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

第二章

組成細(xì)胞的分子

第2節(jié)

細(xì)胞中的無機(jī)物火星的生命探尋之路化合物水無機(jī)鹽蛋白質(zhì)脂質(zhì)糖類核酸所占比例%70-901-1.57-101-21-1.5【資料1】活細(xì)胞中各化合物的含量百分比【資料2】不同生物體的含水量水母97%藻類90%蛙78%高等植物60-80%哺乳動物65%水是活細(xì)胞中含量最多的化合物不同生物體內(nèi)含水量不同，一般水生生物含水量多于陸生生物一、細(xì)胞中的水【資料3】同種生物體在不同生長發(fā)育期的含水量【資料4】同一生物體不同組織、器官含水量組織器官牙齒

血液含水量（%）10227983同種生物體在不同生長發(fā)育期的含水量不同同一生物體不同組織、器官含水量不同一、細(xì)胞中的水1.水的作用切西瓜時流出的汁水主要是什么形式的水？哪些物質(zhì)溶解其中？說明自由水有什么功能？①細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑植物光合作用需要水的參與嗎？說明自由水有什么功能？②參與生物化學(xué)反應(yīng)一、細(xì)胞中的水血液中自由水較多，根據(jù)血液功能判斷自由水的功能？血液是由血細(xì)胞和血漿組成，離開血漿的血細(xì)胞很快就會死亡。說明自由水還具有什么作用？③運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物④為細(xì)胞提供液體環(huán)境1.水的作用一、細(xì)胞中的水水為什么能成為細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑呢？一、細(xì)胞中的水結(jié)構(gòu)功能決定2.水分子結(jié)構(gòu)和理化特性(1)水是極性分子(結(jié)構(gòu)1)帶有正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子)都容易與水結(jié)合。水是良好的溶劑(理化特性1)一、細(xì)胞中的水(2)分子間能形成氫鍵(結(jié)構(gòu)2)

氫鍵易被破壞，也易形成，這樣水中的氫鍵不斷地斷開，又不斷地形成，使水在常溫下能夠維持液體的狀態(tài)。水具有流動性(理化特性2)

由于氫鍵的存在，水具有較高的比熱容，這就意味著水的溫度相對不容易改變，水的這種特性，對于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要。水具有較高的比熱容(理化特性3)一、細(xì)胞中的水2.水分子結(jié)構(gòu)和理化特性

心臟和血液的含水量很接近為何心臟呈固態(tài)而血液卻呈流動的液態(tài)？含水量79%

含水量83%思考討論：一、細(xì)胞中的水3.水在細(xì)胞中存在的形式自由水：以游離形式存在，可以自由流動，占95％以上。結(jié)合水：與細(xì)胞內(nèi)其它物質(zhì)如蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)）相結(jié)合，約占4.5％。細(xì)胞中的水的存在形式自由水結(jié)合水自由水結(jié)合水一、細(xì)胞中的水4.水的生理功能④①②③

是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。（2）結(jié)合水（1）自由水（許多物質(zhì)溶解在水中）（光合作用、呼吸作用）（如血液運(yùn)輸氧氣和二氧化碳）（如血細(xì)胞生活在血漿中）細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑參與細(xì)胞內(nèi)許多生物化學(xué)反應(yīng)運(yùn)輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物為細(xì)胞提供液體環(huán)境

存在形式主要是水與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合，失去流動性和溶解性。一、細(xì)胞中的水→細(xì)胞代謝增強(qiáng)，抗逆性減弱→細(xì)胞代謝減弱，抗逆性增強(qiáng)如:曬干的種子，自由水減少，利于儲存；冬小麥在冬季來臨時，結(jié)合水增多，自由水減少增強(qiáng)抗凍能力。a.兩者的相對含量(自由水/結(jié)合水)影響細(xì)胞代謝速率。自由水結(jié)合水上升下降5.自由水與結(jié)合水的關(guān)系正常情況下，細(xì)胞內(nèi)自由水所占比例越大，細(xì)胞的代謝就越強(qiáng)；細(xì)胞中結(jié)合水越多，細(xì)胞抵抗干旱和寒冷等不良環(huán)境的能力越強(qiáng)。一、細(xì)胞中的水結(jié)合水自由水b.自由水與結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)換溫度降低a.水果放入冰箱冷藏時，部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。溫度升高b.烘干種子時，部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水散失掉。

