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人教版 必修1
第2节 细胞中的无机物
第二章 组成细胞的分子
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
NaCl 1.0
KCl 0.1
NaH2PO4 0.1
KH2PO4 0.1
NaHCO3 0.1
比较组成地壳和组成细胞的部分元素的含量，你能提出什么问题？就自己提出的问题与其他同学交流。
运动员饮料的化学成分表
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？
一、细胞中的水
生命活动离不开水
一、细胞中的水
1、水的含量
组成细胞的主要化合物及相对含量
结论：细胞中含量最多的化合物是水。
一、细胞中的水
1、水的含量
水母97%
藻类90%
鱼类80—85%
蛙78%
高等植物60~80%
哺乳动物65%
结论：不同生物种类，含水量不同。
（水生生物＞两栖生物＞陆生生物）
一、细胞中的水
1、水的含量
结论：同种生物不同的生长发育时期含水量不同。
（幼儿＞成年＞老年）
一、细胞中的水
1、水的含量
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 心脏 血液
所占比例 % 10 22 76 79 83
结论：同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同。
一、细胞中的水
1、水的含量
汇总
细胞中含量最多的化合物是水。
同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同。
不同生物种类，含水量不同。
（水生生物＞两栖生物＞陆生生物）
同种生物不同的生长发育时期含水量不同。
（幼儿＞成年＞老年）
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 心脏 血液
所占比例 % 10 22 76 79 83
讨论：
心脏和血液的含水量很接近为何心脏呈固态而血液却呈流动的液态？
一、细胞中的水
2、水的存在形式及功能
①水的存在形式
存在 形式 占比 特点
自由水
结合水
绝大多数水以游离的形式存在，可以自由流动，约占95.5%
与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水，约占4.5%
易蒸发、易散失、不受束缚、可流动
不易散失、含量较稳定、
失去流动性和溶解性
一、细胞中的水
①水的存在形式
将种子放在阳光下2天
重量
减轻
________大量散失
自由水
晒干的种子用水
浸泡仍能萌发
失去大部分自由水的种子仍保持其生理活性
一、细胞中的水
①水的存在形式
管壁上有水珠
失去的主要是________
将晒干的种子放在试管中，用酒精灯加热
结合水
失去结合水的种子用水浸泡不萌发
失去结合水的种子失去生理活性
一、细胞中的水
②水的生理功能
结合水的作用
烘干的小麦种子浸泡后不能萌发，说明结合水有什么功能？
作为细胞结构的重要成分
一、细胞中的水
②水的生理功能
自由水的作用
菠菜汁富含维生素、胡萝卜素、碳酸盐等对人体有益物质，说明自由水有什么功能？
细胞内的良好溶剂
水是绿色植物进行光合作用的原材料，这说明了自由水有什么功能？
参加许多生物化学反应
一、细胞中的水
②水的生理功能
自由水的作用
血液中自由水较多。根据血液功能判断自由水的功能？
运输营养物质和代谢废物
细胞生活在液体环境，这说明了自由水有什么功能？
为细胞提供液体环境
一、细胞中的水
汇总
自由水的作用
细胞内良好的溶剂。
参与生化反应。
运输营养物质和废物。
为细胞提供液体环境。
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 心脏 血液
所占比例 % 10 22 76 79 83
讨论：
心脏和血液的含水量很接近为何心脏呈固态而血液却呈流动的液态？
血液主要以 自由水 的形式存在
心脏主要以 结合水 的形式存在
一、细胞中的水
3、自由水与结合水的关系
温度升高
结合水
自由水
温度降低
结合水与自由水可相互转化
思考：低温时自由水转化成结合水这对植物生存有什么意义？
自由水过多，易结冰。
自由水↓→防止冻害
结合水比例越高，抗寒能力越强。
一、细胞中的水
3、自由水与结合水的关系
新鲜水稻
干稻谷
水稻储存前要晒干，为什么？
晒干的水稻自由水含量↓，新陈代谢↓，有机物消耗↓，水稻不易发芽。
淋雨后的水稻易萌发，为什么？
淋雨后的水稻自由水含量↑，新陈代谢↑，呼吸作用↑。
结论：自由水含量越高，新陈代谢越旺盛
一、细胞中的水
3、自由水与结合水的关系
沙漠植物
雨林植物
哪一种植物的结合水含量高？哪一种植物的抗逆性强？
沙漠植物
结论：结合水含量越高，抗逆性越强
一、细胞中的水
汇总
自由水和结合水的相对含量决定细胞的代谢强度和抗逆性
二、细胞中的无机盐
当你烧掉一块木头后，会得到一些灰白色的灰烬，这些灰烬是什么
二、细胞中的无机盐
1、无机盐含量
1%～1.5%
2、存在形式
大多数-离子
少数-化合物
