2.2+細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物+課件+【知識(shí)精講精研】高一上學(xué)期生物人教版必修1

回顧1.大量元素有哪些？2.微量元素有哪些？細(xì)胞中的元素主要以_________形式存在。3.細(xì)胞中化合物的分類？含量？4.還原糖檢測(cè)試劑是？怎么使用？實(shí)驗(yàn)結(jié)果是？5.蛋白質(zhì)檢測(cè)試劑是？怎么使用？實(shí)驗(yàn)結(jié)果是？6.脂肪檢測(cè)試劑是？怎么使用？實(shí)驗(yàn)結(jié)果是？

第2章組成細(xì)胞的分子

第2節(jié)

細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物學(xué)習(xí)目標(biāo)（熟背）：1.水在細(xì)胞中以什么形式存在？各種形式的水具有哪些重要作用？2.為什么細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽含量很少，作用卻很重要？（無(wú)機(jī)鹽的作用有哪些？生命活動(dòng)離不開(kāi)水干燥的種子必須吸足水才能萌發(fā)人的胚胎也要浸潤(rùn)在羊水中發(fā)育仙人掌身處干旱的環(huán)境，它那肥碩的變態(tài)莖中仍貯存著大量的水分。1.細(xì)胞、生物體內(nèi)含水量特點(diǎn)細(xì)胞中含量最多的化合物是水不同生物體內(nèi)的含水量不同同一生物的不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的含水量不同同一生物不同組織或器官的含水量不同一、細(xì)胞中的水固態(tài)液態(tài)氣態(tài)自然界中水的存在形式：?jiǎn)栴}1.細(xì)胞中的水是以什么形式存在的，各個(gè)形式水的含量是怎樣的？（P21）問(wèn)題2.不同形式的水起的作用是什么？（P20-21）問(wèn)題3.不同形式的水所占比例不同，導(dǎo)致細(xì)胞的代謝以及耐抗能力是怎樣的？（P21）閱讀教材P20-P21中的內(nèi)容，思考以上幾個(gè)問(wèn)題自由水：結(jié)合水：特點(diǎn)：容易流動(dòng)，容易蒸發(fā)。特點(diǎn)：不能自由流動(dòng)，也不易散失、失去流動(dòng)性和溶解性。2.水在細(xì)胞中的存在形式含量：約占細(xì)胞內(nèi)全部水的95％以上。含量：約占細(xì)胞內(nèi)全部水的4.5％。以游離形式存在，可以自由流動(dòng)的水與細(xì)胞內(nèi)其它物質(zhì)相結(jié)合的水資料1：細(xì)胞中有一種水可以與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合，水失去流動(dòng)性和溶解性。資料2：水是光合作用的原料，呼吸作用和許多有機(jī)物的合成和分解都需要水的參與。資料3：組織細(xì)胞必需浸潤(rùn)在組織液中，紅細(xì)胞必須浸潤(rùn)在血液中，淋巴細(xì)胞必須浸潤(rùn)在淋巴中。

結(jié)合水：水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分。自由水：水參與細(xì)胞內(nèi)的許多生物化學(xué)反應(yīng)。自由水：為細(xì)胞生活提供液體環(huán)境。資料4：物質(zhì)必須溶于水中才能被細(xì)胞吸收利用。資料5：水在生物體內(nèi)流動(dòng)，把營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到各個(gè)細(xì)胞，同時(shí)也把各個(gè)細(xì)胞在新陳代謝中產(chǎn)生的代謝廢物，運(yùn)送到排泄器官或者直接排出體外。

