2.2 细胞中的无机物课件（33张ppt） 2023-2024学年高一生物人教版必修第一册

(共33张PPT)
第2节
细胞中的无机物
第2章　组成细胞的分子
口渴了,你喝什么？
运动员在运动时怎么补水？
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
NaCl 1.0
KCl 0.1
NaH2PO4 0.1
KH2PO4 0.1
NaHCO3 0.1
运动员饮料的化学成分表
提供能量
调 味
补充失去的无机盐（解体渴）
1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？
良好溶剂、反应物、运输等。
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？
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，也是许多化合物的重要组成成分。
1.探讨不同生物体内的含水量，分析材料得出结论。
水在构成生物体的化合物中含量第一；
不同种生物含水量不同；
水生生物含水量一般比陆生生物高。
依据上表中的数据，你能找到什么规律？
不同种生物的相对含水量(%)
生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物
相对含水量 97% 80%～85% 78% 65% 90% 60%～80%
1
水在细胞中的含量
人体中几种不同器官或组织中水的含量
组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液
所占比例（%） 10 22 76 79 83
思考：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？
2.探讨同一生物体不同器官的含水量，分析材料得出结论。
依据上表中的数据得出什么结论？
1
水在细胞中的含量
同一生物体，不同组织、器官中的含水量不同
自由水
（占细胞内全部水的95.5%）
结合水
（占细胞内全部水的4.5%）
特点：易蒸发、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
2
水在细胞中存在的形式
以游离的形式存在，可以自由流动
与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水
1.刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储藏，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
该过程中种子丢失的主要是自由水；种子仍保留活性。
2.如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
该过程中种子丢失的主要是结合水；种子失去活性。
任务一
分析细胞中水的存在形式及其相互转化
3.晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系？
在一定范围内，自由水和结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛。
4.越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的比值与生物的抗逆性有什么关系？
在一般情况下，自由水和结合水的比值越小，细胞抗逆性越强。
任务一
分析细胞中水的存在形式及其相互转化
核心归纳
1.自由水与结合水的相互转化
①烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。
②水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。
温度降低
结合水
自由水
温度升高
（1）条件
（2）实例
核心归纳
2.自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系
(1)图示
(2)曲线
材料一
人和动物血液中含水量约为83%，血细胞就生活在这个液体环境中，水可把营养物质输送到各个细胞，又把细胞产生的代谢废物运输到细胞外。
1.为细胞提供液体环境
2.运输营养物质和代谢废物
该资料体现了水的什么功能？
任务二
阅读课本P21并分析下面材料，探究水的功能。
材料二
水是细胞内的良好溶剂
糖分子
细胞中的物质：如各种离子、氨基酸、葡萄糖等，只有溶于水中才能参与细胞中的各种代谢。
该资料体现了水的什么功能？
水在细胞中参与化学反应
水是光合作用的原料，呼吸作用和许多有机物的合成和分解都需要水的参与。
该资料体现了水的什么功能？
材料三
水
细胞内良好的溶剂
参与生物化学反应
为细胞提供液体环境
运输营养物质和代谢废物
3
水的生理功能
1.结合水的组成及特性，水分子中 H、O 原子的结合方式和带电情况， 尝试解释水为什么能成为良好的溶剂。
水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得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。
任务三
阅读课本P20-21楷体字部分，小组讨论完成下列问题：
2.水分子的氢键是怎样形成的？为什么在常温下水是液体状态，具有流动性？
3.水的哪一特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要？
每个水分子可以与周围水分子靠氢键互相作用在一起。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。
常温下水是液体状态
任务三
阅读课本P20-21楷体字部分，小组讨论完成下列问题：
1.(2023·重庆三峡名校联盟高一联考)每年的3月22日是“世界水日”。下列有关水对生命活动影响的叙述，不正确的是
A.晒干的小麦种子不含自由水，代谢强度低，便于储藏
B.氢键的存在，使水的温度相对不易改变，对维持生命系统稳定性十分重要
C.影响细胞内含水量的因素有生物种类、发育阶段、组织器官种类等
D.水是极性分子，带电荷的分子或离子都易与水结合，可作为良好的溶剂
√
晒干的小麦种子自由水含量较少，代谢强度降低，便于储藏，A错误；
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，对维持生命系统稳定性十分重要，B正确。
2.在冬季来临过程中，冬小麦体内的自由水和结合水的含量变化如图所示，下列说法错误的是
