【课件】细胞中的无机物 2023-2024学年高一上学期生物人教版必修1.pptx
第第2节细胞中的无机物节细胞中的无机物知识概览知识概览成分成分质量浓度质量浓度/(gL/(gL-1-1)蔗糖蔗糖3030其他糖类其他糖类1010柠檬酸柠檬酸1010柠檬香精柠檬香精0.80.8氯化钠氯化钠1.01.0氯化钾氯化钾0.10.1磷酸二氢钠磷酸二氢钠0.10.1磷酸二氢钾磷酸二氢钾0.10.1碳酸氢钠碳酸氢钠0.10.1运动员饮料的化学成分表运动员饮料的化学成分表运动员剧烈运动后为何运动员剧烈运动后为何要喝添加有无机盐的饮要喝添加有无机盐的饮料来给身体补充的水和料来给身体补充的水和无机盐？表中哪些成分无机盐？表中哪些成分属于无机盐？属于无机盐？1.1.水在生物体中的含量水在生物体中的含量几种不同生物体内水的含量几种不同生物体内水的含量生物生物水母水母鱼类鱼类藻类藻类哺乳动物哺乳动物蛙蛙高等植物高等植物水含量水含量%979780-8580-8590906565787860-8060-801.不同生物体内含水量不同不同生物体内含水量不同 一般水生生物体内的含水量比陆生生物 。多多一、细胞中的水一、细胞中的水人体不同生长时期体内水的含量人体不同生长时期体内水的含量生长时期生长时期幼儿幼儿成年成年老年老年所占比例所占比例%7777606050502.同种同种生物生物，不同的生长发育时期含水量不同，不同的生长发育时期含水量不同1.1.水在生物体中的含量水在生物体中的含量一、细胞中的水一、细胞中的水 人体中不同器官或组织中水的含量人体中不同器官或组织中水的含量组织器官组织器官牙齿牙齿骨骼骨骼骨骼肌骨骼肌心肌心肌血液血液所占比例所占比例%101022227676797983833.同种生物，不同器官的含水量不同同种生物，不同器官的含水量不同 一般代谢旺盛的组织、一般代谢旺盛的组织、器官含水量器官含水量 。多多1.1.水在生物体中的含量水在生物体中的含量一、细胞中的水一、细胞中的水 2.2.水的理性特征与分子结构的关系水的理性特征与分子结构的关系 水分子水分子 结构模型结构模型1 1、水是水是极性极性分子分子，带有正电荷或带有正电荷或负电荷的分子负电荷的分子(或离子或离子)都容易与水都容易与水结合，结合，水是良好的水是良好的溶剂溶剂。2 2、水分子间、水分子间氢键不稳定氢键不稳定，使水在使水在常温下能够维持液体的状态。常温下能够维持液体的状态。3 3、水分子间的氢键使水具有水分子间的氢键使水具有较高较高的比热容的比热容，可作为热的缓冲剂。，可作为热的缓冲剂。一、细胞中的水一、细胞中的水自由水：自由水：可以自由流动，以游离形式存在占细胞内全部水的可以自由流动，以游离形式存在占细胞内全部水的9595以上。以上。3 3.水在细胞中的存在形式及作用水在细胞中的存在形式及作用 结合水：结合水：与细胞内其它物质与细胞内其它物质（蛋白质、多糖、脂质）相结合，相结合，约占细胞内全部水的约占细胞内全部水的4.54.5。作用：作用：细胞内的细胞内的 良好溶剂良好溶剂 ；参与细胞内的参与细胞内的 生物化学反应生物化学反应 ；为细胞提供为细胞提供 液体环境液体环境 ；运送运送 营养成分营养成分 和和 代谢废物代谢废物；作用：细胞结构的重要组成成分作用：细胞结构的重要组成成分一、细胞中的水一、细胞中的水正常情况下，细胞内的正常情况下，细胞内的自由水所占比例越大自由水所占比例越大，细胞的，细胞的代谢就越旺盛代谢就越旺盛；而而结合水越多结合水越多，细胞抵，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。1、自由水与结合水的相互转化自由水与结合水的相互转化4 4.