2.2細(xì)胞中的無機(jī)物課件高一上學(xué)期生物人教版必修1-1

第2節(jié)

細(xì)胞中的無機(jī)物1.簡(jiǎn)述水在細(xì)胞中的存在形式和作用。2.說出無機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式和主要作用。學(xué)習(xí)目標(biāo)細(xì)胞中的水0138億年前，地球上形成了穩(wěn)定的陸地。各種證據(jù)表明，那時(shí)液態(tài)的水圈是熱的，甚至是沸騰的?，F(xiàn)在的一些極端嗜熱的古細(xì)菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式，其代謝方式可能是化學(xué)無機(jī)自養(yǎng)。而今，地球上已演化出無數(shù)復(fù)雜的生命形式，但生命活動(dòng)仍然離不開無機(jī)物，這是為什么呢？問題探討（P20）：成分質(zhì)量濃度蔗糖30/g.L-1其他糖類10/g.L-1檸檬酸10/g.L-1檸檬香精0.8/g.L-1氯化鈉1.0/g.L-1氯化鉀0.1/g.L-1磷酸二氫鉀0.1/g.L-1磷酸二氫鈉0.1/g.L-1碳酸氫鈉0.1/g.L-1

這是運(yùn)動(dòng)員飲料的化學(xué)成分表。討論：1.喝飲料主要是給身體補(bǔ)

充水。水在細(xì)胞中起什

么作用？2.表中哪些成分屬于無機(jī)

鹽？為什么要在運(yùn)動(dòng)員

喝的飲料中添加無機(jī)鹽?

無機(jī)鹽在細(xì)胞的生活中

起什么作用？參考答案：1.水在細(xì)胞中有參與細(xì)胞構(gòu)成、良好的溶劑（反應(yīng)介質(zhì)）、運(yùn)輸、維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性等作用。2.表中后五項(xiàng)屬于無機(jī)鹽；運(yùn)動(dòng)員出汗失水也失無機(jī)鹽，故飲料中要添加無機(jī)鹽；無機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞形態(tài)和生命活動(dòng)有重要作用。一、細(xì)胞中的水１.細(xì)胞中水的含量（通常是最多）

1)生物體的含水量一般為60%-95%；而細(xì)胞中水的含量約占80%-90%。

2)不同生物的含水量不同；3）同一生物不同器官的含水量不同；4）同一個(gè)體不同年齡階段的含水量不同，人體老化的特征之一是細(xì)胞中含水量明顯下降（出現(xiàn)皺紋）。水-生命之源不同生物含水量不同幾種不同生物體內(nèi)水的含量生物水母魚類蛙哺乳動(dòng)物藻類高等植物水含量/%9780~8578659060~80水生生物＞陸生生物例：不同生物、不同器官含水量的比較：人體不同組織器官含水量不同人體幾種不同組織器官中含水量組織器官牙齒骨骼骨骼肌

心臟血液質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%10%22%76%79%83%人體不同時(shí)期含水量不同。幼兒＞老年人。人體不同生長(zhǎng)時(shí)期體內(nèi)水的含量生長(zhǎng)時(shí)期幼兒成年老年所占比例（%）776050固態(tài)液態(tài)氣態(tài)我們知道：水在自然界中有三種形態(tài)思考：在細(xì)胞內(nèi)水是否也有這三種形式存在呢？結(jié)合水：與細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)相結(jié)合，不能自由流動(dòng)，約占細(xì)胞中水的4.5％。2.水在細(xì)胞中存在的形式自由水：可以自由流動(dòng)，以游離形式存在，占細(xì)胞中水的95％以上。

