2.2细胞中的无机物（共28张ppt）高中生物人教版（2019）选择性必修1

(共28张PPT)
组成细胞的元素
组成细胞的化合物
无机物
有机物
水
无机盐
糖类
脂质
蛋白质
核酸
旧知回顾
大量元素
C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg
微量元素
Fe、Mn、B、Zn、Mo、Cu
学习目标：
1.分析资料，总结水的含量特点
2.说出水在细胞中的存在形式和作用,认同其在生命活动中具有重要作用
3.理解自由水/结合水相对含量与细胞代谢的关系及二者的转化关系
4.了解水的结构与特性，认同结构决定功能
★
★
一、细胞中的水
1、水的含量特点
结论2：不同生物体含水量不同
水生生物＞陆生生物
结论3：同一生物不同生长发育
时期含水量不同
幼年＞老年
幼嫩部分＞成熟部分
结论4：同一生物不同组织器官
含水量不同
幼嫩器官＞衰老器官
生长器官＞休眠器官
结论1：水是活细胞中含量最多
的化合物
讨论交流：分析4组数据可分别得出什么结论
心脏和血液的含水量很接近为何心脏呈固态而血液却呈流动的液态？
思考
血液主要以自由水的形式存在
心肌主要以结合水的形式存在
阅读课本P20第二段、P21页第一段，填写下表，对比细胞中水的两种形式
存在形式 定义 特点 含量 功能
95.5％
易流动
易蒸发
溶解性
1.良好的溶剂
2.参与生物化学反应
3.为细胞提供液体环境
4.运输营养物质与代谢废物
与细胞内其他物质（如蛋白质、多糖等物质）相结合的水
4.5％
不易流动
不易散失
无溶解性
细胞结构的重要组成成分
自由水
结合水
一、细胞中的水
2、水的存在形式和作用
细胞中呈游离状态，可以自由流动的水
自主阅读
一、细胞中的水
（1）两者的相对含量(自由水/结合水)影响细胞代谢速率
代谢增强，生长快，但抗逆性弱
代谢减弱，生长慢，但抗逆性强
自由水
结合水
上升
下降
自由水含量越高
结合水含量越高
——动植物适应不良条件的能力
如抗旱、抗寒、抗热性能
3、自由水与结合水相对含量与代谢的关系及二者的转化
3、自由水与结合水相对含量与代谢的关系及二者的转化
一、细胞中的水
（1）两者的相对含量(自由水/结合水)影响细胞代谢速率
代谢增强，生长快，但抗逆性弱
代谢减弱，生长慢，但抗逆性强
自由水
结合水
上升
下降
自由水含量越高
结合水含量越高
（2）在一定条件下自由水和结合水可相互转化
自由水
温度降低，代谢减弱时
结合水
温度升高、代谢增强时
如：把晒干的种子再用火烘烤，试管中会出现水珠
如：冬小麦冬天来临前，自由水比例降低，避免结冰而损害自身
1.解释在生产实际中进行如下操作的原因：
储存种子前晒干：
降低自由水，降低新陈代谢速率，延长种子寿命
种子萌发时需浇水：
吸水增加自由水，代谢加快
越冬作物减少灌溉：
降低自由水含量，提高作物对低温的抗性
学以致用——与生活联系
将种子放在阳光下2天
晒干
__ ____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 .
晒干的种子不浸泡
不萌发
自由水
种子晒干
学以致用——与生活联系
生理活性
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________
结合水
干种子烘干
烘干的种子用水浸泡
不萌发
失去结合水的种子失去 .
生理活性
2.完成下列填空：
失去自由水，仍保持其生理活性
失去结合水，失去活性
_______少，代谢弱
自由水
4、水分子的结构与特性
阅读课本P20-21小字部分，结合图例，分析以下问题：
1.水分子为什么是良好溶剂？
2.水分子为什么常温下能维持液体状态？
3.水分子为什么对维持生命系统的稳定性十分重要？
水分子是极性分子，带正电或负电的分子都容易与之结合
水分子间具有氢键，且在不断形成和断裂
氢键的存在使水具有较高比热容，温度不易发生改变
一、细胞中的水
自主阅读
稳定结构：8/2电子
一、水的含量
二、水在细胞中的存在形式
作用
四、水分子特性
自由水
结合水
的重要组成成分
三、水含量与代谢关系
温度降低
温度升高
①细胞内良好的 .
