2020版新教材高中生物22細胞中的無機物課件新人教版必修1

1、第2節(jié)細胞中的無機物鄄城縣第一中學 張際占一、細胞中的水一、細胞中的水1.1.水的含量及特點水的含量及特點: :請依據(jù)細胞中水的存在形式及作用請依據(jù)細胞中水的存在形式及作用, ,判斷下列說法的正判斷下列說法的正誤誤: :(1)(1)水是活細胞內(nèi)含量最多的化合物。水是活細胞內(nèi)含量最多的化合物。( () )(2)(2)不同種類生物的細胞中含水量有差異不同種類生物的細胞中含水量有差異, ,同一生物不同一生物不同細胞內(nèi)含水量相同。同細胞內(nèi)含水量相同。 ( )( )提示提示: :同一生物的不同細胞內(nèi)含水量不同同一生物的不同細胞內(nèi)含水量不同, ,如人體內(nèi)的如人體內(nèi)的骨骼細胞中含水量低于心臟。骨骼細胞中含水

2、量低于心臟。(3)(3)水在細胞內(nèi)不參與細胞結(jié)構(gòu)的組成。水在細胞內(nèi)不參與細胞結(jié)構(gòu)的組成。 ( )( )提示提示: :細胞內(nèi)的水有自由水和結(jié)合水細胞內(nèi)的水有自由水和結(jié)合水, ,其中結(jié)合水是細其中結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。(4)(4)自由水可參與運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。自由水可參與運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物。( )( )(5)(5)自由水與結(jié)合水的比例與新陳代謝的強弱有關(guān)。自由水與結(jié)合水的比例與新陳代謝的強弱有關(guān)。( )( )(6)(6)各種生物的一切生命活動離不開水。各種生物的一切生命活動離不開水。 ( )( )【激疑激疑】種子被曬干后種子被曬干后, ,還含有水嗎還含有水

3、嗎? ?提示提示: :種子曬干過程中失去大量的自由水種子曬干過程中失去大量的自由水, ,但是結(jié)合水但是結(jié)合水的含量基本不變。的含量基本不變。 2.2.水的理化特性與分子結(jié)構(gòu)水的理化特性與分子結(jié)構(gòu)( (連線連線):):3.3.水的存在形式及作用水的存在形式及作用: :形式形式自由水自由水結(jié)合水結(jié)合水概念概念細胞中絕大部分的水以細胞中絕大部分的水以_的形式存在的形式存在, ,可以自由流動可以自由流動與細胞內(nèi)的其與細胞內(nèi)的其他物質(zhì)他物質(zhì)_的水的水功能功能細胞內(nèi)的細胞內(nèi)的_參與參與_為細胞提供液體環(huán)境為細胞提供液體環(huán)境運送運送_和和_是細胞結(jié)構(gòu)的是細胞結(jié)構(gòu)的_游離游離相結(jié)合相結(jié)合良好溶劑良好溶劑生物化

4、學反應(yīng)生物化學反應(yīng)營養(yǎng)物質(zhì)營養(yǎng)物質(zhì)代謝廢物代謝廢物重要組成部分重要組成部分4.4.自由水和結(jié)合水的比例與細胞代謝的關(guān)系自由水和結(jié)合水的比例與細胞代謝的關(guān)系: :(1)(1)自由水自由水/ /結(jié)合水越大結(jié)合水越大, ,細胞的代謝就越細胞的代謝就越_;_;(2)(2)結(jié)合水結(jié)合水/ /自由水越大自由水越大, ,細胞抵抗干旱和寒冷等不良環(huán)細胞抵抗干旱和寒冷等不良環(huán)境的能力就境的能力就_。旺盛旺盛越強越強二、細胞中的無機鹽二、細胞中的無機鹽1.1.存在形式和含量存在形式和含量: :2.2.功能及實例功能及實例( (連線連線):):【激疑激疑】豆芽是大豆浸水萌發(fā)的產(chǎn)物豆芽是大豆浸水萌發(fā)的產(chǎn)物, ,豆芽的

