2.2细胞中的无机物课件(共38张PPT)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

(共38张PPT)
2.2 细胞中的无机物
问题：大量出汗后需要补充哪些营养物质？
马拉松补给站局部
组成细胞的主要化合物及相对含量
一、细胞中的水
（一）水的含量
1、活细胞中含量最多的化合物。占70﹪~90﹪
活动1：认识生物体内含水量
通过数据你能找到什么规律？
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；
水生生物含水量比陆生生物高
1 想一想
一、细胞中的水
（一）水的含量
1、活细胞中含量最多的化合物。占70﹪~90﹪
2、不同生物含水量不同，一般为60﹪~95﹪。不同种生物含水量不同；水生生物含水量比陆生生物高。水母的含水量达到97﹪。
活动1：认识生物体内含水量
一、细胞中的水
（一）水的含量
1、活细胞中含量最多的化合物。占70﹪~90﹪
2、不同生物含水量不同。一般为60﹪~95﹪，水母的含水量达到97﹪。
3、同一生物在不同的生长发育时期含水量不同。
牙齿
10%
骨骼
22%
骨骼肌
76%
心脏
79%
血液
83%
一、细胞中的水
（一）水的含量
1、活细胞中含量最多的化合物。占70﹪~90﹪
2、不同生物含水量不同。一般为60﹪~95﹪，水母的含水量达到97﹪。
3、同一生物在不同的生长发育时期含水量不同。
4、同一生物不同组织器官含水量不同。
牙齿
10%
骨骼
22%
骨骼肌
76%
心脏
79%
血液
83%
心脏和血液的含水量很接近为何心脏呈坚韧的固态而血液却呈流动的液态？
细胞中的水
自由水
结合水
绝大部分的水呈游离状态 约占95.5%
容易散失
与其他物质（蛋白质、多糖等）相结合 约占4.5%不容易流动、不容易蒸发
自由水的作用
（大约占95.5%）
(1)是细胞内良好的溶剂。
西瓜汁是自由水还是结合水？
西瓜汁的味道是什么样的？
问题1：为什么水是细胞内良好的溶剂？
水是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合。不管是糖还是盐都可以溶解在水中。
因此，水是良好的溶剂。
O
H
H
―
＋
＋
自由水的作用
（大约占95.5%）
(2)参与细胞内的许多生物化学反应。
自由水的作用
（大约占95.5%）
(3)为多细胞生物体的大部分细胞提供液体环境。
O
H
H
―
＋
＋
O
H
H
―
＋
＋
O
H
H
―
＋
＋
氢键
水分子之间形成氢键，氢键比较弱，易被破坏，不断断裂又不断形成。
使水能维持液体状态， 比热容较高，温度变化较小
水
冰
问题2：为什么水是液体，冰是固体？
自由水的作用
（大约占95.5%）
(4)运输营养物质和代谢废物。
自由水的作用
（大约占95.5%）
(1)是细胞内良好的溶剂。
(4)运输营养物质和代谢废物。
(2)参与细胞内的许多生物化学反应。
(3)为多细胞生物体的大部分细胞提供液体环境。
干枯的卷柏中还有水吗？
有结合水
结合水的作用
（大约占4.5%）
与蛋白质、多糖等结合，失去流动性、溶解性。
结合水
是细胞结构的重要组成部分。赋予各种组织、器官一定形态、硬度和弹性，如心脏中的水。
【探究一】观看视频，思考以下问题：
1.为什么晒干的绿豆种子无法萌发，而浸泡过处理的绿豆种子却可以萌发？
2.为什么晒干的绿豆种子经过加热后还会产生水？
丧失了自由水
产生的是结合水
如何区分好蛋和坏蛋？
1、蛋清主要有哪些化合物？
蛋白质、水
2、坏蛋化水的过程发生了什么？
结合水转变为自由水，蛋白质不再束缚结合水。自由水和结合水相互转换
(3)自由水和结合水相互关系
1.为什么种子入库之前要经过晾晒？
2.北方冬小麦在冬天来临前，结合水的比例会上升，你是否能据此推断自由水和结合水的比例与植物抗逆性之间的关系？
【探究二】
旺盛
减弱
降低
增强
比值高：代谢 ，但抗逆性 。
自由水/结合水
比值低：代谢强度 ，但抗寒、抗旱、
抗热等抗逆性 。
种子萌发
代谢强度
呼吸速率
有机物消耗
抗逆性
植物冬眠
衰老
2.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
3.下列植物细胞中结合水的相对含量最大的是（ ）
A、休眠的蚕豆子叶细胞　　
B、玉米的胚乳细胞
C、洋葱根尖分生区的细胞
D、成熟柑橘的果肉细胞
A
将烘干的骨、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
是无机盐。
（1%-1.5%）
2
细胞中的无机盐
大部分以离子形式存在
（1） 存在形式
阳离子：
Na 、K 、Ca2 、Mg2 、Fe2 、Fe3 等
阴离子：
Cl 、SO42 、PO43 、HCO3 等
少数为化合物
骨骼中骨盐的主要成分是Ca3(PO4)2
一种叶绿素分子