②参与细胞内的 .
③为细胞提供 环境
④运输 .
课堂小结
比值上升，代谢 ，抗逆性 .
结合水
自由水
比值下降，代谢 ，抗逆性 .
细胞结构
溶剂
生物化学反应
液体
营养物质和代谢废物
增强
减弱
增强
减弱
良好溶剂：因为水是 分子
具流动性：因为水分之间形成的 较弱，易断裂形成
温度不易改变：因为 存在，水的 较高
极性
氢键
氢键
比热容
1.判断：以下实例中水主要以什么形式存在？
（A）切西瓜时流出的瓜汁水
（B）新鲜小麦种子晒干时丢失的水
（C）小麦烘烤时丢失的水
（D）鸡蛋清里的水
自由水
自由水
结合水
结合水
课堂检测
变式思考：臭鸡蛋里的水主要以什么形式存在？
自由水
3、小麦萌发时，细胞内自由水和结合水的比值（ ）
　 A、升高 B、降低
　 C、不变 D、无法判断
A
4、当生物体新陈代谢旺盛，生长迅速时，生物物体内（ ）
A、结合水／自由水的比值与此无关
B、结合水／自由水的比值会升高
C、结合水／自由水的比值会降低
D、结合水／自由水的比值会不变
C
2.下列对生物体内水的叙述，错误的是（ ）
A、在活细胞中含量最多 B、能提供能量
C、能缓和温度 D、是生物体内物质运输的主要介质
课堂检测
B
④ ⑤ ③
自由水
结合水
“灰烬”
无机盐
无机盐在细胞和生物体是如何存在的？有什么作用？
课堂检测
有机物易燃烧
课后作业：预习教材P21—P22，完成导学案P14—P17
二、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：Na+、K + 、Ca2+ 、Mg2+ 、Fe2+ 、Fe3+等
阴离子：Cl-、SO42- 、PO43- 、HCO3-等
——少数以化合物形式存在（如牙齿中的CaCO3）
很少，占1%~1.5%
2.含量：
含量少代表不重要吗？
二、细胞中的无机盐
3.功能：
甲状腺激素
资料1：
讨论交流：说出下列资料中体现了无机盐的什么功能？
Mg是组成叶绿素的成分
Fe是组成血红素的成分
P是组成ATP、磷脂、核酸的成分
I是组成甲状腺激素的成分
ATP结构式
功能1：组成细胞中的某些化合物
二、细胞中的无机盐
3.功能：
血钙过高→肌无力
缺镁→叶片发黄
缺磷→植物生长发育不正常
缺碘→大脖子病
讨论交流：说出下列资料中体现了无机盐的什么功能？
缺铁→缺铁性贫血
资料2：
血钙不足→抽搐
缺钠→神经、肌肉细胞兴奋性降低
肌肉酸痛、无力
功能2：维持细胞和生物体的生命活动
二、细胞中的无机盐
3.功能：
讨论交流：说出下列资料中体现了无机盐的什么功能？
资料3：
运动后会感到腰酸、膝盖酸的原因是运动时产生了乳酸，但人体血液的pH没有因此而明显降低,还是维持在7.35~7.45之间。
为什么？
有由无机盐参与构成的酸碱缓冲对：如H2CO3\ NaHCO3
乳酸 + NaHCO3 = 乳酸钠 + H2CO3
H2O+CO2(经呼吸系统排出)
功能3：维持细胞酸碱平衡
二、细胞中的无机盐
3.功能：
讨论交流：说出下列资料中体现了无机盐的什么功能？
资料4：P22拓展应用1
生理盐水是什么？
为什么要用这一浓度？
用0.09%或9 %浓度可以吗？为什么？
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
与人体细胞内细胞质的浓度相当，可维持细胞形态
9%
0.09%
失水皱缩
吸水膨胀
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。
功能4：维持细胞渗透压平衡（维持细胞正常形态）
无
机
盐
作用
一个
组成
细胞和化合物组成成分
维持渗透压
维持酸碱平衡
维持细胞、生物体生命活动
神经、肌肉细胞兴奋性降低，引发肌肉酸痛、无力
抽搐
哺乳动物
Na+
缺乏
Ca+
含量低
三个
维持
叶绿素
细胞膜、细胞核重要成分
无机盐
血红蛋白
蛋白质
甲状腺激素
Mg
P
Fe
S
I
例如
主要以离子形式
形式存在
占细胞鲜重的1%~1.5%
含 量
生理盐水
