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(共23张PPT)
1、生物界与自然界的统一性和差异性是指？
2、大量元素与微量元素有哪些？
3、鲜重和干重含量最多的化合物是什么？前四种元素排序？
4、还原糖的种类、鉴定原理、颜色变化？
5、脂肪的鉴定原理、如何去浮色？
6、蛋白质的鉴定原理、颜色变化？
7、斐林试剂和双缩脲试剂的比较（鉴定物质、成分、添加顺序、反应条件、实验现象、原理）
课前背诵
第2章 组成细胞的分子
第2节 细胞中的无机物
一、细胞中的水
1. 水在细胞中的含量
细胞、生物体内水的含量比较，说明了什么？
细胞中含量最多的化合物是水
不同生物含水量
不同
（水生＞两栖类＞陆生）
一、细胞中的水
1. 水在细胞中的含量
细胞、生物体内水的含量比较，说明了什么？
同种生物不同发育时期含水量不同
（幼嫩＞老熟；男＞女）
同种生物在不同组织、器官中含水量不同
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？
存在形式 结合水 自由水
含量
特点
生理作用
细胞中与其他化合物结合的水(如与蛋白质淀粉等亲水性物质结合)不能自由流动
以游离的形式存在
可以自由流动，易蒸发
4.5%
95.5%
是细胞结构的
重要组成成分
1.是细胞内良好溶剂
2.参与多种生物化学反应
3.为细胞生存提供液体环境
4.运送营养物质和代谢废物
2.水的存在形式及作用
一、细胞中的水
水分子与水分子的静电吸引形成了氢键
由于氢键的存在，水分子具有较大的比热容，水温不易变
吸引带有正或负电的分子/离子，与水结合
水是良好溶剂
氢键易断裂又形成，水常温下呈液态，具有流动性
水是极性分子
阅读小字部分，回答以下问题：
1、水分子中H和O的结合方式及带电情况如何？为什么水是良好的溶剂？
2、水分子的氢键是如何形成的？为什么常温下水是液态并具有流动性？
3、为什么说水对于维持生命系统稳定性具有重要作用？
比热容c是单位质量物质的热容量，即单位质量物体改变单位温度时吸收或放出的热量
自由水
结合水
温度升高
温度降低
3.自由水与结合水的关系：
（1）可相互转化：
一、细胞中的水
鲜鸡血（液态）
鸡血块（固态）
自由水与结合水可相互转换的
(2)实例
①烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。
②水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。
3.自由水与结合水的关系：
（2）两者的相对含量与细胞代谢速率、抗逆性的关系：
比值上升
细胞新陈代谢增强,抗逆性减弱
如：干种子吸水萌发
自由水
结合水
比值下降
细胞新陈代谢减弱,抗逆性增强
一、细胞中的水
如：晒干的种子
沙漠地区的植物细胞内结合水含量高于自由水吗？
×
(3)在生产中的应用
①种子萌发时，需要吸收水分增加自由水含量。
②种子储存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长储存时间。
③越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。
3.自由水与结合水的关系：
一、细胞中的水
自查自纠
(1)缺水时，人体内的水全部以结合水的形式存在。( )
提示：缺水时人体内自由水的比例降低。
(2)自由水可作为细胞内化学反应的反应物。( )
(3)结合水与其他物质结合在一起，是细胞结构的重要组成成分。( )
(4)不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同。( )
(5)镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄。( )
(6)血钙过高会引起抽搐。( )
提示：血钙含量太低，动物会出现抽搐等症状。
(7)缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红素不能正常合成。( )
×
√
×
√
√
×
√
生活中的现象 对此现象的解释
种子贮存时需先将种子晒干
鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻
干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠
干种子用水浸泡后更易萌发
炒熟的种子浸泡后不萌发
晒干是为了减少自由水含量，降低种子的代谢，从而延长种子寿命
自由水大部分散失了
种子晒干后，仍含有结合水，用酒精灯加热会失去结合水
失去结合水的细胞失去生理活性
失去自由水的种子仍保持其生理活性，大量吸收自由水后就容易萌发
将种子点燃烧尽， 会得到一些灰白色的灰烬 ， 请问这些灰烬是什么
1.存在形式和含量
二、细胞中的无机盐
阴离子:Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
阳离子:Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+等
无机盐的存在形式
大多数以离子形式
少数以化合物形式
如：DNA中的磷酸，骨骼中的钙等
无机盐是细胞中含量很少的无机物，仅占细胞鲜重的1%-1.5%。
Q1:植物缺镁会影响光合作用，为什么？
Q2:为什么缺铁会导致贫血？
铁是构成血红素的元素
光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，而Mg是叶绿素的组成元素之一，因此，它对于光合作用具有重要意义。
缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍，进而影响光合作用。
镁是构成叶绿素的元素
人体内血红蛋白和红细胞的减少都可以导致贫血。血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是Fe。缺Fe会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。
思考讨论
2.功能
二、细胞中的无机盐
现在有许多食盐都是加碘的，为什么要在食盐中加碘？
甲状腺激素的合成不能缺乏碘
