2.2 细胞中的无机物 课件 (共25张PPT)

(共25张PPT)
第2章 组成细胞的分子
第2节 细胞中的无机物
口渴了,你喝什么？
运动员在运动时怎么补水？
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。
问题●探讨
【探究一】细胞中的水
1.水在细胞中的含量
(1)探讨不同生物体内的含水量，分析材料得出结论。
水在构成生物体的化合物中含量第一；
不同种生物含水量不同；
水生生物含水量一般比陆生生物高。
依据上表中的数据，你能找到什么规律？
不同种生物的相对含水量(%)
生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物
相对含水量 97% 80%～85% 78% 65% 90% 60%～80%
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
(2)探讨同一生物体不同器官的含水量，分析材料得出结论。
依据上表中的数据得出什么结论？
同一生物体，不同组织、器官中的含水量不同
2.水分子的结构与性质
(1)结合水的组成及特性，水分子中 H、O 原子的结合方式和带电情况， 尝试解释水为什么能成为良好的溶剂。
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。
【活动①】阅读课本P20-21楷体字部分，小组讨论完成下列问题：
(2)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？
(3)水的哪一特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要？
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。
由于氢键的存在，水分子具有较大的比热容，水的温度相对不容易发生改变，可以维持生命系统的稳定性。
3.水在细胞中存在的形式
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%）
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
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
(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，会发现试管壁上有水珠出现，该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结合水；种子失去活性。
【活动】阅读课本P21，讨论以下问题
(3)晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系？
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。
(4)越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的比值与生物的抗逆性有什么关系？
在一般情况下，自由水和结合水的比值越小，细胞抗逆性越强。
核心归纳
①烘干种子时，部分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
II.自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系
(1)图示
(2)曲线
I.自由水与结合水的相互转化
1.(2024·安阳一中高一质检)人们普遍认为，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水。下列关于水的说法，错误的是
A.水分子是极性分子，带电分子(或离子)易与水结合，因此水是一种良好的溶剂
B.由于氢键的存在，使水可以缓解温度的变化，有利于维持生命系统的稳定性
C.结合水与蛋白质、多糖等物质结合，是细胞中水的主要存在形式
D.种子萌发时结合水与自由水的比值减小，细胞代谢增强
2.(2024·襄阳四中高一月考)2023年3月22日是第三十一届“世界水日”。下列有关生物体中水的叙述，错误的是
A.沙漠地区的仙人掌细胞内含量最多的化合物是水
B.细胞内自由水所占比例越大，抵抗寒冷能力越弱
C.结合水失去流动性和溶解性，成为生物体的构成成分
D.水在细胞中的两种存在形式不能相互转化
3.（2024秋·高一课时练习）下图为细胞中水的两种存在形式及其作用。下列叙述错误的是
A．图中①是结合水，与蛋白质等物质结合失去流动性和溶解性
B．图中②是自由水，由于氢键的存在使其是细胞内良好的溶剂
C．将种子晒干是为了减少②的量而使其代谢水平降低，便于储藏
D．细胞内①/②的比值升高，有利于提高植物的抗寒、抗旱等抗性
资料1
人和动物血液中含水量约为83%，血细胞就生活在这个液体环境中，水可把营养物质输送到各个细胞，又把细胞产生的代谢废物运输到细胞外。
1.为细胞提供液体环境
2.运输营养物质和代谢废物
该资料体现了水的什么功能？
【活动】阅读课本P20并分析下面材料，探究水的功能。
水是细胞内的良好溶剂
糖分子
资料2 细胞中的物质：如各种离子、氨基酸、葡萄糖等，只有溶于水中才能参与细胞中的各种代谢。
该资料体现了水的什么功能？
水在细胞中参与化学反应
资料3 水是光合作用的原料，呼吸作用和许多有机物的合成和分解都需要水的参与。
该资料体现了水的什么功能？
水
细胞内良好的溶剂
参与生物化学反应
为细胞提供液体环境
运输营养物质和代谢废物
【总结】水的生理功能。
种子采收后，农民伯伯会一把火烧掉剩下秸秆，烧尽时可见到一些灰白色的灰烬，这些是什么成分？
【探究二】细胞中的无机盐
【活动①】 阅读教材P21-22，回答以下问题：
（1）细胞中的无机盐的存在形式和含量？
（2）无机盐有什么作用呢？
大多数以离子形式存在，仅占细胞鲜重的1％ ~1.5％。
血钙不足→抽搐
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
【活动】结合下列材料，分析无机盐的作用
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Ca2+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
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
【总结】无机盐的生理功能
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
本节思维导图
5.(2024·辽宁葫芦岛协作体联考，改编)无机盐对于维持生物体的生命活动有重要作用。下列相关叙述错误的是
A.缺乏Na＋，神经细胞兴奋性会降低 B.缺Fe，会造成缺铁性贫血
C.缺乏K＋，会导致肌肉抽搐 D.缺Mg，会影响光合作用的进行
4.(2024·广东广州市质检，改编)下列关于生物体内无机盐的相关叙述，错误的是
A.细胞中的无机盐主要以离子形式存在
B.Mg是叶绿体中参与光合作用的各种色素的组成元素
C.人体血液中Ca2＋浓度太低会出现抽搐症状
D.人输液时用生理盐水而不是蒸馏水，这说明无机盐在维持细胞的正常形态和功能中具有重要作用
6.(2024·大连高一期中)如图为对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析有关说法正确的是
A.①和②均能够萌发形成幼苗
B.③在生物体内主要以化合物的形式存在
C.④和⑤可以相互转化，北方冬小麦在冬季来临前⑤含量降低
D.④和⑤均为水，但是在细胞中的存在形式和含量不同
7.(2024·西安高新一中高一月考)研究表明，在小麦种子萌发过程中种子内储存的淀粉开始大量消耗，提供能量促使种子萌发；若土壤中镁的含量较低，萌发后的小麦幼苗叶片会变黄，当严重缺镁时幼苗会死亡。回答下列问题：
(1)晒干的小麦种子充分燃烧剩余的灰烬主要成分是________。小麦细胞中水的存在形式有两种，萌发过程中小麦种子吸水主要是增加________水的含量；北方冬小麦在冬天来临前，________水的比例逐渐上升，以避免气温下降对细胞的损伤。
无机盐
自由
结合
(2)小麦种子萌发过程中淀粉的分解需要水的参与，说明水具有__________________的作用；土壤中镁的含量较低，萌发后的小麦幼苗叶片会变黄的原因是________________________。
为探究Mg是否为小麦生长所必需的元素，实验组应设置为________________________________________________________。
参与生物化学反应　
镁是构成叶绿素的元素
将生长状态良好的小麦幼苗种植在只缺Mg的培养液中
(3)探究Mg为植物生长的必须元素，某同学进行了实验：
甲组：正常植物+ 。（填“完全培养液”或“缺Mg的培养液”或“土壤”或“缺Mg的土壤”）
乙组：正常植物+缺Mg的培养液。
一段时间后观察两组的生长状况。
现象： ；
结论： 。
完全培养液
甲组植物叶片绿色，正常生长，而乙组植物叶片发黄，生长不正常
Mg为植物生长的必须元素
教材P22 练习与应用
1.水和无机盐是细胞的重要组成成分判断下列相关表述是否正确.
(1)细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂，都能参与物质运输和化学反应（ ）
(2)同一株植物中，老叶细胞比幼叶细胞中自由水的含量高（ ）
(3)将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐( )
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