水的含量与代谢和抗逆性的关系水的含量与代谢和抗逆性的关系结合水结合水自由水自由水降温降温升温升温一、细胞中的水一、细胞中的水（1）农民晒干葵花籽与农民晒干葵花籽与晒干后再晒干后再炒干葵花籽主炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水？要失去的是什么形式的水？自由水自由水 结合水结合水（2）比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？旺盛？新鲜种子新鲜种子 一般而言，代谢越旺盛，自由水含量越高一般而言，代谢越旺盛，自由水含量越高（3）血液凝固时血液凝固时_水转变成水转变成 _水水自由自由结合结合 说明自由水和结合水可以相互转化。说明自由水和结合水可以相互转化。一、细胞中的水一、细胞中的水2、自由水与结合水的功能及验证自由水与结合水的功能及验证一、细胞中的水一、细胞中的水3、自由水与结合水的比值与代谢、抗逆性的关系自由水与结合水的比值与代谢、抗逆性的关系(1)图示图示:(2)曲线曲线:一、细胞中的水一、细胞中的水(3)在生产中的应用在生产中的应用:种子萌发时种子萌发时,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。种子储存前晒干是为了降低自由水含量种子储存前晒干是为了降低自由水含量,降低代谢速率降低代谢速率,以延长储存时间。以延长储存时间。越冬作物减少灌溉越冬作物减少灌溉,可提高作物对低温的抗性。可提高作物对低温的抗性。一、细胞中的水一、细胞中的水结合下列两则材料结合下列两则材料,讨论并回答相关问题。讨论并回答相关问题。材料材料1将干燥的种子在酒精灯上加热后再浸水将干燥的种子在酒精灯上加热后再浸水,种子不会种子不会萌发。萌发。种子不会萌发的原因是什么种子不会萌发的原因是什么?提示提示:结合水是细胞结构的重要组成成分结合水是细胞结构的重要组成成分,干燥的种子干燥的种子在酒精灯上加热后导致其中的结合水丢失在酒精灯上加热后导致其中的结合水丢失,从而导致从而导致细胞死亡。细胞死亡。一、细胞中的水一、细胞中的水材料材料2动物冬眠时体内自由水的含量减少动物冬眠时体内自由水的含量减少,结合水的含量结合水的含量增加增加。说明结合水与生物的抗寒性之间有什么关系说明结合水与生物的抗寒性之间有什么关系?提示提示:结合水的含量升高结合水的含量升高,生物的抗寒性增强。生物的抗寒性增强。一、细胞中的水一、细胞中的水将骨和小麦的种子烧尽将骨和小麦的种子烧尽,最终都会得最终都会得到一些灰白色的灰烬到一些灰白色的灰烬,请问这些灰烬请问这些灰烬是什么呢是什么呢?无机盐无机盐二、细胞中的无机盐二、细胞中的无机盐阳离子：阳离子：NaNa+、K K+、CaCa2 2+、MgMg2 2+、FeFe2+2+、FeFe3+3+等等阴离子：阴离子：ClCl-、SOSO4 42-2-、POPO4 43-3-、HCOHCO3 3-等等多数以离子态多数以离子态存在存在少数以化合态少数以化合态存在存在,如如如如:骨骼中的中的骨骼中的中的骨骼中的中的骨骼中的中的CaCaCaCa以以以以CaCOCaCOCaCOCaCO3 3 3 3的的的的形式存在形式存在形式存在形式存在存在存在形式形式无机盐的生理功能无机盐的生理功能（1 1）细胞内某些复杂的化合物的重要组成成分细胞内某些复杂的化合物的重要组成成分MgMg是叶绿素的组成元素之一，是叶绿素的组成元素之一，缺缺MgMg使叶绿素的形成受到阻碍，使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。进而影响光合作用。血红蛋白质的分子结构不能缺血红蛋白质的分子结构不能缺少的一种元素就是少的一种元素就是FeFe。缺。缺FeFe会导会导致血红蛋白的合成障碍，从而引致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。起贫血。