资源简介

(共38张PPT)
2.2 细胞中的无机物
人教版高中生物 必修一
新知导入
常见的运动饮料
一定的含糖量
适当的维生素
适量的电解质
补充运动流失营养！
问题探讨
成分 质量浓度/(g.L-1)
蔗糖 30
其他糖类 10
柠檬酸 10
柠檬香精 0.8
氯化钠 1.0
氯化钾 0.1
磷酸二氢钠 0.1
磷酸二氢钾 0.1
碳酸氢钠 0.1
1、喝饮料主要是给身体补充水，水在细胞中起什么作用？
2、表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作用？
▌某种运动饮料的成分如下
表中的氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾等都属于无机盐，它们在饮料中以离子的形式存在。运动员在运动中会大量出汗，出汗时会排出大量无机盐, 所以要给他们补充无机盐。无机盐可以调节细胞的生命活动，也是许多有机物的重要组成成分。
问题探讨
1、喝饮料主要是给身体补充水，水在细胞中起什么作用？
2、表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作用？
水在细胞中的作用主要有以下几个方面。水是细胞结构的重要组成成分；水是细胞内的良好溶剂，许多物质必须溶解在水中，细胞内的许多化学反应也都需要水的参与；多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中; 营养物质通过水在生物体内的流动可以运送到各个细胞，同时也把细胞在代谢中产生的废物运送到排泄器官或者直接排出体外。总之，各种生物体的一切生命活动，都离不开水。
新知讲解
目录
CONTENTS
细胞中的水
01
细胞中的无机盐
02
新知讲解
一、细胞中的水
新知讲解
▌水是生命之源
一个人在极限状况下，可坚持20d以上不进食
>
一个人不喝水，1天后就会丧失意识 ,生命濒临终点
>
许多国家的科学家都在为寻找外星上的水而努力工作
>
新知讲解
▌水是细胞内良好的溶剂
水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子（离子）都容易与水结合。
新知讲解
细胞中各种化合物所占比例 化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类 核酸
所占比例% 85-90 1-1.5 7-10 1-2 1-1.5 水在细胞中含量最多！
▌水在细胞中的含量
新知讲解
▌不同生物的含水量
不同生物含水量不同
水生生物＞陆生生物
水母 97%
藻类 90%
鱼类 80%~85%
蛙类 78%
高等植物 60%~80%
哺乳动物 65%
新知讲解
▌同种生物不同发育时期的含水量
同种生物在不同时期的含水量也不同
幼年个体＞老年个体
新知讲解
▌同种生物不同器官的含水量
同一种生物，在不同组织、器官中的含水量不同
大脑 90%
肺、肾 80%
心脏、骨骼肌 77%
肝脏 73%
表皮 71%
骨骼 22%
牙齿 10%
新知讲解
▌水的存在形式及作用
氢键
自由水
其他物质
结合水
水在细胞中以两种形式存在
新知讲解
形式 定义 含量 作用
约95.5%
约4.5%
1.是细胞内的良好溶剂
2.参与细胞内的生化反应（水解）
3.为生命活动提供良好的液体环境（羊水）
4.运输养料和代谢废物（血液）
细胞结构的重要组成成分
细胞中游离态的水，可以自由流动
细胞中与其他物质相结合的水
（易蒸发、不受束缚、可流动）
（不易散失、较稳定）
自由水
结合水
▌水的存在形式及作用
新知讲解
▌水的存在形式及作用
讨论1.将一粒新鲜的种子放在阳光下暴晒，种子会变轻；将该种子一直晒下去，一定时间后它的质量几乎不再减轻；再把该种子放在玻璃瓶中，在火上烘烤，玻璃瓶的内壁上出现液滴，种子的质量又减轻。为什么会出现这些现象呢？
鲜种子在阳光下暴晒，重量减轻，主要是自由水散失；将种子放在瓶中在火上烘烤，失去的主要是结合水。
讨论2：新鲜种子和干燥种子相比，置放在寒冷环境中哪个抗逆性更强？
新鲜种子比干燥种子在相同环境中更易腐烂，自由水含量较多，细胞新陈代谢更旺盛，有机物消耗更多，导致新鲜种子抗逆性较弱。
提示：抗逆性指植物具有抵抗不利环境的某些性状
新知讲解
细胞内自由水和结合水的含量关联
自由水>结合水
自由水<结合水
细胞新陈代谢旺盛，抗逆性弱
细胞新陈代谢缓慢，抗逆性强
随着细胞代谢情况的变化，自由水和结合水可发生相互转化
新知讲解
▌水的存在形式及作用
讨论3.心脏和血液的含水量很接近为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？
在心肌细胞中水与有机物结合形成结合水，因此心肌看起来坚挺硬实；而血液中多是自由水，因此血液为液体，在生物体中川流不息。
新知讲解
自由水作用
结合水作用
抵抗不良环境的能力
④为细胞提供液体环境
①细胞结构的重要组成成分
②细胞内的良好溶剂
③运送营养物质和代谢废物
⑤参与生物化学反应
细胞的代谢速率
生物抗逆性
新知讲解
二、细胞中的无机盐
新知讲解
１.表中哪些成分属于无机盐？
２.无机盐主要以什么方式存在于细胞中
阳离子：Na+、K+（ Ca2+、Mg2+、Fe2+、
Fe3+等）。
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
离子形式
成分 质量浓度/(g.L-1)
蔗糖 30
其他糖类 10
柠檬酸 10
柠檬香精 0.8
氯化钠 1.0
氯化钾 0.1
磷酸二氢钠 0.1
磷酸二氢钾 0.1
碳酸氢钠 0.1
▌无机盐的存在形式
思考讨论
▌无机盐的作用
资料1 下图是一种叶绿素分子和血红素分子局部结构图
一种叶绿素分子（局部）
血红素分子（局部）
22页讨论1：镁是叶绿素的重要成分
22页讨论2：铁是血红素的重要成分
