2.2细胞中的无机物课件(共28张PPT)2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1

(共28张PPT)
课前背诵
1、大量元素、微量元素各有哪些？
2、检测还原糖、脂肪和蛋白质的原理分别是什么？
3、脂肪检测中用到哪些试剂及其作用？
4、斐林试剂和双缩脲试剂的区别
2.2 细胞中的无机物
第二章 组成细胞的分子
学习
目标
社会责任
科学思维
生命观念
举例说出细胞中无机盐离子的种类和作用，归纳概括出其对维持细胞和生物体的生命活动具有重要意义。
基于无机盐含量过低或过高对身体健康造成的危害，树立合理均衡饮食的理念，形成良好的饮食习惯。
通过对水分子的化学结构分析和自由水、结合水的比较，理解水的多样功能和重要性，形成结构与功能观。
问题探讨（P20）
右侧是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识，结合此表讨论以下问题：
讨论1：喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？
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
各种生物体的一切生命活动都离不开水。
讨论2：表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员喝水的饮料中添加无机盐？
运动员在运动中出汗，会排出大量无机盐
细胞、生物体内含水量的比较，说明了什么？
细胞中含量最多的化合物是水
不同生物体内的含水量不同
同一生物的不同生长发育时期的含水量不同
同一生物不同组织或器官的含水量不同
细胞中的水
为什么说水是一种良好的溶剂
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
为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要
简要说明
水的结构与性质
阅读课本20-21页小字部分
细胞中的水
负电荷
正电荷
正电荷
1、极性分子
2、流动性
水分子的特性：
细胞中的水
带正电荷或负电荷的分子或离子都易与水结合。
水是良好的溶剂
细胞中的水
3、比热容高
细胞中的水
心脏和血液的含水量很接近，为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？
水的存在形式不同
阅读课本P20第二段、P21页第一段，填写下表，对比细胞中水的两种形式
存在形式 定义 特点 含量 功能
自由水
结合水
细胞中的水
水的存在形式和作用
阅读课本P20第二段、P21页第一段，填写下表，对比细胞中水的两种形式
存在形式 定义 特点 含量 功能
95.5％
易流动
易蒸发
溶解性
1.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.运输营养物质与代谢废物
与细胞内其他物质（如蛋白质、多糖等物质）相结合的水
4.5％
不易流动
不易散失
无溶解性
细胞结构的重要组成成分
自由水
结合水
细胞中呈游离状态，可以自由流动的水
细胞中的水
水的存在形式和作用
情境一
将刚收获的新鲜大豆种子在阳光下晒干，重量会减轻。干燥后的大豆种子浸泡后在适宜的条件下，仍能萌发成幼苗。
（1）刚收的新鲜种子在阳光下晒干，主要会失去什么形式的水？
（2）若晒干的种子不浸泡，会不会萌发呢？为什么？
（3）将晒干种子放在试管中用酒精灯加热，管壁上有水珠，为什么？这时候的种子还能发芽？
（4）结合以上问题，说明自由水所占比例与代谢强度之间的关系？
自由水
会，种子虽然失去了大量自由水，但是仍保有活性
该过程中种子丢失的主要是结合水；不能；种子失去活性。
在一定范围内,自由水和结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛。
情境二
取等量的西瓜汁和鸡蛋清置于相同的开放环境下，西瓜汁蒸发得快，如果放入冰箱中，西瓜汁先结冰。
（1）西瓜汁和鸡蛋清中的水分分别主要以什么形式存在？
（2）由以上实验结论可推测，和热带植物相比，沙漠植物和寒带植物哪种形式的水比例更高？
（3）总结结合水的比例与抗旱抗寒能力（即抗逆性）的关系？
西瓜汁：自由水。鸡蛋清：结合水
结合水
在一般情况下,结合水和自由水的比值越大,细胞抗逆性越强。
一般来讲，水是活细胞中含量最多的化合物，不同生物含水量不同，同种生物在不同的组织、器官和不同的生长发育时期含水量也不同。下列说法正确的是（　　）
A．水是良好的溶剂，主要是因为水分子是极性分子，带正电荷或负电荷的分子都容易与水结合
B．正常情况下，结合水与自由水比值越小，细胞代谢越缓慢，但抗逆性越强
C．晒干的种子细胞内不含水分，导致细胞代谢停止，因而有利于种子长时间储存
D．水分子内的氢键易断裂也易形成，可以保证水分子具有流动性
A
【典例1】
磁共振技术可应用于临床疾病诊断。因为许多疾病会导致组织和器官内的水分发生变化，这种变化恰好能在磁共振图象中反映出来。下列有关叙述错误的是（　　）
A．构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的
B．水在细胞中的存在形式及功能是不会改变的
C．组织发生病变，会影响组织内的化学变化
