生物人教版（2019）必修1 2.2细胞中的无机物（共27张ppt）

(共27张PPT)
第2章 组成细胞的分子
第2节 细胞中的无机盐
学习目标
1. 生命观念
2. 科学思维
说出水在细胞中的存在形式，认同其在生命活动中具有重要作用。
举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。
通过问题探讨、思考讨论，明确水和无机盐的重要作用，认同生命物质观。
本节内容与化学学科相结合，学习过程中逐步构建理科分析思维。
3. 社会责任
明确水是生命之源，与生活实际相联系，节约资源。
口渴了, 喝什么？
人体大量出汗之后，不只是喝白开水，而要喝淡盐水，为什么？
解口渴，更解体渴
1、喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？
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 ？无机盐在细胞生活中起什么作用？
问题探讨
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
一、细胞中的水
水
(70%～90%)
蛋白质
(7%～10%)
糖类和核酸
(1%～1.5%)
脂质
(1%～2%)
无机盐
(1%～1.5%)
组成细胞的主要化合物及相对含量
分析左侧“组成细胞的主要化合物及相对含量”图，能得出水的含量具有什么特点？
思考
水是活细胞中含量最多的化合物。
1. 水在细胞中的含量
一、细胞中的水
1. 水在细胞中的含量
细胞、生物体内水的含量比较，说明了什么？
细胞中含量最多的化合物是水
不同生物含水量
不同
（水生＞两栖类＞陆生）
一、细胞中的水
1. 水在细胞中的含量
细胞、生物体内水的含量比较，说明了什么？
同种生物不同发育时期含水量不同
（幼嫩＞老熟；男＞女）
同种生物在不同组织、器官中含水量不同
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？
水是极性分子
水分子与水分子的静电吸引形成了氢键
由于氢键的存在，水分子具有较大的比热容，水温不易变
吸引带有正或负电的分子/离子，与水结合
水是良好溶剂
氢键易断裂又形成，水常温下呈液态，具有流动性
比热容c是单位质量物质的热容量，即单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量
学科交叉
一、细胞中的水
2.水的存在形式及作用
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
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
将种子放在阳光下2天
重量
减轻
________大量散失
自由水
管壁上有水珠
失去的主要是________
将晒干的种子放在试管中，用酒精灯加热
结合水
一、细胞中的水
自由水
结合水
温度升高
温度降低
3.自由水与结合水的关系：
（1）可相互转化：
（2）两者的相对含量与细胞代谢速率、抗逆性的关系：
上升
细胞新陈代谢增强
如：干种子吸水萌发
自由水
结合水
下降
细胞新陈代谢减弱,抗逆性增强
一、细胞中的水
鲜鸡血（液态）
鸡血块（固态）
自由水与结合水可相互转换的
如：晒干的种子
[资料分析] 结合课本P21分析总结水的功能。
资料1：细胞中有一种水可以与蛋白质、多糖等物质结合，水失去流动性和溶解性。
资料2：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。
资料3：组织细胞必需浸润在组织液中，红细胞必须浸润在血液中，淋巴细胞必须浸润在淋巴中。
水是细胞结构的重要组成部分
参与细胞内的许多化学反应
提供液体环境
资料4：物质必须溶于水中才能被细胞吸收利用。
资料5：水在生物体内流动，把营养物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的代谢废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。
细胞内良好的溶剂
运输营养物质和废物
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)
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
①细胞内良好的溶剂； ②参与细胞内的生化反应； ③多细胞生物体生活的水环境； ④运送营养物质和代谢废物；⑥细胞结构的重要组成成分；⑦赋予各种组织、器官一定的形态、硬度和弹性；
问题探讨
1．2022年10月12日开讲的“天宫课堂”第三课上，刘洋打开生命生态实验柜，取出正在生长的水稻植株时提到了一个细节，“太空中的水稻叶尖出现小水滴，会越变越大，甚至连成片。这种水稻的‘吐水’现象，在微重力环境中更容易观察到。”其实，9月21日，航天员采集了部分水稻样品，并将其保存于低温存储柜中，后续将随航天员返回地面进行分析。下列有关水稻细胞中水的分析，错误的是（ ）
A．太空中水稻细胞内的水都为自由水，所以易发生“吐水”现象
B．水稻细胞内含有的自由水可参与细胞代谢，也可参与物质运输
C．将水稻置于低温存储柜中后，水稻细胞中自由水含量可能降低
D．同一株水稻的叶片中，衰老细胞中自由水含量比幼嫩细胞中的少
小试牛刀
喝多少？ 医学研究指出，人每天至少要消耗２.５升的水，而每天我们吃的食物中已含有大量的水分，除去每日3餐饮食的含水量（蔬菜９０％是水分，水果中８０％是水分，肉类和鱼也含有７０％的水分），另外喝普通玻璃杯的水6～8杯(１.５~2.0升)就差不多了。
