【课件】细胞中的无机物 2023-2024学年高一上学期生物人教版（2019）必修1.pptx

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1、第二章第二章 组成细胞的分子组成细胞的分子第第5节节 细胞中的无机物细胞中的无机物构成细胞的化合物脂类：占1%2%蛋白质：占7%10%核酸和糖共占1.0%1.5%无机化合物有机化合物水：占85%90%无机盐：占1.0%1.5%一、细胞中的水 水水-生命之源生命之源现代医学研究表明：人在饥饿状态下的生命极限最多人在饥饿状态下的生命极限最多是是7天；但天；但3天不喝水，就会面临死天不喝水，就会面临死亡的威胁。亡的威胁。人在缺水的情况下能活多久人在缺水的情况下能活多久?植物萌发需要水分！植物萌发需要水分！非洲热带草原（雨季）非洲热带草原（雨季）生机盎然生机盎然非洲热带草原（旱季）非洲热带草原（旱季）

2、沉寂萧条沉寂萧条一、细胞中的水一、细胞中的水（H2O）（一）（一）水在细胞中的含量水在细胞中的含量1.生物种类不同含水量不同：生物种类不同含水量不同：水生生物水生生物陆生生物陆生生物 2.同一生物在生长发育的不同时期，含水量同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同也不同:幼年生物幼年生物老年生物老年生物3.同一生物不同的组织、器官中，水的含量同一生物不同的组织、器官中，水的含量也不相同也不相同图片图片1图片图片2 图片图片3水母水母97%藻类藻类90%鱼类鱼类8085%蛙蛙78%高等植物高等植物6080%哺乳动物哺乳动物65%说说明明：不同种类的生物水的含量幼儿和老年人幼儿和老年人幼儿和成人

3、体内的含水量幼儿和成人体内的含水量女女人人是是水水做做的的？人体各组织器官的含水量比较人体各组织器官的含水量比较骨骼骨骼22%骨骼肌骨骼肌76%心脏心脏79%血液血液83%说明：说明：牙齿牙齿10%1下列有关水在细胞中含量的叙述下列有关水在细胞中含量的叙述错误的是（错误的是（）A不同细胞的各种化合物中水的含量最多不同细胞的各种化合物中水的含量最多B生物体含量随着生物种类的不同有所差别生物体含量随着生物种类的不同有所差别C人体老化的特征之一是身体细胞的含水量人体老化的特征之一是身体细胞的含水量 明显上升明显上升D生物体在不同的生长发育期，生物体在不同的生长发育期，含水量也不同含水量也不同C自然界

4、中的水以三种形式存在。自然界中的水以三种形式存在。那么，在那么，在细胞内水是否还是以这细胞内水是否还是以这三种形式存在呢？三种形式存在呢？(二）水在细胞中的存在形式二）水在细胞中的存在形式1.结合水：结合水：2.自由水：自由水：与细胞内其他化合物与细胞内其他化合物相结合相结合的水的水（占全部水的（占全部水的4.5%）以以游离游离的形式存在，可以自由流动的水的形式存在，可以自由流动的水（占全部水的（占全部水的95.5%）特点：特点：易蒸发、不受束缚、可流动易蒸发、不受束缚、可流动特点：特点：不易散失、含量较稳定、失去不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性流动性和溶解性定义、含量、特点、功能定义

5、、含量、特点、功能 结合水：细胞或生物体结构的组成成分结合水：细胞或生物体结构的组成成分 自由水：自由水：是良好的溶剂；是良好的溶剂；运输养料和代谢废物；运输养料和代谢废物；参与细胞内的生化反应；参与细胞内的生化反应；保持液体环境保持液体环境。功功 能：能：刚收获的新鲜玉米种子在阳光下刚收获的新鲜玉米种子在阳光下晒干，重量减轻，这个过程损失的主晒干，重量减轻，这个过程损失的主要是要是 水，这样的种子在条件适水，这样的种子在条件适宜时，仍能萌发成幼苗。宜时，仍能萌发成幼苗。把晒干的种子放在一洁净的试管中把晒干的种子放在一洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水加热，试管壁上有水珠出现，这些水