小麥種子儲存前要曬干，丟失的是什么水？能萌發(fā)嗎？曬干的種子再烘干，丟失的是什么水？還能萌發(fā)嗎？低溫時自由水轉(zhuǎn)化成結(jié)合水這對植物生存有什么意義？防止凍害結(jié)合水比例越高，抗寒能力越強(qiáng)。一、細(xì)胞中的水5.自由水與結(jié)合水的關(guān)系問題探討：水的存在及其功能的探究將種子放在陽光下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一、細(xì)胞中的水將種子放在試管中，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)合水問題探討：水的存在及其功能的探究注：自由水也會失去一、細(xì)胞中的水1.含量:

2.存在方式:很少

1%-1.5%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-等細(xì)胞中的元素主要以化合物的形式存在二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽資料1:3.無機(jī)鹽的功能1.植物體缺Mg會影響光合作用，為什么？Mg是葉綠素的組成元素之一，缺Mg使葉綠素的合成受阻，進(jìn)而影響光合作用。因此，它對于光合作用具有重要意義。二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽資料1:2.有一種貧血癥叫做缺鐵性貧血癥，為什么缺Fe會導(dǎo)致貧血？人體內(nèi)血紅蛋白和紅細(xì)胞的減少都可以導(dǎo)致貧血。血紅蛋白的分子結(jié)構(gòu)不能缺少的一種元素就是Fe。缺Fe會導(dǎo)致血紅蛋白的合成障礙，從而引起貧血。缺鐵性貧血是一種常見的貧血。

功能①：無機(jī)鹽是構(gòu)成細(xì)胞中某些復(fù)雜化合物的重要組成成分。二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽3.無機(jī)鹽的功能資料2:血液中含Ca2+太低-抽搐功能②：維持細(xì)胞和生物體正常的生命活動。血液中含Ca2+太高-肌無力Na+缺乏——神經(jīng)、肌肉興奮性降低，引發(fā)肌肉酸痛無力等。二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽3.無機(jī)鹽的功能進(jìn)行劇烈運(yùn)動之后,會感到腰酸、膝蓋酸等。這是因為運(yùn)動時產(chǎn)生了乳酸,但體液中的PH并沒有明顯降低,還維持在7.35-7.45。乳酸＋NaHCO3

乳酸鈉＋H2CO3功能③：無機(jī)鹽能維持細(xì)胞和生物體的酸堿平衡。呼吸排出資料3CO2＋H2O無機(jī)離子如H2CO3/NaHCO3等組成重要的緩沖體系來調(diào)節(jié)并維持pH平衡。二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽3.無機(jī)鹽的功能在正常情況下,人體細(xì)胞所處液體環(huán)境的濃度為0.9%(等滲溶液),

為患者輸入0.9%的氯化鈉溶液有利于維持機(jī)體的滲透壓平衡。。功能④：無機(jī)鹽能維持細(xì)胞和生物體正常滲透壓資料49%0.09%皺縮膨脹二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽生理功能舉例①M(fèi)g是構(gòu)成

的元素；②Fe是構(gòu)成

的元素；

①Na＋缺乏會引發(fā)肌肉酸痛、無力等；②哺乳動物血液中Ca2＋的含量太低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀①滲透壓的平衡；②酸堿平衡；葉綠素血紅素維持細(xì)胞和生物體的生命活動二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽3.無機(jī)鹽的功能組成某些復(fù)雜化合物維持生物體內(nèi)的平衡例1：問題探討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？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)動員飲料的化學(xué)成分表①細(xì)胞內(nèi)的

