↓,结合水↑。
(3)生命活动增强——自由水↑,结合水↓。
【类题精练】
研究发现,冬小麦在秋冬受低温袭击时,呼吸速率先升高后降低;持续的冷害使根生长迟缓,吸收能力下降,但细胞内可溶性糖的含量有明显的提高。下列有关水对生命活动影响的叙述,合理的是 (　　)
A.冷害初期呼吸作用增强,不利于抵御寒冷
B.持续低温使线粒体内氧化酶活性减弱,影响可溶性糖合成淀粉
C.低温使细胞内结合水含量降低,自由水含量增加,以适应低温环境
D.在休眠的植物体内自由水与结合水的比值降低,有利于降低植物的细胞代谢
【解析】选D。冷害初期呼吸作用增强,产热增加,有利于抵御寒冷,A错误;持续低温使线粒体内氧化酶活性减弱,导致可溶性还原糖氧化分解减少,细胞内可溶性还原糖含量增加,可溶性糖合成淀粉需要的是淀粉合成酶,而不是线粒体内的氧化酶,B错误;低温时细胞内结合水含量上升,自由水含量减少,C错误;休眠的植物体自由水与结合水的比值降低,细胞代谢减慢,D正确。
【补偿训练】
　　生命离不开水。下列关于水的叙述不正确的是 (　　)
A.结合水是细胞结构的重要组成部分
B.血浆中的水大部分是自由水
C.肌肉细胞内的水大部分是结合水
D.自由水是细胞内的良好溶剂
【解析】选C。一部分水与细胞内其他物质结合形成结合水,结合水是细胞结构的重要组成部分;自由水以游离的形式存在,可以自由流动,是细胞内的良好溶剂,血浆和肌肉细胞中大部分水都是自由水。
细胞中的水
温度降低
温度升高
增大
减小
细胞代谢加快
细胞代谢减慢
自由水
结合水
存在形式
功能验证
相互转化
与细胞代谢关系
鲜种子晒干
自由水 结合水
自由水
结合水
比值
知识点二 无机盐的存在形式及作用
1.无机盐存在形式及作用的两点归纳:
(1)无机盐并不都以离子的形式存在,如骨骼中的钙以CaCO3的形式存在。
(2)无机盐在细胞内含量很低,但其作用非常重要,且需要保持一定的量,缺失和过多都可能影响生命活动。
2.无机盐参与构成的常见化合物:
无机盐种类 常见化合物
N 蛋白质、叶绿素、核苷酸
P 核苷酸、磷脂
Mg 叶绿素
S 含硫氨基酸
Fe 动物血红素
I 甲状腺激素
特别提醒:
①一种无机盐可以参与构成多种化合物,一种化合物可能需要多种无机盐参与构成。
②动物缺Fe,会造成缺铁性贫血,但贫血不一定都是缺Fe造成的,如某些红细胞功能异常的疾病。
【思考探究】
拓展探究:酷暑季节,室外作业的工人会大量出汗,有同学认为工人应多喝纯净水以补充散失的水分。请结合所学知识,评价上述说法是否合理,并说出评价依据。(科学思维)
提示:不合理。工人大量出汗排出水的同时,会排出过多的无机盐,从而导致体内的无机盐含量减少,而纯净水几乎不含无机盐。
情境探究:
Mg是叶绿素的重要组成元素,某同学设计实验验证镁是植物必需的矿质元素,思
路如下:
将生理状况相同的植物幼苗若干均分为A、B两组,用完全培养液培养A组,缺Mg
培养液培养B组。观察两组叶片是否发黄,若B组叶片发黄,再补充镁离子,观察
是否能恢复。(科学探究)
(1)实验分析:实验组:____;对照组:____;自变量:_________;因变量:_________
_______。
(2)实验结果:A组叶片绿色,B组_______________________________
B组
A组
Mg的有无
叶片颜色
的变化
叶片变黄,补充镁离子,恢复绿色。
【典例示范】
已知Mn是许多酶的活化剂,例如其能激活硝酸还原酶,缺Mn的植物就无法利用硝酸盐,这说明无机盐离子 (　　)
A.对维持细胞的形态和功能有重要作用
B.对维持生物体的正常生命活动有重要作用
C.对维持细胞的酸碱平衡有重要作用
D.对调节细胞内的渗透压有重要作用
【解题思维】解答本题需突破以下两个关键点:
【解析】选B。Mn能够激活硝酸还原酶,使硝酸盐发生化学变化,进而被植物体利用,这说明Mn对维持生物体的正常生命活动有重要作用。
【方法规律】常见无机盐离子的作用
(1)Mg2+、Fe2+和I-:构成复杂化合物。
(2)HC :维持细胞酸碱平衡。
(3)Na+和Cl-:维持细胞内外渗透压平衡。
【类题精练】
无机盐在细胞中含量虽然很少,但其作用巨大,下列关于无机盐的叙述中,正确的是 (　　)
A.运动员的饮料中含钾、钠离子较多,主要与补充因大量出汗带走的钾、钠离子有关
B.叶绿素分子含镁、血红素含亚铁,说明无机盐在细胞内主要是以化合物的形式存在
C.食用加碘盐时,碘含量越多越好
D.同学们踢球时大量出汗导致钠离子含量降低,就会出现抽搐的症状
【解析】选A。运动员的饮料中含钾、钠离子较多,主要与补充因大量出汗带走的钾、钠离子有关,A正确;叶绿素分子含镁、血红素含亚铁,说明无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,而无机盐在细胞内主要以离子的形式存在,B错误;碘含量并不是越多越好,C错误;人体血液中的钙离子含量过低时,会出现抽搐的症状,D错误。
Fe2+组成血红素
Mg2+组成叶绿素
实例
缺钙
会抽搐
实例
HCO3-维持血浆pH
实例
Na+维持细胞外液渗透压
实例
阳离子
阴离子
存在形式
功能
离子
化合物
主要
组成复杂化合物
维持生命活动
维持酸碱平衡
维持渗透压平衡
无机盐
【国学情境】中国的传统诗词中很多描述春雨的,下面是南宋诗人陆游的一首《春雨》。
《春雨》
细雨吞平野,余寒勒早春。
未增豪饮兴,先著苦吟身。
幽径萱芽短,方桥柳色新。
闭门非为老,半世是闲人。
核心素养·情境探究
探究:
(1)“幽径萱芽短,方桥柳色新”,这句诗中,柳树细胞中自由水与结合水的含量发生了何种变化 在下面的坐标图中画出变化趋势。(科学思维)
(2)分析出现上述变化的原因。
(科学思维)
提示:柳树发芽,细胞的新陈代谢变得旺
盛,自由水的含量升高,结合水的含量降
低。
【生活情境】近几年,甲状腺结节患者明显增多,与长期食用加碘盐有关,下图是甲状腺激素的结构简式:
探究:
(1)由图示可知,I是构成甲状腺激素的组成成分,体现了无机盐的什么功能
提示:构成复杂化合物的成分。
(2)由于补碘过量导致疾病的发生,说明什么问题
提示:无机盐具有重要的作用,虽然无机盐不足会导致一些疾病,但并不是无机盐越多越好,进食时应注意合理搭配。