二、细胞中的无机盐二、细胞中的无机盐（2 2）维持维持细胞和生物体正常的生命细胞和生物体正常的生命活动活动缺缺NaNa+:神经神经、肌肉细胞兴奋性降低、肌肉细胞兴奋性降低,酸痛酸痛、无力、无力；缺缺CaCa2+2+:抽搐；抽搐；CaCa2 2+过多过多:肌无力肌无力。（3 3）维持）维持细胞和生物体的平衡细胞和生物体的平衡酸碱平衡：酸碱平衡：无机盐离子如无机盐离子如H H2 2COCO3 3/NaHCO/NaHCO3 3；NaHNaH2 2POPO4 4/NaNa2 2HPOHPO4 4 等等组成重组成重要的缓冲体系来调节并维持要的缓冲体系来调节并维持pHpH平衡。平衡。渗透压平衡：渗透压平衡：如医院如医院为患者输入为患者输入0.9%0.9%的的NACLNACL溶液有利于维持机体溶液有利于维持机体的渗透压平衡。的渗透压平衡。二、细胞中的无机盐二、细胞中的无机盐几种常见无机盐的功能几种常见无机盐的功能P参与细胞膜等结构的构成。参与细胞膜等结构的构成。N参与蛋白质合成。参与蛋白质合成。Fe参与血红素合成。参与血红素合成。I参与甲状腺激素合成。参与甲状腺激素合成。Mg参与叶绿素合成。参与叶绿素合成。K促进植物体内淀粉的运输，维持动物细胞内液的渗促进植物体内淀粉的运输，维持动物细胞内液的渗透压。透压。二、细胞中的无机盐二、细胞中的无机盐小结小结小结小结一、细胞中的水一、细胞中的水1.水的含量及特点水的含量及特点(1)含量含量:活细胞中含量活细胞中含量最多最多的化合物。的化合物。(2)生物体的含水量随着生物生物体的含水量随着生物种类种类的不同有所差别。的不同有所差别。2.水的存在形式及水的存在形式及作用作用 3.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系在正常情况下在正常情况下,细胞内细胞内自由水自由水所占的比例越大所占的比例越大,细胞的细胞的代谢代谢就越旺盛就越旺盛;结合水结合水越多越多,细胞抵抗细胞抵抗干旱和寒冷干旱和寒冷等不良环境的能等不良环境的能力就越强力就越强。二、细胞中的无机盐二、细胞中的无机盐1.存在形式存在形式细胞中的无机盐大多数以细胞中的无机盐大多数以离子离子的形式存在。的形式存在。(1)阳离子主要有阳离子主要有:Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。等。2.含量含量细胞中的无机盐占细胞鲜重的细胞中的无机盐占细胞鲜重的1%1.5%。3.功能功能(1)一些无机盐是细胞内复杂一些无机盐是细胞内复杂化合物化合物的重要组成成分。的重要组成成分。(2)许多种无机盐对于维持细胞和生物体的许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动生命活动都有重都有重要作用。要作用。(3)维持细胞的酸碱平衡及渗透压平衡。维持细胞的酸碱平衡及渗透压平衡。【判断判断】水是生命之源。判断下列关于生物体内水的表述水是生命之源。判断下列关于生物体内水的表述是否正确。是否正确。1.生物体的含水量与生物的生活环境密切相关。生物体的含水量与生物的生活环境密切相关。()2.种子储存前晒干是为了去掉全部自由水种子储存前晒干是为了去掉全部自由水,降低种子的代谢降低种子的代谢速率速率,延长种子的储存时间。延长种子的储存时间。()【判断判断】无机盐是细胞中含量很少的无机物无机盐是细胞中含量很少的无机物,但发挥着重要但发挥着重要作用。判断下列关于无机盐的表述是否正确。作用。判断下列关于无机盐的表述是否正确。1.生物体内生物体内,无机盐均以离子形式存在。无机盐均以离子形式存在。()2.无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动。无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动。()3.