高中生物課件（新教材人教版2019）必修一2-2細(xì)胞中的無機(jī)物

§2-2細(xì)胞中的無機(jī)物組成細(xì)胞的分子問題探討喝運(yùn)動(dòng)飲料主要給身體補(bǔ)充水。水在細(xì)胞中起什么作用？水在細(xì)胞中的作用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分；水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，許多種物質(zhì)必須溶解在水中，細(xì)胞內(nèi)的許多化學(xué)反應(yīng)也都需要有水的參與；多細(xì)胞生物體的絕大多數(shù)細(xì)胞必須浸潤在以水為基礎(chǔ)的液體環(huán)境中；通過水在生物體內(nèi)的流動(dòng)，可以把營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到各個(gè)細(xì)胞，同時(shí)，也把各個(gè)細(xì)胞在代謝中產(chǎn)生的廢物運(yùn)送到排泄器官或者直接排出體外?？傊?，各種生物體的一切生命活動(dòng)，都離不開水。討論右側(cè)是某種運(yùn)動(dòng)員飲料的化學(xué)成分表。請回憶初中所學(xué)有知識，結(jié)合此表討論以下問題。運(yùn)動(dòng)員飲料的化學(xué)成分表成分質(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問題探討表中哪些成分屬于無機(jī)鹽？為什么要在運(yùn)動(dòng)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？表中的氯化鈉、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(dòng)員在運(yùn)動(dòng)中會(huì)大量出汗，出汗時(shí)人體會(huì)排出大量無機(jī)鹽，所以要給他們補(bǔ)充無機(jī)鹽。無機(jī)鹽可以調(diào)節(jié)細(xì)胞的生命活動(dòng)，也是許多有機(jī)物的重要組成成分。討論右側(cè)是某種運(yùn)動(dòng)員飲料的化學(xué)成分表。請回憶初中所學(xué)有知識，結(jié)合此表討論以下問題。運(yùn)動(dòng)員飲料的化學(xué)成分表成分質(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水的含量水(70%～90%)蛋白質(zhì)(7%～10%)糖類和核酸(1%～1.5%)脂質(zhì)(1%～2%)無機(jī)鹽(1%～1.5%)組成細(xì)胞的主要化合物及相對含量分析左側(cè)“組成細(xì)胞的主要化合物及相對含量”圖，能得出水的含量具有什么特點(diǎn)？思考水是活細(xì)胞中含量最多的化合物。水的含量分析上表中的數(shù)據(jù)，能得出什么結(jié)論？思考幾種不同生物體的含水量生物水母魚類蛙哺乳動(dòng)物藻類高等植物水含量%9780-8578659060-80生物體的含水量隨著生物種類的不同有所差別，一般為60%~95%，水母的含水量達(dá)到97%。水生＞陸生。高等植物60～80%水的作用水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑H2O水的分子式OHH×·×·····－＋＋水的電子式及結(jié)構(gòu)模型Na+Cl－NaCl在水中電離后與水分子結(jié)合水分子由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與氧原子結(jié)合。氧具有比氫更強(qiáng)的吸引共用電子的能力，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。水的作用參與細(xì)胞內(nèi)的許多生物化學(xué)反應(yīng)光合作用細(xì)胞呼吸水的作用多細(xì)胞生物體的絕大多數(shù)細(xì)胞生活的液體環(huán)境水的作用有助于物質(zhì)的運(yùn)輸把營養(yǎng)物質(zhì)運(yùn)送到各個(gè)細(xì)胞。把代謝廢物運(yùn)送到排泄器官或者直接排出體外。水的存在形式項(xiàng)目自由水結(jié)合水定義絕大部分的水呈游離狀態(tài)，可以自由流動(dòng)，叫作自由水。一部分水與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)（蛋白質(zhì)、多糖等）相結(jié)合，叫作結(jié)合水。含量大約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的95.5%大約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%。作用自由水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑；結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分。