5、生長是否不需要無豆芽的生長是否不需要無機鹽機鹽? ?為什么為什么? ?提示提示: :豆芽的生長需要無機鹽豆芽的生長需要無機鹽, ,因為無機鹽在生物體內(nèi)因為無機鹽在生物體內(nèi)起重要作用。起重要作用。 知識點一細胞中水的存在形式及作用知識點一細胞中水的存在形式及作用1.1.自由水與結(jié)合水的相互轉(zhuǎn)化自由水與結(jié)合水的相互轉(zhuǎn)化: :(1)(1)條件條件: : 自由水自由水 結(jié)合水結(jié)合水(2)(2)實例實例: :烘干種子時烘干種子時, ,部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水散失掉。部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水散失掉。北方冬小麥在冬天來臨時北方冬小麥在冬天來臨時, ,部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。2.2.自由水

6、和結(jié)合水的功能驗證自由水和結(jié)合水的功能驗證: :3.3.自由水與結(jié)合水的比值與代謝、抗逆性的關(guān)系自由水與結(jié)合水的比值與代謝、抗逆性的關(guān)系: :(1)(1)圖示圖示: :(2)(2)曲線曲線: : (3)(3)在生產(chǎn)中的應(yīng)用在生產(chǎn)中的應(yīng)用: :種子萌發(fā)時種子萌發(fā)時, ,需要吸收水分需要吸收水分, ,增加自由水含量。增加自由水含量。種子儲存前曬干是為了降低自由水含量種子儲存前曬干是為了降低自由水含量, ,降低代謝速降低代謝速率率, ,以延長儲存時間。以延長儲存時間。越冬作物減少灌溉越冬作物減少灌溉, ,可提高作物對低溫的抗性?？商岣咦魑飳Φ蜏氐目剐??！舅伎妓伎加懻撚懻摗?.1.曬干的種子和烘干的種

7、子均不能萌發(fā)曬干的種子和烘干的種子均不能萌發(fā), ,原因是否相同原因是否相同? ?說出你的理由。說出你的理由。( (生命觀念、科學思維生命觀念、科學思維) )提示提示: :不同。曬干的種子不能萌發(fā)是因為自由水含量減不同。曬干的種子不能萌發(fā)是因為自由水含量減少少, ,細胞代謝減弱細胞代謝減弱, ,而烘干的種子不能萌發(fā)是因為結(jié)合而烘干的種子不能萌發(fā)是因為結(jié)合水減少水減少, ,種子細胞結(jié)構(gòu)遭到破壞。種子細胞結(jié)構(gòu)遭到破壞。 2.2.秋季秋季, ,農(nóng)民收獲的玉米需經(jīng)晾曬后才能入庫貯存。結(jié)農(nóng)民收獲的玉米需經(jīng)晾曬后才能入庫貯存。結(jié)合所學知識合所學知識, ,試分析其中的生物學道理。試分析其中的生物學道理。( (

8、科學思維、科學思維、社會責任社會責任) )提示提示: :自由水含量降低自由水含量降低, ,細胞代謝減弱細胞代謝減弱, ,可減少有機物消可減少有機物消耗耗, ,同時能防止種子發(fā)芽霉變。同時能防止種子發(fā)芽霉變?！舅仞B(yǎng)案例素養(yǎng)案例】生物體內(nèi)含水量可變化生物體內(nèi)含水量可變化, ,且自由水和結(jié)合水可相互轉(zhuǎn)化且自由水和結(jié)合水可相互轉(zhuǎn)化。如圖所示曲線錯誤的是。如圖所示曲線錯誤的是( () )【解題導引解題導引】(1)(1)明確坐標含義明確坐標含義: :縱坐標的含義不同縱坐標的含義不同, ,橫坐標表示時間橫坐標表示時間。(2)(2)分析曲線走勢分析曲線走勢: :依據(jù)橫縱坐標間的相互關(guān)系依據(jù)橫縱坐標間的相互關(guān)系

9、, ,分析曲分析曲線變化趨勢線變化趨勢, ,對照曲線得出答案。對照曲線得出答案。 【解析解析】選選D D。自由水含量與細胞代謝強度呈正相關(guān)。自由水含量與細胞代謝強度呈正相關(guān), ,細胞代謝加快細胞代謝加快, ,則自由水含量增加則自由水含量增加, ,結(jié)合水含量減少結(jié)合水含量減少,A,A項正確項正確; ;隨著年齡的增長隨著年齡的增長, ,生物體內(nèi)細胞代謝逐漸減弱生物體內(nèi)細胞代謝逐漸減弱, ,則自由水則自由水/ /結(jié)合水的值逐漸減小結(jié)合水的值逐漸減小,B,B項正確項正確; ;小麥開花后小麥開花后時間即小麥種子成熟時間越長時間即小麥種子成熟時間越長, ,小麥種子中的水分含量小麥種子中的水分含量越少越少,

