2.2細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物 課件高一上學(xué)期生物人教版必修1

第2章組成細(xì)胞的分子

雕刻的石像無(wú)論多么栩栩如生，人們也不會(huì)認(rèn)為它是生物。生物體是由細(xì)胞構(gòu)成的，石頭當(dāng)然不是。細(xì)胞和石頭都是由分子組成的，為什么細(xì)胞能表現(xiàn)出生命的特征呢？是因?yàn)榧?xì)胞內(nèi)有什么非物質(zhì)的“活力”因素嗎？是細(xì)胞里含有特殊的“生命元素”嗎？是組成細(xì)胞的分子有什么特殊之處嗎？

研究組成細(xì)胞的分子，實(shí)際上就是在探尋生命的物質(zhì)基礎(chǔ)，幫助我們建立科學(xué)的生命觀。第2節(jié)細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物目標(biāo)01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。教學(xué)目標(biāo)02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。

右側(cè)是某種運(yùn)動(dòng)員飲料的化學(xué)成分表。請(qǐng)回憶初中所學(xué)知識(shí)，結(jié)合此表討論以下問(wèn)題。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(dòng)員飲料的化學(xué)成分表問(wèn)題探討討論：2、表中哪些成分屬于無(wú)機(jī)鹽？為什么要在運(yùn)動(dòng)員

喝水的飲料中添加無(wú)機(jī)鹽？無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞的生

活中起什么作用？為什么科學(xué)家在為尋找火星上是否有水而努力？找到水又能說(shuō)明什么？各種生物體的一切生命活動(dòng)都離不開(kāi)水。水生生物>陸生生物水母97%藻類90%魚(yú)類80-85%蛙78%高等植物60-80%哺乳動(dòng)物65%結(jié)論一：

生物種類不同，含水量不同，一般是60%-95%一、生物體中的水80%以上77%52~58%60~65%41~45%

結(jié)論二：同一生物不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期，含水量不同。幼嫩>成熟幼年>成年>老年一、生物體中的水99%83%79%76%84%

結(jié)論三：同種生物的不同組織、器官，含水量不同。一、生物體中的水組成細(xì)胞的主要化合物及相對(duì)含量1、水是活細(xì)胞中含量最多的化合物。二、細(xì)胞中的水

心臟的含水量為79%，血液的含水量為83%，二者含水量相近，為何心臟呈堅(jiān)韌的形態(tài)而血液卻呈流動(dòng)的液態(tài)？看教材P20~21找出下列問(wèn)題的答案：水的存在形式有哪些？其特點(diǎn)、含量、功能分別是什么？存在形式特點(diǎn)含量功能呈游離狀態(tài)，可自由流動(dòng)與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)相結(jié)合約4.5%細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分約95.5%①細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑；②參與細(xì)胞內(nèi)的許多生化反應(yīng)；③為細(xì)胞提供液體環(huán)境；④運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物自由水結(jié)合水2、水的存在形式及功能：二、細(xì)胞中的水

右側(cè)是某種運(yùn)動(dòng)員飲料的化學(xué)成分表。請(qǐng)回憶初中所學(xué)知識(shí)，結(jié)合此表討論以下問(wèn)題。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(dòng)員飲料的化學(xué)成分表①構(gòu)成細(xì)胞（結(jié)構(gòu)）的重要成分②細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑③參與細(xì)胞內(nèi)的許多生物化學(xué)反應(yīng)④為細(xì)胞提供液體環(huán)境⑤運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物問(wèn)題探討討論：

水分子結(jié)構(gòu)模型為什么水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑？水分子由2個(gè)氫原子和1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)的吸引共用電子對(duì)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)稱分布，使得水分子成為一個(gè)極性分子。帶有正電荷或負(fù)電荷的分子（或離子）都容易與水結(jié)合，因此，水是良好的溶劑。二、細(xì)胞中的水因?yàn)椋核菢O性分子，帶正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子）

