【課件】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

2.2細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物第二章組成細(xì)胞的分子學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.簡(jiǎn)述水在細(xì)胞中的存在形式和作用。2.說(shuō)出無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式和主要作用。1細(xì)胞中的水細(xì)胞中含量最多的化合物是水水母97%幾種不同生物體水的含量藻類(lèi)90%魚(yú)類(lèi)80-85%蛙類(lèi)78%高等植物60-80%哺乳動(dòng)物65%不同生物體內(nèi)水的含量不同（水生生物的含水量＞陸生生物的含水量）人在不同發(fā)育時(shí)期的含水量幼兒和成人體內(nèi)的含水量同一生物在不同的生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期含水量不同幼兒身體含水量＞成年人身體含水量同一生物不同組織或器官含水量牙齒10%骨骼22%骨骼肌76%心臟79%血液83%同一生物不同組織或器官的含水量不同1細(xì)胞中的水細(xì)胞、生物體內(nèi)含水量的比較，說(shuō)明了什么？細(xì)胞中含量最多的化合物是水不同生物體內(nèi)的含水量不同同一生物的不同生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的含水量不同同一生物不同組織或器官的含水量不同自然界中的水液態(tài)固態(tài)氣態(tài)合作探究1.細(xì)胞中的水有幾種存在形式，各形式水的含量是怎樣的，各有何特點(diǎn)？2.不同形式的水起的作用是什么？閱讀教材P20-P21中的內(nèi)容，思考以下兩個(gè)問(wèn)題自由水結(jié)合水1、水在細(xì)胞中的存在形式、含量及特點(diǎn)：特點(diǎn)：易蒸發(fā)、不受束、可流動(dòng)特點(diǎn)：不易散失、含量較穩(wěn)定、失去流動(dòng)性、溶解性絕大多數(shù)水以游離的形式存在，可以自由流動(dòng)（占全部水的95.5%）與細(xì)胞內(nèi)其他化合物（蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)）相結(jié)合的水（占全部水的4.5%）練一練請(qǐng)判斷以下實(shí)例中的水，主要以什么形式存在：1切西瓜時(shí)，流出的西瓜汁水2新鮮小麥種子曬干時(shí)丟失的主要水分3曬干的小麥種子在被烘烤時(shí)丟失的水分4雞蛋清里的水自由水自由水結(jié)合水結(jié)合水合作探究1.細(xì)胞中的水是以什么形式存在的，各形式水的含量是怎樣的，各有何特點(diǎn)？2.不同形式的水起的作用是什么？閱讀教材P20-P21中的內(nèi)容，思考以上幾個(gè)問(wèn)題自由水的功能：①細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑；②參與細(xì)胞內(nèi)生物化學(xué)反應(yīng)；③為細(xì)胞提供液體環(huán)境；④運(yùn)送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、代謝廢物結(jié)合水的功能：結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分1細(xì)胞中的水請(qǐng)從水分子結(jié)構(gòu)的角度分析：水為什么是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑？水為何能起到運(yùn)輸物質(zhì)的作用？它為什么具有支持生命的獨(dú)特性質(zhì)呢？水的分子結(jié)構(gòu)

水分子的空間結(jié)構(gòu)及電子的不對(duì)稱(chēng)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。

每個(gè)水分子可以與周?chē)肿涌繗滏I互相作用在一起。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。

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。1細(xì)胞中的水水分子的結(jié)構(gòu)