健康生活，科学饮水
怎么喝？水应均匀地分配在白天和夜晚，不要1次喝得过多过猛。睡前一小时、起身后、午饭前1小时、下午2时和5 时，各饮1杯，这5杯水是定时的。特别是清晨1杯水，饮后去运动，能稀释血液，清洗肠胃。其余则不定时，量也不限。
◆每日饮水行程表
６：３０晨起先喝水２５０毫升，半个多小时后用早餐。
８：３０开始一天的工作前要先喝水至少２５０毫升。
１１：００工作一段时间后给自己一杯水，这有助于放松情绪。
１２：４０午餐后约半小时可少喝些水。
１４：００喝上一大杯水，帮你清醒头脑。
１７：００下班前再喝杯水。想喝水减体重的人可多喝几杯，以增加饱足感，一会儿吃晚餐时自然不会暴饮暴食。
２２：００睡前一至半小时再喝一杯水。
二、细胞中的无机盐
人和动物体内也含有无机盐，仅鲜重占1％－1.5％。
将种子点燃烧尽， 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
1.存在形式和含量
离子
很少
二、细胞中的无机盐
阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
问题探讨
讨论
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？
成分 质量浓度/(g/L)
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
1、为什么缺铁会导致贫血？
铁是血红蛋白的重要组分
缺铁 血红蛋白合成障碍 不能运输氧 贫血
镁是叶绿素的重要组分
缺镁 叶绿素合成障碍 影响光合作用
2、植物缺镁会影响光合作用，为什么？
思考·讨论
(1)材料一　足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，这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”。
由材料说明无机盐对 有着重要的意义。
(2)材料二　生理盐水是指与哺乳动物血液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，如果放到清水里，会吸水涨破。
由材料说明无机盐能调节人体的 ，维持细胞的 。
(3)材料三　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。上述材料说明，无机盐对于维持人体内环境 的相对稳定具有重要作用。
维持生物体的正常生命活动
渗透压
正常形态
酸碱平衡
[资料分析] 结合课本P22分析总结水的功能。
二、细胞中的无机盐
2.无机盐的功能
缺Na+ 神经、肌肉的兴奋性降低
缺Ca2+ 抽搐/骨质疏松；Ca2+过多 肌无力
缺I- 呆小症(幼儿)、甲状腺肿(成人)
缺Fe2+ 缺铁性贫血
缺Zn2+ 生长发育不良
缺B “花而不实”(油菜)
缺P 植株矮小，叶片小且呈暗绿偏紫色
1）组成细胞中的某些化合物
2）维持细胞和生物体的生命活动
4）维持细胞的渗透压平衡
生理盐水， Na+和Cl-维持细胞外液的渗透压
3）维持细胞的酸碱平衡
缓冲对：H2CO3 - NaHCO3 NaH2PO4 - Na2HPO4
小结：无机盐在细胞中的含量很少，但是作用很大。
2.(2021·广东实验中学高一月考)研究发现用不含Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，蛙心收缩不能维持，用含有少量Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，心脏能持续跳动数小时。这说明Ca2＋和K＋
A.是构成细胞某些重要化合物的组成成分
B.对维持血浆的正常浓度有重要作用
C.对维持生物体正常的生命活动有重要作用
D.为蛙心脏的持续跳动直接提供能量
√
小试牛刀
无机盐
自由水
①细胞内良好的溶剂
细胞中的无机物
水
结合水
含量
功能
含量
功能
①作为细胞结构的重要组成部分
①某些化合物的重要组成成分
大多数以离子形式，少数以化合物形式存在
功能
含量
存在形式
存在形式
（95.5 %）
（细胞鲜重的1%~1.5%）
（4.5 %）
②增强细胞抗逆性
④运输营养物质和代谢废物
②参与细胞内的生化反应
③为绝大多数细胞提供液体环境
④维持生物体内的酸碱平衡
②维持细胞和生物体的生命活动
③维持生物体内的正常渗透压
相互转化
课堂小结
一、概念检测
1.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。 ( )
（1）-（3）×××
拓展应用1. P22
医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液
（1）生理盐水的含义是什么？
人体细胞所处液体环境中溶质的浓度。
（3）在什么情况下需要使用生理盐水？
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，以保持渗透压平衡，保证人体细胞的生活环境维持在稳定的状态。
（2）用高于或低于此浓度可以吗？为什么？
不可以，高于这个浓度细胞会失水皱缩，低于这个浓度会吸水膨胀。
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Mg、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？
【答案】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。
感谢聆听!