【市公開課課件】2.2細胞中的無機物課件2021-2022學年高一上學期生物人教版必修1

1、第二章第二章 第二節(jié)第二節(jié)細胞中的無機物細胞中的無機物運動員飲料中的化學成分運動員飲料中的化學成分成分成分質(zhì)量濃度質(zhì)量濃度/g.L-1蔗糖蔗糖30其他糖類其他糖類10檸檬酸檸檬酸10檸檬香精檸檬香精0.8NaCl1.0KCl0.1NaH2PO40.1KH2PO40.1NaHCO30.11.1.喝飲料主要是給身體補充水。喝飲料主要是給身體補充水。水在細胞中起什么作用？水在細胞中起什么作用？2 2、表中哪些成分屬于無機鹽？、表中哪些成分屬于無機鹽？為什么要在運動員喝的飲料中添為什么要在運動員喝的飲料中添加無機鹽？無機鹽在細胞的生活加無機鹽？無機鹽在細胞的生活中起什么作用？中起什么作用？水是生命之源

2、水是生命之源 一個人在極限狀況下，可堅持一個人在極限狀況下，可堅持20d20d以上不進食。以上不進食。一個人缺水一個人缺水1%1%- -2%2%，感到渴；缺水，感到渴；缺水5%5%，口干舌燥，皮膚起皺，意，口干舌燥，皮膚起皺，意識不清，甚至幻視；缺水識不清，甚至幻視；缺水15%15%，導致死亡?，F(xiàn)代醫(yī)學研究表明，導致死亡。現(xiàn)代醫(yī)學研究表明, ,人在人在饑餓狀態(tài)下的生命極限最多饑餓狀態(tài)下的生命極限最多2020天，而缺水只能活天，而缺水只能活3 3天。天。許多國家的科學家都在為尋找外星上的水而努力工作許多國家的科學家都在為尋找外星上的水而努力工作一、生物體內(nèi)水的含量1. 1. 細胞中各種化合物所占

3、比例細胞中各種化合物所占比例化合物化合物水水無機鹽無機鹽蛋白質(zhì)蛋白質(zhì)脂質(zhì)脂質(zhì)糖類糖類 核酸核酸所占比所占比例例% %70-70-90901-1.51-1.57-107-101-21-21-1.51-1.5細胞中含量最多的化合物是水細胞中含量最多的化合物是水水母 97%藻類 90%魚類 80%-85%高等植物60%-80%蛙 78%哺乳動物 65%一、生物體內(nèi)水的含量不同種類的生物的含水量不同不同種類的生物的含水量不同水生生物含水量水生生物含水量_陸生生物含水量。陸生生物含水量。 同種生物，同種生物，不同的生長不同的生長發(fā)育時期含發(fā)育時期含水量不同水量不同3. 3. 幼兒和成人體內(nèi)的含水量幼兒和

4、成人體內(nèi)的含水量發(fā)育時期發(fā)育時期嬰幼兒嬰幼兒成年女性成年女性成年男性成年男性老年人老年人所占比例所占比例% %77%77%52%68%52%68%60%65%60%65%50%60%50%60%幼兒幼兒 成人成人 老人老人 同齡成年男性同齡成年男性 同齡成年女性同齡成年女性 一、生物體內(nèi)水的含量細胞、生物體內(nèi)水的含量比較，說明了什么？細胞、生物體內(nèi)水的含量比較，說明了什么？4. 4. 人體中幾種不同器官或組織中水的含量人體中幾種不同器官或組織中水的含量組織器官組織器官牙齒牙齒骨骼骨骼骨骼肌骨骼肌心肌心肌血液血液所占比例所占比例% %10102222767679798383同種生物，同種生物，在

5、不同的組織、在不同的組織、器官中的含水器官中的含水量不同量不同一、生物體內(nèi)水的含量1 1、結(jié)合水（4.5%4.5%）與細胞內(nèi)部的其他物質(zhì)與細胞內(nèi)部的其他物質(zhì)( (蛋蛋白質(zhì)、多糖白質(zhì)、多糖) )結(jié)合，叫做結(jié)結(jié)合，叫做結(jié)合水。合水。結(jié)合水失去了流動性和溶解性。結(jié)合水失去了流動性和溶解性。二、水在細胞中的存在形式及作用2 2、自由水（95.5%95.5%）絕大多數(shù)的水絕大多數(shù)的水呈游離狀態(tài)呈游離狀態(tài)，可以，可以自由流動自由流動，叫做自由水。，叫做自由水。1 1、結(jié)合水（4.5%4.5%）與細胞內(nèi)部的其他物質(zhì)與細胞內(nèi)部的其他物質(zhì)( (蛋白質(zhì)、多糖蛋白質(zhì)、多糖) )結(jié)合，結(jié)合，叫做結(jié)合水。叫做結(jié)合水。結(jié)

