2.2细胞中的无机物课件(共26张PPT)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

(共26张PPT)
细胞中的无机物
火星表面看到水的痕迹
思考：人类为何要努力寻找其他星球上的水，有水能说明什么？
“勇气号”火星探测器
火星湖泊和海洋沉积岩
细胞内最多的化合物水是生命之源，生命活动离不开水
一、细胞中的水
水是生命之源
☆ 地球表面约3/4的部分是水。
☆ 我们的胚胎发育离不开水。
☆ 一个人在极限状况下，可坚持20天以上不进食。
☆ 人缺水1%~2%会感到渴；缺水5%，表情淡漠、四肢疼痛；缺水8%呼吸急促，精神混乱，通常3天后就会丧失意识，生命濒临终点。
（一）水的含量
分析以下资料，得出水含量的特点
资料一
【结论1】
不同生物体的含水量不同
水生生物＞两栖生物＞陆生生物
阴生植物＞阳生植物
资料二
【结论2】
同一种生物不同发育时期含水量不同
人体的几种不同年龄阶段水的含量
年龄阶段 胎儿 婴儿 成年 壮年 老年
所占比例（%） 95 75 65 60 50
资料三
【结论3】
同一生物不同组织、器官含水量不同
[思考1]心肌和血液含水量接近，为什么形态截然不同？
水的存在形式不同。
血液中主要是自由水，心脏中结合水比例相对较高。
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
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
细胞内的
良好溶剂
自由水的作用
参与细胞内的
生化反应
为细胞提供
液体环境
运输营养物质和
代谢废物
一、细胞中的水
水为什么是细胞内的良好溶剂？
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
作为细胞结构的重要成分
烘干的小麦种子浸泡后不能萌发，说明结合水有什么功能？
结合水的作用
一、细胞中的水
结论：在一定条件下自由水与结合水可以相互转化
？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。
结合水含量越高，抗逆性就越强。
自由水
结合水
降温
升温
新陈代谢速率抗逆性
自由水
结合水
一、细胞中的水
自由水与结合水相互转换
不同形式的水与细胞的代谢以及耐抗能力的关系？
阅读教材P20-P21的内容，思考以下问题
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→
失去大部分自由水的种子仍保持其生理活性
晒干的种子不浸泡→不萌发
→自由水少，代谢弱
自由水
将干种子放在试管中，用酒精灯加热
管壁上有水珠
失去的主要
是________
失去结合水的种子浸泡→不萌发
→失去结合水的种子失去生理活性
结合水
正常情况下，自由水所占的比例越大，代谢越旺盛。
一、细胞中的水
1.新鲜种子与干种子哪一个新陈代谢旺盛？
2.新鲜种子与干种子哪一个自由水含量更多呢？
自由水与结合水的作用回答下列问题
新鲜种子
新鲜种子
一、细胞中的水
将小麦种子和植物秸秆等点燃烧尽, 最终都会得到一些灰白色的灰烬 , 请问这些灰烬是什么呢
无机盐
阳离子： Na+、K+、 Ca2+、 Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
1.存在形式
（1）大多数以离子的形式存在。
2.含量
很少，仅占细胞鲜重的1%-1.5%。
阴离子： Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
（2）少数以化合物的形式存在。
Ca是动物骨骼和牙齿的成分，Fe是血红蛋白的成分，
Mg是叶绿素的成分等。少数是CaCO3。
二、细胞中的无机盐
资料一：
某生物兴趣小组做了无土栽培的实验,与正常植株相比,缺Mg的植株出现叶片发黄的症状。生物兴趣小组的同学经过进一步的实验研究,发现缺Mg的植株光合作用效率降低了,因而他们得出缺Mg影响光合作用的结论,但他们也有一个疑问:为什么缺Mg会影响光合作用呢
.作用
Mg是组成叶绿素的重要成分，缺乏会导致叶绿素不能合成，光合作用减弱。
二、细胞中的无机盐
资料二：
小明最近总觉得疲乏困倦、头晕眼花,经检查发现体内血红素含量偏低,确诊为缺铁性贫血。小明有个疑惑:为什么缺Fe会导致贫血呢
血红素分子（局部）
Fe是血红素分子的重要组成元素，缺乏会发导致血红素不能合成，血红蛋白减少，导致贫血。
二、细胞中的无机盐
叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是Mg，缺Mg时叶绿素的形成受阻，从而影响光合作用
P是组成植物细胞的重要元素，细胞膜、细胞核中都含有P元素，P也是很多酶的组成部分，也参与了植物体内很多重要的代谢过程，如光合作用、糖类的合成等
血红素是血红蛋白的重要组成部分，而血红素的结构中不能缺少的一种元素就是Fe
作用——参与组成细胞中某些复杂的化合物
二、细胞中的无机盐
人在剧烈运动时,会大量排汗,可能会引起肌肉抽筋,这是因为有大量的Ca2+随汗液排出,造成血钙过低。
资料三：
二、细胞中的无机盐
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
血液中Ca2+含量太低，动物会出现抽搐等症状
作用——维持生物体正常的生命活动
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)
剧烈运动后会感到腰酸、膝盖酸，原因是运动时产生了乳酸，但血液的pH没有太大变化,还是维持在7.35~7.45之间， 过一段时间酸痛感全无， 。什么原因呢？
作用——维持细胞的酸碱平衡
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，其它浓度可以吗？为什么？
质量分数为0.9%的氯化钠溶液
9%
0.09%
皱缩
膨胀
作用——维持细胞的渗透压平衡，维持细胞正常形态
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→
血钙过低→
酸碱平衡
渗透压
Mg2+
作用
Fe2+
肌无力
抽搐
二、细胞中的无机盐
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)和实验组。
—证明某种无机盐是否是植物必需的方法
（以Fe元素为例）
生长状况相同的正常同种植物均分两组
甲组： ___________________
乙组：完全培养液
出现缺乏症
____________再培养
__________
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___________
—证明某种无机盐是否是植物必需的方法—
等量缺Fe的完全培养液
加入Fe元素
缺乏症消失
非必需元素