生物人教版（2019）必修1 2.2细胞中的无机物（共26张ppt）

(共26张PPT)
第二章 组成细胞的分子
第2节 细胞中的无机物
组成细胞的主要化合物及相对含量
飞奔的刘翔
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
问题探讨
喝运动饮料主要给身体补充水。水在细胞中起什么作用？
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？
为什么说：水是生命之源？
——两个起源：
原始生命起源于原始海洋；
生命起点始于水环境/羊水。
1. 细胞中的水
1.1 水的含量
1.2 水在细胞中的存在形式
1.3 水的生理作用
1.4自由水和结合水的关系
观察图片，归纳生物细胞含水量的特点？
不同种生物含水量不同：水生生物>陆生生物
同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同
（婴幼儿＞成年人＞老年人即幼嫩部分＞成熟部分）
同一个体不同的组织、器官中，水的含量也不相同
液态
固态
气态
自然界水的存在形式
自由水
结合水
游离的形式存在，自由流动的水
存在形式：
概念：
含量：
与细胞内的其他物质（
糖类、蛋白质）相结合
约95.5％
约4.5％
2.2水在细胞中的存在形式
（3）农民晒干葵花籽与炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水？
（1）血液是流动的，心肌是坚实的，两者中水的主要存在形式是？
血液主要以自由水的形式存在，心肌主要以结合水的形式存在。
自由水 结合水
（4）晒干的种子还能萌发吗？炒干的种子呢？
能 不能
（2）血液凝固后水主要以什么形式存在？
结合水
2.2水在细胞中的存在形式
79%
83%
细胞结构的重要组成成分。
①细胞内良好的溶剂
②参与生物化学反应
③为细胞提供液体环境
④运输营养物质和代谢废物
1.3 水的生理作用
自由水的作用
结合水的作用
结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，这样水就失去流动性和溶解性，成武生物体的构成部分。
极性分子
良好的溶剂
流动性
形成氢键
高比热容
易成 易断
思考
为什么自由水是细胞内的良好溶剂？
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。
水为什么是细胞内的良好溶剂？它又为什么具有支持生命的独特性质呢 （教材P20）
1.下列关于水的一些特性的描述，错误的是（ ）
A. 水是极性分子，易与其他带电荷的分子或离子结合，所以是良好的溶剂
B. 水分子之间以氢键连接
C. 水常温下呈液态，与氢键有关
D. 水具有较高的比热容，温度容易改变
2.下列有关生物体内水的叙述，不正确的是（ ）
A. 生物体内的含水量随着生物种类的不同而有所差别
B. 结合水是细胞结构的重要组成成分
C. 自由水在生物体内的化学反应中可充当反应物
D. 变质的鸡蛋清中的水分主要以结合水的形式存在
D
D
（1）比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？
（2）同体积的水和同体积水的果汁放入冰箱中谁最先结冰？
（3）根据问题（2），自由水还是结合水比例上升生物体的抗寒能力强？
结合水越多，抗性（抗旱、抗寒、抗热等）越强
一般而言，自由水含量越高，代谢越旺盛
1.4自由水和结合水的关系
解释生活中的现象
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
项目 自由水 结合水
概念
含量
特点
作用
在细胞中以游离的形式存在
与细胞内其他物质相结合
约占95.5%
约占4.5%
①细胞内的良好溶剂
②参与生物化学反应
③为细胞提供液体环境
④运送营养物质和代谢废物
细胞结构的重要组成部分
容易流动，容易蒸发，有溶解性
不易散失、失去流动性和溶解性
小结
新鲜的小麦种子
干种子
死种子
暴晒
失去自由水
加热
失去结合水
燃烧
无机盐
失去有机物
1.含量
较少
2.存在形式：
绝大多数是离子形式，少数以化合物的形式
阳离子：K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
细胞中的无机物----无机盐
骨骼、牙齿中的钙以CaCO3的形式存在。
1、植物体缺镁会影响光合作用，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？
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——无机盐的作用
镁是叶绿素的重要组分
铁是血红蛋白的重要组分
这说明了P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P是组成细胞、细胞核的重要成分
②参与并维持生物体的代谢活动
Na+、K+ 维持神经细胞、肌肉细胞的兴奋性
Ca2+：与神经细胞的兴奋性、肌肉细胞兴奋及肌肉细胞的收缩有关。缺钙：抽搐，钙过多：肌无力。
无机盐的作用
③. 维持细胞和生物体的酸碱平衡和渗透压
①构成细胞中某些复杂化合物的组成成分
血液中Ca 2+过低→抽搐
Na+不足→细胞兴奋性降低
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，为什么呢？
实例1：
乳酸＋NaHCO3 乳酸钠＋H2CO3
CO2＋H2O
无机盐有利于维持细胞和生物体的酸碱平衡
酸性食物
碱性食物
某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？为什么要配制这一浓度，用0.09%或9 %浓度可以吗？为什么？
质量分数为0.9%的氯化钠溶液
9%
0.09%
皱缩
膨胀
实例2:
无机盐维持细胞的渗透压，保持细胞的正常形态
0.9%的NaCl溶液和人的血液是等渗的
1.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
2.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
3.人在患急性肠胃炎时，要及时注射生理盐水；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
A
B
C
阳离子
阴离子
Na+、K+、Ca2+、
Mg2+、Fe2+等
Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
构成细胞中某些复杂化合物的组成成分
参与并维持生物体的代谢活动
维持细胞和生物体的酸碱平衡和渗透压
作用
无机盐小结：
*无机盐不参与供能！！！
(1)实验原理：若缺乏该种无机盐，植物的生长发育发生障碍，不能完成其正常生命活动。植物在缺乏该种无机盐的环境中表现出某一病症后，可以通过补充该种无机盐得以恢复。
知识拓展
(2)实验设计：
①对照组：植物+完全培养液→正常生长
②实验组
(3)实验中的对照
①空白对照
对照组：植物+完全培养液
实验组：植物+缺X的完全培养液
②自身对照
对照组：植物+缺X的完全培养液
(补加入无机盐X之前)
实验组：补加入无机盐X后
(4)设计实验时应注意的事项
①实验中应保证实验材料的统一性，即材料的种类、数量、生长状况等应一致。(无关变量相同且适宜)
②实验组加入Ⅹ的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。
探究某无机盐(X)是否为植物生长所必需的
无
机
盐
作用
一个
组成
细胞和化合物组成成分
维持渗透压
维持酸碱平衡
维持细胞、生物体生命活动
神经、肌肉细胞兴奋性降低，引发肌肉酸痛、无力
抽搐
哺乳动物
Na+
缺乏
Ca+
含量低
三个
维持
叶绿素
细胞膜、细胞核重要成分
无机盐
血红蛋白
蛋白质
甲状腺激素
Mg
P
Fe
S
I
例如
小结
主要以离子形式
形式存在
占细胞鲜重的1%~1.5%
含 量