10、C,C項正確項正確;9;9月至月至1111月月, ,溫度逐漸降低溫度逐漸降低, ,則植物體內(nèi)則植物體內(nèi)結(jié)合水含量相對上升結(jié)合水含量相對上升, ,而自由水含量相對下降而自由水含量相對下降, ,即結(jié)合即結(jié)合水水/ /自由水比值逐漸增強自由水比值逐漸增強, ,植物抗寒能力增強植物抗寒能力增強,D,D項錯誤。項錯誤?！痉椒ㄒ?guī)律方法規(guī)律】細胞內(nèi)水的存在形式及變化規(guī)律細胞內(nèi)水的存在形式及變化規(guī)律(1)(1)環(huán)境惡化環(huán)境惡化自由水自由水, ,結(jié)合水結(jié)合水。(2)(2)細胞衰老細胞衰老自由水自由水, ,結(jié)合水結(jié)合水。(3)(3)生命活動增強生命活動增強自由水自由水, ,結(jié)合水結(jié)合水?！舅仞B(yǎng)素養(yǎng)探究探究】情境遷

11、移情境遷移在冬季來臨時在冬季來臨時, ,隨著氣溫的逐漸降低隨著氣溫的逐漸降低, ,植物體內(nèi)發(fā)生了一植物體內(nèi)發(fā)生了一系列適應(yīng)低溫的變化系列適應(yīng)低溫的變化, ,如可溶性糖含量增加、細胞代謝減如可溶性糖含量增加、細胞代謝減弱等。研究表明弱等。研究表明, ,細胞內(nèi)溶液濃度升高細胞內(nèi)溶液濃度升高, ,冰點降低。冰點降低。 (1)(1)結(jié)合所學知識及上述信息結(jié)合所學知識及上述信息, ,解釋解釋“霜打的茄子霜打的茄子蔫兒了蔫兒了”。( (生命觀念生命觀念) )提示提示: :當外界溫度降低時當外界溫度降低時, ,茄子中的自由水含量減少茄子中的自由水含量減少, ,導導致表皮皺縮。致表皮皺縮。(2)(2)有些蔬菜

12、富含淀粉有些蔬菜富含淀粉, ,但但“霜打霜打”后的蔬菜格外后的蔬菜格外“甜甜”。請結(jié)合所學知識解釋其原因。請結(jié)合所學知識解釋其原因。( (科學思維科學思維) )提示提示: :溫度降低溫度降低, ,蔬菜中的淀粉分解為可溶性糖蔬菜中的淀粉分解為可溶性糖, ,增大了增大了細胞液濃度細胞液濃度, ,降低了細胞液的冰點降低了細胞液的冰點, ,使細胞不容易凍壞使細胞不容易凍壞, ,可溶性糖主要是葡萄糖可溶性糖主要是葡萄糖, ,所以蔬菜變甜了。所以蔬菜變甜了。【素養(yǎng)素養(yǎng)遷移遷移】生命離不開水。下列關(guān)于水的敘述不正確的是生命離不開水。下列關(guān)于水的敘述不正確的是 ( () )A.A.結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成部

13、分結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分B.B.血漿中的水大部分是自由水血漿中的水大部分是自由水C.C.肌肉細胞內(nèi)的水大部分是結(jié)合水肌肉細胞內(nèi)的水大部分是結(jié)合水D.D.自由水是細胞內(nèi)的良好溶劑自由水是細胞內(nèi)的良好溶劑 【解析解析】選選C C。一部分水與細胞內(nèi)其他物質(zhì)結(jié)合形成結(jié)。一部分水與細胞內(nèi)其他物質(zhì)結(jié)合形成結(jié)合水合水, ,結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分; ;自由水以游自由水以游離的形式存在離的形式存在, ,可以自由流動可以自由流動, ,是細胞內(nèi)的良好溶劑是細胞內(nèi)的良好溶劑, ,血血漿和肌肉細胞中大部分水都是自由水。漿和肌肉細胞中大部分水都是自由水。【補償訓練補償訓練】豌