6、合水失去了流動性和溶解性。結(jié)合水失去了流動性和溶解性。作為作為細胞結(jié)構(gòu)細胞結(jié)構(gòu)的重要的重要組成部分組成部分。結(jié)合水的作用：結(jié)合水的作用：二、水在細胞中的存在形式及作用二、水在細胞中的存在形式及作用2 2、自由水（95.5%95.5%）絕大多數(shù)的水絕大多數(shù)的水呈游離狀態(tài)呈游離狀態(tài)，可以，可以自由流動自由流動，叫做自由水。，叫做自由水。自自由由水水的的作作用用a.a.細胞內(nèi)細胞內(nèi)良好的溶劑良好的溶劑。2 2、自由水（95.5%95.5%）絕大多數(shù)的水絕大多數(shù)的水呈游離狀態(tài)呈游離狀態(tài)，可以，可以自由流動自由流動，叫做自由水。，叫做自由水。自自由由水水的的作作用用a.a.細胞內(nèi)細胞內(nèi)良好的溶劑良好的溶

7、劑。b.b.細胞內(nèi)的細胞內(nèi)的生化反應生化反應需要需要水的參與水的參與。二、水在細胞中的存在形式及作用2 2、自由水（95.5%95.5%）絕大多數(shù)的水絕大多數(shù)的水呈游離狀態(tài)呈游離狀態(tài)，可以，可以自由流動自由流動，叫做自由水。，叫做自由水。自自由由水水的的作作用用a.a.細胞內(nèi)細胞內(nèi)良好的溶劑良好的溶劑。b.b.細胞內(nèi)的細胞內(nèi)的生化反應生化反應需要需要水的參與水的參與。c.c.多細胞生物體的絕大多數(shù)細胞，必須浸潤在多細胞生物體的絕大多數(shù)細胞，必須浸潤在以水基礎的以水基礎的液體環(huán)境液體環(huán)境中。中。二、水在細胞中的存在形式及作用2 2、自由水（95.5%95.5%）絕大多數(shù)的水絕大多數(shù)的水呈游離狀態(tài)

8、呈游離狀態(tài)，可以，可以自由流動自由流動，叫做自由水。，叫做自由水。自自由由水水的的作作用用a.a.細胞內(nèi)細胞內(nèi)良好的溶劑良好的溶劑。b.b.細胞內(nèi)的細胞內(nèi)的生化反應生化反應需要需要水的參與水的參與。c.c.多細胞生物體的絕大多數(shù)細胞，必須浸潤多細胞生物體的絕大多數(shù)細胞，必須浸潤在以水基礎的在以水基礎的液體環(huán)境液體環(huán)境中。中。d.d.運輸運輸營養(yǎng)物和代謝廢物營養(yǎng)物和代謝廢物二、水在細胞中的存在形式及作用2 2、自由水（95.5%95.5%）絕大多數(shù)的水絕大多數(shù)的水呈游離狀態(tài)呈游離狀態(tài)，可以，可以自由流動自由流動，叫做自由水。，叫做自由水。自自由由水水的的作作用用a.a.細胞內(nèi)細胞內(nèi)良好的溶劑良好

9、的溶劑。b.b.細胞內(nèi)的細胞內(nèi)的生化反應生化反應需要需要水的參與水的參與。c.c.多細胞生物體的絕大多數(shù)細胞，多細胞生物體的絕大多數(shù)細胞，必須浸潤在以水基礎的必須浸潤在以水基礎的液體環(huán)境液體環(huán)境中。中。d.d.運輸運輸營養(yǎng)物和代謝廢物營養(yǎng)物和代謝廢物增增強強細細胞胞代代謝謝二、水在細胞中的存在形式及作用（1 1）為什么說）為什么說水是良好的溶劑？水是良好的溶劑？（2 2）為什么水具有流動性？）為什么水具有流動性？（3 3）為什么水對維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性）為什么水對維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要？十分重要？（水水是極性分子是極性分子）（常溫下，水分子之間的氫鍵不穩(wěn)定常溫下，水分子之間的氫鍵不穩(wěn)定）