血液與心臟的比較形態(tài)含水量%血液液態(tài)83心臟堅(jiān)韌的固態(tài)79為什么兩者含水量這么接近,血液是流動(dòng)的，而心臟是堅(jiān)實(shí)的？血液中水主要以自由水的形式存在；心臟中水主要以結(jié)合水的形式存在。思考與討論：水的形式與器官形態(tài)兩者在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化。示例：自由水與結(jié)合水的轉(zhuǎn)變10分鐘后加NaCl鮮雞血（液態(tài)）雞血塊（固態(tài)）烘干種子時(shí)，部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水散失掉。水果放入冰箱冷藏時(shí)，部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。3.水的生理作用1）水是構(gòu)成細(xì)胞的重要成分，活細(xì)胞中含量最多；2）水是極性分子，是良好的溶劑；3）水在生物體內(nèi)流動(dòng)，運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)及廢物；4）水有氫鍵，比熱容高，維持生命系統(tǒng)穩(wěn)定性十分重要。水是良好的溶劑氧具有比氫更強(qiáng)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)及電子分布的不對(duì)稱性使得水分子是一個(gè)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。水分子的結(jié)構(gòu)與功能的關(guān)系水對(duì)于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性非常重要一個(gè)水分子的氧端和另一個(gè)水分子的氫端可以形成氫鍵。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(dòng)性。氫鍵的存在使得水具有較高的比熱容，水的溫度相對(duì)不易發(fā)生改變。拓展：水與細(xì)胞代謝的關(guān)系①圖示②曲線（1）種子儲(chǔ)存前，曬干是為了減少________含量，降低種子的_______速率，以延長(zhǎng)種子的壽命。自由水（3）越冬作物________（減少或增加）灌溉，可以提高作物_____________。減少對(duì)低溫的抗性代謝（2）干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)說明失去部分________的種子仍保持其生理活性。自由水自由水與結(jié)合水在生產(chǎn)實(shí)踐中的應(yīng)用（4）把曬干的種子放進(jìn)一支潔凈的試管中加熱，試管壁上有水珠，形成這些水珠的水主要是小麥種子里的_________，這樣的種子將不能萌芽。原因是失去________，會(huì)導(dǎo)致___________的破壞，從而使代謝停止。結(jié)合水結(jié)合水細(xì)胞結(jié)構(gòu)形式定義含量功能自由水細(xì)胞中游離態(tài)的水，可以自由流動(dòng)95%以上1．細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑2．參與細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)3．運(yùn)送養(yǎng)料和代謝廢物4．為化學(xué)反應(yīng)提供液體環(huán)境結(jié)合水細(xì)胞中與其他物質(zhì)結(jié)合的水約4.5%細(xì)胞的組成成分歸納總結(jié)細(xì)胞中的無機(jī)鹽02秋天，莊稼收獲后，秸稈被燒掉，剩下的灰燼和動(dòng)物的尸體焚燒后的灰燼都是無機(jī)鹽，無機(jī)鹽在細(xì)胞和生物體是如何存在的？有什么作用？1.大多數(shù)無機(jī)鹽以離子形式存在：陽離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等；

陰離子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。2.含量：很少，僅占細(xì)胞鮮重1％－1.5％。（1）植物缺鎂會(huì)影響光合作用，為什么？（2）為什么缺鐵會(huì)導(dǎo)致貧血？（3）植物體缺P常表現(xiàn)為生長(zhǎng)發(fā)育不正常，這說明什么？分析為什么植物體缺P會(huì)影響其正常生長(zhǎng)發(fā)育。思考·討論一種葉綠素分子（局部）血紅素分子（局部）3.說明P元素對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育有十分重要作用；

因?yàn)镻元素是構(gòu)成核酸、ATP和某些酶的重

要元素。參考答案：1.鎂是葉綠素的重要組分，缺鎂就缺葉綠素。2.鐵是血紅素的重要組分，缺鐵就缺血紅蛋白。無機(jī)鹽可以組成某些復(fù)雜化合物許多無機(jī)鹽對(duì)于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有非常重要的作用。資料1哺乳動(dòng)物血液中Ca2+的含量若太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀；人若在高溫條件下工作，大量排汗，應(yīng)多喝淡鹽水等。以上例子又說明什么？一些無機(jī)鹽可以維持細(xì)胞的酸堿平衡資料2進(jìn)行激烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)感到腰酸、膝蓋酸等。這是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了乳酸，但體液的pH沒有因此而降低，還是維持在7.35~7.45之間，為什么呢？乳酸＋NaHCO3=乳酸鈉＋H2CO3CO2＋H2O緩沖對(duì)：H2CO3\

NaHCO3、NaH2PO4\Na2HPO4

一些無機(jī)鹽可以維持細(xì)胞的形態(tài)和功能在正常情況下，人體內(nèi)的無機(jī)鹽濃度為0.9%。為患者輸入0.9%的NaCl溶液而不是清水或濃鹽水？9%0.09%皺縮膨脹資料3（1）組成細(xì)胞中的某些化合物