14、豆的種子有圓粒和皺粒。圓粒種子含淀粉多豌豆的種子有圓粒和皺粒。圓粒種子含淀粉多, ,成熟時成熟時能有效地保留水分。而皺粒種子含蔗糖多能有效地保留水分。而皺粒種子含蔗糖多, ,在成熟時由在成熟時由于失水而皺縮。上述圓粒種子保留的水分和皺粒種子于失水而皺縮。上述圓粒種子保留的水分和皺粒種子失去的水分失去的水分( () ) A.A.前者主要是結(jié)合水前者主要是結(jié)合水, ,后者是自由水后者是自由水B.B.兩者主要都是結(jié)合水兩者主要都是結(jié)合水C.C.前者主要是自由水前者主要是自由水, ,后者是結(jié)合水后者是結(jié)合水D.D.兩者主要都是自由水兩者主要都是自由水【解析解析】選選A A。結(jié)合水是水在生物體和細胞內(nèi)的

15、存在狀態(tài)之一。結(jié)合水是水在生物體和細胞內(nèi)的存在狀態(tài)之一, ,是吸附和結(jié)合在是吸附和結(jié)合在有機固體物質(zhì)上的水。也就是說結(jié)合水主要是和種子中的淀粉結(jié)合在一起有機固體物質(zhì)上的水。也就是說結(jié)合水主要是和種子中的淀粉結(jié)合在一起, ,因因此圓粒種子中保留的水是結(jié)合水。自由水不被植物細胞內(nèi)膠體顆?；虼蠓肿铀藞A粒種子中保留的水是結(jié)合水。自由水不被植物細胞內(nèi)膠體顆?；虼蠓肿铀轿? ,能自由流動能自由流動, ,并起溶劑作用。皺粒種子中淀粉含量少并起溶劑作用。皺粒種子中淀粉含量少, ,蔗糖含量高蔗糖含量高, ,也就是也就是說自由水說自由水不能與淀粉不能與淀粉( (或蛋白質(zhì)或蛋白質(zhì)) )結(jié)合結(jié)合, ,它主要與

16、蔗糖溶解在一起它主要與蔗糖溶解在一起, ,因此皺粒種子因此皺粒種子失去的水分為自由水。失去的水分為自由水。知識點二無機鹽的存在形式及作用知識點二無機鹽的存在形式及作用1.1.無機鹽存在形式及作用的兩點歸納無機鹽存在形式及作用的兩點歸納: :(1)(1)無機鹽并不都以離子的形式存在無機鹽并不都以離子的形式存在, ,如骨骼中的鈣以如骨骼中的鈣以CaCOCaCO3 3的形式存在。的形式存在。(2)(2)無機鹽在細胞內(nèi)含量很低無機鹽在細胞內(nèi)含量很低, ,但其作用非常重要但其作用非常重要, ,且需且需要保持一定的量要保持一定的量, ,缺失和過多都可能影響生命活動。缺失和過多都可能影響生命活動。2.2.無

17、機鹽參與構(gòu)成的常見化合物無機鹽參與構(gòu)成的常見化合物: :N:N:蛋白質(zhì)、葉綠素、核苷酸等蛋白質(zhì)、葉綠素、核苷酸等P:P:核苷酸、磷脂核苷酸、磷脂Mg:Mg:葉綠素葉綠素S:S:含硫氨基酸的組成成分含硫氨基酸的組成成分( (蛋白質(zhì)的特征元素蛋白質(zhì)的特征元素) )Fe:Fe:動物血紅素動物血紅素I:I:甲狀腺激素等甲狀腺激素等【思考思考討論討論】酷暑季節(jié)酷暑季節(jié), ,室外作業(yè)的工人會大量出汗室外作業(yè)的工人會大量出汗, ,有同學認為工有同學認為工人應(yīng)多喝純凈水以補充散失的水分。請結(jié)合所學知識人應(yīng)多喝純凈水以補充散失的水分。請結(jié)合所學知識, ,評價上述說法是否合理評價上述說法是否合理, ,并說出評價依

