人教版2019高中生物必修一2.2细胞中的无机物课件（共33张PPT）

(共33张PPT)
第2章 组成细胞的分子
第2节 细胞中的无机物
学习目标
目标
01
02
03
归纳概括水与细胞代谢的关系，通过探究无机盐的功能的技能训练培养科学探究能力。（科学思维，科学探究）
通过学习无机盐与人体健康的关系，关注人体健康。（社会责任）
通过水结构与功能的分析，形成结构与功能相适应的生命观念。（生命观念）
第2节 细胞中的无机物
情景视频一
合作探究一：为什么科学家在为寻找火星上是否有水而努力？找到水又能说明什么？
成分 质量浓度（g.L-1）
蔗糖等糖类 40
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
水 1000
运动员饮料的化学成分表
右图是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识，结合右表讨论以下问题。
生物体的一切生命活动都离不开水。
情景材料一
合作探究二：喝饮料主要是给身体补充水。水在细胞中起什么作用？
一、生物体中的水
水母97%
藻类90%
鱼类80-85%
蛙78%
高等植物60-80%
哺乳动物65%
结论一： 生物种类不同，含水量不同。
水生生物>陆生生物
一、生物体中的水
80%以上
77%
52~58%
60~65%
41~45%
幼年>成年>老年
幼嫩>成熟
结论二：同一生物不同生长发育时期，含水量不同。
结论一： 生物种类不同，含水量不同。
一、生物体中的水
99%
83%
79%
76%
84%
结论三：同种生物的不同组织、器官,含水量不同。
结论二：同一生物不同生长发育时期，含水量不同。
结论一：生物种类不同，含水量不同。
一、生物体中的水
①良好的溶剂、运输养料与废物
②参与生物化学反应
③维持生命系统稳定
合作探究三：说说你了解的生命活动和水的关系？
合作探究四： 水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢？它又为什么具有支持生命的独特性质呢？
二、细胞中的水
合作探究四： 水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢？它又为什么具有支持生命的独特性质呢？
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。
1.水的结构
二、细胞中的水
（1）极性分子，良好的溶剂
氢键易被破坏，也易形成，这样水中的氢键不断地断开，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体的状态。
1.水的结构
（2）形成氢键，具有流动性
二、细胞中的水
（1）极性分子，良好的溶剂
1.水的结构
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改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。
（3）氢键的存在，具有较高的比热容
（2）形成氢键，具有流动性
（1）极性分子，良好的溶剂
二、细胞中的水
比热容是单位质量物质的热容量，即单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量。
二、细胞中的水
自然界中水的存在形式：
固态
气态
液态
合作探究五： 细胞中的水会以什么形式存在呢？
特点：易蒸发、不受束缚、可流动
特点：不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性
绝大多数水以游离的形式存在，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
含量：占细胞内全部水分的95.5%
含量：约占细胞内全部水分的4.5%
2.细胞中水的存在形式
自由水
结合水
二、细胞中的水
自由水的功能
结合水的功能
3.水的重要功能
构成细胞重要的组成成分（主要与蛋白质、多糖等物质结合）
二、细胞中的水
（4）运输营养物质和代谢废物
（3）为绝大多数细胞提供液体环境
（2）参与生物化学反应
（1）细胞内的良好溶剂
（光合作用、呼吸作用）
79%
4.自由水与结合水的联系
83%
二、细胞中的水
合作探究五： 心肌与血液的含水量差异不大，为什么心肌呈坚韧形态，而血液是液态？
血液中自由水含量比心肌相对较高
心肌中结合水比血液含量相对较高
合作探究六：自由水与结合水可以相互转化吗？
细胞代谢增强
如:萌发的种子
细胞代谢减弱，抗逆性增强
自由水
结合水
上升
下降
如:冬小麦在冬季来临时，结合水增多，自由水减少，增强抗冻能力。
自由水
结合水
降温
升温
自由水含量越高
结合水含量越高
4.自由水与结合水的联系
二、细胞中的水
⑴在一定条件下自由水和结合水可相互转化
⑵两者的相对含量和生物组织的代谢速率相关