10、 由于氫鍵的存在由于氫鍵的存在，水具有水具有較高的比熱較高的比熱容容，水的溫度相對不容易改變，對于維持水的溫度相對不容易改變，對于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要。生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要。水分子結(jié)構(gòu)決定其特性自由水自由水結(jié)合水結(jié)合水5.5.自由水與結(jié)合水的相互轉(zhuǎn)化自由水與結(jié)合水的相互轉(zhuǎn)化新陳代謝緩慢新陳代謝緩慢新陳代謝旺盛新陳代謝旺盛總結(jié)總結(jié)自由水與結(jié)合水的比值升高，代謝自由水與結(jié)合水的比值升高，代謝 ，抗逆性抗逆性 。 自由水與結(jié)合水的比值降低，代謝自由水與結(jié)合水的比值降低，代謝 ， 抗逆性抗逆性_ _ _。增強增強減弱減弱減弱減弱增強增強（降低溫度）（降低溫度）（升高溫度）（升高溫度）3 3

11、、自由水與結(jié)合水的關系b.b.兩者的相對含量兩者的相對含量( (自由水自由水/ /結(jié)合水結(jié)合水) )影響生物組織的影響生物組織的細胞代謝速率細胞代謝速率細胞代謝增強細胞代謝增強細胞代謝減弱，但抗逆性增強細胞代謝減弱，但抗逆性增強自由水自由水結(jié)合水結(jié)合水上升上升下降下降a.a.自由水與結(jié)合水自由水與結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)換可以相互轉(zhuǎn)換三、水在細胞中的存在形式及作用自由水自由水結(jié)合水結(jié)合水新陳代謝緩慢新陳代謝緩慢新陳代謝旺盛新陳代謝旺盛（降低溫度）（降低溫度）（升高溫度）（升高溫度）0 0自由水自由水結(jié)合水結(jié)合水代謝強度代謝強度抗逆性抗逆性的比例的比例自由水和結(jié)合水的應用下列有關水的敘述中，錯誤的是（下

12、列有關水的敘述中，錯誤的是（ ）自由水參與運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物自由水參與運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物生物體內(nèi)的化學反應離不開水生物體內(nèi)的化學反應離不開水水是組成細胞的成分之一水是組成細胞的成分之一 細胞內(nèi)水的存在形式為結(jié)合水和自由水細胞內(nèi)水的存在形式為結(jié)合水和自由水自由水與結(jié)合水的比例與細胞代謝的強弱關系不大自由水與結(jié)合水的比例與細胞代謝的強弱關系不大不同細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比例完全相同不同細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比例完全相同A A B B C C D D練一練C C當生物體新陳代謝旺盛、生長迅速時，生物體內(nèi)當生物體新陳代謝旺盛、生長迅速時，生物體內(nèi)（ ） A A結(jié)合水自由水的比值與此無關結(jié)合水自

13、由水的比值與此無關 B B結(jié)合水自由水的比值會升高結(jié)合水自由水的比值會升高 C C結(jié)合水自由水的比值會降低結(jié)合水自由水的比值會降低 D D結(jié)合水自由水的比值會不變結(jié)合水自由水的比值會不變 練一練C C點燃一粒小麥種子，待它燃燒時可見到一些灰白點燃一粒小麥種子，待它燃燒時可見到一些灰白色的灰燼，這些色的灰燼，這些灰燼就是小麥種子里的灰燼就是小麥種子里的無機鹽無機鹽。其他生物體的細胞中也含有無機鹽其他生物體的細胞中也含有無機鹽。1.1.無機鹽在細胞中的存在形式無機鹽在細胞中的存在形式大多數(shù)以離子形式存在大多數(shù)以離子形式存在陽離子：陽離子：NaNa+ +、K K+ +、 CaCa2+2+、MgMg2

14、+2+、FeFe2+2+、FeFe3+3+等等陰離子：陰離子：ClCl- -、SOSO4 42-2-、POPO4 43-3-、HCOHCO3 3- -等等三、細胞中的無機鹽三、細胞中的無機鹽2.2.含量：含量：很少，僅占細胞鮮重11.53.3.作用：作用：3.3.功能：功能：a. a. 構(gòu)成細胞中某些復雜化合物的組成成分構(gòu)成細胞中某些復雜化合物的組成成分三、 細胞中的無機鹽3.3.功能：功能：a. a. 構(gòu)成細胞中某些復雜化合物的組成成分構(gòu)成細胞中某些復雜化合物的組成成分b. b. 參與并維持生物體的代謝活動參與并維持生物體的代謝活動NaNa+ +、CaCa2+2+：與神經(jīng)細胞的興奮性、肌肉細

