2.2细胞中的无机物课件(共35张PPT)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

(共35张PPT)
第二节 细胞中的无机物
1.简述水在细胞中的存在形式和作用。
2.说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。
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
NaCl 1.0
KCl 0.1
NaH2PO4 0.1
KH2PO4 0.1
NaHCO3 0.1
运动员饮料中的化学成分
补充运动员丧失的能量
调味的作用
无机盐
作用？
细胞中含量最多的化合物是水
细胞中各种化合物所占比例
化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸
所占比例% 85-90 1-1.5 7-10 1-2 1-1.5
不同生物的含水量不同，通常水生生物的含水量高于陆生生物
几种不同生物体水的含量
生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物
水含量% 97 80-85 78 65 90 60-80
水的功能
构成细胞重要成分
良好的溶剂
参与生化反应
提供液体环境
运输物质
形式 定义 含量 功能
自由水 细胞中呈游离状态，可以自由流动的水 95%以上 1.是细胞内良好的溶剂
2.参与细胞内的生物化学反应
3.为细胞提供液体环境
4.运送营养物质和代谢废物
结合水 与细胞内的其他物质相结合的水 约4.5% 细胞结构的重要组成部分
水的存在形式和功能
自由水
结合水
以游离的形式存在，可以自由流动。占细胞中水含量的95.5％。如植物细胞液中的水、动物组织液中的水、人体血浆中的水，都是自由水。
结合水：与细胞内其它物质相结合不能够自由流动的水。占细胞中水分的4.5％，含量相对稳定。
氢 键
水是细胞内的良好溶剂
水是极性分子，带正电或负电的分子容易与之结合，故是良好溶剂
水分子之间容易形成氢键，保证水分子具有流动性。
由于氢键的存在，水分子具有较大的比热容，水可以保持稳定性
水是细胞内的良好溶剂
自由水与结合水的含量比值越高，生物的代谢越旺盛，生长发育越快，其抗旱、抗寒性能相对越弱；自由水与结合水的含量比值越低，生物的代谢越缓慢，生长发育越迟缓，其抗旱、抗寒性能相对越高。
自由水
结合水
比值大
比值小
新陈代谢旺盛，但抗逆性较差
新陈代谢缓慢，但抗逆性较强
结合水
自由水
新陈代谢增强
抗逆性减弱
新陈代谢减弱
抗逆性增强
转化的条件
一般与温度
有关
切西瓜时流出的瓜汁水
鸡蛋清里的水
新鲜小麦种子晒干时丢失的水
晒干的花生、稻谷中主要含有的水
晒干后的种子再烘干，失去的水
自由水
自由水
自由水
结合水
结合水
判断
组成细胞的主要化合物及相对含量
这是无机盐
动物体内也有无机盐吗？
点击此处添加标题
大多数无机盐以离子形式存在
阳离子：Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+等；
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
含量：很少，仅占细胞鲜重1％－1.5％。
（或与其他物质形成化合物）
细胞中的无机盐
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。
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，叶片小且呈暗绿偏紫色。
思考·讨论
1.植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？
Mg是构成叶绿素的元素。
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。
思考·讨论
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与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的植株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。
思考·讨论
无机盐离子对生命活动的影响
Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等
盐摄入过多：高血压、肾病
Na＋
Ca2＋缺乏会抽搐等
Ca2＋
无机盐离子对生命活动的影响
思考：
那么大量出汗后为什么要补充淡盐水？
大量出汗后损失了部分无机盐，不及时补充会影响生命活动，比如Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低。
无机盐的作用
①是组成细胞的重要组成部分
甲状腺激素分子
叶绿素分子（局部）
哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，如果Ca2+含量太低，会出现抽搐
人体缺乏Na+会引发肌肉酸痛、无力等
缺P的植物常表现为叶片颜色异常，长得矮小，结实率低等
②维持细胞和生物体生命活动
无机盐的作用
③维持细胞的渗透压和酸碱平衡
9%
0.09%
皱缩
膨胀
正常形态
无机盐的作用
思考
1.喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？
水在细胞中的作用主要表现在以下几个方面。水是细胞结构的重要组成成分；水是细胞内的良好溶剂，许多种物质必须溶解在水中，细胞内的许多化学反应也都需要有水的参与；多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中；通过水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时，也把各个细胞在代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外。总之，各种生物体的一切生命活动，都离不开水。
思考
思考
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？
表中的氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠等都属于无机盐，它们在饮料中以离子的形式存在。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，也是许多有机物的重要组成成分。
1、医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。生理盐水的含义是什么？在什么情况下需要用生理盐水？
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？
质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度正是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度，所以叫生理盐水；当人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，以保证人体的生活环境维持在稳定状态。
水是生命之源，世界上最早的生命起源于水中。
细胞中的无机物
水
无机盐
结合水：
自由水:
细胞的重要组成成分
细胞内的良好溶剂
参加许多生物化学反应（代谢）
是细胞生活的液体环境
运输营养和废物
存在形式：
作用
大多数离子
课堂小结
课堂练习
1．沙漠中生长的植物，其细胞中含量最多的成分是（　　）。
A．蛋白质 B．脂肪 C．核酸 　 D．水
２．下列各项中，不属于对细胞内自由水的描述的是（　　）。
A．吸附或结合在蛋白质等物质上
B．能够流动，可以运输营养物质和废物
C．是生物体代谢活动的介质
D．是良好的溶剂
D
A
3. “没有水就没有生命”水对生命的最重要的作用是（ ）
A.水是细胞内良好的溶剂
B.水在生物体内可以起到运输物质的作用
C.细胞内代谢都在水中进行
D.细胞中的结合水是细胞结构中不可缺少
C
课堂练习
4.现有含水量①10% ②12% ③14% ④16%的小麦分别储存于条件相同的四个粮仓中，在储存过程中，有机物损耗最少的是（ ）。
A．① B．② C．③ D．④
5.小麦萌发时，细胞内自由水和结合水的比例（ ）。
A. 升高 B. 降低
C. 不变 D. 无法判断
A
A
课堂练习
5.酷暑季节，室外作业的工人应多喝（ ）。
A．盐汽水
B．碳酸型饮料
C．蛋白型饮料
D．纯净水
课堂练习
A
6．甲状腺激素、血红蛋白和叶绿素中含有的重要元素依次是（ ）。
A．I、Fe、Mg B． Cu、Mg、I
C．I、Mg、Fe D．Fe、Mg、I
7.合成核苷酸和三磷酸腺苷分子所必需的无机盐是（ ）。
A．铁盐 B．磷酸盐 C．钙盐 D．硫酸盐
课堂练习
A
B
8.血液中的Ca2+含量太低时，神经肌肉的兴奋性升高而出现抽搐，这一事实说明Ca2+的生理功能之一是( )
A.构成细胞结构的组成成分
B.维持细胞的正常形态
C.维持细胞的正常生理功能
D.调节渗透压和酸碱平衡
课堂练习
C
9.人在患急性肠胃炎时，要及时注射生理盐水；不慎受外伤后，要用生理盐水清洗伤口。这样做的主要目的依次为（ ）。
①降温 ②维持体内水和无机盐的平衡 ③消毒 ④是细胞的等渗溶液并有清洁作用
A．①② B． ②③ C．③④ D． ①③
课堂练习
B