生物人教版（2019）必修1 2.2细胞中的无机物（共28张ppt）

(共28张PPT)
第2章 组成细胞的分子
必修一 分子与细胞
阐明生命现象的规律，必须建立在阐明生物大分子结构的基础上。
——中国科学院院士邹承鲁
细胞中的无机物
第2章 第2节
目录
一、新课导入
二、任务探究
三、课堂小结
四、课堂练习
1. 通过分析水的分子结构，能从结构与功能相适应的视角说明水在细胞中的存在形式和作用。
2. 联系实际解释自由水与结合水的转化
学习目标
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
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。
问题探讨
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？
他们在运动中大量出汗，此时排出大量无机盐。
新课导入
1. 水在细胞中的含量
水母 97%
藻类 90%
鱼类 80%~85%
蛙类 78%
高等植物 60%~80%
哺乳动物 65%
特征1：生物种类不同，含水量不同：水生生物>陆生生物
一、细胞中的水
【任务一】通过观察以下三组照片和文字信息，总结水的在生物中的分布特点。
任务探究
少年77%
成年60%
特征2：同种生物在生长发育的不同时期，含水量也不同：幼年>成年>老年
老年50%
1. 水在细胞中的含量
一、细胞中的水
【任务一】通过观察以下三组照片和文字信息，总结水的在生物中的分布特点。
特征3：同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同
79%
83%
76%
22%
10%
同一生物体不同的组织器官，含水量是否相同？
不同
1. 水在细胞中的含量
一、细胞中的水
【任务一】通过观察以下三组照片和文字信息，总结水的在生物中的分布特点。
细胞内的良好溶剂
参与细胞内许多生化反应
运输营养物质和代谢废物
为细胞提供液体环境
2. 水在细胞中的存在形式及作用
一、细胞中的水
【任务二】阅读课本20页第二段，总结水在细胞中的作用。
结合水：
自由水：
与细胞内其他物质相结合的水（4.5%），不容易流动，不容易蒸发。
以游离的形式存在（95.5%），能自由流动，容易散失。
1. 细胞内良好的溶剂
4.运输营养物质和代谢废物
2.参与生物化学反应
3.为细胞提供液体环境
组成生物体细胞结构的重要成分
作用
作用
自由水+蛋白质、多糖等物质=结合水
2. 水在细胞中的存在形式及作用
一、细胞中的水
【任务三】阅读课本21页一段，总结水在细胞中分类及各种类的作用。
1、细胞中的水
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。
1.2 水在细胞中的存在形式及作用
2. 水在细胞中的存在形式及作用
一、细胞中的水
【任务四】阅读课本20和21页小字部分，思考水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢？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？
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。
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，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。
【任务四】阅读课本20和21页小字部分，思考水为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要？
2. 水在细胞中的存在形式及作用
一、细胞中的水
自由水
结合水
呈游离状态，可以自由流动
与细胞内的其他物质结合
3. 自由水与结合水的关系
一、细胞中的水
结合水
自由水
新陈代谢旺盛
新陈代谢缓慢
1.在干旱、寒冷、炎热等逆境中，自由水/结合水的比值如何变化？
下降
2.当自由水/结合水比值比较大时，植物的抗逆性如何变化？
较差
结合水比例越高 ——代谢缓慢，生长慢，抗逆性强
自由水的比例高——代谢活跃，生长快，但抗逆性弱
3. 自由水与结合水的关系
一、细胞中的水
(二) 存在形式
大多数以离子的形式存在;
(一) 含量
占细胞鲜重1%—1.5%
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
少数以化合态形式存在。
1. 无机盐在细胞中的存在形式
二、细胞中的无机盐
Mg是构成叶绿素的元素；
思考·讨论
(1)无机盐离子是细胞和生物体的重要组成成分；
1．植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？
2．有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？
Fe是构成血红素的元素；
2. 无机盐在细胞中的作用
二、细胞中的无机盐
P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分。
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。
思考·讨论
(1)无机盐离子是细胞和生物体的重要组成成分；
2. 无机盐在细胞中的作用
二、细胞中的无机盐
广告一：健康的体魄，来源于“碘碘”滴滴
广告二：万丈高楼平地起，层层都是“钙”起来
广告三：聪明伶俐，坚持补锌；有锌万事成；用心的妈妈会用“锌”。
缺碘→呆小症（幼年）、大脖子病
缺钙→抽搐、佝偻病（幼年）、 骨质疏松（老年）
钙过量→肌无力
(2)无机盐离子维持细胞和生物体的生命活动；
2. 无机盐在细胞中的作用
二、细胞中的无机盐