都容易與之結(jié)合，故是良好溶劑水分子之間靠氫鍵結(jié)合示意圖為什么水具有流動(dòng)性？

由于水分子的極性，當(dāng)一個(gè)水分子的氧端（負(fù)電性區(qū)）靠近另一個(gè)水分子的氫端（正電性區(qū)）時(shí)，它們之間的靜電吸引作用就形成一種弱的引力，這種弱的引力稱為氫鍵。每個(gè)水分子可以與周圍水分子靠氫鍵相互作用在一起。氫鍵比較弱，易被破壞，只能維持極短時(shí)間，這樣氫鍵不斷地?cái)嗔?，又不斷地形成，使水在常溫下能夠維持液體狀態(tài)，具有流動(dòng)性。二、細(xì)胞中的水因?yàn)椋核肿又g靠氫鍵連接，氫鍵不斷地?cái)嗔?，又不斷地形成?/p>

使水在常溫下能夠維持液體的狀態(tài)。

水分子之間靠氫鍵結(jié)合示意圖為什么說(shuō)水對(duì)維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要？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(duì)不容易發(fā)生改變，水的這種特性，對(duì)于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要。學(xué)科交叉比熱容是熱力學(xué)中常用的一個(gè)物理量，它指單位質(zhì)量的某種物質(zhì)升高（或下降）單位溫度所吸收（或放出）的熱量。二、細(xì)胞中的水因?yàn)椋核哂休^高的比熱容，使水的溫度相對(duì)不容易發(fā)生改變。二、細(xì)胞中的水3、水的特點(diǎn)：(1)水是極性分子：帶有正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子)都容易與水

結(jié)合，因此水是

。(2)水分子之間靠氫鍵相互作用在一起。①水分子之間靠氫鍵連接，氫鍵比較

，易被

，只能維持

極短時(shí)間，這樣氫鍵不斷地?cái)嗔眩植粩嗟匦纬?，使水在常溫?/p>

能夠維持

狀態(tài)，具有流動(dòng)性。

②由于氫鍵的存在，使水具有較高的

，使水的溫度相對(duì)

發(fā)生改變，對(duì)于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要。良好的溶劑弱破壞液體比熱容不容易將種子放在陽(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將干種子放在試管中，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①曬干的種子，自由水減少，

代謝減弱，不容易萌發(fā)，利

于種子儲(chǔ)存。種子萌發(fā)時(shí)，

吸收水分，自由水增多，代

謝增強(qiáng)，利于種子萌發(fā)。②烘干的種子，經(jīng)過(guò)加熱，失

去結(jié)合水，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)被破

壞，不能萌發(fā)。實(shí)例1：曬干的種子能夠長(zhǎng)期保存，浸泡吸水后能夠萌發(fā)，據(jù)此推斷

自由水和結(jié)合水的比值與細(xì)胞的代謝之間有什么關(guān)系？實(shí)例2：植物在冬天來(lái)臨前，自由水比例逐漸降低，結(jié)合水比例逐漸

上升，以避免氣溫下降時(shí)自由水過(guò)多導(dǎo)致結(jié)冰而損害自身。

這表明自由水和結(jié)合水的含量與生物的抗逆性有什么關(guān)系？比值高自由水結(jié)合水比值低

代謝旺盛，

代謝緩慢，但抗逆性差但抗逆性強(qiáng)生物的抗逆性是指生物具有的抵抗不利環(huán)境的某些性狀，如抗寒、抗旱、抗鹽、抗病蟲(chóng)害等。實(shí)例2還說(shuō)明：自由水和結(jié)合水在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。4、自由水與結(jié)合水的關(guān)系：二、細(xì)胞中的水(1)自由水和結(jié)合水在一定條件下可相互轉(zhuǎn)化。(2)自由水與結(jié)合水相對(duì)含量與細(xì)胞代謝和抗逆性的關(guān)系比值高自由水結(jié)合水比值低

代謝旺盛，

代謝緩慢，但抗逆性差但抗逆性強(qiáng)

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)？

燒盡時(shí)的灰白色粉末是無(wú)機(jī)鹽，燃燒掉的物質(zhì)是有機(jī)物。1.存在形式(1)大多數(shù)以離子形式(2)少數(shù)以化合物形式陽(yáng)離子陰離子Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等2.含量無(wú)機(jī)鹽是細(xì)胞中含量很少的無(wú)機(jī)物，僅占細(xì)胞鮮重的1%-1.5%。

