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(共33张PPT)
第2节 细胞中的无机物
思考
1.种子萌发为什么需要提供适量的水分？
2.给农作物施肥为什么要浇水？
3.我们为什么每天都要补充水分？
水是生物生存必不可少的,一切生命活动都离不开水。
一、细胞中的水
1.水的特性：
O
H
H
H2O分子
共用电子对
δ-
δ+
δ+
H
H
O
水是极性分子，使带正电或负电的分子容易与之结合，故是良好溶剂。
电荷分布不均匀的分子称为极性分子。
什么是极性分子？
（1）水是极性分子
一、细胞中的水
1.水的特性：
（2）形成氢键，具有流动性
氢键易被破坏，也易形成，这样水中的氢键不断地断开，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体的状态,具有 。
流动性
2.水的含量特点
水母97%
藻类90%
鱼类80—85%
蛙78%
高等植物60-80%
哺乳动物65%
①生物种类不同含水量不同
水生生物>陆生生物
一、细胞中的水
细胞中含量最高的化合物是水。
2.水的含量特点
一、细胞中的水
②生物体在不同的生长发育期，含水量也不同。
动物：幼年_____ 老年
植物：幼嫩_____ 成熟
>
>
幼儿到老年人含水量
2.水的含量特点
一、细胞中的水
③生物体的不同器官、组织的含水量不同。
血液：83%
心肌：79%
骨骼：22%
牙齿：10%
2.水的含量特点
一、细胞中的水
79%
83%
问题： 心肌与血液的含水量差异不大，为什么心肌呈坚韧形态，而血液是液态？
水的存在形式不同
3.水的存在形式和作用
自由水
（占细胞内全部水的95.5%）
结合水
（占细胞内全部水的4.5%）
特点：不受束缚、具有流动性和溶解性
特点：
失去流动性和溶解性
以游离的形式存在，可以自由流动
与细胞内其他化合物（蛋白质、多糖等物质）相结合的水
3.结合的作用
结合水：构成细胞的组成成分。
同桌讨论：以下实例体现了水的什么功能？
①水蜜桃香甜多汁，当你咬开水蜜桃时冒出的汁水主要是什么形式的水？有哪些物质溶解其中？这说明自由水有什么功能？
②回忆初中所学的知识，植物光合作用需要水的参与吗？这又说明自由水有什么功能？
③血液中含有自由水较多。你能否根据血液功能判断自由水的功能？
④血液是由血细胞和血浆组成，离开血浆的血细胞很快就会
死亡，这又说明自由水可以为细胞提供什么环境？
细胞内良好的溶剂
参与生物化学反应
为细胞提供液体环境
运输营养物质和代谢废物
3.自由水的作用
自由水
细胞内良好的溶剂
参与生物化学反应
为细胞提供液体环境
运输营养物质和代谢废物
一般而言，自由水含量越高,代谢越旺盛。
哪种情况下新陈代谢旺盛？
哪幅图自由水含量多？
结合水含量越高，抗逆性相对越强。
哪种结合水含量更多呢？
哪种抗逆性更强呢
4.自由水和结合水相对含量和细胞代谢的关系
4.自由水和结合水相对含量和细胞代谢的关系
一般而言，自由水含量越高,代谢越旺盛；结合水含量越高，抗逆性相对越强。
种子从休眠到萌发的过程中，种子内的结合水和自由水的含量是一成不变的吗？
自由水
结合水
降温
升温
冬小麦在冬季来临时，结合水增多，自由水减少，增强抗冻能力。
如:越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。
鲜种子
干种子
__种子
失去大量________，代谢______
晾晒
烘烤
失去_________
用水浸泡
自由水
结合水
不再萌发，失去结合水，会导致___________的破坏，从而使代谢停止；说明_________________________________
减弱
死
种子抗寒能力_____，分析抗寒能力变化的原因是
_________________________________________________________
增强
思考讨论
自由水减少，可避免低温时自由水过多导致结冰而损害自身
干种子不能萌发，用水浸泡后种子萌发，原因是___________________________________
种子吸收大量自由水，代谢增强
细胞结构
失去结合水的种子不再具有活性
种子晒干后储存的原理：
可使自由水含量降低，细胞代谢减弱，减少有机物的消耗,同时防止种子发芽、霉变。
分类 自由水 结合水
概念 水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水。 与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水。
含量 多、占细胞水分的95.5% 少、占细胞水分的4.5%
功能 ①细胞中的良好溶剂 ②细胞内的许多生化反应 ③运输营养物质和代谢废物 ④为细胞提供液体环境中 与其他大分子物质一起构成细胞的组成成分
与代谢和抗性之间的关系 含量高时，新陈代谢旺盛 抗逆性差 含量高，新陈代谢慢
抗逆性强
自由水与结合水的比较
收获的鲜小麦在阳光下晒干，重量减轻，这个过程损失的水分主要是 ？
把晒干的种子放进一支洁净的试管中加热，试管壁上有水珠，形成这些水珠的水主要是小麦种子里的 ？
如果将上述烘干小麦燃烧，最后得到一些灰烬，这些灰烬就是 ？
自由水
结合水
无机盐
思考
当你点燃一粒种子时，烧尽时得到的白色灰烬就是无机盐。人和动物体内也含有无机盐，仅鲜重占1％－1.5％。
Mg2＋ ━━
Ca2＋ ━━
Fe2＋ ━━
I- ━━
N- ━━
P- ━━
Na＋K＋ ━━
B- ━━
叶绿素成分
维持生命活动，牙齿和骨骼的重要成分
血红蛋白的成分