自由水：水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑。自由水：水可以運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。3.水的特性和生理功能結(jié)構(gòu)功能決定共用電子對(duì)共用電子對(duì)負(fù)電荷正電荷正電荷極性分子結(jié)構(gòu)功能決定水參與細(xì)胞內(nèi)哪些生化反應(yīng)植物有氧呼吸的原料植物光合作用的原料蛋白質(zhì)的水解過(guò)程多糖的水解過(guò)程4.自由水和結(jié)合水的關(guān)系自由水所占比例越大細(xì)胞的代謝越旺盛結(jié)合水所占比例越大抵抗干旱和寒冷等不良環(huán)境的能力（抗逆性）越強(qiáng)自由水結(jié)合水相互轉(zhuǎn)換自由水和結(jié)合水的比值比值大比值小新陳代謝旺盛，但抗逆性較差新陳代謝緩慢，但抗逆性較強(qiáng)自由水和結(jié)合水的比值抗逆性代謝強(qiáng)度比較項(xiàng)目自由水結(jié)合水概念含量特點(diǎn)功能關(guān)系①細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑②參與細(xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)③為細(xì)胞提供液體環(huán)境④運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分容易流動(dòng)，容易蒸發(fā)不能自由流動(dòng)，也不易散失、失去流動(dòng)性和溶解性細(xì)胞中絕大部分的水以游離的形式存在，可以自由流動(dòng)在細(xì)胞內(nèi)與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的95.5%約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%判斷：以下實(shí)例中水主要以什么形式存在？（1）切西瓜時(shí)流出的瓜汁水（2）雞蛋清里的水（3）血液中的水（4）心肌中的水（3）新鮮小麥種子曬干時(shí)丟失的水？（4）曬干后的種子烘烤后，試管壁上的水自由水結(jié)合水自由水結(jié)合水結(jié)合水自由水將烘干的蠶豆種子點(diǎn)燃，最終會(huì)得到的灰白色灰燼是什么？

無(wú)機(jī)鹽

有機(jī)物可燃燒，無(wú)機(jī)鹽不能燃燒。為什么要在運(yùn)動(dòng)員喝的飲料中添加無(wú)機(jī)鹽？無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞的生活中起什么作用？成分質(zhì)量濃度/（g·L-1）蔗糖30其他糖類10檸檬酸10檸檬香精0.8氯化鈉1.0氯化鉀0.1磷酸二氫鈉0.1磷酸二氫鉀0.1碳酸氫鈉0.1運(yùn)動(dòng)員飲料化學(xué)成分表1.無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的主要存在形式：——離子形式陽(yáng)離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等；陰離子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等；很少，僅占細(xì)胞鮮重的1％－1.5％二、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽2.無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的含量：

植物體光合作用不能缺少葉綠素，而葉綠素的分子結(jié)構(gòu)中不能缺少的元素之一就是Mg，缺Mg時(shí)葉綠素的形成受阻，從而影響光合作用，因此Mg對(duì)于植物體進(jìn)行光合作用有重要意義。3.無(wú)機(jī)鹽的功能

人類貧血癥中有缺少紅細(xì)胞和缺少血紅蛋白兩種類型，它們都可導(dǎo)致貧血。血紅素是血紅蛋白的重要組成部分，而血紅素的結(jié)構(gòu)中不能缺少的一種元素就是Fe，當(dāng)Fe缺乏時(shí)，血紅素就不能合成，從而發(fā)生缺鐵性貧血。3.無(wú)機(jī)鹽的功能功能1：參與構(gòu)成某些結(jié)構(gòu)和復(fù)雜的化合物。P是組成植物細(xì)胞的重要元素，細(xì)胞膜、細(xì)胞核中都含有P元素，P也是很多酶的組成部分，它能促進(jìn)細(xì)胞分裂，對(duì)根系的發(fā)育有很大的促進(jìn)作用。P也參與了植物體內(nèi)很多重要的代謝過(guò)程，如光合作用、糖類的合成等。3.無(wú)機(jī)鹽的功能功能2：維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)。血液中Ca2+含量過(guò)高則導(dǎo)致肌無(wú)力，含量過(guò)低則導(dǎo)致抽搐等癥狀。大家都有這樣的體會(huì)，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(méi)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\