如：DNA中的磷酸，骨骼中的鈣等二、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽

右側(cè)是某種運(yùn)動(dòng)員飲料的化學(xué)成分表。請(qǐng)回憶初中所學(xué)知識(shí)，結(jié)合此表討論以下問(wèn)題。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(dòng)員飲料的化學(xué)成分表問(wèn)題探討討論：2、表中哪些成分屬于無(wú)機(jī)鹽？為什么要在運(yùn)動(dòng)員

喝水的飲料中添加無(wú)機(jī)鹽？無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞的生

活中起什么作用？

運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中出汗，會(huì)排出大量無(wú)機(jī)鹽。資料1

下圖是一種葉綠素分子和

血紅素分子局部結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。思考·討論無(wú)機(jī)鹽的作用①植物體缺Mg會(huì)影響光合作用，為什么？討論：光合作用的正常進(jìn)行不能缺少葉綠素，Mg是葉綠素分子的組成元素之一。缺Mg使葉綠素的形成受到阻礙，進(jìn)而影響光合作用。②有一種貧血癥叫缺鐵性貧血，為什么缺鐵會(huì)

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。血紅蛋白分子結(jié)構(gòu)不能缺少的一種元素就是Fe。缺Fe會(huì)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(jiàn)的貧血癥。血紅蛋白分子資料2

植物在缺乏N、P、K等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種癥狀，因此生產(chǎn)過(guò)程中常要給植物施肥。玉米在生長(zhǎng)過(guò)程中缺乏P，植物就會(huì)特別矮小，根系發(fā)育差，葉片小且呈暗綠偏紫色。玉米植物缺P(pán)思考·討論無(wú)機(jī)鹽的作用這說(shuō)明了P對(duì)于植物正常的生長(zhǎng)發(fā)育是必不可少的。P作為植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的的大量元素之一，是細(xì)胞膜、細(xì)胞核的重要成分，也是細(xì)胞許多重要化合物的組成成分；③植物體缺P(pán)常表現(xiàn)為生長(zhǎng)發(fā)育不正常，

這說(shuō)明什么？分析為什么植物體缺P(pán)

會(huì)影響其生長(zhǎng)發(fā)育。討論：（1）細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成成分。

人體內(nèi)Na+缺乏會(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)物的血液中必須含有一定量的Ca2+，如果Ca2+含量太低,動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀。（2）維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)。二、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽3.功能（1）組成某些復(fù)雜化合物，參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成。

（2）維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)。二、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽3.功能大家都有這樣的體會(huì),進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)后,會(huì)感到肌肉酸痛，但一段時(shí)間后又會(huì)恢復(fù)正常。這是為什么呢？（3）維持細(xì)胞和生物體的酸堿平衡。（1）組成某些復(fù)雜化合物，參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成。

（2）維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)。二、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽3.功能（3）維持細(xì)胞和生物體的酸堿平衡。（4）調(diào)節(jié)人體的滲透壓，維持細(xì)胞的正常形態(tài)0.09%9%膨脹皺縮質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的Nacl溶液人生病到醫(yī)院輸液，你知道用的生理鹽水是多少濃度的？為什么要配制這一濃度，用0.09%或9%濃度可以嗎？為什么？生理鹽水無(wú)機(jī)鹽的生理功能舉例組成某些復(fù)雜化合物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滲透壓的平衡；②酸堿平衡小結(jié)（以Mg元素為例）生長(zhǎng)狀況相同的正常同種植物分兩組甲組：缺Mg的完全培養(yǎng)液乙組：完全培養(yǎng)液出現(xiàn)缺乏癥加入Mg元素再培養(yǎng)缺乏癥消失Mg為植物生長(zhǎng)的必需元素植物正常生長(zhǎng)植物正常生長(zhǎng)Mg為植物生長(zhǎng)的非必需元素4.探究無(wú)機(jī)鹽X是否為植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的二、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽無(wú)機(jī)鹽自由水①細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物水結(jié)合水含量功能含量功能①作為細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分①某些復(fù)雜化合物的重要組成成分大多數(shù)以離子形式，少數(shù)以化合物形式存在功能含量存在形式存在形式（95.5%）（細(xì)胞鮮重的1%~1.5%）（4.5%）②增強(qiáng)細(xì)胞抗逆性④運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物②參與細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)③為絕大多數(shù)細(xì)胞提供液體環(huán)境④維持生物體內(nèi)的酸堿平衡②維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)③維持生物體內(nèi)的正常滲透壓相互轉(zhuǎn)化課堂