【課件】細胞中的無機物課件高一上學期生物人教版（2019）必修1

第二章

組成細胞的分子第二節(jié)

細胞中無機物口渴了,你喝什么？運動員在運動時怎么補水？問題探討1.喝飲料主要是給身體補充水。水在細胞中起什么作用？①水是細胞結構的重要組成成分；②水是細胞內的良好溶劑；③參與生化反應；④作為大多數(shù)細胞生活的液體環(huán)境；⑤細胞代謝中起運輸作用。問題探討右側是某種運動員飲料的化學成分表。請回憶初中所學知識，結合此表討論以下問題?？傊?，生物體的一切生命活動都離不開水。成分質量濃度（g.L-1）蔗糖等糖類40檸檬酸10檸檬香精0.8NaCl1.0KCl0.1NaH2PO40.1KH2PO40.1NaHCO30.1水1000運動員飲料的化學成分表提供能量調

味補充失去的水（解口渴）補充失去的無機鹽（解體渴）2.表中哪些成分屬于無機鹽？為什么在運動員喝的飲料中添加無機鹽？無機鹽在細胞的生活中起什么作用？運動員在運動中會大量出汗，出汗時人體會排出大量無機鹽，所以要給他們補充無機鹽。問題探討無機鹽可以調節(jié)細胞的生命活動，也是許多有機物的重要組成成分。氯化鈉、氯化鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、碳酸氫鈉等都屬于無機鹽，它們在飲料中以離子的形式存在。成分質量濃度（g.L-1）蔗糖等糖類40檸檬酸10檸檬香精0.8NaCl1.0KCl0.1NaH2PO40.1KH2PO40.1NaHCO30.1水1000運動員飲料的化學成分表提供能量調

味補充失去的水（解口渴）補充失去的無機鹽（解體渴）一.細胞中的水化合物水無機鹽蛋白質脂質糖類和核酸質量分數(shù)/%70~901~1.57~101~21~1.5水母魚類蛙哺乳動物藻類高等植物水的質量分數(shù)/%9780~8578659060~80細胞中各化合物的含量不同生物體的含水量同一生物不同生長發(fā)育時期含水量嬰兒幼兒成年（女）成年（男）水的質量分數(shù)/%80以上7752~5860~65牙齒骨骼骨骼肌心臟血液水的質量分數(shù)/%1022767983同一生物不同組織、器官的含水量細胞及生物體中含量最多的化合物是水。不同生物含水量不同。水生生物>陸生生物同一生物不同生長發(fā)育時期含水量不同。幼年>成年

男人>女人同種生物，在不同的組織、器官中的含水量不同同種生物，在不同的組織、器官中的含水量不同同種生物，在不同的組織、器官中的含水量不同同種生物，在不同的組織、器官中的含水量不同。資料2：離子、葡萄糖等必須溶于水中才能被細胞吸收利用。二.水的特性和生理功能資料4：組織細胞必需浸潤在組織液中，紅細胞必須浸潤在血液中，淋巴細胞必須浸潤在淋巴中。

構成細胞的重要成分參與細胞內的許多化學反應提供液體環(huán)境資料5：水在生物體內流動，把營養(yǎng)物質運送到各個細胞，同時也把各個細胞在新陳代謝中產生的代謝廢物，運送到排泄器官或者直接排出體外。

細胞內良好的溶劑運輸營養(yǎng)物質和廢物運輸營養(yǎng)物質和代謝廢物資料1：細胞中有一種水可以與蛋白質、多糖等物質結合，水失去流動性和溶解性。資料3：水是光合作用的原料，呼吸作用和許多有機物的合成和分解都需要水的參與。[資料分析]據(jù)資料并結合課本P21分析總結水的功能。二.水的特性和生理功能[資料分析]自主閱讀教材20-21頁小字部分總結水的特性。水分子整體上是呈電中性的，但由于電子分布不均勻而使得O原子帶負電，H原子帶正電，因此水分子屬于極性分子。水是極性分子，帶有正電荷或負電荷的分子(或離子)都容易與水結合。帶負電的O原子聚集在Na+周圍。帶正電的H原子聚集在Cl-周圍。水是極性分子→良好的溶劑(理化特性1)為什么水是細胞內良好的溶劑？二.水的特性和生理功能[資料分析]自主閱讀教材20-21頁小字部分總結水的特性。為什么水具有流動性？易形成氫鍵→水具有流動性(理化特性2)氫鍵易被破壞，也易形成，水中的氫鍵不斷地斷裂，又不斷地形成，使水在常溫下維持液體的狀態(tài)。為什么水具有支持生命的獨特性質？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。水的溫度相對不容易發(fā)生改變，對于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要。水具有較高的比熱容→性質穩(wěn)定(理化特性3)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。比熱容:單位質量改變單位溫度所吸收或釋放的能量。3水在細胞中存在的形式自由水（占細胞內全部水的95.5%）結合水（占細胞內全部水的4.5%）特點：易蒸發(fā)、不受束縛、可流動特點：不易散失、較穩(wěn)定、失去流動性和溶解性以游離的形式存在，可以自由流動與細胞內其他化合物（蛋白質、多糖等物質）相結合三.水在細胞中的存在形式細胞內良好的溶劑參與細胞內許多的生物化學反應為細胞提供液體環(huán)境運送營養(yǎng)物質和代謝廢物細胞結構的重要組成成分將種子放在陽光下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三.水在細胞中的存在形式(1)自由水將種子放在試管中，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合水結合水結合水三.水在細胞中的存在形式(2)結合水抗逆性新陳代謝速率

