2.2细胞中的无机物课件(共32张PPT)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

(共32张PPT)
第2章 组成细胞的分子
第一节 细胞中的无机物
1.刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储藏，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
该过程中种子丢失的主要是自由水；种子仍保留活性。
2.如果将晒干的种子放在试管中加热，试管壁上会有水珠出现吗？
有水珠出现
（60%-95%）
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细胞中的水
细胞中的水
不同生物含水量不同，水生生物>陆生生物。
生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物
质量分数% 97 80~85 78 65
生物体的不同生长发育阶段，含水量不同。
幼年时期>成年时期； 幼嫩部分>成熟部分。
性别 女性 男性
含水量 52%~58% 60%~65%
人体中几种不同器官或组织中水的含量
组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液
所占比例（%） 10 22 76 79 83
同一生物体，不同组织、器官中的含水量不同
男性含水量>女性含水量
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%）
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
水在细胞中存在的形式
水的生理功能
结合水
自由水
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
细胞结构的重要组成成分
生物体的一切生命活动都离不开水。
（1）水为什么能成为良好的溶剂？
（2）水为什么具有流动性？
（3）水的哪一特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要？
阅读课本P20-21楷体字部分，完成下列问题：
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。
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。
具有较高的比热容，水的温度相对不容易改变。
新鲜鸡蛋和变质鸡蛋中的水分分别主要以什么状态存在？这说明两者之间的关系是怎么样的？
自由水
结合水
结合水和自由水可以相互转化
自由水与结合水的相互转化
①烘干种子时，结合水转化为自由水散失掉。
②水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。
温度降低
结合水
自由水
温度升高
（1）条件
（2）实例
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？
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 。
自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系
（抗逆性：动植物适应不良条件的能力，如抗旱、抗寒、抗热性能）
1.刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储藏，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
该过程中种子丢失的主要是自由水；种子仍保留活性。
2.如果将晒干的种子放在试管中加热，试管壁上会有水珠出现吗？
有水珠出现
（60%-95%）
1
细胞中的水
结合水转化成自由水
自由水与结合水的关系
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生活中的现象 对此现象的解释
种子在贮存时需将种子晒干
干种子用水浸泡后仍能萌发
低温环境下减少花卉浇水
干种子放在试管中加热有水珠
炒熟的种子浸泡后不萌发
减少自由水含量，降低种子的代谢，
延长种子寿命
失去自由水的种子仍保持其生理活性
提高花卉对低温的抗性
种子晒干后，仍含有结合水，
用酒精灯加热会失去结合水
失去结合水的细胞失去生理活性
(2023·重庆三峡名校联盟高一联考)每年的3月22日是“世界水日”。下列有关水对生命活动影响的叙述，不正确的是
A.晒干的小麦种子不含自由水，代谢强度低，便于储藏
B.氢键的存在，使水的温度相对不易改变，对维持生命系统稳定性十分重要
C.影响细胞内含水量的因素有生物种类、发育阶段、组织器官种类等
D.水是极性分子，带电荷的分子或离子都易与水结合，可作为良好的溶剂
√
在冬季来临过程中，冬小麦体内的自由水和结合水的含量变化如图所示，下列说法错误的是
A.a存在形式的水主要与蛋白质、多糖等物质
结合
B.b是细胞中绝大部分水的存在形式，是可以
流动的
C.a/b上升，细胞代谢水平增强
D.b/a下降，细胞抵抗寒冷的能力增强
√
细胞中的无机盐
细胞中的无机盐
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无机盐
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
（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。
（2）含量：
——少数以化合态形式存在
很少，仅占1％－1.5％
存在形式和含量
如：骨骼中的羟基磷酸钙
常见元素及功能缺乏症
维持细胞内液渗透压的稳定
K+含量异常，会导致心律失常
K
维持细胞外液渗透压的稳定
Na+含量低，会导致细胞外液渗透压下降、血压下降、心率加快和四肢发冷等
Na
组成叶绿素的元素之一
缺乏时叶片变黄，
无法进化光合作用
Mg
甲状腺激素的组成成分
成人缺乏患地方性甲状腺肿
儿童缺乏患呆小症
I
血红蛋白的组成成分
缺乏时患缺铁性贫血
Fe
降低神经系统的兴奋性
血钙过低，会出现抽搐现象
血钙过高，会出现肌无力
Ca
无机盐
是构成细胞内化合物的重要组成成分
维持细胞和生物体的生命活动有重要作用
维持细胞的渗透压平衡
维持细胞的酸碱平衡
无机盐的生理功能
1.请结合下列材料分析无机盐的作用。
材料1　一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如图：
由材料可以看出，无机盐是 。
某些复杂化合物的重要组成成分
一种叶绿素分子
（局部）
血红素分子
（局部）
材料2
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。
该材料说明，无机盐对 有着重要的意义。
维持生物体的正常生命活动
材料2　足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，此现象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”。
该材料说明，无机盐对 有着重要的意义。
维持生物体的正常生命活动
材料3　生理盐水是指与哺乳动物血浆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，若放到清水中，则会吸水涨破。
该材料说明，无机盐能调节人体的 ，维持细胞的 。
渗透压
正常形态
材料4　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。
该材料说明，无机盐对于维持人体内环境 的相对稳定具有重要作用。
酸碱平衡
“焦边”是由缺钾引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。请完善实验步骤探究小麦“焦边”是由缺钾导致的。准备以下材料用具：若干株长势基本相同的小麦幼苗、浓度相同的完全培养液、缺钾培养液等。
(1)实验步骤：
①取两只广口瓶，编号为甲、乙。在甲瓶加入100 mL的完全培养液，向乙瓶中加入__________________；
②将_____________________________________分别栽种在甲、乙瓶中；
③在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察______________________
__________。
100 mL缺钾培养液
长势基本相同的小麦幼苗随机均分为两组
小麦叶片是否出现“焦
边”现象
(2)实验结果与结论：
①若甲瓶的小麦幼苗正常生长，_________________________________，
则说明小麦叶片“焦边”是由缺钾引起的；
②若_____________________________________，则说明小麦叶片“焦边”不是由缺钾引起的。
(3)通过实验证实“焦边”是由缺钾导致的，为增强实验的说服力，在上述实验的基础上应如何改进？
_______________________________________________________________________。
乙瓶的小麦叶片出现“焦边”现象
甲、乙瓶中的小麦均未出现“焦边”现象
可以在缺钾培养液中加入钾，培养一段时间后观察植物叶片生长是否恢复正常
(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。
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
无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用。下列有关生物体内无机盐的叙述不正确的是
A.细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3参与构成骨骼、
牙齿等
B.生理盐水可用于清洗外伤伤口，因为它可维持细胞正常的渗透压并有
清洁作用
C.患急性肠炎的病人脱水时输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法
D.缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降
√
在某地的马拉松比赛中，香蕉是沿途补给站的标配，其中富含的钾离子能够增强神经和肌肉的兴奋性，强化肌力及肌耐力。该事实说明钾离子的生理作用是
A.为肌肉收缩持续提供能量
B.维持机体酸碱平衡
C.细胞内某些复杂化合物的重要组成成分
D.对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用
√
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
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
运动员饮料的化学成分表
提供能量
调 味
补充失去的无机盐（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？
良好溶剂、反应物、运输等。
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？
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，也是许多化合物的重要组成成分。