；②參與細(xì)胞內(nèi)的

；③為細(xì)胞提供

；④運(yùn)送

和

；良好溶劑營養(yǎng)物質(zhì)代謝廢物生物化學(xué)反應(yīng)液體環(huán)境二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽成分質(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)動員飲料的化學(xué)成分表2.表中哪些成分屬于無機(jī)鹽？為什么在運(yùn)動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？氯化鈉、氯化鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀、碳酸氫鈉等都屬于無機(jī)鹽，它們在飲料中以離子的形式存在。運(yùn)動員在運(yùn)動中會大量出汗，出汗時人體會排出大量無機(jī)鹽，所以要給他們補(bǔ)充無機(jī)鹽。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)動員飲料的化學(xué)成分表2.表中哪些成分屬于無機(jī)鹽？為什么在運(yùn)動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？①無機(jī)鹽是細(xì)胞中某些化合物的重要組成成分。②能維持細(xì)胞和生物體正常的生命活動;③能維持細(xì)胞和生物體的酸堿平衡。④能維持細(xì)胞正常滲透壓。例3：血液中的Ca2+含量太低時，神經(jīng)肌肉的興奮性升高而出現(xiàn)抽搐，這一事實說明Ca2+的生理功能之一是()A.構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分

B.維持細(xì)胞的正常形態(tài)

C.維持細(xì)胞的正常生理功能

D.調(diào)節(jié)細(xì)胞的酸堿平衡C例4：下列與無機(jī)鹽的功能無關(guān)的是()A.是某些重要復(fù)雜化合物的成分B.是細(xì)胞中能源物質(zhì)之一C.能維持生物體的生命活動D.能維持細(xì)胞的形態(tài)和功能B例5：在患急性腸炎時，要及時注射生理鹽水；不慎受傷后，要用0.9%的鹽水清潔傷口；在高溫作業(yè)時，要喝淡鹽水。以下各項中屬于以上三種做法的主要原因依次是()①消毒②維持水分代謝平衡③維持無機(jī)鹽代謝的平衡④降溫

⑤是細(xì)胞的等滲溶液并有清潔作用A.①②④

B.③②⑤

C.②⑤③ D.②③④C實驗：探究某種礦質(zhì)元素是否是植物生長的必需元素.

植物分兩組對照組：

培養(yǎng)液實驗組：

培養(yǎng)液植物正常生長X為植物生長的

元素出現(xiàn)缺乏癥X為植物生長的

元素生長狀況相同的正常同種完全缺X的完全非必需必需如何讓實驗更嚴(yán)謹(jǐn)？思考加入X元素再培養(yǎng)缺乏癥消失注：即包含植物生長所需的所有元素，不能用蒸餾水。

“焦邊”是由缺鉀所引起的植物葉片邊緣出現(xiàn)枯黃色的現(xiàn)象。請完善實驗步驟探究小麥“焦邊”是由缺鉀導(dǎo)致的，準(zhǔn)備以下材料用具：若干株長勢基本相同的小麥幼苗、濃度相同的全素培養(yǎng)液、缺鉀全素培養(yǎng)液等。(1)實驗步驟：①取兩只廣口瓶，編號為甲、乙。在甲瓶加入100mL的全素培養(yǎng)液，向乙瓶中加入

；②將

分別栽種在甲、乙培養(yǎng)瓶中；③在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時間，觀察

；缺鉀全素培養(yǎng)液長勢基本相同的小麥幼苗小麥葉片是否出現(xiàn)“焦邊”現(xiàn)象注：實驗題用詞盡量從題干中提取。100mL(等量)隨機(jī)均分為兩組隨堂演練(2)實驗結(jié)果與結(jié)論：①若甲瓶的小麥幼苗正常生長，

，

則說明小麥葉片“焦邊”是由缺鉀引起的；②若

，

則說明小麥葉片“焦邊”不是由缺鉀引起的。(3)通過實驗證實“焦邊”是由缺鉀導(dǎo)致的，為增強(qiáng)實驗的說服力，

在上述實驗的基礎(chǔ)上如何改進(jìn)完善？