15、胞興奮及肌肉與神經(jīng)細胞的興奮性、肌肉細胞興奮及肌肉細胞的收縮有關。細胞的收縮有關。缺鈉：神經(jīng)、肌肉細胞興奮性降低缺鈉：神經(jīng)、肌肉細胞興奮性降低, ,導致肌肉酸痛、無力。導致肌肉酸痛、無力。缺鈣：抽搐，鈣過多：肌無力。缺鈣：抽搐，鈣過多：肌無力。三、 細胞中的無機鹽3.3.功能：功能：a. a. 構(gòu)成細胞中某些復雜化合物的組成成分構(gòu)成細胞中某些復雜化合物的組成成分b. b. 參與并維持生物體的代謝活動參與并維持生物體的代謝活動c. c. 維持生物體內(nèi)的酸堿平衡維持生物體內(nèi)的酸堿平衡劇烈運動時：劇烈運動時：H H+ +H H2 2O+COO+CO2 2肺排出肺排出蔬果中的堿蔬果中的堿：OHOH-

16、-+ H+ H2 2COCO3 3 + NaHCO+ NaHCO3 3過多過多HCOHCO3 3- -由腎臟排出由腎臟排出 Na Na+ + + H + H2 2COCO3 3 H H2 2O + HCOO + HCO3 3- - 常見緩沖對常見緩沖對:H:H2 2COCO3 3/HCO/HCO3 3- -、HPO42-/H2PO4-三、 細胞中的無機鹽3.3.功能：功能：a. a. 構(gòu)成細胞中某些復雜化合物的組成成分構(gòu)成細胞中某些復雜化合物的組成成分b. b. 參與并維持生物體的代謝活動參與并維持生物體的代謝活動c. c. 維持生物體內(nèi)的酸堿平衡維持生物體內(nèi)的酸堿平衡d. d. 維持細胞的滲

17、透壓維持細胞的滲透壓生理鹽水：生理鹽水：0.9%NaCI0.9%NaCI溶液溶液三、 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計實驗探究某無機鹽M M是否是植物必需的無機鹽。是否是植物必需的無機鹽。（1 1）材料）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，生長狀態(tài)相同、長勢良好的植物若干，全營養(yǎng)培養(yǎng)液，缺缺M M的培養(yǎng)液，無機鹽的培養(yǎng)液，無機鹽M M。（2 2）實驗思想）實驗思想 設置設置對照實驗對照實驗( (設某種無機鹽為設某種無機鹽為M)M)。證明某種無機鹽是否是植物必需的方法證明某種無機鹽是

18、否是植物必需的方法三、 細胞中的無機鹽（技能訓練）證明某種無機鹽是否是植物必需的方法證明某種無機鹽是否是植物必需的方法（以（以FeFe元元素為例）素為例）生長狀況相同生長狀況相同的的正常正常同種植物同種植物分兩組分兩組甲組：甲組：缺缺FeFe的完全培養(yǎng)液的完全培養(yǎng)液乙組：乙組：完全培養(yǎng)液完全培養(yǎng)液出現(xiàn)出現(xiàn)缺乏癥缺乏癥加入加入FeFe元素再培養(yǎng)元素再培養(yǎng)缺乏癥消失缺乏癥消失FeFe為植物生長的必需元素為植物生長的必需元素植物正常生長植物正常生長植物正常生長植物正常生長FeFe為植物生長的非必需元素為植物生長的非必需元素三、 細胞中的無機鹽（技能訓練）實驗設計的基本原則1.1.單一變量原則單一變量

19、原則：即除即除( (實驗變量實驗變量) )以外，應使實驗組與以外，應使實驗組與對照組的對照組的無關變量無關變量保持保持相同且適宜相同且適宜。如生物材料相同。如生物材料相同( (大小、大小、生理狀況、年齡、性別等生理狀況、年齡、性別等) )、實驗器具相同、實驗器具相同( (型號、潔凈程度型號、潔凈程度等等) )、實驗試劑相同、實驗試劑相同( (用量、濃度、使用方法等用量、濃度、使用方法等) )和條件相同和條件相同( (保保溫或冷卻、光照或黑暗、攪拌、振蕩等溫或冷卻、光照或黑暗、攪拌、振蕩等) )。2.2.對照原則對照原則：應設置對照實驗，使實驗組與對照組的自變量不：應設置對照實驗，使實驗組與對照

