2.2 細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物-2024-2025學(xué)年高一生物同步課件（人教版2019必修1）

知識(shí)回顧1.組成細(xì)胞的化合物有

、

、

、

、

、

；其中含量最多的化合物是

。2.上述化合物屬于無(wú)機(jī)物的是

。水無(wú)機(jī)鹽蛋白質(zhì)脂質(zhì)核酸糖類(lèi)水水和無(wú)機(jī)鹽問(wèn)題探討右側(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？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(lèi)10檸檬酸10檸檬香精0.8NaCl1.0KCl0.1NaH2PO40.1KH2PO40.1NaHCO30.1運(yùn)動(dòng)員飲料的化學(xué)成分表1.說(shuō)出水在細(xì)胞中的存在形式和作用。（重點(diǎn)）2.背誦無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式和主要作用。（重點(diǎn)）2.2細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物學(xué)習(xí)目標(biāo)1.水的含量特點(diǎn)。（從細(xì)胞內(nèi)化合物、不同生物、生物不同發(fā)育期、生物體不同部位等方面思考）2.水具有哪些特性？嘗試解釋水能成為良好的溶劑及具有流動(dòng)性的原因。3.水在細(xì)胞的存在形式有的哪些？功能有哪些？并舉出相應(yīng)例子。4.自由水和結(jié)合水的比例與細(xì)胞的代謝強(qiáng)度、抗逆性有什么關(guān)系？自學(xué)指導(dǎo)一閱讀課本20-21頁(yè)，回答下面的問(wèn)題（5min）一、細(xì)胞中的水1.含量活細(xì)胞中含量最多化合物。生物體的含水量隨著生物種類(lèi)的不同有所差別，一般為60%~95%。在不同情況下細(xì)胞含水量的高低(填“>”或“<”)：①生物種類(lèi)：水生生物含水量____陸生生物含水量。②生長(zhǎng)發(fā)育階段：幼兒____成年；幼嫩部分____成熟部分。③組織器官種類(lèi)與代謝程度：牙齒____骨骼____血液。><>><2.水的特性①水是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。由于氧原子具有比氫原子更強(qiáng)的吸引共用電子的能力，使氧原子一端稍帶負(fù)電荷，氫原子一端稍帶正電荷。這種電子分布不均勻的分子叫做極性分子。由于水分子的極性,帶正電荷或負(fù)電荷的分子和離子都容易與水結(jié)合，因此水是良好的溶劑。2.水的特性②水具有流動(dòng)性由于水分子的極性，一個(gè)水分子的負(fù)電區(qū)(氧端)與另一個(gè)水分子的正電區(qū)(氫端)之間通過(guò)靜電吸引形成一種弱的引力，這種弱的引力稱(chēng)為氫鍵。氫鍵易被破壞，也易形成，這樣水中的氫鍵不斷地?cái)嚅_(kāi)，又不斷地形成，使水在常溫下能夠維持液體的狀態(tài)，具有流動(dòng)性。③水的溫度相對(duì)不容易發(fā)生改變。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)不容易改變，這種特性，對(duì)于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要。3.水在細(xì)胞中的存在形式②結(jié)合水：①自由水：與細(xì)胞內(nèi)其他化合物(蛋白質(zhì)、多糖)相結(jié)合的水。（占全部水的4.5%）以游離的形式存在，可以自由流動(dòng)（占全部水的95.5%）特點(diǎn)：可流動(dòng)，易蒸發(fā)，有溶解性特點(diǎn)：不易散失、失去流動(dòng)性和溶解性4.水的功能例：許多物質(zhì)能夠在水中溶解。①細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑例：水參與光合作用、細(xì)胞呼吸、水解反應(yīng)等。②參與細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)例：血液運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與代謝廢物③為細(xì)胞提供液體環(huán)境例：絕大多數(shù)細(xì)胞，必須浸潤(rùn)在以水基礎(chǔ)的液體環(huán)境中。④運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)與代謝廢物例：與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)結(jié)合⑤緩和溫度的變化⑥是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分增強(qiáng)細(xì)胞代謝結(jié)合水：增強(qiáng)細(xì)胞的抗逆性自由水5.自由水與結(jié)合水的關(guān)系a.兩者的相對(duì)含量(自由水/結(jié)合水)影響生物組織的細(xì)胞代謝速率→細(xì)胞代謝增強(qiáng)如：萌發(fā)的種子→細(xì)胞代謝減弱，抗逆性增強(qiáng)如：曬干的種子，自由水減少，利用儲(chǔ)存；冬小麥在冬季來(lái)臨時(shí)，結(jié)合水增多，自由水減少，增強(qiáng)抗凍能力。衰老的細(xì)胞內(nèi)水分含量減少，細(xì)胞萎縮，體積減小，細(xì)胞代謝速率減慢。自由水結(jié)合水上升下降結(jié)合水自由水溫度↓溫度↑b.自由水與結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)換1.種子萌發(fā)時(shí)，需要吸收水分，增加

