生物人教版（2019）必修1 2.2细胞中的无机物（共42张ppt）

(共42张PPT)
第2节 细胞中的无机物
第2章 组成细胞的分子
一
细胞中的水
细胞、生物体内含水量的比较，说明了什么？
细胞中含量最多的化合物是水
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
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
幼嫩器官 > 老熟器官
生长器官 > 休眠器官
一
细胞中的水
细胞、生物体内含水量的比较，说明了什么？
细胞中含量最多的化合物是水
不同生物体内的含水量不同
同一生物的不同生长发育时期的含水量不同
同一生物不同组织或器官的含水量不同
合作探究
细胞中的水是以什么形式存在的，各形式水的含量是怎样的？
不同形式的水起的作用是什么？
不同形式的水所占比例不同时，细胞的代谢速率以及抗逆性是怎样的？
阅读教材P20-P21中的内容，思考以上几个问题
自然界水的
存在形式
液态
固态
气态
细胞中的水的
存在形式
自由水
结合水
一
细胞中的水
——水在细胞中的存在形式
一
细胞中的水
自由水
结合水
——水在细胞中的存在形式
特点：
易蒸发、易散失、不受束缚、
可流动
特点：
不易散失、含量较稳定、
失去流动性和溶解性
绝大多数水以游离的形式存在，可以自由流动，越占95.5%
与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水，约占4.5%
一
细胞中的水
——不同形式水的作用
细胞内的良好溶剂
水为什么是细胞内的良好溶剂？（教材P20）
水是极性分子，带正电或负电的分子容易与之结合，故是良好溶剂
水分子之间容易形成氢键，保证水分子具有流动性。
由于氢键的存在，水分子具有较大的比热容，水可以保持稳定性
一
细胞中的水
——不同形式水的作用
植物呼吸作用的产物
多糖的水解过程
氨基酸的水解过程
植物光合作用的原料
参与细胞内的生化反应
一
细胞中的水
——不同形式水的作用
人的胚胎需要浸润在羊水中发育
生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中
为细胞提供液体环境
一
细胞中的水
——不同形式水的作用
血液可以把其中溶解的营养物质运输到各个细胞；
同时把细胞产生的代谢废物运送到排泄器官或者直接输运到体外。
运输养料和代谢废物
一
细胞中的水
——不同形式水的作用
结合水与细胞内的蛋白质、多糖等物质相结合，参与细胞结构组成。
细胞结构的重要成分
一
细胞中的水
——不同形式水的作用
自由水
结合水
是细胞内的良好溶剂
参与细胞内的生化反应
运输营养和代谢废物
为细胞提供液体生活环境
是细胞结构的重要成分
新鲜豌豆种子
晒干的豌豆种子
谁的自由水含量更多？谁的新陈代谢更旺盛？二者有何联系？
一般而言，自由水含量越高，代谢越旺盛。
沙漠中的植物
热带雨林中的植物
谁的结合水含量更多？谁的抗逆性更强？二者有何联系？
一般而言，结合水含量越高，抗逆性相对越强。
一
细胞中的水
——自由水与结合水的关系
在一定条件下可以互相转换
自由水
结合水
代谢缓慢、降温
代谢旺盛、升温
自由水和结合水的相对含量，
决定细胞的代谢强度和抗逆性
低温时自由水转化成结合水这对植物生存有什么意义？
防止冻害
1
细胞中的水
——自由水与结合水的关系
在一定条件下可以互相转换
自由水
结合水
代谢缓慢、降温
代谢旺盛、升温

新陈代谢速率
抗 逆 性
自由水和结合水的比值
抗逆性
代谢强度
（抗逆性：动植物适应不良条件的能力，如抗旱、抗寒、抗热性能）
比较项目 自由水 结合水
概念 细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动 一部分水与细胞内的其他物质相结合
含量 约占细胞内全部水分的95.5% 约占细胞内全部水分的4.5%
特点 可以自由流动，容易蒸发 含量较稳定，不易散失
功能 ①细胞内的良好溶剂 ②参与细胞内的许多生物化学反应 ③为细胞提供液体环境 ④运输营养物质和代谢废物 细胞结构的重要组成成分
关系
水的存在及其功能的探究
将种子放在阳光下2天
重量
减轻
________大量散失
晒干的种子用水浸泡
仍能
萌发
失去大部分________的种子仍保持其生理活性
晒干的种子不浸泡
不萌发
_______少，代谢弱
自由水
自由水
自由水
一
细胞中的水
——自由水与结合水的关系
将种子放在试管中，用酒精灯加热
管壁上有水珠
失去的主要是________
失去________的种子浸泡
不萌发
失去________的种子失去生理活性
结合水
结合水
结合水
一
细胞中的水
——自由水与结合水的关系
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
运动员饮料的化学成分表
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
【问题探讨】
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？
运动员在运动中会大量出汗，出汗时人体会排出大量无机盐, 所以要给他们补充无机盐。
无机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多有机物的重要组成成分。
二
细胞中的无机盐
存在形式
大多数以离子形式
少数以化合物形式