水分子的功能自由水結(jié)合水是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑參與細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)運(yùn)輸營(yíng)養(yǎng)和代謝廢物為細(xì)胞提供液體生活環(huán)境是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分新鮮豌豆種子曬干的豌豆種子誰(shuí)的自由水含量更多？誰(shuí)的新陳代謝更旺盛？二者有何聯(lián)系？一般而言，自由水含量越高，代謝越旺盛。沙漠中的植物熱帶雨林中的植物誰(shuí)的結(jié)合水含量更多？誰(shuí)的抗逆性更強(qiáng)？二者有何聯(lián)系？一般而言，結(jié)合水含量越高，抗逆性（抗旱、抗寒等）相對(duì)越強(qiáng)。1細(xì)胞中的水——自由水與結(jié)合水的關(guān)系在一定條件下可以互相轉(zhuǎn)換自由水結(jié)合水代謝緩慢、降溫代謝旺盛、升溫自由水/結(jié)合水比值相對(duì)越大，細(xì)胞代謝越旺盛，反之代謝越緩慢。結(jié)合水/自由水，比值相對(duì)越大，抗虐性越強(qiáng)。例如：冬季隨著氣溫的逐漸降低,植物體內(nèi)發(fā)生了一系列適應(yīng)低溫的變化,如可溶性糖含量增加、細(xì)胞代謝減弱等。當(dāng)你燒掉一塊木頭后，會(huì)得到一些灰白色的灰燼，這些灰燼是什么?無(wú)機(jī)鹽二、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽成分質(zhì)量濃度/g.L-1蔗糖30其他糖類(lèi)10檸檬酸10檸檬香精0.8NaCl1.0KCl0.1NaH2PO40.1KH2PO40.1NaHCO30.1１.表中哪些成分屬于無(wú)機(jī)鹽？含量如何？２.無(wú)機(jī)鹽以什么方式存在于細(xì)胞中?３.為什么要在運(yùn)動(dòng)員的飲料中添加無(wú)機(jī)鹽？運(yùn)動(dòng)員飲料中的化學(xué)成分4.無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞的生活中起什么作用？少主要離子，少數(shù)化合物的形式，少數(shù)以化合物的形式存在，如骨骼和牙齒中富含CaCO3因?yàn)槿诉\(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)出很多汗,出汗時(shí)會(huì)失去很多無(wú)機(jī)鹽,所以就要加鹽補(bǔ)充。問(wèn)題探討：二、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽（一）無(wú)機(jī)鹽的功能①一些化合物的重要組成成分②維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)③維持細(xì)胞的酸堿平衡④維持細(xì)胞的滲透壓平衡鐵是血紅蛋白的重要組分。1.為什么植物缺鎂會(huì)影響光合作用？2.有一種貧血叫缺鐵性貧血為什么人缺鐵會(huì)導(dǎo)致貧血？鎂是葉綠素的重要組分。思考與討論貧血都由缺鐵引起的嗎？無(wú)機(jī)鹽的作用3.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,植株就會(huì)特別矮小，根系發(fā)育差，葉片小且呈暗綠偏紫色。

原因：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(lèi)的代謝。因此，缺乏P的植株會(huì)由于糖類(lèi)代謝障礙而出現(xiàn)葉片顏色異常，并且長(zhǎng)得矮小、結(jié)實(shí)率低。

功能1：無(wú)機(jī)鹽是某些化合物的重要組成成分思考與討論無(wú)機(jī)鹽的作用實(shí)例1：Na+、Ca2+等離子對(duì)于生命活動(dòng)也是必不可少的。例如：1.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，因此，當(dāng)大量出汗排出過(guò)多的無(wú)機(jī)鹽后，應(yīng)多喝淡鹽水。2.哺乳動(dòng)物的血液中必須含有一定量的Ca2+,如果血血鈣含量太低，動(dòng)物會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀。如果血鈣過(guò)高則會(huì)肌無(wú)力。功能2：對(duì)于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)都有重要作用。血鈣不足→抽搐血鈣過(guò)高→肌無(wú)力思考與討論無(wú)機(jī)鹽的作用9%0.09%皺縮膨脹實(shí)例2：在醫(yī)院打點(diǎn)滴的時(shí)候我們的藥都是溶解在0.9%的NaCl中或者是葡萄糖溶液中。為什么是用0.9%的NaCl，高于或低于這個(gè)值行不行？功能3：維持細(xì)胞滲透壓思考與討論無(wú)機(jī)鹽的作用