6、主要是主要是 水，这样的种子将不能水，这样的种子将不能萌发。萌发。练一练自由自由结合结合 鸡蛋清里的水是属于什么水鸡蛋清里的水是属于什么水?臭鸡臭鸡蛋呢？蛋呢？（三）自由水与结合水的关系（三）自由水与结合水的关系1.1.在一定条件下可以在一定条件下可以相互转化相互转化2.2.两者的相对含量两者的相对含量(自由水自由水/结合水结合水)影响影响生物组织细胞的代谢速率生物组织细胞的代谢速率自由水与代谢的关系：自由水与代谢的关系：结合水与抗性直接相关：结合水与抗性直接相关：自由水越多，代谢越自由水越多，代谢越 旺盛；反之，相反旺盛；反之，相反如抗寒、抗热、抗旱如抗寒、抗热、抗旱结合水与自由水的含量是否

7、一成不变？结合水与自由水的含量是否一成不变？通常情况下细胞中自由水的含量比结合水多通常情况下细胞中自由水的含量比结合水多自由水自由水/结合水的比例增加时：结合水的比例增加时：细胞代谢活跃，生长迅速细胞代谢活跃，生长迅速自由水自由水/结合水的比例下降时：结合水的比例下降时：代谢强度下降，抗逆性增强代谢强度下降，抗逆性增强 自由水为细胞提供了代谢环境，有利于新陈自由水为细胞提供了代谢环境，有利于新陈代谢的进行。代谢的进行。请根据请根据“问题探讨问题探讨1”说明自由水与结合水的比值说明自由水与结合水的比值与生命活动的什么关系？与生命活动的什么关系？1.小麦萌发时，细胞内自由水和结合水的小麦萌发时，细

8、胞内自由水和结合水的比值（比值（）A、升高、升高 B、降低、降低C、不变、不变 D、无法判断、无法判断2生物新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物生物新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物体内的结合水与自由水的比值（体内的结合水与自由水的比值（）A、升高、升高 B、下降、下降 C、不变、不变 D、变化与此无关、变化与此无关AB3下列植物细胞中结合水的相对含量最大下列植物细胞中结合水的相对含量最大的是（的是（）A、休眠的蚕豆子叶细胞、休眠的蚕豆子叶细胞 B、玉米的胚乳细胞、玉米的胚乳细胞 C、洋葱根尖分生区的细胞、洋葱根尖分生区的细胞 D、成熟柑橘的果肉细胞、成熟柑橘的果肉细胞A“节水刻不容缓节水刻不容缓”、“

9、节水从每个人做起节水从每个人做起”！广告一：健康体魄，来源于广告一：健康体魄，来源于“碘碘碘碘”滴滴！滴滴！广告二：高钙片，一片顶两片！广告二：高钙片，一片顶两片！广告三：补铁、补血，效果好！朴雪口服液！广告三：补铁、补血，效果好！朴雪口服液！上面的广告中提到了哪些无机盐？有何作用？上面的广告中提到了哪些无机盐？有何作用？二、细胞中的无机盐二、细胞中的无机盐（一）（一）存在形式存在形式 1.多数多数以以离子离子态态存在存在,如如Fe2、Mg2、I-等等2.少数少数以以化合态化合态存在，如存在，如ATP、DNA等等（二）生理功能（二）生理功能讨论11.组成细胞中的组成细胞中的某些某些化合物化合物

10、 讨论22.维持细胞和生物体的生命活动维持细胞和生物体的生命活动 讨论33.维持细胞维持细胞的酸碱平衡的酸碱平衡 4.维持细胞的渗透压维持细胞的渗透压讨论4Mg2+是叶绿素必需的成分，是叶绿素必需的成分，Fe2+是血红蛋白的主要成分是血红蛋白的主要成分说说明明：1、为什么要在食盐中加碘？为什么要在食盐中加碘？2.哺乳动物哺乳动物血钙太低血钙太低时，时，会会出现出现 现象现象。抽搐抽搐3.有些植物缺少有些植物缺少B时，会出现只时，会出现只开开花不结果花不结果即华而不实即华而不实说说明明：甲状腺激素的作用：甲状腺激素的作用：促进新陈代谢，提高神经系统的促进新陈代谢，提高神经系统的兴奋性。兴奋性。大