植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐。植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐。()【选择】1、下列有关水的叙述下列有关水的叙述,错误的是错误的是()A.参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水B.生物体内的许多化学反应离不开水生物体内的许多化学反应离不开水C.人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水D.细胞内自由水与结合水的比值与其新陈代谢的强弱关系细胞内自由水与结合水的比值与其新陈代谢的强弱关系不大不大答案答案:D解析解析:细胞内水的存在形式为结合水和自由水细胞内水的存在形式为结合水和自由水,自由水参与自由水参与运输营养物质和代谢废物运输营养物质和代谢废物,而且生物体内的化学反应也主要而且生物体内的化学反应也主要是在自由水中进行的是在自由水中进行的;在正常情况下在正常情况下,细胞内自由水与结合水细胞内自由水与结合水的比值与其新陈代谢的强弱关系密切。的比值与其新陈代谢的强弱关系密切。【选择】2、下列关于细胞中无机盐的叙述下列关于细胞中无机盐的叙述,错误的是错误的是()A.在细胞中在细胞中,无机盐主要以分子形式存在无机盐主要以分子形式存在B.有的无机盐可以与蛋白质结合有的无机盐可以与蛋白质结合C.有的无机盐游离在水中维持细胞的酸碱平衡有的无机盐游离在水中维持细胞的酸碱平衡D.Mg2+是合成叶绿素分子的原料是合成叶绿素分子的原料答案答案:A解析解析:细胞中的无机盐主要以离子形式存在。细胞中的无机盐主要以离子形式存在。【选择】3、尽管无机盐在细胞中所占比例很小尽管无机盐在细胞中所占比例很小,但对细胞但对细胞和生物体的生命活动起着重要作用。下列症状不可能是由缺和生物体的生命活动起着重要作用。下列症状不可能是由缺乏无机盐引起的是乏无机盐引起的是()A.人类的地方性甲状腺肿人类的地方性甲状腺肿B.人类的侏儒症人类的侏儒症C.某儿童患佝偻病某儿童患佝偻病D.菠菜嫩叶发黄菠菜嫩叶发黄答案答案:B解析解析:人类的地方性甲状腺肿是由缺人类的地方性甲状腺肿是由缺I引起的引起的,佝偻病是由缺佝偻病是由缺Ca引起的引起的,叶片发黄是由缺叶片发黄是由缺Mg引起的。而人类的侏儒症是由引起的。而人类的侏儒症是由体内生长激素分泌不足引起的。体内生长激素分泌不足引起的。【选择】4、下列关于无机盐的叙述下列关于无机盐的叙述,错误的是错误的是()A.缺铁性贫血是因为体内缺乏铁缺铁性贫血是因为体内缺乏铁,血红素合成不足血红素合成不足B.Mg2+是叶绿素的成分之一是叶绿素的成分之一,缺缺Mg2+会影响光合作用会影响光合作用C.细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在,如如CaCO3是是骨骼的成分骨骼的成分D.碘是合成甲状腺激素的原料碘是合成甲状腺激素的原料,所以常在食盐中加所以常在食盐中加碘碘答案答案:C解析解析:铁是血红素的组成成分铁是血红素的组成成分,缺铁影响血红素合成缺铁影响血红素合成;Mg2+是是叶绿素的组成成分叶绿素的组成成分,缺缺Mg2+则不能合成叶绿素则不能合成叶绿素,进而影响光合进而影响光合作用作用;细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在;碘是合成甲碘是合成甲状腺激素的原料状腺激素的原料,在食盐中加碘是为了补充碘在食盐中加碘是为了补充碘,预防因缺碘引预防因缺碘引起的地方性甲状腺肿。起的地方性甲状腺肿。【选择】5、下图为对刚收获的种子所做的一系列处理。下图为对刚收获的种子所做的一系列处理。据图判断据图判断,下列有关说法正确的是下列有关说法正确的是()A.