拓展提高
思考讨论
某人患缺铁性贫血，听信偏方，靠吃铁锈治病，这个方法有效吗？
铁锈主要成分是四氧化三铁，其中的铁离子为三价铁离子；而组成血红蛋白的铁离子是二级铁离子，所以此方法是无效的。
补铁食物：蛋黄、菠菜、牛奶、动物肝脏、 豆制品。同时要注意补充维生素D。
此铁非彼铁！
思考讨论
▌无机盐的作用
资料2：植物在缺乏N、P、K等营养物质时会出现各种症状，因此生产过程中常要给植物施肥。玉米在生长过程中缺乏P，植株就会特别矮小，根系发育差，叶片小且呈暗绿偏紫色。
P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是其他许多化合物的成分。
思考讨论
资料4、哺乳动物血钙太低时，会出现抽搐现象。
资料3、 人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛无力等，因此，当大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝淡盐水。
无机盐可以维持细胞和生物体的生命活动
▌无机盐的作用
思考讨论
资料5、食物(蔬菜、水果)中往往含有一些碱性物质(如Na2CO3)，人吃后体内血液的pH一般不会有较大的变化；剧烈运动产生了酸性物质(如乳酸)，我们血液的pH一般也不会有较大变化。
乳酸 + NaHCO3 = 乳酸钠 + H2CO3
CO2 + H2O
无机盐可以维持细胞的酸碱平衡
无机盐的生理功能
组成细胞中的某些化合物
（Mg—叶绿素，Fe—血红蛋白）
维持细胞和生物体的生命活动
（血钙偏低—抽搐）
维持细胞的酸碱平衡
（如血液中的钠离子和钾离子）
维持细胞的正常形态
新知讲解
生物体中无机盐的作用虽然非常重要，但其在细胞中的含量却很低，过多或过少都将影响细胞或生物体的正常生命活动
如：血糖中钙离子含量过少会导致抽搐，而过多会导致肌无力、食欲减退、心率失常，引起肾结石，严重会导致昏迷。
拓展应用
1. 医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。生理盐水的含义是什么？在什么情况下需要用生理盐水？
质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境中溶质的浓度，所以叫生理盐水。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为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在稳定的状态。
拓展应用
2. 目前已经探明，在火星两极地区有固态水，而那里的土壤中含有生命必需的Mg、Na、K 等元素。科学家也曾在火星上发现了流动水的痕迹。科学家据此推测，火星上曾经或者现在存在着生命。为什么科学家会作出这样的推测呢？
水是生命之源，地球上最早的生命就是起源于水中的。科学家在火星上发现了流动水的痕迹，说明那里可能有自由流动的水。同时，那里的土壤中还含有生命必需的一些元素，所以科学家才会作出这样的推测。
拓展提高
如何辨别新鲜鸡蛋和臭鸡蛋呢？
新鲜鸡蛋清是液态胶状，臭鸡蛋清相对更“稀”。 新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，为结合水，是细胞结构的重要组成成分；而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分结合水释放出来，转变为自由水。
课堂练习
1.下面是关于细胞中水含量的叙述，其中正确的是( )
A. 生活在水中的生物含水量一般较高
B. 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
D. 老年人细胞中含水量比婴儿要少
ABD
2. 人体因贫血会面色发黄、绿色植物因叶绿素合成不足会叶片发黄，这都是因为体内缺乏无机盐造成的，缺乏的无机盐分别是(　　)
A. I、Cu　 B. Ca、K
C. N、P　 D. Fe、Mg
D
表一： 几种不同生物体水的含量 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物
水含量% 97 85 78 65 90 70
表二： 人体中几种不同器官或组织中水的含量 组织器官 牙齿 骨骼 骨骼肌 心肌 血液
所占比例% 10 22 76 79 83
（1）构成生物体的成分中水的含量最多（ ）
（2）生物体的含水量与生物的生活环境密切相关（ ）
（3）代谢旺盛的组织器官含水量较高（ ）
（4）组织器官的形态结构差异与水的存在形式无关（ ）
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课堂总结
细胞中的水
细胞中的无机盐
存在形式：自由水和结合水
水是生命之源、良好溶剂
组成细胞中的某些化合物
维持细胞和生物体的生命活动
存在形式：离子形式
作用
不同生物含水量不同、生物不同器官含水量不同
同种生物不同时期含水量不同
维持细胞的正常形态
维持细胞的酸碱平衡
轻松一刻
1965年，佛罗里达州立大学的橄榄球教练德道格拉斯看到自己的队员们在场边喝了很多的水，但没有人上厕所，便想弄清楚：“为什么运动员的小便不多？”请教了学校的肾脏医学教授后，道格拉斯明白运动员喝的水刚好补充了出汗，而且他意识到单纯喝水并没有补充体内流失的无机盐。这个问题让凯德有了一个创造发明的灵感，他开始调制一种可以补充无机盐的新饮料，添加一定量的糖、维生素及电解质，能促进大运动量后体能恢复、防止机体脱水、防止电解质代谢紊乱。这款饮料就是我们男同学特别熟悉的佳得乐，它开创了运动饮料行业。现今，该行业的市值近200亿美元。
谢谢
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