20、組的自變量不同同( (其他因素都相同其他因素都相同) )，以便消除無關變量對實驗結(jié)果的干擾，以便消除無關變量對實驗結(jié)果的干擾，增強實驗結(jié)果的可信度。增強實驗結(jié)果的可信度。實驗設計的基本原則3.3.平行重復原則平行重復原則：在實驗設計中為了避免實驗結(jié)果的偶然性，：在實驗設計中為了避免實驗結(jié)果的偶然性，必須對所做實驗進行足夠次數(shù)的重復，以獲得多次實驗結(jié)果的必須對所做實驗進行足夠次數(shù)的重復，以獲得多次實驗結(jié)果的平均值，保證實驗結(jié)果的準確性。平均值，保證實驗結(jié)果的準確性。4.4.科學性原則科學性原則：在設計實驗時必須有充分的科學依據(jù)，即實驗：在設計實驗時必須有充分的科學依據(jù)，即實驗目的要明確，實驗原理

21、要正確，實驗研究的材料和實驗方法的目的要明確，實驗原理要正確，實驗研究的材料和實驗方法的選擇要恰當，整個實驗設計的思路和實驗方法的確定都不能偏選擇要恰當，整個實驗設計的思路和實驗方法的確定都不能偏離實驗原理、有關的生物學知識及其他學科領域的基本知識。離實驗原理、有關的生物學知識及其他學科領域的基本知識。一種葉綠素分子局部圖血紅素分子局部圖1.植物體缺Mg會影響光合作用，為什么？2.有一種貧血癥叫缺鐵性貧血癥，為什么缺Fe會導致貧血？為什么注射時要使用生理鹽水而不是純凈水？元素元素生理作用生理作用缺乏引起的疾病或癥缺乏引起的疾病或癥狀舉例狀舉例過量引起的疾病或過量引起的疾病或癥狀舉例癥狀舉例Fe

22、Fe血紅素、含鐵酶類的成分等血紅素、含鐵酶類的成分等缺鐵性貧血等缺鐵性貧血等鐵中毒等鐵中毒等CaCa促進牙齒和骨骼生長，凝血作促進牙齒和骨骼生長，凝血作用，調(diào)節(jié)神經(jīng)、肌肉的敏感性用，調(diào)節(jié)神經(jīng)、肌肉的敏感性等等骨質(zhì)疏松、骨質(zhì)疏松、骨骼畸形、骨骼畸形、肌肉抽搐等肌肉抽搐等結(jié)石、肌無力等結(jié)石、肌無力等P P組成細胞膜細胞核的重要成分，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也是細胞必不可少的許多化合物的成分，構(gòu)成骨骼、物的成分，構(gòu)成骨骼、 牙齒的牙齒的重要元素等重要元素等骨骼發(fā)育不良等骨骼發(fā)育不良等骨質(zhì)疏松等骨質(zhì)疏松等三、 細胞中的無機鹽元素元素生理作用生理作用缺乏引起的疾病或癥缺乏引

23、起的疾病或癥狀舉例狀舉例過量引起的疾病或過量引起的疾病或癥狀舉例癥狀舉例NaNa體液的主要組成成分，調(diào)節(jié)體體液的主要組成成分，調(diào)節(jié)體液滲透壓等液滲透壓等肌肉無力、酸痛肌肉無力、酸痛血壓升高等血壓升高等I I甲狀腺激素的組成成分等甲狀腺激素的組成成分等甲狀腺腫大，呆小癥甲狀腺腫大，呆小癥等等甲亢甲亢MgMg構(gòu)成葉綠素的元素等構(gòu)成葉綠素的元素等驚厥、葉綠素合成受驚厥、葉綠素合成受阻，影響植物光合作阻，影響植物光合作用等用等麻木癥、胃腸痙攣麻木癥、胃腸痙攣ZnZn某些酶的組成成分，有些酶的某些酶的組成成分，有些酶的活性與活性與ZnZn有關有關生長緩慢，食欲減退，生長緩慢，食欲減退，免疫功能下降等免疫功能下降等減抵抗力下降，代減抵抗力下