11、家都有这样的体会，进行激烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸。乳酸乳酸NaHCO3=乳酸钠乳酸钠H2CO3CO2H2O说说明明：但体液的但体液的PH没有因此而降低还是维持没有因此而降低还是维持在在7.357.45之间，为什么呢？之间，为什么呢？低渗状态低渗状态低渗状态低渗状态等渗状态等渗状态等渗状态等渗状态高渗状态高渗状态高渗状态高渗状态与与 生生 活活 的的 联联 系系1在患急性肠炎时，要及时注射在患急性肠炎时，要及时注射0.9%的生理盐水。的生理盐水。2不慎受外伤时，要用不慎受外伤时，要用0.9%的盐水清洗伤口。的盐水清洗伤口。3在高温作业时，要喝淡盐水。在高温作业时，

12、要喝淡盐水。以上三种做法的主要原因依次是（）以上三种做法的主要原因依次是（）消毒消毒维持水分的代谢平衡维持水分的代谢平衡维持无机盐的代谢维持无机盐的代谢平衡平衡 降温降温 细胞的的等渗溶液并有清洁作用细胞的的等渗溶液并有清洁作用A、B、C、D、C1、下面是关于细胞中水含量的叙述，其中正确的是、下面是关于细胞中水含量的叙述，其中正确的是()(多选题多选题）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、新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水量较高、新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水量较高 C.、越冬植物的细胞内自由水含量较高、越冬植物的细胞内自由水含量较高 D、老年人细胞中含水量比婴儿

13、要少、老年人细胞中含水量比婴儿要少2、在细胞中的含量很少，但既是细胞结构的重要组成部、在细胞中的含量很少，但既是细胞结构的重要组成部 分分，又能维持细胞和生物体的生命活动的一类物质是，又能维持细胞和生物体的生命活动的一类物质是()A、水、水 B、无机盐、无机盐 C、维生素、维生素 D、核酸、核酸 课堂课堂习题习题 ABDBB3.根据水的存在形式和生理功能思考：落叶植物体内落叶植物体内自由水自由水/结合水结合水的比值的比值，冬季与夏季冬季与夏季相比有何不同？（）相比有何不同？（）A.相等相等B.夏季大夏季大C.冬季大冬季大D.不确定不确定4.某地区晒干的小麦种子的含水量约为某地区晒干的小麦种子的

14、含水量约为 14%,此此时活细胞内水分时活细胞内水分（）A.全部为自由水全部为自由水 B.全部为结合水全部为结合水C.主要为自由水主要为自由水D.主要为结合水主要为结合水D5.人的红细胞必须生活在人的红细胞必须生活在NaCl浓度为浓度为0.9%的血浆的血浆中。中。若将红细胞置于浓盐水中，红细胞则会失水若将红细胞置于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩皱缩，从而丧失输送，从而丧失输送O2的功能。这些事实说明（的功能。这些事实说明（）A.无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用 B.无机盐对维持生物体的形态和功能有重要作用无机盐对维持生物体的形态和功能有重要作用C.无机

15、盐离子容易进出细胞无机盐离子容易进出细胞 D.水分子容易进出细胞水分子容易进出细胞 B 形式形式 定义定义含量含量 功能功能自由水自由水结合水结合水细胞中游离细胞中游离态的水，可态的水，可以自由流动以自由流动细胞中与其细胞中与其他化合物结他化合物结合的水合的水95%以上以上约约4.5%1.是细胞内的良好溶剂是细胞内的良好溶剂2.参与细胞内的生化反应参与细胞内的生化反应3.为细胞提供液体生活环境为细胞提供液体生活环境4.运送养料和代谢废物运送养料和代谢废物是细胞的组成成分是细胞的组成成分小结：小结：1 1、水在细胞中的存在形式和功能水在细胞中的存在形式和功能特点：特点：不易散失、含量较稳定、失去