特點(diǎn)在正常情況下，細(xì)胞內(nèi)自由水所占的比例越大，細(xì)胞的代謝就越旺盛。結(jié)合水越多，細(xì)胞抵抗干旱和寒冷等不良環(huán)境的能力就越強(qiáng)。北方冬小麥在冬天來臨前，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)自由水過多導(dǎo)致結(jié)冰而損害自身。將種子曬干就是減少了其中自由水的量而使其代謝水平降低，便于儲(chǔ)藏。無機(jī)鹽的存在形式少數(shù)無機(jī)鹽在生物體內(nèi)又是以什么形式存在的呢？思考少數(shù)無機(jī)鹽是以化合物的形式存在于生物體內(nèi)，如動(dòng)物牙齒和骨骼的中的Ca是以Ca3(PO4)2、CaCO3等形式存在。大多數(shù)無機(jī)鹽以離子形式存在：含量較多的陽離子有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。含量較多的陰離子有Cl－、SO42+、PO43－、HCO3－等。無機(jī)鹽的含量水(70%～90%)蛋白質(zhì)(7%～10%)糖類和核酸(1%～1.5%)脂質(zhì)(1%～2%)無機(jī)鹽(1%～1.5%)組成細(xì)胞的主要化合物及相對含量分析左側(cè)“組成細(xì)胞的主要化合物及相對含量”圖，能得出什么結(jié)論？思考無機(jī)鹽是細(xì)胞中含量很少的無機(jī)物，僅占細(xì)胞鮮重的1%～1.5%?！舅伎肌び懻摗繜o機(jī)鹽的作用資料1：右下圖是葉綠素分子和血紅素分子的結(jié)構(gòu)示意圖。植物缺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，而葉綠素的分子結(jié)構(gòu)中不能缺少的元素之一就是Mg。Mg是葉綠素的組成元素之一，因此，它對于光合作用具有重要意義。缺Mg使葉綠素的形成受到阻礙，進(jìn)而影響光合作用。葉綠素分子的結(jié)構(gòu)示意圖血紅素分子的結(jié)構(gòu)示意圖【思考·討論】無機(jī)鹽的作用資料1：右下圖是葉綠素分子和血紅素分子的結(jié)構(gòu)示意圖。有一種貧血癥叫缺鐵性貧血，為什么缺鐵會(huì)導(dǎo)致貧血？討論人體內(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(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的貧血癥。葉綠素分子的結(jié)構(gòu)示意圖血紅素分子的結(jié)構(gòu)示意圖【思考·討論】無機(jī)鹽的作用資料2：植物在缺乏N、P、K等營養(yǎng)物質(zhì)時(shí)會(huì)出現(xiàn)各種癥狀，因此生產(chǎn)過程中常要給植物施肥。玉米在生長過程中缺乏P，植株就會(huì)特別矮小，根系發(fā)育差，葉片小呈暗綠偏紫色。植物缺P常表現(xiàn)為生長發(fā)育不正常，這說明什么？分析為什么植物體缺P會(huì)影響其生長發(fā)育。討論這說明了P對于植物正常的生長發(fā)育是必不可少的。P作為植物生長發(fā)育所必需的大量元素之一，是許多重要化合物（如核酸、ATP等）和生物膜等的重要組成成分，也在光合作用和呼吸作用等與能量代謝有關(guān)的反應(yīng)中扮演重要角色。當(dāng)P供應(yīng)不足時(shí)，核酸的合成會(huì)受到影響，并會(huì)波及蛋白質(zhì)的合成，還會(huì)影響體內(nèi)糖類的代謝。因此，缺乏P的植株會(huì)由于糖類代謝障礙而出現(xiàn)葉片顏色異常，并且長得矮小、結(jié)實(shí)率低。無機(jī)鹽的作用無機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜化合物的重要組成成分，也是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組分。Mg是構(gòu)成葉綠素的元素。Fe是構(gòu)成血紅素的元素。P是組成細(xì)胞膜、細(xì)胞核的重要成分，也是細(xì)胞必不可少的許多化合物的成分。APCPTPAPGP···細(xì)胞核的核酸分子中含P組成細(xì)胞膜的磷脂分子中含P磷脂分子無機(jī)鹽的作用許多種無機(jī)鹽對于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)都有重要作用。無機(jī)鹽對于生命活動(dòng)也是必不可少的。例如，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)肌肉酸痛無力等，因此，當(dāng)大量出汗排出過多的無機(jī)鹽后，應(yīng)多喝淡鹽水。如果哺乳動(dòng)物的血液中Ca2+的含量太低，動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀。無機(jī)鹽的作用許多種無機(jī)鹽對于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)都有重要作用。無機(jī)鹽對于生命活動(dòng)也是必不可少的。例如，