和和均有生命活力均有生命活力,但是含水量不同但是含水量不同B.的过程中没有发生水存在形式之间的转化的过程中没有发生水存在形式之间的转化C.和和是同一种物质是同一种物质,但是在细胞中的存在形式不同但是在细胞中的存在形式不同D.不含水分不含水分,可作为种子储藏可作为种子储藏答案答案:C解析解析:失去结合水的失去结合水的不再具有生命活力不再具有生命活力,A项错误。烘干过项错误。烘干过程中部分结合水转化为自由水散失程中部分结合水转化为自由水散失,B项错误。项错误。和和都是水都是水,但是在细胞中的存在形式不同但是在细胞中的存在形式不同,是来自细胞中的自由水是来自细胞中的自由水,主要是来自细胞中的结合水主要是来自细胞中的结合水,C项正确。项正确。不再具有生命活力不再具有生命活力,不能作为种子储藏不能作为种子储藏,D项错误。项错误。【选择】6、碳酸酐酶碳酸酐酶(蛋白质类化合物蛋白质类化合物)含有一个锌离子。含有一个锌离子。该酶能催化该酶能催化CO2与水结合生成与水结合生成H2CO3,可使人免于可使人免于CO2中毒。中毒。上述现象无法说明锌离子是否参与上述现象无法说明锌离子是否参与()A.维持细胞的正常形态维持细胞的正常形态B.组成体内化合物组成体内化合物C.维持维持pH稳定稳定D.维持生物体的正常生命活动维持生物体的正常生命活动答案答案:A【选择】7、下列关于细胞中水的含量的叙述下列关于细胞中水的含量的叙述,错误的是错误的是()A.水是人体细胞中含量最多的化合物水是人体细胞中含量最多的化合物B.生命活动旺盛的植物细胞含水量较高生命活动旺盛的植物细胞含水量较高C.抗冻的植物细胞内自由水含量一般较高抗冻的植物细胞内自由水含量一般较高D.老年人细胞中的含水量比婴幼儿的要少老年人细胞中的含水量比婴幼儿的要少答案答案:C解析解析:自由水含量相对越高自由水含量相对越高,细胞代谢越旺盛细胞代谢越旺盛,而结合水含量相而结合水含量相对越高对越高,抗冻能力越强抗冻能力越强;老年人细胞中的含水量比婴幼儿的少。老年人细胞中的含水量比婴幼儿的少。【选择】8、下列现象及解释正确的是下列现象及解释正确的是()A.水母含水量为水母含水量为97%,细胞中的水全以自由水的形式存在细胞中的水全以自由水的形式存在B.蔬菜萎蔫后放入清水中又可恢复原状蔬菜萎蔫后放入清水中又可恢复原状,因为其吸收了结合因为其吸收了结合水水C.切西瓜时流出的汁液中的水是自由水切西瓜时流出的汁液中的水是自由水D.鸡蛋清中所含的水是鸡蛋清中所含的水是自由水自由水答案答案:C解析解析:虽然水母的含水量为虽然水母的含水量为97%,但细胞中的水不仅有自由水但细胞中的水不仅有自由水,还有结合水还有结合水,A项错误。蔬菜萎蔫后放入清水中会恢复原状项错误。蔬菜萎蔫后放入清水中会恢复原状,是因为其吸收了自由水是因为其吸收了自由水,B项错误。鸡蛋清中所含的水主要是项错误。鸡蛋清中所含的水主要是结合水结合水,D项错误。项错误。【选择】9、下列关于生物体内水和无机盐的叙述下列关于生物体内水和无机盐的叙述,错误的是错误的是()A.自由水不参与细胞代谢自由水不参与细胞代谢B.结合水是组成细胞结构的重要成分结合水是组成细胞结构的重要成分C.细胞内的无机盐常以离子形式存在细胞内的无机盐常以离子形式存在D.细胞中的无机盐含量比较少细胞中的无机盐含量比较少,但具有重要生理功能但具有重要生理功能答案答案:A【选择】10、生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物,通通过在液泡中储存大量的过在液泡中储存大量的Na+而促进细胞吸收水分而促进细胞吸收水分,该现象说明该现象说明液泡内的液泡内的Na+参与参与()A.调节细胞水分平衡调节细胞水分平衡B.组成细胞内化合物组成细胞内化合物C.维持正常维持正常pHD.提供能量提供能量答案答案:A