實(shí)例3：大家都有這樣的體會(huì)，進(jìn)行劇烈運(yùn)動(dòng)時(shí)，會(huì)感到小腿很酸。這是因?yàn)檫\(yùn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生了乳酸，但體液的PH沒(méi)有因此而降低,還是維持在7.35—7.45之間，為什么呢？乳酸＋NaHCO3乳酸鈉＋H2CO3CO2＋H2O緩沖對(duì)：H2CO3／HCO3-，H2PO4-／HPO42-等

功能4：維持細(xì)胞的酸堿平衡思考與討論無(wú)機(jī)鹽的作用對(duì)照實(shí)驗(yàn)：除了一個(gè)因素以外，其余因素都保持不變的實(shí)驗(yàn)叫做對(duì)照實(shí)驗(yàn)。對(duì)照實(shí)驗(yàn)一般要設(shè)置對(duì)照組與實(shí)驗(yàn)組。探究鎂是否是小麥生長(zhǎng)發(fā)育所必需的對(duì)照組：保持原來(lái)狀態(tài)的組或已知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的組實(shí)驗(yàn)組：人為改變條件的組或未知實(shí)驗(yàn)結(jié)果的組(1)分別配制完全、缺鎂兩種培養(yǎng)液，并分別放入兩個(gè)培養(yǎng)缸，編號(hào)依次為A、B。(2)將長(zhǎng)勢(shì)相同的小麥幼苗若干平分成兩組，分別栽培在上述兩個(gè)缸中。(3)在相同且適宜的條件下培養(yǎng)一段時(shí)間，觀察小麥幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育狀況。探究鎂是否是小麥生長(zhǎng)發(fā)育所必需的流程：結(jié)果預(yù)測(cè)和分析：(1)本實(shí)驗(yàn)的自變量是______，因變量是______________，(2)探究鎂是否是小麥生長(zhǎng)發(fā)育所必需的鎂小麥生長(zhǎng)狀況若A、B兩缸內(nèi)小麥幼苗生長(zhǎng)發(fā)育良好，則說(shuō)明鎂不是小麥生長(zhǎng)發(fā)育所必需的；若A缸內(nèi)小麥幼苗生長(zhǎng)發(fā)育良好、B缸內(nèi)小麥幼苗生長(zhǎng)發(fā)育異常，則說(shuō)明鎂是小麥生長(zhǎng)發(fā)育所必需的。2細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽陽(yáng)離子陰離子Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等組成細(xì)胞中某些復(fù)雜的化合物維持細(xì)胞和生物體正常的生命活動(dòng)_____→葉綠素_____→血紅蛋白維持生物體內(nèi)的________和細(xì)胞的_______Na+

、K+、Cl-、HPO42-、HCO3-等血鈣過(guò)高→肌無(wú)力血鈣過(guò)低→抽搐酸堿平衡滲透壓Mg2+作用Fe2+一、細(xì)胞中的水二、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽水的含量上的特點(diǎn)水在細(xì)胞中的存在形式水的重要功能自由水與結(jié)合水之間的相互轉(zhuǎn)化無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式及含量無(wú)機(jī)鹽的功能課堂小結(jié)1.在患急性腸炎時(shí)，要及時(shí)注射0.9%的生理鹽水。不慎受外傷時(shí)，要用0.9%的鹽水清洗傷口。在高溫作業(yè)時(shí)，要喝淡鹽水。以上三種做法的主要原因依次是（）①消毒②維持水分的代謝平衡③維持無(wú)機(jī)鹽的代謝平衡④降溫⑤細(xì)胞的等滲溶液并有清潔作用B、③②⑤CA、①②④C、②⑤③D、②③④課堂練習(xí)2.下面是關(guān)于細(xì)胞中水含量的敘述，其中不正確的是(

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