新陳代謝速率抗逆性溫度降低結合水自由水溫度升高自由水的比例高——代謝活躍，生長快，但抗逆性弱自由水的比例低——代謝下降，生長慢，但抗逆性強

（抗逆性：動植物適應不良條件的能力，如抗旱、抗寒、抗熱性能）(3)自由水與結合水的關系自由水下降，代謝減弱，便于儲藏。自由水上升，代謝增強，便于萌發(fā)。三.水在細胞中的存在形式烘干種子水果放入冰箱四.細胞中的無機鹽點燃小麥種子和植物秸稈，待它燃燼時可見到一些灰白色的灰燼。無機鹽1.含量：僅占細胞鮮重的1％~1.5％無機鹽2.存在形式：陽離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等陰離子：Cl－、SO42－、PO43－、HCO3－等。四.細胞中的無機鹽——大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在——少數(shù)無機鹽以化合物的形式存在牙齒、骨骼的組成成分是碳酸鈣，以化合物形式存在。3.無機鹽的生理功能四.細胞中的無機鹽資料1：觀察血紅素分子和葉綠素分子局部結構簡圖（1）植物缺鎂會影響光合作用，為什么？鐵是血紅蛋白的重要組分鎂是葉綠素的重要組分貧血紅細胞數(shù)量少Fe含量低

缺Mg+

無法合成葉綠素

葉肉細胞不能進行光合作用（2）為什么缺鐵會導致貧血？血紅素分子的局部結構一種葉綠素分子的局部結構3.無機鹽的生理功能四.細胞中的無機鹽資料2：植物在缺乏N、P、K等營養(yǎng)物質時會出現(xiàn)各種癥狀，因此生產過程中常要給植物施肥。玉米在生長過程中缺乏P,植株就會特別矮小。根系發(fā)育差，葉片小且呈暗綠偏紫色。（3）植物體缺P常表現(xiàn)為生長發(fā)育不正常，這說明什么？分析為什么植物體缺P會影響其生長發(fā)育。P是組成細胞膜、細胞核的重要成分，也是細胞必不可少的許多化合物的成分。功能一：構成某些復雜化合物的重要成分3.無機鹽的生理功能四.細胞中的無機鹽資料3：人在劇烈運動時，會大量排汗，可能會引起肌肉抽搐，這是因為有大量的Ca2+隨汗液排出，造成血鈣過低；而血鈣過高則出現(xiàn)肌無力。人體內Na+缺乏會引起神經、肌肉細胞的興奮性降低，最后引起肌肉酸疼、無力等。這說明無機鹽有什么作用?

血鈣不足→抽搐血鈣過高→肌無力功能二：維持細胞和生物體的生命活動資料4：醫(yī)生給病人輸入藥物時，常用生理鹽水（質量分數(shù)為0.9%的氯化鈉溶液）。為什么使用0.9%的氯化鈉溶液，用0.09%或9%的氯化鈉溶液可以嗎？0.9%的NaCl溶液和細胞所處液體環(huán)境是等滲溶液低滲溶液（0.09%）

高滲溶液（9%）

生理鹽水（0.9%）

功能三：維持細胞的滲透壓平衡3.無機鹽的生理功能四.細胞中的無機鹽Na+、Cl-主要維持細胞外液的滲透壓K+主要維持細胞內液的滲透壓資料5：食物(蔬菜、水果)中往往含有一些堿性物質(如Na2CO3)，人吃后體內血液的pH一般不會有較大的變化；進行劇烈運動時，身體無氧呼吸產生了乳酸，因此人體會感到腰酸等，但體液的PH沒有明顯降低,仍維持在7.35—7.45之間，為什么呢？乳酸+NaHCO3=乳酸鈉+H2CO3CO2+H2O功能四：維持細胞的酸堿平衡緩沖物質：H2CO3\NaHCO3

NaH2PO4\Na2HPO4

3.無機鹽的生理功能四.細胞中的無機鹽4.證明某種無機鹽是否是植物必需的方法:四.細胞中的無機鹽無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用，設計實驗探究某無機鹽M是否是植物必需的無機鹽。（1）材料生長狀態(tài)相同、長勢良好的植物若干，全營養(yǎng)培養(yǎng)液，缺X的培養(yǎng)液，無機鹽X。（2）實驗設置設置對照實驗(設某種無機鹽為X)。（以Fe元素為例）生長狀況相同的正常同種植物分兩組甲組：缺Fe的完全培養(yǎng)液乙組：完全培養(yǎng)液出現(xiàn)缺乏癥加入Fe元素再培養(yǎng)缺乏癥消失Fe為植物生長的必需元素植物正常生長植物正常生長Fe為植物生長的非必需元素4.證明某種無機鹽是否是植