18、據(jù)。并說出評價依據(jù)。( (科學思維科學思維) ) 提示提示: :不合理。工人大量出汗排出水的同時不合理。工人大量出汗排出水的同時, ,會排出過會排出過多的無機鹽多的無機鹽, ,從而導致體內(nèi)的無機鹽含量減少從而導致體內(nèi)的無機鹽含量減少, ,而純凈而純凈水幾乎不含無機鹽。水幾乎不含無機鹽。【素養(yǎng)案例素養(yǎng)案例】無機鹽在細胞中含量雖然很少無機鹽在細胞中含量雖然很少, ,但其作用巨大但其作用巨大, ,下列關(guān)于無機鹽下列關(guān)于無機鹽的敘述中的敘述中, ,正確的是正確的是( () )A.A.運動員的飲料中含鉀、鈉離子較多運動員的飲料中含鉀、鈉離子較多, ,主要與補充因大量出汗帶主要與補充因大量出汗帶走的鉀、鈉

19、離子有關(guān)走的鉀、鈉離子有關(guān)B.B.葉綠素分子含鎂、血紅素含亞鐵葉綠素分子含鎂、血紅素含亞鐵, ,說明無機鹽在細胞內(nèi)主要是說明無機鹽在細胞內(nèi)主要是以化合物的形式存在以化合物的形式存在C.C.食用加碘鹽時食用加碘鹽時, ,碘含量越多越好碘含量越多越好D.D.同學們踢球時大量出汗導致鈉離子含量降低同學們踢球時大量出汗導致鈉離子含量降低, ,就會出現(xiàn)抽搐的就會出現(xiàn)抽搐的癥狀癥狀【解析解析】選選A A。運動員的飲料中含鉀、鈉離子較多。運動員的飲料中含鉀、鈉離子較多, ,主要與補充因大量出汗帶主要與補充因大量出汗帶走的鉀、鈉離子有關(guān)走的鉀、鈉離子有關(guān),A,A正確正確; ;葉綠素分子含鎂、血紅素含亞鐵葉綠素

20、分子含鎂、血紅素含亞鐵, ,說明無機鹽是說明無機鹽是細胞中某些復雜化合物的重要組成成分細胞中某些復雜化合物的重要組成成分, ,而無機鹽在細胞內(nèi)主要以離子的形而無機鹽在細胞內(nèi)主要以離子的形式存在式存在,B,B錯誤錯誤; ;碘含量并不是越多越好碘含量并不是越多越好,C,C錯誤錯誤; ;人體血液中的鈣離子含量過低人體血液中的鈣離子含量過低時時, ,會出現(xiàn)抽搐的癥狀會出現(xiàn)抽搐的癥狀,D,D錯誤。錯誤?！舅仞B(yǎng)素養(yǎng)探究探究】母題追問母題追問科學探究科學探究實驗分析實驗分析上題上題B B項中項中MgMg是葉綠素的重要組成元素是葉綠素的重要組成元素, ,某同學設(shè)計實某同學設(shè)計實驗驗證鎂是植物必需的礦質(zhì)元素驗驗

21、證鎂是植物必需的礦質(zhì)元素, ,思路如下思路如下: : 將生理狀況相同的植物幼苗若干均分為將生理狀況相同的植物幼苗若干均分為A A、B B兩組兩組, ,用完用完全培養(yǎng)液培養(yǎng)全培養(yǎng)液培養(yǎng)A A組組, ,缺缺MgMg培養(yǎng)液培養(yǎng)培養(yǎng)液培養(yǎng)B B組。觀察兩組葉片組。觀察兩組葉片是否發(fā)黃是否發(fā)黃, ,若若B B組葉片發(fā)黃組葉片發(fā)黃, ,再補充鎂離子再補充鎂離子, ,觀察是否能觀察是否能恢復?；謴汀?1)(1)實驗分析實驗分析: :實驗組實驗組:_;:_;對照組對照組:_;:_;自變量自變量:_:_;_;因變量因變量:_:_。(2)(2)實驗結(jié)果實驗結(jié)果:A:A組葉片綠色組葉片綠色,B,B組組_B B組組A A組組MgMg的有無的有無葉片顏色的變化葉片顏色的變化葉片變黃葉片變黃, ,補充鎂離補充鎂離子子, ,恢復綠色?；謴途G色?！舅仞B(yǎng)素養(yǎng)遷移遷移】盡管無機鹽在細胞中所占比例很小盡管無機鹽在細胞中所占比例很小, ,但對細胞和生物體但對細胞和生物體的生命活動起