高中生物《第2節(jié) 細胞中的無機物》課件三套

第2節(jié)細胞中的無機物第2章組成細胞的分子

無機鹽對維持細胞的正常形態(tài)起重要作用。

3.為什么觀察動物和人的細胞時，要將其放入相應濃度的生理鹽水中。成分質量濃度/（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新課導入運動員飲料的化學成分表

1.水是細胞中含量最多的物質一、水在生物體中的含量知識海洋細胞中的水化合物質量分數(shù)/%水占70-90無機鹽占1-1.5蛋白質占7-10脂質占1-2糖類和核酸占1-1.5

2.不同生物含水量不同水生生物＞陸生生物陰生植物＞陽生植物

3.同一生物不同器官含水量不同幼嫩器官＞老熟器官生長器官＞休眠器官

谷物干種子中水的含量為13%～15%，而水母體內的含水量竟高達97%。沒有水就不會有生命。知識海洋

4.同一生物不同發(fā)育時期，含水量不同嬰幼兒＞成年及老年男性＞女性知識海洋幼兒和成人體內的含水量二、水的存在形式與功能？形式自由水結合水定義細胞中絕大部分的水以______的形式存在，可以自由流動。與_________________相結合的水。含量約占細胞內全部水分的95.5%。約占細胞內全部水分的4.5%。功能①細胞內的良好______；②參與許多______________；③為細胞提供液體環(huán)境；④運送__________和代謝廢物。是細胞結構的重要組成成分。實例剛收獲的種子在曬干過程中散失的主要是

水。（種子仍有生命力）曬干的種子加熱時試管壁上出現(xiàn)的水珠主要是

水。（種子不再萌發(fā)）游離細胞內的固體物質溶劑生物化學反應營養(yǎng)物質自由結合知識海洋三、水的存在形式對生命活動有影響嗎？自由水和結合水可相互轉變。一般代謝越旺盛，自由水含量越_____；結合水含量越高，抗性相對較_____。高強能與水結合的物質：蛋白質、淀粉、纖維素。結合水不蒸發(fā)、不能析離、無流動性和溶解性，不參與反應。自由水易蒸發(fā)、加壓力可析離、具有流動性、溶解性、參與反應。知識海洋

幼小的植物體內自由水比例減小時，植物代謝強度降低，生長緩慢；自由水比例增大時，機體代謝活躍，生長迅速。這說明了_________________________________________________________________。

自由水是良好的溶劑，它是各種代謝反應的介質，并參與某些代謝反應階段Ⅰ階段Ⅱ階段Ⅲ種植后時間→種子休眠鮮重→干種子知識海洋

1.水為什么適合做溶劑？（注重概念之間的聯(lián)系、學科交叉）水分子由2個氫原子以共價鍵與1個氧原子結合，氧比氫更強吸引共用電子，供氧的一端稍帶負電荷，氫的一端稍帶正電荷，水分子的空間結構和電子的不對稱分布，成為極性分子，易與帶正或負電荷的分子（或離子）結合，水是良好溶劑。當一個水分子的氧端（負電性區(qū)）靠近另一個水分子的氫端（正電性區(qū)）靜電吸引的弱引力稱為氫鍵，弱氫鍵易被破壞，只能維持極短時間，這樣氫鍵不斷斷裂、形成，在常溫下維持液態(tài)，有流動性。水分子之間的氫鍵弱，使水有較高的比熱容，即水溫不易改變，這對于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性很重要。調溫。結構決定功能生物學觀點：知識海洋因為很多種物質是極性的，易溶于極性的水分子。溶液中的離子鹽晶體水是良好溶劑知識海洋氫分子(H2)氧分子(O2)水分子(H2O)物質由分子組成原子分子組成氫原子(H)氧原子(O)知識海洋水是帶有氫鍵的極性分子高極性高比熱高蒸發(fā)熱冰密度低內聚力（1）水分子具有極性，這使水成為最佳溶劑。（2）由于水分子之間的氫鍵，使得水具有緩和溫度變化的作用。（3）水是生化反應（細胞代謝）的介質，也是生物體內主要的運輸介質。概念：為什么生物體的生命活動離不開水？知識海洋