（局部）
血红素分子
（局部）
思考 讨论
资料1 下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图。
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？
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。
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。
正常
缺N
缺P
缺K
思考 讨论
资料2 植物在缺乏N、P、K等营养物质时会出现各种症状，因此生产过程中常要给植物施肥。玉米在生长过程中缺乏P，植株就会特别矮小，根系发育差，叶片小呈暗绿色偏紫色。
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。
这说明了P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P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扮演重要角色。
（1%-1.5%）
2
细胞中的无机盐
（2） 功能
从资料1和2可以得出
是核酸、ATP、细胞膜、细胞核的重要成分
是血红素的成分
是叶绿素的成分
Fe2+
PO43
Mg2
功能①：组成细胞中某些复杂化合物
缺乏导致植物生长不良
维持神经、肌肉兴奋性
维持酸碱平衡
Na K Ca2
N K P
HCO3-、HPO42-
（1%-1.5%）
2
细胞中的无机盐
（2） 功能
功能②：维持细胞和生物体正常生命活动
【阅读课本22页最后一段】
功能③：维持细胞的酸碱平衡
功能④：维持细胞的正常形态
(科学探究)无机盐生理功能的验证
(1)完全培养液：满足植物生长发育必需营养素的培养液。
(2)缺素培养液：缺乏植物生长发育所必需的某种或几种营养素的培养液。
2
细胞中的无机盐
甲组：
含X的完全营养液
＋幼苗
正常生长
乙组：
只缺X的完全营养液
＋幼苗
一段时间
生长异常
正常生长
说明
＋X
一段时间
仍为异常
恢复正常
说明
说明
不是
是
实验前
实验后
自身对照
空白对照
不是必需无机盐
镁是合成叶绿素的原料之一，是植物生长所必需的。如果缺少镁，植物的叶绿素无法合成，叶片会发黄甚至死亡。某同学想用无士栽培的方法，设计一个实验来验证含镁的无机盐对植物幼苗生长的影响，请你帮他把实验设计填写完整。
实验材料:生长状况相近的健壮小麦幼苗若干，完全培养液，缺镁的完全培养液。
实验过程:
(1) 将小麦幼苗平均分成甲、乙两组，测量并记录两组幼苗的初始生长状况(叶色、高度、根系生长状况等）。
(2）将甲组幼苗的根系浸泡在__ __ ，将乙组幼苗的根系浸泡在_ __
(3）将两组植物幼苗放置到相同且适宜的环境中培养，观察叶片颜色的变化和植物的生长情况。
(4）请你写出符合科学道理的实验现象及初步得出的结论:
现象:甲组生长旺盛，叶片鲜绿，乙组矮小瘦弱__ __
从科学研究的严谨角度出发，为进一步证实甲乙两组小麦生长状况的差异是由于镁离子的供应不同引起的，通常还应增加的实验步骤是: __ __ __ __ __
完全培养液
缺镁的完全培养液
叶片发黄
在缺镁的完全培养液中加镁，观察乙组幼苗颜色变化和生长状态
⑴细胞中的水
与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分
自由水
结合水
存在形式
功能
功能
细胞内良好的溶剂
参与许多化学反应
为细胞提供液体环境
运送营养物质和代谢废物
可转换
种子烘干丧失的水
种子晒干丧失的水
小结
无机盐 存在形式 功能
（1%-1.5%）
少数为化合物
骨骼中骨盐的主要成分是Ca3(PO4)2
大部分以离子形式存在
阳离子：
Na 、K 、Ca2 、Mg2 、Fe2 等
阴离子：
Cl 、SO42 、PO43 、HCO3
①组成细胞中某些复杂化合物
是细胞膜、细胞核的重要成分
是血红素的成分
是叶绿素的成分
②维持细胞和生物体的生命活动
缺乏导致植物生长不良
维持神经、肌肉兴奋性
维持酸碱平衡
Fe2+
PO43
Mg2
Na K Ca2
N K P
HCO3-、HPO42-
⑵细胞中的无机盐
小结
1．(2021·河北卷)植物细胞中自由水的生理作用包括______________等。
答案：是细胞内良好的溶剂、能够参与生化反应、能为细胞提供液体环境、能运送营养物质和代谢废物
2．(2020·全国卷Ⅰ)农田施肥的同时，往往需要适当浇水，此时浇水的原因是_______________________________________________________。
答案：肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
【长句表达】