甲状腺激素分子结构
这说明了P对于植物正常的生长发育是必不可少的。
P作为植物生长发育所必需的大量元素之一，是许多重要化合物（如核酸、ATP等）和生物膜等的重要组成成分，也在光合作用和呼吸作用等与能量代谢有关的反应中扮演重要角色。
当P供应不足时，核酸的合成会受到影响，并会波及蛋白质的合成，还会影响体内糖类的代谢。
因此，缺乏P的植株会由于糖类代谢障碍而出现叶片颜色异常，并且长得矮小、结实率低。
Q3:植物体缺P常表现为生长发育不正常，这说明什么？分析为什么植物体缺P会影响其生长发育。
P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分。
思考讨论
2.功能
二、细胞中的无机盐
二、细胞中的无机盐
2.无机盐的功能
缺Na+ 神经、肌肉的兴奋性降低
缺Ca2+ 抽搐/骨质疏松；Ca2+过多 肌无力
缺I- 呆小症(幼儿)、甲状腺肿(成人)
缺Fe2+ 缺铁性贫血
缺Zn2+ 生长发育不良
缺B “花而不实”(油菜)
缺P 植株矮小，叶片小且呈暗绿偏紫色
1）组成细胞中的某些化合物
2）维持细胞和生物体的生命活动
4）维持细胞的渗透压平衡
生理盐水， Na+和Cl-维持细胞外液的渗透压
3）维持细胞的酸碱平衡
缓冲对：H2CO3 - NaHCO3 NaH2PO4 - Na2HPO4
小结：无机盐在细胞中的含量很少，但是作用很大。
Mg是构成叶绿素的元素，植物缺乏Mg时会出现叶片变黄。请同学们设计实验验证Mg是植物必需的矿质元素。(写出实验思路、预测结果和结论）
（1）实验思路：
（2）预测结果：
（3）结论：
对照组：
实验组：
对照组的植物正常生长叶片呈绿色；
实验组的植物首先出现叶片变黄现象，在培养液中加入Mg后，植物恢复正常
Mg是植物必需的矿质元素
植物+完全培养液
①植物+只缺Mg的培养液，一段时间后观察叶片颜色
②在培养液中加入Mg，一段时间后再次观察叶片颜色
【拓展】
1.下列关于生物体内水分和无机盐的叙述，错误的是(　　)
A.干种子内结合水的相对含量较低，不能进行旺盛的生命活动
B.与水生植物相比，旱生植物具有较强的抗旱能力，其原因之一是旱生植物体内结合水的相对含量较高
C.镁是构成叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄
D.人体缺铁会导致贫血和细胞供氧不足
随堂检测
2.(2021·广东实验中学高一月考)研究发现用不含Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，蛙心收缩不能维持，用含有少量Ca2＋和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，心脏能持续跳动数小时。这说明Ca2＋和K＋（ ）
A.是构成细胞某些重要化合物的组成成分
B.对维持血浆的正常浓度有重要作用
C.对维持生物体正常的生命活动有重要作用
D.为蛙心脏的持续跳动直接提供能量
C
3．下列有关水和无机盐的叙述，错误的选项有（ ）
①缺碘会引起儿童佝偻病
②患急性肠炎的病人脱水时，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法
③休眠种子与萌发种子相比，结合水与自由水的比值更小
④细胞中无机盐含量很少且大多数是以化合物形式存在
⑤有人长跑后下肢肌肉发生抽搐，这是由于随着人体大量出汗排出了过量的钠盐
⑥人体内钠离子缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低
⑦Fe2+是血红素的重要成分，缺Fe2+有可能导致缺铁性贫血
A．六项 B．五项 C．四项 D．三项
C
离子名词 在人体或植物体中的功能
Na+ 人体体液的组成成分，调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性。
K+ 人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡、调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性。
Ca2+ 促进牙齿和骨骼生长；调节神经、肌肉的敏感性等。
Mg2+ 参与构成叶绿素；与某些酶的活性有关。
Fe2+/Fe3+ Fe3+和Fe2+在人体内可以相互转化，其中Fe2+是血红蛋白及某些含铁酶类的成分。
Cl- 人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡；是胃酸的重要成分。
SO42- 人体体液的组成成分，参与调节体液渗透压；硫元素是蛋白质的重要组成成分，也是多种维生素的组成成分。
PO43- 其中磷元素是构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素，促进酶的活动，形成ATP；PO43-与H+结合形成的HPO42-/ H2PO4-，是人体内很重要的缓冲对。
HCO3- HCO3-及其与H+结合形成的H2CO3是血浆中最重要的缓冲对（H2CO3/ HCO3-），对于调节正常血浆的pH有重要意义；也是保护胃黏膜的重要成分。
无机盐
自由水
①细胞内良好的溶剂
细胞中的无机物
水
结合水
含量
功能
含量
功能
①作为细胞结构的重要组成部分
①某些化合物的重要组成成分
大多数以离子形式，少数以化合物形式存在
功能
含量
存在形式
存在形式
（95.5 %）
（细胞鲜重的1%~1.5%）
（4.5 %）
②增强细胞抗逆性
④运输营养物质和代谢废物
②参与细胞内的生化反应
③为绝大多数细胞提供液体环境
④维持生物体内的酸碱平衡
②维持细胞和生物体的生命活动
③维持生物体内的正常渗透压
相互转化
课堂小结
Q1: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？
9%，失水皱缩
0.09%，吸水膨胀
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。
0.9%，正常
Q2:为什么要配制0.9%，用0.09%或9 %浓度可以吗？为什么？
拓展应用

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