大家都有这样的体会，进行激烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸。但体液的pH没有因此而降低还是维持在7.35—7.45之间，为什么？
乳酸＋NaHCO3=乳酸钠＋H2CO3
(3) 无机盐离子维持细胞的酸碱平衡；
2. 无机盐在细胞中的作用
二、细胞中的无机盐
9%失水皱缩
0.09%吸水膨胀
某人生病到医院输液，医生用生理盐水作为药物的溶剂。你知道生理盐水的浓度吗？用清水作为药物的溶剂可以吗？
质量分数为0.9%的氯化钠溶液，能够保持人体细胞维持渗透压平衡。
0.9%
(4)无机盐离子维持细胞的正常形态。
2. 无机盐在细胞中的作用
二、细胞中的无机盐
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
课堂小结
课堂练习
1. (2023·浙江省·期末考试)水和无机盐在生命活动中具有重要作用。下列叙述错误的是（ ）
A. 水是极性分子，是细胞内的良好溶剂
B. HCO3-对维持血浆的酸碱平衡具有重要作用
C. 血液中Ca2+含量过低，人体易出现肌肉抽搐
D. 无机盐的主要功能是为细胞代谢提供能量
D
【解析】
A、水是极性分子，是细胞内的良好溶剂，细胞许多物质需要水作为溶剂，A正确；
B、HCO3-和碳酸作为血浆中的缓冲物质，对维持血浆的酸碱平衡具有重要作用，B正确；
C、血钙过低，会引起肌肉抽搐，C正确；
D、无机盐的功能有组成复杂化合物；维持正常的生命活动；维持渗透压和酸碱平衡。没有提供能量的作用，D错误。
故选D。
课堂练习
2. (2023·广东省·模拟题)神舟十三号载人飞船搭载翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员飞往太空，太空的失重环境会引起骨无机盐的代谢紊乱，从而引起骨质疏松。天宫三号货运飞船需要给三名航天员输送必要的食物以保证航天员生命活动的正常进行。下列相关叙述正确的是（ ）
A. 食物中含有的纤维素属于多糖，需经人体消化道分解为葡萄糖后，才能被吸收利用
B. 食物中应富含钙等无机盐，同时适当补充鱼肝油，可在一定程度上预防骨质疏松
C. 若航天员没有及时补充水分，脱水会造成其内环境渗透压升高，继而引起细胞吸水
D. 若宇航员没有及时进食，糖代谢发生障碍，供能不足时，脂肪会大量转化为糖类
B
课堂练习
【分析】
1、多糖被分解成单糖才能被吸收。2、维生素D能促进动物肠道对钙磷的吸收，调节钙磷的平衡。3、细胞外液渗透压增加细胞会失水。4、脂肪不能大量转化成糖类，糖类供应充足时可大量转化为脂肪。
【详解】
A、食物中含有的纤维素属于多糖，人体不能分解纤维素，不能利用纤维素，A错误；
B、食物中应富含钙等无机盐，同时适当补充鱼肝油，因为鱼肝油中含有的维生素D能促进肠道对钙磷的吸收，因而可在一定程度上预防骨质疏松，B正确；
C、若航天员没有及时补充水分，脱水会造成其内环境渗透压升高，细胞会失水，C错误；
D、若宇航员没有及时进食，糖代谢发生障碍，供能不足时，脂肪会转化为糖类，但并不是大量转化为糖类 ，D错误。
故选B。
课堂练习
3. (2023·湖北省·单元测试)“有收无收在于水，收多收少在于肥。”这句谚语形象地说明了植物的生长发育离不开水和无机盐，适时适量地灌溉和施肥是农作物高产、稳产的保障。”下列关于水和无机盐的叙述，正确的是（ ）
A. 无机盐只有溶解于水中才能被根吸收，但水和无机盐的吸收过程相对独立
B. 自由水是细胞内的良好溶剂，其比例增多有利于作物度过寒冷等不良环境
C. 活性蛋白失去结合水后会改变空间结构，重新得到结合水后可恢复其活性
D. N是叶绿素、磷脂等分子合成的必需元素，缺乏氮肥植物都将无法正常生长
A
课堂练习
【解析】
【分析】
1、细胞内的水的存在形式是自由水和结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。
2、无机盐主要以离子的形式存在，其生理作用有：
（1）细胞中某些复杂化合物的重要组成成分，如Fe2+是血红蛋白的主要成分；Mg2+是叶绿素的必要成分。
（2）维持细胞的生命活动，如Ca2+可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。
（3）维持细胞的酸碱平衡和细胞的形态。
本题考查水和无机盐的相关知识，要求考生识记水和无机盐的主要存在形式和作用，意在考查考生的识记和分析能力。
【解答】
A、无机盐只有溶解于水中才能被根吸收，根吸收无机盐主要是主动运输的方式，而根吸收水主要以自由扩散的方式，故水和无机盐的吸收过程相对独立，A正确；
B、自由水是细胞内的良好溶剂，其比例增多不利于作物度过寒冷等不良环境，结合水相对含量增加才能提高植株的抗逆性，B错误；
C、结合水是细胞结构的重要组成成分，活性蛋白失去结合水后会改变空间结构，重新得到结合水后不能恢复其活性，C错误；
D、N是叶绿素、磷脂等分子合成的必需元素，缺乏氮肥植物并不一定就无法正常生长，如：豆科植物，能够利用根部的固氮菌将空气中的氮转化为自己能够利用的氮，D错误。
故选：A。
课堂练习
4. (2023·重庆市·月考试卷)冬小麦一般在9月中下旬至10月上旬播种，翌年5月底至6月中下旬成熟。在冬季来临过程中，随着气温的逐渐降低，冬小麦体内会发生一系列适应低温的生理变化，抗寒能力逐渐增强。翌年，农民在储存小麦种子前，需将刚收获的小麦种子晒干后，才收进粮仓存放。请回答下列有关问题：
（1）活细胞中含量最多的化合物是_________。
（2）冬小麦在冬天来临前，自由水和结合水的比例_________，原因是____________________。
（3）农民晒种时小麦种子失去的主要是以_________的形式存在于细胞中的水，当把种子晒干后放在试管中点燃，直至燃成灰烬，此过程中失去的水分主要是__________，灰烬主要成分是__________。
（4）储存小麦种子前，如果暴晒的时间不够长，在粮仓中储存时小麦会产热导致霉烂。通过上述事实可以看出，细胞的代谢强弱与细胞的_________有密切联系。
课堂练习