當溫度下降時：（1）植物吸水減少，含水量下降，細胞內親水性膠體增多，使結合水含量相對提高，而自由水含量相對減少，結合水不易結冰和蒸騰，避免結冰，從而使植物抗寒性加強。（2）植物生長停止，減少糖的消耗，同時植物體內大量淀粉水解成可溶性糖，使植物體內的可溶性糖含量增多，提高細胞液濃度，使冰點降低，提高植物抗凍性。

2.植物為什么有抗凍性？

越冬作物減少灌溉，可提高作物對低溫的抗性。知識海洋

3.正確區(qū)分自由水、結合水和代謝水

自由水

結合水生物體內的水細胞間水細胞內水調節(jié)體溫結合水自由水維持細胞或生物體固有形態(tài)良好溶劑運輸物質參與代謝反應的介質細胞或生物體結構成分

含量影響細胞代謝強度，含量越大，新陳代謝越旺盛。

在生物體內或細胞內與蛋白質、多糖等物質相結合，失去流動性。是細胞結構的重要組成成分，不能溶解其他物質，不參與代謝作用。結合水賦予各種組織、器官一定形狀、硬度和彈性，因此某些組織器官的含水量雖多（如人的心肌含水79%），仍呈現(xiàn)堅韌的形態(tài)。知識海洋

自由水和結合水在一定條件下可以相互轉化，如血液凝固時，部分自由水轉變成結合水。代謝水是指生物體內的有機物過程中產生的水。在人和動物體內起重要作用，如成人每天約排出300mL的代謝水，以維持內環(huán)境的平衡，又如鳥胚胎在封閉的卵殼內發(fā)育成雛鳥所需的水，就是靠鳥蛋中貯藏的營養(yǎng)物質氧化產生的代謝水。

1.人體某些組織的含水量雖然近似，但形態(tài)卻不相似。如心肌含水量約為79%，而呈堅韌的狀態(tài)，血液約含水82%，則是川流不息的液態(tài)。對這種形態(tài)差異的正確解釋是？

心肌中的水主要是結合水，血液中的水主要是自由水，可以自由流動。應用探究

2.下圖曲線能正確反映大豆種子萌發(fā)至幼苗過程中細胞內自由水與結合水的比值（縱坐標）變化的是（）

A.a

B.b

C.c

D.d解析：

種子在萌發(fā)之前，處于休眠狀態(tài)，代謝很弱，細胞中的水主要以結合水形式存在，自由水與結合水的比值較?。环N子在萌發(fā)之后，自由水逐漸增多，代謝旺盛，至發(fā)育成幼苗，自由水含量趨于穩(wěn)定，所以自由水與結合水的比值不斷增大，最終達到一個正常穩(wěn)定的水平。B應用探究

3.下列符合自由水生理功能的是（）

A.作為溶劑，只能使無機鹽成為離子狀態(tài)

B.溶解、運輸營養(yǎng)物質和代謝廢物

C.與細胞內其他物質結合

D.細胞結構的組成成分

解析：

自由水在細胞中以游離的形式存在，是細胞內的良好溶劑，許多物質溶解在自由水中。多細胞生物的細胞大都浸潤在以水為基礎的液體環(huán)境（如血漿、組織液）中，營養(yǎng)物質的吸收、運輸和代謝廢物的排出，都離不開這部分水。與其他物質結合，參與細胞結構的水是結合水。B應用探究

P21點燃小麥種子燒盡時灰白色的灰燼是什么？無機鹽細胞中的無機鹽知識海洋

1.存在形式：細胞中大多數(shù)無機鹽以________的形式存在。

2.功能：（1）維持細胞和生物體的__________，如哺乳動物的血液中若鈣離子含量太低，會出現(xiàn)_______等癥狀。（2）維持細胞的____________。離子生命活動抽搐酸堿平衡知識海洋人體細胞脫水或吸水漲大都將引起病變，對患急性腸炎造成的嚴重脫水的病人，要輸入0.9%的NaCl溶液來維持細胞水分代謝的平衡。質量分數(shù)為0.9%的氯化鈉溶液的濃度，正是人體細胞所處液體環(huán)境的濃度，所以叫生理鹽水。當人體需要補充鹽溶液或輸入藥物時，應輸入生理鹽水或用生理鹽水作為藥物的溶劑，以保證人體細胞的生活環(huán)境維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。知識海洋