维持细胞外液的渗透压
甲状腺激素成分
蛋白质、核酸等的成分
核酸、磷脂等的成分
促进花粉萌发和花粉管伸长
二、细胞中的无机盐
问题: 细胞中的无机盐以什么形式存在呢？
1.无机盐的存在形式：
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、叶绿素中的Mg、血红素中的Fe、甲状腺激素中的 I 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%。
问题: 细胞中的无机盐具有什么功能？
2.无机盐的作用：
二、细胞中的无机盐
【资料1】下图是一种血红素分子局部结构简图如图：
问题: 有一种贫血症叫做缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？
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。缺铁性贫血是一种常见的贫血症。
2.无机盐的作用：
二、细胞中的无机盐
无机盐的作用
思考.讨论
【资料1】下图是一种叶绿素分子局部结构简图如图：
问题: 植物体缺镁会影响光合作用，为什么？
光合作用的正常进行不能缺少叶绿素，Mg是叶绿素分子的组成元素之一，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。
2.无机盐的作用：
二、细胞中的无机盐
无机盐的作用
思考.讨论
【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，叶片小呈暗绿色偏紫色。
正常
缺N
缺P
缺K
问题: 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。
这说明了P对于植物正常的生长发育是必不可少的。P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扮演重要角色。
（1）构成某些化合物的重要成分
2.无机盐的作用：
二、细胞中的无机盐
人在剧烈运动时，会大量排汗，可能会引起肌肉抽搐，这是因为有大量的Ca2+随汗液排出，造成血钙过低；而血钙过高则出现肌无力。人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最后引起肌肉酸疼、无力等。这说明无机盐有什么作用
血钙不足→抽搐
血钙过高→肌无力
（2）维持细胞和生物体的生命活动
2.无机盐的作用：
二、细胞中的无机盐
医用生理盐水是质量分数为0.9%的NaCl。为什么浓度为0.9%？
该种浓度的NaCl溶液与细胞内液是等渗溶液
（3）维持细胞的渗透压平衡（正常形态）
2.无机盐的作用：
二、细胞中的无机盐
（4）维持细胞的酸碱平衡
酸性食物
碱性食物
我们血液的pH一般也不会有较大变化
肌肉酸痛
缓冲对=
H2CO3 / NaHCO3
NaH2PO4 / Na2HPO4
一种弱酸+相应的强碱盐
2.无机盐的作用：
二、细胞中的无机盐
无机盐
是构成细胞内化合物的重要组成成分
维持细胞和生物体的生命活动有重要作用
维持细胞的渗透压平衡
维持细胞的酸碱平衡
种类 功能 缺乏时引起的症状
血红素的重要组成成分 缺铁性贫血症
叶绿素的重要组成成分 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用
甲状腺激素的重要组成成 分 成年：甲状腺肿大；幼年：呆小症
（血钙）维持肌肉细胞的 兴奋性
促进植物体内淀粉的运 输；维持动物细胞内液渗 透压
主要维持细胞外液的渗透 压 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
急性肠炎的病人脱水时，需要及时补充水分和无机盐，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法。
大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水。
联系生活
(1)完全培养液：满足植物生长发育必需营养素的培养液。
(2)缺素培养液：缺乏植物生长发育所必需的某种或几种营养素的培养液。
拓展延伸:探究无机盐X是否为植物生长发育所必需
实验原理
若缺乏某种无机盐，植物的生长发育发生障碍。植物在缺乏该种无机盐的环境中表现出某一症状，可以补充该种无机盐使植物恢复。
拓展延伸:探究无机盐X是否为植物生长发育所必需
实验原理
若缺乏某种无机盐，植物的生长发育发生障碍。植物在缺乏该种无机盐的环境中表现出某一症状，可以补充该种无机盐使植物恢复。
对照组
实验组
含X的
完全营养液
幼苗
正常生长
相应的
缺X营养液
幼苗
正常生长
X不是必需无机盐
生长不正常
X是
必需无机盐
正常生长
一段时间
实验流程
加入X
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
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 %）
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
如图为对刚收获的种子所做的一系列处理，据图分析有关说法正确的是( )
A. ④和⑤是同一种物质，但是在细胞中存在形式不同
B. ①和②均能够萌发形成幼苗
C. ③在生物体内主要以化合物形式存在
D. 点燃后产生的CO2中的C只来自种子的糖类
A

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