【導(dǎo)】2-2 細(xì)胞中的無機物（31張）

第二節(jié)

細(xì)胞中的無機物1．說出水在細(xì)胞中的存在形式和作用，認(rèn)同其在生命活動中具有

重要作用；2．舉例說出無機鹽在細(xì)胞中的存在形式和主要作用。思考：為什么缺水會導(dǎo)致水稻不能正常生長呢？人的胚胎也要浸潤在羊水中發(fā)育。沙漠里的仙人掌，身處如此干旱的環(huán)境，它那肥碩的變態(tài)莖中仍貯存著大量的水分。干燥的種子必須吸足水才能萌發(fā)。一、細(xì)胞中的水1.探討不同生物體內(nèi)的含水量，分析材料得出結(jié)論。細(xì)胞中含量最高的化合物是水；不同種生物含水量不同；水生生物含水量大于陸生生物。依據(jù)上表中的數(shù)據(jù)，你能找到什么規(guī)律？不同種生物的相對含水量(%)生物水母魚類蛙哺乳動物藻類高等植物相對含水量97%80%～85%78%65%90%60%～80%1.1水在細(xì)胞中的含量2.探討同一生物體不同器官的含水量，分析材料得出結(jié)論。人體中幾種不同器官或組織中水的含量組織器官牙齒

骨骼骨骼肌心肌血液所占比例（%）1022767983同一生物體，不同組織、器官中的含水量不同依據(jù)上表中的數(shù)據(jù)得出什么結(jié)論？思考：心臟和血液的含水量很接近，為何心臟呈堅韌的形態(tài)而血液卻呈流動的液態(tài)？動物：幼年_____老年植物：幼嫩_____成熟>>3.探討同一生物體不同生長發(fā)育期的含水量，分析材料得出結(jié)論。嬰兒幼兒成年（女）成年（男）水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%80以上7752~5860~65依據(jù)上表中的數(shù)據(jù)得出什么結(jié)論？1.2水在細(xì)胞中的存在形式自由水（占細(xì)胞內(nèi)全部水的95.5%）結(jié)合水（占細(xì)胞內(nèi)全部水的4.5%）特點：易蒸發(fā)、不受束縛、可流動特點：不易散失、含量較穩(wěn)定、

失去流動性和溶解性以游離的形式存在，可以自由流動與細(xì)胞內(nèi)其他化合物（蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)）相結(jié)合的水將種子放在陽光下2天重量減輕________大量散失曬干的種子用水浸泡仍能萌發(fā)失去大部分________的種子仍保持其生理活性曬干的種子不浸泡不萌發(fā)_______少，代謝弱自由水自由水自由水小實驗1：任務(wù)一：分析細(xì)胞中水的存在形式及其相互轉(zhuǎn)化將種子放在試管中，用酒精燈加熱管壁上有水珠失去的主要是________失去________的種子浸泡不萌發(fā)失去________的種子失去生理活性結(jié)合水結(jié)合水結(jié)合水小實驗2：小實驗3：北方冬小麥在冬天來臨前，結(jié)合水的比例會上升，你是否能據(jù)此判斷自由水和結(jié)合水的比例與植物抗逆性之間的關(guān)系?水先結(jié)冰。結(jié)合水含量越高的生物體，抗性相對較強。同體積的水和同體積水的果汁放入冰箱中誰最先結(jié)冰？請你推測，自由水多還是結(jié)合水多生物體的抗旱、抗寒、抗熱能力強？自由水/結(jié)合水的比值低，細(xì)胞代謝緩慢，抗逆性強。1.自由水與結(jié)合水的相互轉(zhuǎn)化①烘干種子時，部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水散失掉。②水果放入冰箱冷藏時，部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。溫度降低結(jié)合水自由水溫度升高自由水的比例高——代謝活躍，生長快，但抗逆性弱（抗逆性：動植物適應(yīng)不良條件的能力，如抗旱、抗寒、抗熱性能）2.自由水與結(jié)合水相對含量與細(xì)胞代謝的關(guān)系新陳代謝速率抗逆性自由水結(jié)合水（1）條件（2）實例核