水和_________與其他物質共同承擔起構建細胞、參與細胞生命活動等重要功能。

Fe2+是血紅蛋白成分，Mg2+是葉綠素成分，

I-是甲狀腺激素的成分，P是ATP、磷脂、核酸的成分。

Na+：細胞外液滲透壓（興奮，Na+內流）；

K+：細胞內液滲透壓（靜息，K+外流）（神經調節(jié)）。無機鹽為何夏天中暑了要喝淡鹽水？大量出汗排出無機鹽血鈣低血液中紅細胞的血紅蛋白含鐵

汗液的主要成分是水，也含有無機鹽和尿素等物質?？崾罴竟?jié)，室外作業(yè)的工人出汗多，水、無機鹽被排出，造成體內水、無機鹽的含量減少。失水過多，會脫水而危及生命。生物體內無機鹽離子必須保持一定的比例，這對維持細胞內的滲透壓和酸堿平衡很重要，這是生物體進行正常生命活動必要的條件。大量出汗后，除補充水分外，還應該補充無機鹽，所以應喝鹽汽水。缺鈣為什么會抽搐？為什么有缺鐵性貧血？知識海洋葉綠素分子血紅蛋白分子血紅素知識海洋無機鹽功能每日需要量缺乏引起的疾病過量引起的疾病Fe是血紅蛋白、細胞色素及含鐵酶類的成分。10～20mg缺鐵性貧血

色素性肝變硬；鐵質沉著病Ca促進牙齒和骨骼生長，凝血作用，調節(jié)神經肌肉的敏感性等。0.4～1.5g骨骼畸形；抽搐

白內障；膽結石；粥樣硬化Zn是若干跟消化有關的酶的結構中心。10～15mg侏儒癥；生殖腺功能受影響

金屬煙霧發(fā)燒癥Na體液的主要組成成分，調節(jié)體液滲透壓。1.6～5gAddison病等K使生長正常，保持肌肉功能正常，維持離子濃度平衡、調節(jié)體液滲透壓。2～4g心律異常等Addison病知識海洋功能（四方面）實例1.參與并維持生物體的生命活動血液中鈣鹽的含量過低就會抽搐興奮的產生與傳導過程與K+、Na+有關2.維持生物體內滲透壓的平衡Na+、Cl－對細胞外液滲透壓起重要作用K＋則對細胞內液滲透壓起決定作用3.維持生物體內的酸堿平衡人血漿中的HCO3－、HPO42－等對血漿pH的穩(wěn)定起重要作用4.細胞內某些復雜化合物的重要組成成分Mg2+是葉綠素分子必需的成分Fe2+是血紅蛋白的主要成分知識海洋

1.科學工作者研究了鈣和硼對某種植物花粉粒萌發(fā)和花粉管生長的影響，結果如下圖所示。下列結論與結果不相符的是（）

A.鈣和硼對花粉萌發(fā)和花粉管生長都有同樣的影響

B.適宜濃度的硼或鈣明顯有利于花粉萌發(fā)或花粉管生長

C.鈣對花粉管生長有明顯影響，而在一定范圍內幾乎不影響花粉的萌發(fā)

D.硼對于花粉萌發(fā)有明顯影響，而在一定范圍內幾乎不影響花粉管生長解析：分析圖可知，鈣濃度對花粉管的生長在一定范圍內有促進作用，超過一定范圍就是抑制作用，A錯誤；適宜濃度的鈣有利于花粉管的生長，適宜濃度的硼有利于花粉的萌發(fā)，B正確；分析圖曲線可知，鈣對花粉管生長有明顯影響，而一定范圍內幾乎不影響花粉粒的萌發(fā)，C正確；硼對于花粉粒萌發(fā)有明顯影響，而一定范圍內幾乎不影響花粉管生長，D正確。A花粉萌發(fā)率與花粉管生長速度花粉管生長速度花粉萌發(fā)率鈣的濃度花粉萌發(fā)率與花粉管生長速度花粉萌發(fā)率花粉管生長速度硼的濃度應用探究

2.英國醫(yī)生塞達尼·任格在對離體蛙心進行的實驗中發(fā)現(xiàn)，用不含鈣的生理鹽水灌注蛙心，收縮不能維持。用含有少量鈣和鉀的鈉鹽溶液灌流時，蛙心可持續(xù)跳動數(shù)小時。實驗說明鈣鹽（）