NaHCO3NaH2PO4\Na2HPO4

3.無(wú)機(jī)鹽的功能功能3：維持細(xì)胞的酸堿平衡。生理鹽水：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液。高于0.9%低于0.9%皺縮膨脹3.無(wú)機(jī)鹽的功能功能4：維持細(xì)胞內(nèi)外的滲透壓（維持生物體的水鹽平衡）組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)和某些復(fù)雜的化合物維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)

→葉綠素

→血紅蛋白維持細(xì)胞的滲透壓Na+

、K+、Cl-等血鈣過(guò)高→肌無(wú)力血鈣過(guò)低→抽搐Mg2+無(wú)機(jī)鹽生理作用Fe2+維持細(xì)胞的酸堿平衡HPO42-、HCO3-等細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物水無(wú)機(jī)鹽自由水結(jié)合水①良好的溶劑②參與生化反應(yīng)

③為細(xì)胞提供液體環(huán)境

④運(yùn)輸養(yǎng)料和廢物細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分自由水比值高：代謝旺盛結(jié)合水比值高：代謝緩慢，抗逆性強(qiáng)相互

轉(zhuǎn)化比值關(guān)系功能功能存在形式離子或化合物細(xì)胞和生物體的重要組成成分維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)功能維持細(xì)胞內(nèi)外滲透壓和細(xì)胞的酸堿平衡小結(jié)1．我國(guó)政府啟動(dòng)的“醬油補(bǔ)鐵工程”是繼“食鹽加碘”后的又一項(xiàng)全民營(yíng)養(yǎng)工程，“補(bǔ)鐵”和“加碘”分別可以預(yù)防

(

)A．缺鐵性貧血、地方性甲狀腺腫B．夜盲癥、壞血病C．腳氣病、佝僂病D．呆小癥、肢端肥大癥A2．正常人體長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)動(dòng)后，排出大量汗液，一旦嚴(yán)重缺水，會(huì)感到肌肉無(wú)力，下面相關(guān)解釋和措施，不恰當(dāng)?shù)氖?/p>

(

)A．很可能是缺乏Na＋引起的神經(jīng)、肌肉細(xì)胞興奮性降低的原因B．及時(shí)補(bǔ)充高濃度糖水和礦泉水C．及時(shí)補(bǔ)充淡鹽水D．出汗后衣服上的白色汗?jié)n是含有Na＋、Ca2＋的無(wú)機(jī)鹽B3．下列有關(guān)水和無(wú)機(jī)鹽的敘述，不正確的有（）①水能溶解、運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物②細(xì)胞中無(wú)機(jī)鹽含量很少且大多數(shù)是以化合物形式存在③哺乳動(dòng)物的血液中鈣離子含量過(guò)高，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀④無(wú)機(jī)鹽可以為人體生命活動(dòng)提供能量⑤休眠種子與萌發(fā)種子相比，結(jié)合水與自由水的比值更?、奕钡鈺?huì)引起兒童佝僂病A．六項(xiàng) B．五項(xiàng) C．四項(xiàng) D．三項(xiàng)B4．在對(duì)離體的蛙心進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，用不含鈣的生理鹽水灌注蛙心，收縮過(guò)程不能維持；用含有少量鈣鹽溶液灌注時(shí)，蛙心可持續(xù)跳動(dòng)數(shù)小時(shí)，該實(shí)驗(yàn)說(shuō)明鈣鹽(

)A．是細(xì)胞中某些重要化合物的組成部分B．對(duì)維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用C．對(duì)維護(hù)細(xì)胞的形態(tài)有重要作用D．為蛙心的持續(xù)跳動(dòng)提供能量B5.結(jié)合下列曲線，下列有關(guān)無(wú)機(jī)物在生物體內(nèi)含量的說(shuō)法，錯(cuò)誤的是(