含量。2.種子貯存前，曬干是為了減少

含量，降低

速率，以延長(zhǎng)貯存時(shí)間。3.越冬作物減少灌溉，是為了減少

含量，提高作物抗低溫的能力。自由水自由水代謝自由水生活與應(yīng)用小麥種子萌發(fā)過(guò)程中吸水量隨時(shí)間變化的趨勢(shì)如圖所示。閱讀課本P21-22，完成以下問(wèn)題（5min）：1.無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中存在形式及含量。2.結(jié)合課本P22思考·討論及以下實(shí)例總結(jié)無(wú)機(jī)鹽的生理功能。（1）思考·討論3題（2）廣告詞“腰酸背痛腿抽筋，請(qǐng)服新鈣中鈣高鈣片”。（3）在以動(dòng)物細(xì)胞為材料的實(shí)驗(yàn)中，常常需要用生理鹽水（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液），可以改用9%或0.09%的NaCl溶液?jiǎn)?？為什?（4）如果你吃了大量的酸性水果或者酸性飲料，你的血液會(huì)變酸嗎？自學(xué)指導(dǎo)二1、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽以離子形式存在陽(yáng)離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等陰離子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等僅占細(xì)胞鮮重的1％－1.5％少數(shù)無(wú)機(jī)鹽以化合物形式存在比如牙齒和骨骼中的碳酸鈣；Fe構(gòu)成的血紅素；Mg構(gòu)成的葉綠素等。思考與討論（1）為什么植物缺Mg會(huì)影響到光合作用？（2）為什么缺Fe會(huì)導(dǎo)致缺鐵性貧血？（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？為什么植物體缺P(pán)會(huì)影響其生長(zhǎng)發(fā)育。鐵是血紅蛋白的重要組分鎂是葉綠素的重要組分功能1：組成細(xì)胞中的某些復(fù)雜化合物P對(duì)于植物正常的生長(zhǎng)發(fā)育是必不可少的。P是組成細(xì)胞膜、細(xì)胞核的重要成分一種葉綠素分子（局部）血紅素分子（局部）2、無(wú)機(jī)鹽的生理功能（4）“腰酸背痛腿抽筋，請(qǐng)服新鈣中鈣高鈣片”缺鈣導(dǎo)致抽搐等癥狀。功能2：維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)如果鈣離子含量太高，會(huì)出現(xiàn)肌無(wú)力。缺鈉會(huì)引起神經(jīng)、肌肉細(xì)胞興奮性降低，肌肉酸痛、無(wú)力。（5）在以動(dòng)物細(xì)胞為材料的實(shí)驗(yàn)中，常常需要用生理鹽水（質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液），可以改用9%或0.09%的NaCl溶液?jiǎn)?？為什?9%失水皺縮0.09%吸水膨脹0.9%正常形態(tài)功能3：維持細(xì)胞的滲透壓平衡（正常形態(tài)）（補(bǔ)充筆記）如：多細(xì)胞動(dòng)物細(xì)胞，Na+主要維持_________滲透壓，

K+主要維持__________滲透壓細(xì)胞外液細(xì)胞內(nèi)液（6）如果你吃了大量的酸性水果或者酸性飲料，你的血液會(huì)變酸嗎？不會(huì)功能4：維持細(xì)胞的酸堿平衡酸性食物堿性食物常見(jiàn)緩沖對(duì):H2CO3/HCO3-我是實(shí)驗(yàn)員如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明某種或某幾種無(wú)機(jī)鹽是這種植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的？探究植物必需無(wú)機(jī)鹽的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路探究某一種無(wú)機(jī)鹽是否為植物必需無(wú)機(jī)鹽，一般利用溶液培養(yǎng)法，具體設(shè)計(jì)思路如下：(1)對(duì)照組：_____________________→正常生長(zhǎng)。(2)實(shí)驗(yàn)組

實(shí)驗(yàn)組加入X鹽的目的是______________________________，以增強(qiáng)說(shuō)服力。植物＋完全培養(yǎng)液X不是必需無(wú)機(jī)鹽X是必需無(wú)機(jī)鹽二次對(duì)照(使實(shí)驗(yàn)組前后對(duì)照)我是實(shí)驗(yàn)員實(shí)驗(yàn)材料：小麥幼苗、完全培養(yǎng)液、缺鎂培養(yǎng)液、廣口瓶、量筒等。提出問(wèn)題：小麥幼苗生長(zhǎng)是否需要Mg2+？實(shí)驗(yàn)過(guò)程：（1）取兩只廣口瓶，編號(hào)甲、乙，分別加入100ML的完全培養(yǎng)液和____________________;(2)在甲、乙兩瓶中分別栽入__________________相同的小麥幼苗并置于________________的環(huán)境條件下培養(yǎng)；（3）一段時(shí)間后，觀察_______________________________;實(shí)驗(yàn)結(jié)果：甲中小麥苗__________，乙種小麥苗葉片變黃。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：_________________________________________。100ML缺鎂培養(yǎng)液長(zhǎng)勢(shì)和數(shù)量適宜且相同生長(zhǎng)正常小麥幼苗生長(zhǎng)需要Mg2+甲、乙兩瓶中小麥苗生長(zhǎng)狀況我是實(shí)驗(yàn)員即時(shí)訓(xùn)練1、人體的牙齒和骨骼中含有磷酸根離子，說(shuō)明無(wú)機(jī)鹽所具有的生理功能之一是（

）A.重要化合物的組分B.維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)C.維持細(xì)胞的正常形態(tài)D.維持細(xì)胞的酸堿平衡A2、植物如果缺少磷肥，根系發(fā)育不良，植株生長(zhǎng)矮小，葉子呈蘭綠色。說(shuō)明無(wú)機(jī)鹽所具有的生理功能之一是（

）

A.重要化合物的組分