阳离子： Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等
阴离子： Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
少数以化合物的形式存在，如骨骼和牙齿中富含CaCO3
二、细胞中的无机盐
3、无机盐的功能
思考.讨论：
资料1 下图是一种叶绿体分子和血红素分子局部结构简略。
讨论：
1.为什么植物缺镁会影响光合作用？
镁是叶绿素的组成成分，缺镁使叶绿素的形成受阻，进而影响光合作用。
2.有一种贫血叫缺铁性贫血为什么人缺铁会导致贫血？
铁是血红素的组成成分，缺铁会导致血红蛋白的合成障碍，从而引起贫血。
二、细胞中的无机盐
3、无机盐的功能
思考.讨论：
讨论：
资料2 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。
说明P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P是植物生长发育所必需的大量元素之一，是许多重要化合物和生物膜的重要组成成分。
结论：无机盐是构成细胞内某些化合物的重要组成成分
二、细胞中的无机盐
3、无机盐的功能
思考.讨论：
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。哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2+，如果Ca2+含量太高，会出现肌无力症状，而Ca2+含量太低，动物会出现抽搐等症状。
血钙过高→肌无力
血钙不足→抽搐
结论：无机盐能维持细胞和生物体的正常生命活动
二、细胞中的无机盐
3、无机盐的功能
思考.讨论：
资料4 某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水是多少浓度的？为什么要配制这一浓度，其它浓度可以吗？为什么？
结论：维持细胞的渗透压，维持细胞的正常形态
生理盐水常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态,如果放到清水里,会吸水涨破。
二、细胞中的无机盐
3、无机盐的功能
思考.讨论：
资料5 大家都有这样的体会，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，但体液的PH没有因此而降低,还是维持在7.35—7.45之间，为什么呢？
结论：无机盐能维持细胞和生物体的酸碱平衡
乳酸＋NaHCO3→乳酸钠＋H2CO3
CO2＋H2O
剧烈运动时：
汇总
无机盐的作用
组成细胞中的某些化合物 。
维持细胞和生物体的生命活动 。
维持细胞的酸碱平衡 。
维持细胞的渗透压。
二、细胞中的无机盐
二、细胞中的无机盐
4、元素缺乏与疾病的相关性：
元素 现象
缺Fe
缺B
缺Se
缺Zn
缺I
缺Mg
缺Ca
人体患贫血；果树患黄叶病
华而不实（只开花不结果）
患克山病（原发性心脏病）
影响人体生长发育、大脑发育和性成熟
人幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大
影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行
成年人缺钙患骨质疏松症；人血液中缺钙会出现抽搐现象
小结
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
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
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
含量
存在形式
功能
含量
功能
含量
功能
一、概念检测
1.水和无机盐是细胞的重要组成成分。判断下列相关表述是否正确。
（1）细胞内的自由水和结合水都是良好的溶剂，都能参与物质送输和化学反立。( )
（2）同一株植物中老叶细胞比幼叶细胞中自由水的含量高。( )
（3）将作物秸秆充分晾干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。( )
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练习与应用
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二、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
练习与应用
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。
二、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
练习与应用
水是生命之源，地球上最早的生命就是孕育在水中的。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。

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