A.a存在形式的水主要与蛋白质、多糖等物质
结合
B.b是细胞中绝大部分水的存在形式，是可以
流动的
C.a/b上升，细胞代谢水平增强
D.b/a下降，细胞抵抗寒冷的能力增强
√
自由水与结合水比值越高，细胞新陈代谢越旺盛，抗逆性越差，在冬季来临过程中，冬小麦体内结合水含量升高，a表示结合水，结合水能与蛋白质、多糖等物质结合，A正确；
b是自由水，是细胞中绝大部分水的存在形式，是可以流动的，B正确；a/b上升，即自由水与结合水比值较低，细胞代谢水平减弱，抗逆性增强，C错误；
b/a下降，即自由水与结合水比值较低，细胞抵抗寒冷的能力增强，D正确。
（1）存在形式
—— 大多数以离子形式存在
阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
（2）含量
——少数以化合态形式存在
很少，仅占1％－1.5％
1
存在形式和含量
材料1　一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如图：
1.无机盐在细胞(鲜重)中的含量仅为1%～1.5%，但却有着重要的作用，请结合下列材料分析无机盐的作用。
由材料可以看出，无机盐是 。
某些复杂化合物的重要组成成分
任务三
分析并探究无机盐的作用
材料2　足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，此现象是随着汗液丢失了大量钙离子引起的；硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长，缺少硼时常导致“花而不实”。
该材料说明，无机盐对 有着重要的意义。
维持生物体的正常生命活动
材料3　生理盐水是指与哺乳动物血浆和淋巴液等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态，若放到清水中，则会吸水涨破。
该材料说明，无机盐能调节人体的 ，维持细胞的 。
渗透压
正常形态
材料4　人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度，人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质，可以中和这些变化。
该材料说明，无机盐对于维持人体内环境__________的相对稳定具有重要作用。
酸碱平衡
2.“焦边”是由缺钾引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。请完善实验步骤探究小麦“焦边”是由缺钾导致的。准备以下材料用具：若干株长势基本相同的小麦幼苗、浓度相同的完全培养液、缺钾培养液等。
(1)实验步骤：
①取两只广口瓶，编号为甲、乙。在甲瓶加入100 mL的完全培养液，向乙瓶中加入______________________；
②将___________________________________________分别栽种在甲、乙瓶中；
③在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察________________________________。
100 mL缺钾培养液
长势基本相同的小麦幼苗随机均分为两组
小麦叶片是否出现“焦边”现象
任务三
分析并探究无机盐的作用
(2)实验结果与结论：
①若甲瓶的小麦幼苗正常生长，____________________________________，则说明小麦叶片“焦边”是由缺钾引起的；
②若____________________________________________，则说明小麦叶片“焦边”不是由缺钾引起的。
(3)通过实验证实“焦边”是由缺钾导致的，为增强实验的说服力，在上述实验的基础上应如何改进？
_____________________________________________________________________________。
乙瓶的小麦叶片出现“焦边”现象
甲、乙瓶中的小麦均未出现“焦边”现象
可以在缺钾培养液中加入钾，培养一段时间后观察植物叶片生长是否恢复正常
2
无机盐的生理功能
无机盐
是构成细胞内化合物的重要组成成分
维持细胞和生物体的生命活动有重要作用
维持细胞的渗透压平衡
维持细胞的酸碱平衡
3.无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列有关生物体内无机盐的叙述不正确的是
A.细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3参与构成骨骼、
牙齿等
B.生理盐水可用于清洗外伤伤口，因为它可维持细胞正常的渗透压并有
清洁作用
C.患急性肠炎的病人脱水时输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法
D.缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降
√
细胞中的无机盐大多数以离子形式存在，少数以化合物的形式存在，A错误；
生理盐水就是0.9%的氯化钠溶液，是等渗溶液，可维持细胞正常的渗透压并有清洁作用，故可用于清洗外伤伤口，B正确；
患急性肠炎的病人会丢失大量的水分和无机盐，所以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，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法，C正确；
红细胞中的血红蛋白含有Fe2＋，缺铁会导致血红蛋白合成受阻，而血红蛋白具有运输O2的能力，因此缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降，D正确。
4.在某地的马拉松比赛中，香蕉是沿途补给站的标配，其中富含的钾离子能够增强神经和肌肉的兴奋性，强化肌力及肌耐力。该事实说明钾离子的生理作用是
A.为肌肉收缩持续提供能量 B.维持机体酸碱平衡
C.细胞内某些复杂化合物的重要组成成分
D.对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用
√
分析题干“其中富含的钾离子能够增强神经和肌肉的兴奋性，强化肌力及肌耐力”可知钾离子的生理作用是对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用，D符合题意。
细胞中的无机物
细胞中的水
水在细胞中的含量
自由水与结合水的关系
细胞中的无机盐
无机盐在细胞中的存在形式
无机盐在细胞中的作用
水在细胞中的存在形式