16、流动性和溶解性不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性特点：特点：易蒸发、不受束缚、可流动易蒸发、不受束缚、可流动2、无机盐在细胞中的存在形式和功能无机盐在细胞中的存在形式和功能形式：多数以离子形式存在，少数以化合物形式：多数以离子形式存在，少数以化合物 形式存在形式存在。功能：组成细胞中的组成细胞中的某些某些化合物化合物 维持细胞和生物体的生命活动维持细胞和生物体的生命活动 维持细胞维持细胞的酸碱平衡的酸碱平衡 维持细胞的渗透压维持细胞的渗透压（1）比较新鲜种子和干种子谁的自由水含比较新鲜种子和干种子谁的自由水含量比较多？为什么？量比较多？为什么？（2 2）同体积的水和同体积水的果汁放入冰箱

17、）同体积的水和同体积水的果汁放入冰箱中谁最先结冰？中谁最先结冰？（3 3）根据问题（）根据问题（2 2），自由水多还是结合水），自由水多还是结合水多生物体的抗旱、抗寒、抗热能力强？多生物体的抗旱、抗寒、抗热能力强？结合水含量越高，抗性相对较强结合水含量越高，抗性相对较强 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，自由水含量越高练习练习：1、细胞中含量最多的化合物是（）A、蛋白质 B、淀粉C、水 D、糖原2、水在生物体的许多化学反应中充当（）A、溶剂 B、催化剂C、载体 D、还原剂3、下列离子中哪一种不是细胞需要的？()A、Cl-B、Fe 2+C、SO4 2-D、Pb 2+课 堂

18、 练 习1.下列叙述中最符合自由水生理功能的是（）下列叙述中最符合自由水生理功能的是（）.作为溶剂，只能使无机盐成为离子状态作为溶剂，只能使无机盐成为离子状态.与细胞内的其它物质结合与细胞内的其它物质结合.溶解、运输营养物质和代谢废物溶解、运输营养物质和代谢废物.细胞结构的重要组成成分细胞结构的重要组成成分.一头牛突然得病，并全身抽搐，兽医除必须对一头牛突然得病，并全身抽搐，兽医除必须对症下药外，还需注射一定量的（）症下药外，还需注射一定量的（）.生理盐水生理盐水 .葡萄糖液葡萄糖液.葡萄糖酸钙葡萄糖酸钙 .淀粉和蔗糖淀粉和蔗糖3.体液中体液中C2+含量太低时，神经肌肉的兴奋性升高含量太低时，

19、神经肌肉的兴奋性升高而出现抽搐，这一事实说明而出现抽搐，这一事实说明C2+的生理功能之一是的生理功能之一是 （）A.构成细胞结构的成分之一构成细胞结构的成分之一 B.维持细胞的正常形态维持细胞的正常形态 C.维持细胞的正常生理功能维持细胞的正常生理功能 D.调节渗透压和酸碱平衡调节渗透压和酸碱平衡 旁栏思考旁栏思考.不同细胞内的化合物都是由无机物和有机物组成不同细胞内的化合物都是由无机物和有机物组成的，其种类有一定差别。例如，淀粉只存在于植物的，其种类有一定差别。例如，淀粉只存在于植物细胞中，糖原只存在于动物细胞中。不同细胞中各细胞中，糖原只存在于动物细胞中。不同细胞中各种化合物的含量也有一定

20、差别。例如，肌细胞中含种化合物的含量也有一定差别。例如，肌细胞中含蛋白质较多，脂肪细胞中含脂肪较多。蛋白质较多，脂肪细胞中含脂肪较多。但是，各种细胞中的化合物组成及含量又有许多但是，各种细胞中的化合物组成及含量又有许多共性。例如，所含的有机物都是糖类、脂质、蛋白共性。例如，所含的有机物都是糖类、脂质、蛋白质和核酸，无机物中都有无机盐和水；各种化合物质和核酸，无机物中都有无机盐和水；各种化合物在不同细胞中的含量一般维持在一定范围内。这体在不同细胞中的含量一般维持在一定范围内。这体现了生命世界在物质组成上的统一性。现了生命世界在物质组成上的统一性。拓展题拓展题提示：质量分数为提示：质量分数为0.9%0.9%的氯化钠溶液的浓的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境的浓度，所度，正是人体细胞所处液体环境的浓度，所以叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输以叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在相对稳定的状态。维持在相对稳定的状态。