A.是細胞中某些復雜化合物的重要組成成分

B.對維持生物體的生命活動有重要作用

C.對維持細胞的形態(tài)有重要作用

D.為蛙心的持續(xù)跳動提供能量B應用探究

3.生長在含鹽量高、干旱土壤中的鹽生植物，通過在液泡中貯存大量的Na＋而促進細胞吸收水分，該現(xiàn)象說明液泡內的Na＋參與（

）

A.調節(jié)滲透壓

B.組成體內化合物

C.維持正常pH

D.提供能量A應用探究

4.幾十年前，新西蘭有一個牧場的大片牧草長勢很弱，有的甚至發(fā)黃枯萎，即使用了大量的N、P、K肥也無濟于事。后來，人們偶然發(fā)現(xiàn)牧場內的一小片牧草長得十分茂盛，原來這一片“綠洲”的附近有一座鉬礦，礦工每天上下班總是抄近路走，他們的鞋子踩過的地方，牧草綠油油的，經過科學家的化驗和分析，一公頃牧草只需150克鉬就足夠了。為什么？應用探究課堂總結第2節(jié)細胞中的無機物2.2細胞中的無機物

2004年1月24日美國“勇氣號”登陸火星表面尋找水的蹤跡。經過認真分析拍攝的照片，美國宇航局聲稱火星上曾被水淹沒過。為什么科學家在為尋找火星上是否有水而努力？找到了水又能說明什么呢？水——生命之源細胞中的水水：占85%~90%無機鹽：占1%~1.5%脂類：占1%~2%蛋白質：占7%~10%核酸和糖共占1%~1.5%水是細胞中含量最多的化合物無機化合物有機化合物細胞中的水不同生物體的含水量

水母97%藻類90%魚類80—85%蛙78%高等植物60—80%哺乳動物65%生物種類不同含水量不同：水生生物>陸生生物細胞中的水同一生物在生長發(fā)育的不同時期，含水量也不同：幼年>成年>老年細胞中的水

人體各組織器官的含水量比較在不同的組織、器官中，水的含量也不相同牙齒10%骨骼22%骨骼肌76%心臟79%血液83%細胞中的水

細胞中水的存在形式及功能形式定義特點功能自由水以游離的形式存在，可以自由流動可流動、易蒸發(fā)、易散失1.是細胞內的良好溶劑2.參與細胞內的生化反應3.運輸營養(yǎng)和代謝廢物4.為細胞提供液體生活環(huán)境結合水與細胞內其他化合物相結合的水不流動、不易散失、含量較穩(wěn)定是細胞結構的重要成分細胞中的水把種子曬干，種子就變輕了，那主要是失去了什么？把曬干的種子再用火烘烤，試管中會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？細胞中的水1.比較新鮮種子和干種子誰的新陳代謝相對旺盛？自由水含量高，代謝旺盛2.同體積的水和同體積的果汁放入冰箱中誰最先結冰？請你推測一下，自由水多還是結合水多，生物體的抗旱、抗寒、抗熱能力強？結合水含量越高，抗性相對較強細胞中的水自由水與結合水的關系1.在一定條件下可以相互轉化2.兩者的相對含量(自由水/結合水)影響生物組織細胞的代謝速率①自由水/結合水的比值高，細胞代謝旺盛，但抗逆性差。②自由水/結合水的比值低，細胞代謝緩慢，抗逆性強。結合水代謝旺盛代謝緩慢自由水（發(fā)芽、溫度升高）（冬眠、曬干、溫度降低）細胞中的無機鹽1.存在形式：大多數(shù)以離子的形式存在陽離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。陰離子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。2.含量：很少，僅占細胞鮮重的1％～1.5％

但是在細胞中有極其重要的作用細胞中的無機鹽1.為什么缺鐵會導致貧血？2.植物缺鎂會影響光合作用，為什么？現(xiàn)在有許多食鹽都是加碘的。為什么要在食鹽中加碘？無機鹽是細胞和生物體中某些化合物重要組成成分細胞中的無機鹽1.“腰酸背痛腿抽筋，請服用鈣中鈣高鈣片”，請問鈣對人體有什么重要作用？碳酸鈣是動物和人體的骨骼、牙齒中的重要成分，血液中Ca2+能降低肌肉