（2）維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)

（3）維持細(xì)胞的酸堿平衡（4）維持細(xì)胞的正常形態(tài)（滲透壓平衡）3．作用：無機(jī)鹽功能每日需要量缺乏引起的疾病Fe組成血紅蛋白、細(xì)胞色素、含鐵酶類10~20mg缺鐵性貧血Ca促進(jìn)牙齒、骨骼生長(zhǎng)，調(diào)節(jié)神經(jīng)肌肉的敏感性0.4~1.5g骨骼畸形、痙攣K維持離子濃度，調(diào)節(jié)體液滲透壓2~4g心率異常I形成甲狀腺素的成分0.01~0.15mg甲狀腺腫、呆小癥Mg與酶活性有關(guān)，保持肌肉功能正常0.2~0.4g驚厥Zn若干跟消化有關(guān)的酶的結(jié)構(gòu)中心10~15mg侏儒、生殖腺功能受影響F維持骨骼的結(jié)構(gòu)，防止蛀牙2mg齲齒拓展：人體所需的部分無機(jī)鹽梳理網(wǎng)絡(luò)要語必背031.水在細(xì)胞中以自由水和結(jié)合水兩種形式存在。2.自由水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑；結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分。3.細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水的存在形式主要是水與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合。4.哺乳動(dòng)物的血液中必須含有一定量Ca2＋，如果Ca2＋的含量太低，動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀。5.細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在。6.無機(jī)鹽對(duì)維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有非常重要的作用。7.一些無機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成成分。隨堂演練知識(shí)落實(shí)04(1)生物種類不同，含水量不同，如陸生生物含水量多于水生生物(

)(2)生物的含水量與生長(zhǎng)發(fā)育階段有關(guān)，幼嫩組織的細(xì)胞中含水量高(

)(3)曬干的種子不含自由水(

)(4)細(xì)胞內(nèi)的自由水和結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)化(

)(5)生物體內(nèi)，無機(jī)鹽均以離子形式存在(

)(6)無機(jī)鹽含量過多或過少都會(huì)影響生物體的正常生命活動(dòng)(

)(7)植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機(jī)鹽(

)×辨析易錯(cuò)易混√×√×√√1.(2019·遼寧遼師大附中高一月考)下表分別是生物體及人體組織、器官的含水量。12345表1生物體的含水量生物水母魚類蛙哺乳動(dòng)物藻類高等植物含水量/%9780～8578659060～80表2人體組織、器官的含水量組織器官牙齒骨骼骨骼肌心臟血液腦含水量/%102276798384對(duì)表中數(shù)據(jù)分析可得出的結(jié)論是①構(gòu)成生物體的成分中水的含量最多②生物體的含水量與生物的生活環(huán)境密切相關(guān)③代謝旺盛的組織器官含水較多④組織器官的形態(tài)結(jié)構(gòu)差異與水的存在形式相關(guān)A.①②③④

B.①②③

C.①②

D.①12345√由表2可知，代謝旺盛的組織或器官中含水量較多，③正確；由表2可知，血液和心臟的含水量相差無幾，但心臟呈固態(tài)，而血液呈液態(tài)，說明組織或器官的形態(tài)差異與水的存在形式相關(guān)，④正確。解析由表1可知，構(gòu)成生物體的成分中水的含量最多，①正確；由表1可知，水生生物的含水量高于陸生生物，說明生物體的含水量與其生活環(huán)境密切相關(guān)，②正確；12345生物水母魚類蛙哺乳動(dòng)物藻類高等植物含水量/%9780～8578659060～80組織器官牙齒骨骼骨骼肌心臟血液腦含水量/%102276798384123452.下列關(guān)于生物體內(nèi)水的相關(guān)敘述，不正確的是A.存在形式包括自由水和結(jié)合水B.自由水與結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)化C.自由水和結(jié)合水的比值越大，抗寒能力越強(qiáng)D.生物體在不同的生長(zhǎng)發(fā)育期，含水量也不同√解析結(jié)合水和自由水的比值越大，抗寒能力越強(qiáng)，C錯(cuò)誤。解析血紅蛋白需要鐵離子的參與，血紅蛋白減少很可能是缺少