生物人教版（2019）必修1 2.2细胞中的无机物（共24张ppt）

(共24张PPT)
第2节 细胞中的无机物
学习目标：
1.通过分析水的分子结构，说明水在细胞中的存在形式与作用，形成结构与功能相适应的生命观念。
2.通过资料分析，说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用，养成归纳与概括的科学思维方式。
活动一：分析不同生物体的含水量为多少？
一、细胞中的水
含量：生物体含水量一般为60%~95%
活动二：分析生物体含水量的特点
生物 水母 鱼类 蛙 哺乳类 藻类 高等植物
含水量% 97 80－85 78 65 90 60－80
（1）不同生物含水量不同
（2）同一生物不同器官、组织含水量不同
组织器官 牙齿 骨髓 骨骼肌 心脏 血液 脑
含水量% 10 22 76 79 83 84
（3）同种生物不同生长发育时期含水量不同
人体不同的生长发育时期水的含量
生长发育阶段 幼儿 成年 老年
质量分数% 97 80-85 78
水是细胞中含量最多的化合物，一般为60%~95%
生物体含水量的特点：
1.生物种类：水生生物>陆生生物
2.生长发育时期：幼儿时期>成年时期>老年时期； 作物幼嫩部分>作物成熟部分
3.组织、器官种类和代谢程度：血液>骨骼肌>牙齿
（一）水的含量特点
细胞中的水
含量：
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？
血液与心脏的比较
形态
含水量%
血液
液态
83
心脏
坚韧的固态
79
水的存在形式不同。血液中主要是自由水，心脏中结合水比例较高
讨论
形式 自由水 结合水
含义
含量
特点
功能
细胞中绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动
细胞中与其他物质相结合的水(如与蛋白质、多糖等物质结合)
95%以上
约4.5%
细胞结构的重要组成部分
流动性和溶解性
与亲水性物质结合
蛋白质(大豆)>淀粉（小麦）>纤维素（棉花）
失去结合水意味着细胞结构遭到破坏，会导致细胞死亡。
（二）水在细胞中的存在形式
结合水
自由水
判断：以下实例中水主要以什么形式存在？
自由水
结合水
1.切西瓜时流出的汁水
2.鸡蛋清中的水
3.新鲜小麦种子晒干时丢的水
4.晒干后种子烘烤后，试管壁上的水
2. 血液凝固的过程
自由水
结合水
1. 新鲜鸡蛋 Vs 臭鸡蛋
结合水
自由水
活动三：探究自由水结合水的关系
自由水
结合水
降低温度
升高温度
（2）自由水/结合水
比值大
比值小
新陈代谢旺盛，但抗逆性（抗寒、抗旱）弱
新陈代谢缓慢，但抗逆性强
（1）在一定条件下可以相互转化
（五）自由水与结合水的关系
相对强度
自由水/结合水
应用：
种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水含量
种子储存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢强度，以延长储存时间
越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性
总结：自由水与结合水的相对含量对细胞代谢和抗逆性的影响
1.细胞内良好的溶剂
2.参与细胞内的许多生物化学反应（呼吸作用、光合作用）
3.为细胞提供液体环境（如组织液）
4.运输营养物质和代谢废物（如血液）
（三）水的功能
5.结合水是细胞结构的重要组成部分
活动三：阅读P20-21楷体字部分回答
共用电子对
（1）水为什么能成为细胞内的良好溶剂？
（1）水为什么能成为细胞内的良好溶剂？
（2）水为什么具有支持生命的独特性质？
H2O的空间结构及电子的不对称分布
（四）水的结构特点
水分子是极性分子
（2）水为什么具有支持生命的独特性质？
②氢键 水具有较高的比热容
(对温度变化有较好的缓冲作用，利于维持生命系统的稳定性)
（四）水的结构特点
①氢键不断地断裂、不断地形成
水维持液态，具有流动性
水分子间的弱引力
夏天温度升高（ ），水分子H键断裂，吸收大量的热；
冬天温度降低（ ），水分子H键形成，释放大量的热
细胞内的水
水是极性分子
氢键
1.液态，流动性
2.较高的比热容(对温度变化有较好的缓冲作用）
小结：水的结构特点
细胞内良好的溶剂
鲜种子
干种子
晒干
失去大量的水，代谢减弱
失去自由水
死种子
烘干
失去结合水
种子死亡
用水浸泡
萌发，说明失去自由水的种子
具有生理活性。
不再萌发，说明失去结合水的种子
不再具有生理活性。
用水浸泡
小麦种子燃烧产生的白色灰烬？
（五）细胞中的无机盐
1.存在形式
—— 大多数以离子形式存在
阳离子：
阴离子：
2.含量：很少，仅占1％－1.5％
——少数以化合态形式存在
eg.骨骼中骨盐的存在形式是 Ca3(PO4)2
Na+、K+ 、Ca2+ 、Mg2+、Fe3+、Fe2+等
Cl- 、SO42-、PO43-、HCO3-等
（五）细胞中的无机盐——功能
（1）为什么缺铁会导致贫血？
（2）植物缺镁会影响光合作用，为什么？
功能1：细胞内某些复杂化合物的重要组成成分
Fe是构成血红素的元素
Mg是构成叶绿素的元素
资料1：如图为血红素与叶绿素的结构简图，回答下列问题。
血红素
叶绿素
P是组成细胞膜、细胞核和许多化合物
的重要成分
功能2： 维持细胞和生物体正常的生命活动
生物体缺乏某种无机盐的症状
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Ca2+含量太低，会出现抽搐等症状
Ca2+含量过高则出现肌无力。
该种浓度的盐溶液与细胞是等渗溶液
功能3：维持细胞和生物体的渗透压平衡
资料3：患急性肠炎的病人（肚泻）脱水时需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，因此，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法。
医用生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl。为什么浓度为0.9%？
维持在7.35—7.45之间
资料4：食物（蔬菜、水果）中往往含有一些碱性物质（如Na2CO3 ），人吃后体内血液的pH会不会有较大的变化？
功能4：维持细胞和生物体的酸碱平衡
离子缓冲对： H2CO3/NaHCO3 NaH2PO4/Na2HPO4
活动五小结：
1.判断对错
(1)生物种类不同，含水量不同，如陆生生物含水量多于水生生物(　　)
(2)生物的含水量与生长发育阶段有关，幼嫩组织的细胞中含水量高(　　)
(3)晒干的种子不含自由水(　　)
(4)细胞内的自由水和结合水可以相互转化(　　)
×
√
×
√
2.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系
正常情况下，细胞内_______比例越大，细胞的_____就越旺盛；_______越多，细胞抵抗___________等不良环境的能力就越强。
自由水
代谢
结合水
干旱和寒冷
习题巩固