心

歸

納生活聯(lián)系：蛋清含水量高達88%，你們預(yù)測其流動性好不好？在燒杯中來回傾倒蛋清，蛋清呈液態(tài)膠狀，與純水相比流動性較差。加入食鹽后發(fā)現(xiàn)蛋白質(zhì)析出形成白色絮狀沉淀，傾倒時團塊消失，蛋清流動性明顯加強，接近純水。蛋清富含的蛋白質(zhì)周圍束縛有結(jié)合水，使流動性下降。蛋白質(zhì)鹽析后對水的束縛消失，被釋放的結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水，使蛋清流動性增強。若雞蛋變質(zhì)，蛋清以什么狀態(tài)存在？這說明兩者之間的關(guān)系是怎樣的？任務(wù)二：以下實例體現(xiàn)了水的什么功能？①水蜜桃香甜多汁，當(dāng)你咬開水蜜桃時冒出的汁水主要是什么形式的水？有哪些物質(zhì)溶解其中？這說明自由水有什么功能？②回憶初中所學(xué)的知識，植物光合作用需要水的參與嗎？這又說明自由水有什么功能？③血液中含有自由水較多。你能否根據(jù)血液功能判斷自由水的功能？④血液是由血細(xì)胞和血漿組成，離開血漿的血細(xì)胞很快就會死亡，這又說明自由水可以為細(xì)胞提供什么環(huán)境？自由水，糖類等，是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑參與細(xì)胞內(nèi)許多的生物化學(xué)反應(yīng)運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物為細(xì)胞提供液體環(huán)境1.3水的生理功能細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分參與細(xì)胞內(nèi)許多的生物化學(xué)反應(yīng)為細(xì)胞提供液體環(huán)境運送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物水自由水結(jié)合水增強細(xì)胞抗逆性（如：植物的抗旱、抗寒等）。1.水是極性分子——水是良好的溶劑思考拓展：水為什么能成為良好溶劑呢？水分子由2個氫原子和一個氧原子構(gòu)成，氫原子以共用電子對與氧原子結(jié)合。由于氧具有比氫更強的吸引共用電子的能力，使氧的一端稍帶負(fù)電荷，氫的一端稍帶正電荷。水分子的空間結(jié)構(gòu)及電子的不對稱性分布，使得水分子是一個極性分子。這使得帶正電荷或負(fù)電荷的分子或離子都易與水結(jié)合。一個水分子的氧端和另一個水分子的氫端由于靜電吸引作用可以形成氫鍵。水分子之間靠氫鍵相互作用在一起。氫鍵不穩(wěn)定，使水在常溫下維持液態(tài)，具有流動性。

2.常溫下水有流動性大量氫鍵斷裂需要消耗大量能量。氫鍵的存在使得水具有較高的比熱容，水的溫度相對不易發(fā)生改變。

3.水比熱容大1.每年的3月22日是“世界水日”。下列有關(guān)水對生命活動影響的敘述，不正確的是

A.曬干的小麥種子不含自由水，代謝強度低，便于儲藏B.氫鍵的存在，使水的溫度相對不易改變，對維持生命系統(tǒng)穩(wěn)定性十分重要C.影響細(xì)胞內(nèi)含水量的因素有生物種類、發(fā)育階段、組織器官種類等D.水是極性分子，帶電荷的分子或離子都易與水結(jié)合，可作為良好的溶劑√2.在冬季來臨過程中，冬小麥體內(nèi)的自由水和結(jié)合水的含量變化如圖所示，下列說法錯誤的是

A.a存在形式的水主要與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)