)A、曲線①可表示人體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值隨年齡的變化B、曲線②可以表示細(xì)胞呼吸速率隨自由水與結(jié)合水比值的變化C、曲線③可以表示一粒新鮮的玉米種子在烘箱中被烘干的過(guò)程中，種子內(nèi)無(wú)機(jī)鹽的相對(duì)含量變化D、曲線①可以表示人從幼年到成年體內(nèi)水含量的變化C設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：證明鎂是玉米幼苗生長(zhǎng)發(fā)育所必需的。材料用具：完全培養(yǎng)液甲、缺鎂的完全培養(yǎng)液乙、適當(dāng)?shù)娜萜骱凸潭ú牧?、長(zhǎng)勢(shì)相似的玉米幼苗、含鎂的無(wú)機(jī)鹽。（1）方法步聚①將長(zhǎng)勢(shì)相似的玉米幼苗分成數(shù)量相同的兩組A和B組;②

;③

。（2）實(shí)驗(yàn)預(yù)期：

。（3）為進(jìn)一步驗(yàn)證鎂一定是必需的無(wú)機(jī)鹽，還應(yīng)增加的實(shí)驗(yàn)步驟是

。結(jié)果是

。在A組容器中加入完全營(yíng)養(yǎng)液甲、B組加入缺鎂的完全營(yíng)養(yǎng)液乙在光照、溫度相同的情況下培養(yǎng)一段時(shí)間后觀察A容器內(nèi)的玉米幼苗生長(zhǎng)正常；B容器內(nèi)的玉米幼苗生長(zhǎng)不正常在B容器內(nèi)再加入一定量的含鎂的無(wú)機(jī)鹽B容器內(nèi)的玉米幼苗生長(zhǎng)恢復(fù)正常

課堂提升---設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)（1）空白對(duì)照對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)組：植物+完全培養(yǎng)液植物+缺X培養(yǎng)液（2）自身對(duì)照對(duì)照組：實(shí)驗(yàn)組：缺X培養(yǎng)液(加入X之前)加入無(wú)機(jī)鹽X后控制變量和設(shè)計(jì)對(duì)照實(shí)驗(yàn)。見(jiàn)教材P78。[隨堂檢測(cè)]卷柏的耐旱力極強(qiáng)，一旦失去水分供應(yīng)，就將枝葉卷曲抱團(tuán)，失去綠色，根能自行從土壤分離，卷縮似拳狀，隨風(fēng)移動(dòng)，這時(shí)的卷柏幾乎沒(méi)有生命現(xiàn)象，但只要根系在水中浸泡后就又可舒展，變得翠綠可人。(1)干旱時(shí)，卷柏體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值如何變化？(2)干枯的卷柏吸收水分后，恢復(fù)生長(zhǎng)，代謝變得旺盛，原因是什么？提示：干枯的卷柏吸收水分后，自由水含量增多。自由水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑；水可作為反應(yīng)物，參與許多生物化學(xué)反應(yīng)；自由水還具有運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的功能。(3)總結(jié)自由水含量和代謝強(qiáng)度的關(guān)系。提示：一般來(lái)說(shuō)，自由水含量越高，細(xì)胞的代謝越旺盛。(4)在冬季來(lái)臨之前，隨著氣溫逐漸下降，卷柏體內(nèi)自由水的含量降低，結(jié)合水的比例升高，能有效地防止細(xì)胞內(nèi)結(jié)冰，增加抗寒能力，這說(shuō)明自由水的含量和抗逆性的關(guān)系是什么？提示：一般來(lái)說(shuō)，自由水含量越低，結(jié)合水相對(duì)含量越高，植物的抗逆性就越強(qiáng)。提示：降低一種葉綠素分子（局部）血紅素分子（局部）無(wú)機(jī)物：無(wú)機(jī)物是無(wú)機(jī)化合物的簡(jiǎn)稱，通常指不含碳元素的化合物。但少數(shù)含碳的化合物，如一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、氰化物等也屬于無(wú)機(jī)物。是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑。參與細(xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)。為細(xì)胞生活提供液體環(huán)境。運(yùn)輸養(yǎng)料和代謝廢物（物質(zhì)運(yùn)輸）。自由水：結(jié)合水：是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分。(主要與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合)一些物質(zhì)的比熱容單位:J/（kg·℃）物質(zhì)比熱容物質(zhì)比熱容水4.2×103鋁0.88×103酒精2.4×1