4.自由水与结合水的联系
二、细胞中的水
随着细胞代谢情况的变化，自由水和结合水可发生相互转化
将种子放在阳光下2天
重量
减轻
________大量散失
自由水
管壁上有水珠
失去的主要是________
将晒干的种子放在试管中，用酒精灯加热
结合水
5.自由水与结合水判断
二、细胞中的水
将种子放在阳光下2天
重量
减轻
________大量散失
自由水
晒干的种子用水浸泡
仍能
萌发
失去大部分________的种子仍保持其生理活性
自由水
晒干的种子不用水浸泡
不能萌发
________少，代谢减弱
自由水
5.自由水与结合水判断
二、细胞中的水
将晒干的种子放在试管中，用酒精灯加热
管壁上有水珠
失去的主要是________
结合水
失去________的种子用水浸泡
结合水
不萌发
失去________的种子，
失去了生理活性
结合水
二、情景材料
合作探究七：运用本节课所学知识解释新鲜鸡蛋清是液态胶状，为什么臭鸡蛋清相对更“稀”呢？
因为在新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为结合水，是细胞和生物体的组成成分；而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分结合水释放出来，转变为自由水。
二、细胞中的水
即时训练
1
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 减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子寿命
干种子用水浸泡后仍能萌发 失去自由水的种子仍保持其生理活性
低温环境下减少花卉浇水 提高花卉对低温的抗性
干种子放在试管中加热有水珠 种子晒干后，仍含有结合水，用酒精灯加热会失去结合水
炒熟的种子浸泡后不萌发 失去结合水的细胞失去生理活性
当点燃一粒小麦种子时，待它烧尽时可见到一些灰白色的灰烬，这些灰烬是小麦种子里的无机盐。
小资料
三、细胞中的无机盐
成分 质量浓度（g.L-1）
蔗糖等糖类 40
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
水 1000
运动员饮料的化学成分表
情景材料三
右图是某种运动员饮料的化学成分表。请回忆初中所学知识，结合右表讨论以下问题。
合作探究八：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？
三、细胞中的无机盐
1.存在形式
阳离子
阴离子
Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等
Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
2.含量
如：DNA中的磷酸，骨骼中的钙等
三、细胞中的无机盐
(1)大多数以离子形式
(2)少数以化合物形式
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%。
3.功能
三、细胞中的无机盐
（1）构成细胞中某些复杂化合物的组成成分
人在剧烈运动时，会大量排汗，可能会引起肌肉抽搐，这是因为有大量的Ca2+随汗液排出，造成血钙过低；而血钙过高则出现肌无力。人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最后引起肌肉酸疼、无力等。这说明无机盐有什么作用
血钙不足→抽搐
血钙过高→肌无力
3.功能
三、细胞中的无机盐
（1）构成细胞中某些复杂化合物的组成成分
（2）维持细胞和生物体的生命活动
生理盐水
9%
0.09%
皱缩
膨胀
正常形态
3.无机盐的功能
三、细胞中的无机盐
（3）维持细胞的渗透压平衡
（1）构成细胞中某些复杂化合物的组成成分
（2）维持细胞和生物体的生命活动
酸性食物
碱性食物
我们血液的pH一般也不会有较大变化
肌肉酸痛
3.无机盐的功能
三、细胞中的无机盐
（4）维持细胞的酸碱平衡
（3）维持细胞的渗透压平衡（正常形态）
（1）构成细胞中某些复杂化合物的组成成分
（2）维持细胞和生物体的生命活动
（1）空白对照
对照组：
实验组：
植物+完全培养液
植物+缺X培养液
（2）自身对照
对照组：
实验组：
缺X培养液(加入X之前)
加入无机盐X后
4.探究无机盐X是否为植物生长发育所必需
三、细胞中的无机盐
（以Mg元素为例）
甲组：缺Mg的完全培养液
出现缺乏症
加入Mg元素再培养
缺乏症消失
Mg为植物生长的必需元素
植物正常生长
Mg为植物生长的非必需元素
4.探究无机盐X是否为植物生长发育所必需
三、细胞中的无机盐
生长状况相同的正常同种植物分两组
乙组：完全培养液
植物正常生长
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
课堂小结
（光合作用、呼吸作用）