結(jié)合B.b是細(xì)胞中絕大部分水的存在形式，是可以

流動的C.a/b上升，細(xì)胞代謝水平增強D.b/a下降，細(xì)胞抵抗寒冷的能力增強√思考：將種子直接在酒精燈火焰上燃燒，燒盡時會看到灰白色粉末。種子燃盡后產(chǎn)生的粉末是什么物質(zhì)？二、細(xì)胞中的無機鹽1、存在形式——大多數(shù)以離子形式存在陽離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。陰離子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。2、含量：——少數(shù)以化合態(tài)形式存在很少，僅占1％－1.5％①無機鹽并不都以離子的形式存在，如骨骼中的鈣以CaCO3的形式存在。②無機鹽在細(xì)胞內(nèi)含量很低，但其作用非常重要，且需要保持一定的量，缺失和過多都可能影響生命活動。注意點：任務(wù)三：分析以下實例，說明無機鹽的什么作用？植物體缺Mg會影響光合作用，為什么？有一種貧血癥叫缺鐵性貧血癥，為什么缺Fe會導(dǎo)致貧血？從這兩個實例，嘗試概括無機鹽有怎樣的生理功能？血紅素：C、H、O、N、Fe2+葉綠素：C、H、O、N、Mg2+無機鹽是某些復(fù)雜化合物的重要組成成分人體內(nèi)缺Na+會引起神經(jīng)、肌肉細(xì)胞的興奮性降低，最終引發(fā)肌肉酸痛、無力等。哺乳動物的血液中Ca2+含量過低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀。從上述實例，嘗試概括無機鹽還有怎樣的生理功能？維持生物體的正常生命活動正常人血漿pH應(yīng)穩(wěn)定在7.35~7.40間，否則出現(xiàn)酸堿中毒。那劇烈運動后會產(chǎn)生乳酸或攝入較多酸性食物后為什么不會出現(xiàn)酸中毒？生理鹽水是指與哺乳動物血漿和淋巴液等滲的無機鹽溶液，常用的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液。人體的紅細(xì)胞在生理鹽水中會保持原有的形態(tài)，若放到清水中，則會吸水漲破。這兩個實例，又能說明無機鹽有怎樣的生理功能？無機鹽能維持酸堿平衡，調(diào)節(jié)人體的滲透壓，維持細(xì)胞的正常形態(tài)人體血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物質(zhì)，可以中和這些變化。小結(jié)：無機鹽在細(xì)胞中的含量很少，但是作用很大。生理功能舉例某些化合物的重要組成成分①Mg是葉綠素分子必需的成分；②Fe是血紅素的重要成分；③P是細(xì)胞必不可少的許多化合物的成分維持細(xì)胞和生物體的生命活動①Na＋缺乏會引發(fā)肌肉酸痛、無力等；②血液中Ca2＋的含量太低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀維持生物體內(nèi)的平衡①維持正常滲透壓；進而維持細(xì)胞的正常形態(tài)。②酸堿平衡（含有HCO3-、HPO42-等離子）實驗方案：觀察含全部營養(yǎng)的培養(yǎng)液中去掉該元素前后的植株生長情況任務(wù)四：探究無機鹽X是否為植物生長發(fā)育所必需設(shè)計思路：以Fe為例將生長狀況相同的正常植物分為兩組甲組：缺Fe培養(yǎng)液乙組：完全培養(yǎng)液若出現(xiàn)缺乏癥若植物正常生長加入Fe元素再培養(yǎng)缺乏癥消失則Fe為植物生長必需元素則Fe不是植物生長必需元素實驗組中加入Fe的目的是二次對照，使實驗組前后對照，以增強說服力。該方案也可用于檢測某種礦質(zhì)元素是否是植物正常生長的必需元素。每組放入的植物不能是一株，因為一株植物存在偶然性。空白對照對照組：植物+完全培養(yǎng)液實驗組：植物+缺X培養(yǎng)液自身對照對照組：缺X培養(yǎng)液（加入X之前）實驗組：加入無機鹽X后1.無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列有關(guān)生物體內(nèi)無機鹽的敘述不正確的是

A.細(xì)胞中的無機鹽大多數(shù)以化合物的形式存在，如CaCO3參與構(gòu)成骨骼、

牙齒等B.生理鹽水可用于清洗外傷傷口，因為它可維持細(xì)胞正常的滲透壓并有

清潔作用C.患急性腸炎的病人脫水時輸入葡萄糖鹽水是常見的治療方法D.缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降√2.在某地的馬拉松比賽中，香蕉是沿途補給站的標(biāo)配，其中富含的鉀離子能夠增強神經(jīng)和肌肉的興奮性，強化肌力及肌耐力。該事實說明鉀離子的生理作用是

A.為肌肉收縮持續(xù)提供能量B.維持機體酸堿平衡C.細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成成分D.對于維持細(xì)胞和生物體的生命活動具有重要作用√3．下列