酸碱缓冲物质
※ 课堂小结——无机盐
完成P20问题探讨、P22思考讨论和练习与应用
问题探讨（P20）
右侧是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识，结合此表讨论以下问题：
讨论1：喝饮料主要是给身体补充水。
水在细胞中起什么作用？
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
运动员饮料的化学成分表
④ 为细胞提供液体环境
⑤ 运输营养物质和代谢废物
① 构成细胞结构的重要成分
② 细胞内良好的溶剂
③ 参与细胞内的许多生物化学反应
讨论2：
表中哪些成分属于无机盐？
为什么要在运动员喝水的饮料中添加无机盐？
无机盐在细胞的生活中起什么作用？
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
运动员饮料的化学成分表
作用：
组成细胞中某些化合物
维持细胞和生物体的生命活动
维持细胞酸碱平衡
维持细胞渗透压平衡
运动员在运动中出汗，会排出大量无机盐
问题探讨（P20）
思考.讨论（P22）
1.植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？
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？
3.分析为什么植物体缺P会影响其生长发育？
因为光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是Mg。Mg是叶绿素的组成元素之一，因此，它对于光合作用具有重要意义。缺Mg使叶绿素的形成受阻，进而影响光合作用。
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会导致血红素（血红蛋白）的合成受阻，从而引起贫血。
思考.讨论（P22）
3.分析为什么植物体缺P会影响其生长发育？
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、磷脂等)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的植物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。
组成细胞中的某些化合物
维持细胞和生物体的生命活动
延伸思考：1—3问中的实例体现了无机盐的什么功能？
1、实验原理
若缺乏某种无机盐，植物的生长发育发生障碍。植物在缺乏该种无机盐的环境中表现出某一症状，可以补充该种无机盐使植物恢复。
对照组
实验组
含X的
完全营养液
幼苗
正常生长
相应的
缺X营养液
幼苗
正常生长
X不是必需无机盐
生长不正常
X是
必需无机盐
正常生长
一段时间
2、实验流程
加入X
※ 拓展：验证某无机盐是否是植物生长发育的必需无机盐
学习笔记P18
实验设计：验证镍是小麦幼苗生长必需的无机盐
材料用具：完全营养液甲、缺镍的完全营养液乙、适当的容器和固定材料、长势的小麦幼苗、含镍的无机盐。
（1）方法步骤：
①使长势相似的小麦幼苗分成数量相同的两组，编号A、B；
②将A组小麦幼苗放在缺镍的完全营养液乙中培养，
；
③将两组小麦幼苗放在相同的适宜环境中培养数天，观察 。
（2）实验预期： 。
B组幼苗放在等量的完全培养液中培养
小麦幼苗的生长状况
B组幼苗正常生长，A组幼苗不能正常生长
分组编号
实验处理
观察记录
※ 典型例题
（3）从科学研究的严谨角度出发，为进一步证实A、B两组小麦生长状况的差异是由于镍元素供应不同引起的，还应增加的实验步骤及结果分别是 。
。
在缺镍的完全营养液乙中加入一定量的含镍的无机盐，一段时间后，若小麦幼苗恢复正常生长，则证明镍是小麦幼苗正常生长必需的元素
实验设计：验证镍是小麦幼苗生长必需的无机盐。
材料用具：完全营养液甲、缺镍的完全营养液乙、适当的容器和固定材料、长势的小麦幼苗、含镍的无机盐。
※ 典型例题