D．发生病变的器官，细胞代谢速率往往会发生改变
B
【典例2】
将木材点燃烧尽, 最终都会得到一些灰白色的灰烬 , 请问这些灰烬是什么呢
无机盐
问题情景3
无机盐的存在形式：
阴离子:Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
阳离子:Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等
无机盐的存在形式
大多数以离子形式
少数以化合物形式
如：DNA中的磷酸，骨骼中的钙等
无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1%-1.5%。
细胞中的无机盐
甲状腺激素
资料1：
Mg是组成叶绿素的成分
Fe是组成血红素的成分
P是组成ATP、磷脂、核酸的成分
I是组成甲状腺激素的成分
ATP结构式
功能1：组成细胞中的某些化合物
细胞中的无机盐
无机盐的作用
血钙过高→肌无力
资料2：
血钙不足→抽搐
功能2：维持细胞和生物体的生命活动
细胞中的无机盐
无机盐的作用
人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等。哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，如果Ca2+含量太高，会出现肌无力症状，而Ca2+含量太低，动物会出现抽搐等症状。
资料3：
运动后会感到腰酸、膝盖酸的原因是运动时产生了乳酸，但人体血液的pH没有因此而明显降低,还是维持在7.35~7.45之间。
为什么？
功能3：维持细胞酸碱平衡
细胞中的无机盐
无机盐的作用
资料4：P22拓展应用1
生理盐水是什么？
为什么要用这一浓度？
质量分数为0.9%的氯化钠溶液
与人体细胞内的浓度相当，可维持细胞形态
功能4：维持细胞渗透压平衡（维持细胞正常形态）
细胞中的无机盐
无机盐的作用
无机盐的作用：
无机盐
构成细胞内某些化合物的
维持细胞和生物体的生命活动
维持细胞的渗透压平衡
维持细胞的酸碱平衡
细胞中的无机盐
英国医生塞达尼 任格对离体蛙心进行实验中发现，用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维持。用含少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明钙盐和钾盐（　　）
A．对维持生物体的生命活动有重要作用
B．是细胞中某些复杂化合物的重要组成部分
C．对维持细胞的形态有重要作用
D．为蛙心的持续跳动提供能量
A
【典例3】
下列有关水和无机盐的叙述，错误的选项有（ ）
①缺碘会引起儿童佝偻病
②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
③休眠种子与萌发种子相比，结合水与自由水的比值更小
④细胞中无机盐含量很少且大多数是以化合物形式存在
⑤有人长跑后下肢肌肉发生抽搐，这是由于随着人体大量出汗排出了过量的钠盐
⑥人体内钠离子缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
⑦Fe2+是血红素的重要成分，缺Fe2+有可能导致缺铁性贫血
A．六项 B．五项 C．四项 D．三项
C
【典例4】
无机盐
自由水
①细胞内良好的溶剂
细胞中的无机物
水
结合水
含量
功能
含量
功能
①作为细胞结构的重要组成部分
①某些化合物的重要组成成分
大多数以离子形式，少数以化合物形式存在
功能
含量
存在形式
存在形式
（95.5 %）
（细胞鲜重的1%~1.5%）
（4.5 %）
②增强细胞抗逆性
④运输营养物质和代谢废物
②参与细胞内的生化反应
③为绝大多数细胞提供液体环境
④维持生物体内的酸碱平衡
②维持细胞和生物体的生命活动
③维持生物体内的正常渗透压
相互转化
课堂小结
实验设计：验证镍是小麦幼苗生长必需的无机盐
材料用具：完全营养液甲、缺镍的完全营养液乙、适当的容器和固定材料、长势的小麦幼苗、含镍的无机盐。
（1）方法步骤：
①使长势相似的小麦幼苗分成数量相同的两组，编号A、B；
②将A组小麦幼苗放在缺镍的完全营养液乙中培养，
；
③将两组小麦幼苗放在相同的适宜环境中培养数天，观察 。
（2）实验预期： 。
B组幼苗放在等量的完全培养液中培养
小麦幼苗的生长状况
B组幼苗正常生长，A组幼苗不能正常生长
分组编号
实验处理
观察记录
能力提升
（3）从科学研究的严谨角度出发，为进一步证实A、B两组小麦生长状况的差异是由于镍元素供应不同引起的，还应增加的实验步骤及结果分别是 。
。
在缺镍的完全营养液乙中加入一定量的含镍的无机盐，一段时间后，若小麦幼苗恢复正常生长，则证明镍是小麦幼苗正常生长必需的元素
实验设计：验证镍是小麦幼苗生长必需的无机盐。
材料用具：完全营养液甲、缺镍的完全营养液乙、适当的容器和固定材料、长势的小麦幼苗、含镍的无机盐。
能力提升
1、实验原理
若缺乏某种无机盐，植物的生长发育发生障碍。植物在缺乏该种无机盐的环境中表现出某一症状，可以补充该种无机盐使植物恢复。
对照组
实验组
含X的
完全营养液
幼苗
正常生长
相应的
缺X营养液
幼苗
正常生长
X不是必需无机盐
生长不正常
X是
必需无机盐
正常生长
一段时间
2、实验流程
加入X
※ 拓展：验证某无机盐是否是植物生长发育的必需无机盐