【導(dǎo)】2-2 細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物（31張）

第二節(jié)

細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物1．說(shuō)出水在細(xì)胞中的存在形式和作用，認(rèn)同其在生命活動(dòng)中具有

重要作用；2．舉例說(shuō)出無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式和主要作用。思考：為什么缺水會(huì)導(dǎo)致水稻不能正常生長(zhǎng)呢？人的胚胎也要浸潤(rùn)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(duì)含水量(%)生物水母魚(yú)類(lèi)蛙哺乳動(dòng)物藻類(lèi)高等植物相對(duì)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(jiān)韌的形態(tài)而血液卻呈流動(dòng)的液態(tài)？動(dòng)物：幼年_____老年植物：幼嫩_____成熟>>3.探討同一生物體不同生長(zhǎng)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(diǎn)：易蒸發(fā)、不受束縛、可流動(dòng)特點(diǎn)：不易散失、含量較穩(wěn)定、

失去流動(dòng)性和溶解性以游離的形式存在，可以自由流動(dòng)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(yáng)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(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)2：小實(shí)驗(yàn)3：北方冬小麥在冬天來(lái)臨前，結(jié)合水的比例會(huì)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(duì)較強(qiáng)。同體積的水和同體積水的果汁放入冰箱中誰(shuí)最先結(jié)冰？請(qǐng)你推測(cè)，自由水多還是結(jié)合水多生物體的抗旱、抗寒、抗熱能力強(qiáng)？自由水/結(jié)合水的比值低，細(xì)胞代謝緩慢，抗逆性強(qiáng)。1.自由水與結(jié)合水的相互轉(zhuǎn)化①烘干種子時(shí)，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(shí)，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(zhǎng)快，但抗逆性弱（抗逆性：動(dòng)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(duì)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(shí)例核

心

歸

納生活聯(lián)系：蛋清含水量高達(dá)88%，你們預(yù)測(cè)其流動(dòng)性好不好？在燒杯中來(lái)回傾倒蛋清，蛋清呈液態(tài)膠狀，與純水相比流動(dòng)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(shí)團(tuán)塊消失，蛋清流動(dòng)性明顯加強(qiáng)，接近純水。蛋清富含的蛋白質(zhì)周?chē)`有結(jié)合水，使流動(dòng)性下降。蛋白質(zhì)鹽析后對(duì)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(dòng)性增強(qiáng)。若雞蛋變質(zhì)，蛋清以什么狀態(tài)存在？這說(shuō)明兩者之間的關(guān)系是怎樣的？任務(wù)二：以下實(shí)例體現(xiàn)了水的什么功能？①水蜜桃香甜多汁，當(dāng)你咬開(kāi)水蜜桃時(shí)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(shuō)明自由水有什么功能？②回憶初中所學(xué)的知識(shí)，植物光合作用需要水的參與嗎？這又說(shuō)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(kāi)血漿的血細(xì)胞很快就會(huì)死亡，這又說(shuō)明自由水可以為細(xì)胞提供什么環(huán)境？自由水，糖類(lèi)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(yùn)送營(yíng)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(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物水自由水結(jié)合水增強(qiáng)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(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成，氫原子以共用電子對(duì)與氧原子結(jié)合。由于氧具有比氫更強(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)及電子的不對(duì)稱(chēng)性分布，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。一個(gè)水分子的氧端和另一個(gè)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(dòng)性。

2.常溫下水有流動(dòng)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(duì)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(duì)生命活動(dòng)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(qiáng)度低，便于儲(chǔ)藏B.氫鍵的存在，使水的溫度相對(duì)不易改變，對(duì)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(lèi)、發(fā)育階段、組織器官種類(lèi)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(lái)臨過(guò)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(shuō)法錯(cuò)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(dòng)的C.a/b上升，細(xì)胞代謝水平增強(qiáng)D.b/a下降，細(xì)胞抵抗寒冷的能力增強(qiáng)√思考：將種子直接在酒精燈火焰上燃燒，燒盡時(shí)會(huì)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(wú)機(jī)鹽1、存在形式——大多數(shù)以離子形式存在陽(yáng)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(wú)機(jī)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(wú)機(jī)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(guò)多都可能影響生命活動(dòng)。注意點(diǎn)：任務(wù)三：分析以下實(shí)例，說(shuō)明無(wú)機(jī)鹽的什么作用？植物體缺Mg會(huì)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(huì)導(dǎo)致貧血？從這兩個(gè)實(shí)例，嘗試概括無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)鹽是某些復(fù)雜化合物的重要組成成分人體內(nèi)缺Na+會(huì)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(wú)力等。哺乳動(dòng)物的血液中Ca2+含量過(guò)低，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀。從上述實(shí)例，嘗試概括無(wú)機(jī)鹽還有怎樣的生理功能？維持生物體的正常生命活動(dòng)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(yùn)動(dòng)后會(huì)產(chǎn)生乳酸或攝入較多酸性食物后為什么不會(huì)出現(xiàn)酸中毒？生理鹽水是指與哺乳動(dòng)物血漿和淋巴液等滲的無(wú)機(jī)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(huì)保持原有的形態(tài)，若放到清水中，則會(huì)吸水漲破。這兩個(gè)實(shí)例，又能說(shuō)明無(wú)機(jī)鹽有怎樣的生理功能？無(wú)機(jī)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(wú)機(jī)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①M(fèi)g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(dòng)①Na＋缺乏會(huì)引發(fā)肌肉酸痛、無(wú)力等；②血液中Ca2＋的含量太低，會(huì)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(jìn)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(shí)驗(yàn)方案：觀察含全部營(yíng)養(yǎng)的培養(yǎng)液中去掉該元素前后的植株生長(zhǎng)情況任務(wù)四：探究無(wú)機(jī)鹽X是否為植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需設(shè)計(jì)思路：以Fe為例將生長(zhǎng)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(zhǎng)加入Fe元素再培養(yǎng)缺乏癥消失則Fe為植物生長(zhǎng)必需元素則Fe不是植物生長(zhǎng)必需元素實(shí)驗(yàn)組中加入Fe的目的是二次對(duì)照，使實(shí)驗(yàn)組前后對(duì)照，以增強(qiáng)說(shuō)服力。該方案也可用于檢測(cè)某種礦質(zhì)元素是否是植物正常生長(zhǎng)的必需元素。每組放入的植物不能是一株，因?yàn)橐恢曛参锎嬖谂既恍?。空白?duì)照對(duì)照組：植物+完全培養(yǎng)液實(shí)驗(yàn)組：植物+缺X培養(yǎng)液自身對(duì)照對(duì)照組：缺X培養(yǎng)液（加入X之前）實(shí)驗(yàn)組：加入無(wú)機(jī)鹽X后1.無(wú)機(jī)鹽對(duì)于維持生物體的生命活動(dòng)具有重要作用。下列有關(guān)生物體內(nèi)無(wú)機(jī)鹽的敘述不正確的是

A.細(xì)胞中的無(wú)機(jī)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?yàn)樗删S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(shí)輸入葡萄糖鹽水是常見(jiàn)的治療方法D.缺鐵會(huì)導(dǎo)致哺乳動(dòng)物血液運(yùn)輸O2的能力下降√2.在某地的馬拉松比賽中，香蕉是沿途補(bǔ)給站的標(biāo)配，其中富含的鉀離子能夠增強(qiáng)神經(jīng)和肌肉的興奮性，強(qiáng)化肌力及肌耐力。該事實(shí)說(shuō)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(jī)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(duì)于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)具有重要作用√3．下列