无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1%-1.5%。
含量
阳离子
阴离子
Na+、K+、Ca2+、
Mg2+、Fe2+等
Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
资料1:
1.植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？
Mg是叶绿素的组成元素之一，缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。因此，它对于光合作用具有重要意义。
3.无机盐的功能
二
细胞中的无机盐
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。血红蛋白质的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe。缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。缺铁性贫血是一种常见的贫血。
资料1:
3.无机盐的功能
二
细胞中的无机盐
血红蛋白
两个α－肽链
两个β一肽链
四个亚铁血红素基团
每个肽链环绕一个亚铁血红素基团，
此基团可携带一分子O2或一分子CO2，血红蛋白因含有血红素而呈红色。
【拓展】血红蛋白的结构及特性
资料2:
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与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的植株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。
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？
3.无机盐的功能
资料1和资料2小结:
(1)无机盐是细胞中某些化合物的重要组成成分。
3. 无机盐的功能
①Mg是构成叶绿素的元素;
②Fe是构成血红素(血红蛋白)的元素;
③P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。
血钙不足→抽搐
血钙过高→肌无力
3.无机盐的生理功能
(2)维持生物体正常的生理功能
记忆方法：血钙作用→抑制兴奋
二
细胞中的无机盐
乳酸+NaHCO3 乳酸钠+H2CO3(碳酸)
H2CO3 H2O+CO2 (经呼吸系统排出)
运动后会感到腰酸、膝盖酸，为什么过一阵子酸痛感会消失？
缓冲对：H2CO3\ NaHCO3 NaH2PO4\Na2HPO4
3.无机盐的生理功能
(3)维持细胞酸碱平衡
二
细胞中的无机盐
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？
9%
0.09%
失水皱缩
吸水膨胀
0.9%
3.无机盐的生理功能
(4)维持细胞的渗透压，维持细胞的正常形态
二
细胞中的无机盐
二
细胞中的无机盐
阳离子
阴离子
Na+、K+、Ca2+、
Mg2+、Fe2+等
Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
组成细胞中某些复杂的化合物
维持细胞和生物体的生命活动
_____→叶绿素 _____→血红蛋白
维持生物体内的________和细胞的_______
Na+ 、K+ 、Cl- 、HPO42-、HCO3-等
血钙过高→肌无力
血钙过低→抽搐
酸碱平衡
渗透压
Mg2+
作用
Fe2+
无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用，设计实验探究某无机盐M是否是植物必需的无机盐。
（1）、材料
生长状态相同、长势良好的植物若干，全营养培养液，缺M的培养液，无机盐M。
（2）、实验思想
设置对照实验(设某种无机盐为M)。
拓展：证明某种无机盐是否是植物必需的方法:
二
细胞中的无机盐
（以Fe元素为例）
生长状况相同的正常同种植物分两组
甲组：缺Fe的完全培养液
乙组：完全培养液
出现缺乏症
加入Fe元素再培养
缺乏症消失
Fe为植物生长的必需元素
植物正常生长
植物正常生长
Fe为植物生长的非必需元素
拓展：证明某种无机盐是否是植物必需的方法:
二
细胞中的无机盐
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
【思考】 摄入食盐过多或过少，会对人体造成怎样的危害？
世界卫生组织推荐每人每天食盐摄入量以5g为宜；
大量证据表明：增加食盐的摄入量会增加高血压及其他心血管疾病的患病风险；高盐饮食还与骨质疏松、糖尿病等相关；
但是，并不是所有人群都适合低盐饮食，某些疾病的患者可能要维持相当水平的盐摄入。同时，摄入食盐的量过低也会造成一些严重疾病的发生。
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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×
三
练习与应用
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。
三
练习与应用
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。
三
练习与应用