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(共29张PPT)
第2章 组成细胞的分子
第2节 细胞中的无机物
学习目标：
1．说出水在细胞中的存在形式和作用，认同其在生命活动中具有重要作用；
2．举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。
血红蛋白
藻类 90%
鱼类80%-85%
植物60%-80%
蛙 78%
不同种生物的含水量不同
哺乳动物 65%
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 80-85 78 65 90 60-80
77% 52-58% 60-65%
生物体在不同生长发育期,含水量不同
婴儿 幼儿 成年（女） 成年（男）
水的质量分数/% 80以上 77 52~58 60~65
同一生物体不同组织、器官含水量不同
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
细胞中的水
Water in cells
水的存在及其功能的探究
将种子放在阳光下2天
重量
减轻
________大量散失
晒干的种子用水浸泡
仍能
萌发
失去大部分________的种子仍保持其生理活性
晒干的种子不浸泡
不萌发
_______少，代谢弱
自由水
自由水
自由水
细胞中的水
Water in cells
水的存在及其功能的探究
将种子放在试管中，用酒精灯加热
管壁上有水珠
失去的主要是________
失去________的种子浸泡
不萌发
失去________的种子失去生理活性
结合水
结合水
结合水
细胞中的水
Water in cells
自由水
结合水
水在细胞中的存在形式
特点：易蒸发、不受束缚、可流动
特点：不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性
绝大多数水以游离的形式存在，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
无机物 形式 定义 特点 作用
一、水
细胞中游离形式的水，可自由流动
与细胞其他化合物结合，不可流动
约95.5%
约4.5%
1.良好溶剂
2.参与生化反应
3.提供液体环境
4.运送养料、代谢废物
细胞结构的重要组成成分
不易蒸发
不溶解
不易结冰
易蒸发
可流动
讨论2：细胞的水是以什么形式存在？它们作用一样吗？
自由水
结合水
各种生物体的一切生命活动都离不开水
抗寒性强
抗旱抗热性强
代谢更快
抗逆性强
细胞中的水
Water in cells
水为什么是细胞内的良好溶剂？（教材P20）
水是极性分子，带正电或负电的分子容易与之结合，故是良好溶剂
水分子之间容易形成氢键，保证水分子具有流动性。
由于氢键的存在，水分子具有较大的比热容，水可以保持稳定性
例1：种子被晒干的过程中主要损失了哪种水？
自由水
结合水
例2：水果冷藏、种子成熟或血液凝固时，水形式变了吗？
自由水
例3：凝固的血溶解时、种子萌发或种子被晒干时，水形式变了吗？
结合水
自由水
自由水、结合水
结合水
自由水
适当升高温度
适当降低温度
灼烧或爆炒呢？
适当升高温度
适当降低温度
思考2：新鲜种子和干种子,谁的新陈代谢强度更旺盛？谁的抗旱、抗热、抗寒能力更强？
新鲜种子自由水比例更高，代谢更旺盛。干种子结合水比例更高，而结合水稳定不易蒸发掉、不易结冰，故其抗旱、抗热、抗寒能力（抗逆性）更强。
低温前植物
成熟/干种子
旱生植物等
浇水后植物
萌发鲜种子
水生植物等
鲜种子
晒干
干种子
泡水仍萌发，说明失去自由水的种子仍具生理活性
失去 ，代谢变慢
自由水
灼烧
死种子
泡水不再萌发，说明失去结合水的种子不再具生理活性
2 ．下图表示油菜种子在成熟过程中种子质量和有机物相对含量的变化趋势，下列相关叙述不正确的是( 　　)
A．大量糖类输入并参与代谢，导致种子质量不断增加
B．细胞代谢利用大量糖类，导致淀粉含量降低
C．糖类不断转化为脂质，导致脂质含量持续增加
D．糖类不转化为蛋白质，导致含氮物质含量不变
1．在种子的哪一项生理过程中，自由水含量是逐渐增加的（ ）
A．种子在成熟的过程中 B．种子在晒干的过程中
C．种子在萌发的过程中 D．种子在贮藏的过程中
C
D
（1）为了观察胚乳中的脂肪，常用 染液对种子胚乳切片染色，然后再显微镜下观察，可见 色的脂肪微粒。
（2）实验过程中，导致种子干重增加的主要元素是 （填“C”、“N”或“O”）。
3.某油料作物种子中脂肪含量为种子干重的70%。为探究该植物种子萌发过程中干重及脂肪的含量变化，某研究小组将种子置于温度、水分（蒸馏水）、通气等条件适宜的黑暗环境中培养，定期检查萌发种子（含幼苗）的脂肪含量和干重，结果表明：脂肪含量逐渐减少，到第11d时减少了90%，干重变化如图所示。回答下列问题：
苏丹Ⅲ/苏丹Ⅳ
橘黄/红
O
比较 种子成熟 种子萌发
干重
糖类
脂肪
氨基酸
大量
少量
脱氨基
脱氨基
转氨基
↑
↓
油料种子先↑后↓
可溶性糖→淀粉
糖类→脂肪
非蛋白质→蛋白质
淀粉→葡萄糖
脂肪→甘油、脂肪酸
蛋白质→氨基酸
思考3：当烘干小麦种子，然后点燃烧尽，最终得到一些灰白色灰烬，这些是小麦的什么化合物？
无机盐（矿质元素或矿物质）：除C、H、O外的其他元素
阳离子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等
阴离子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等
讨论3：占细胞1%～1.5%的无机盐如何存在？为何它的作用很重要？
二、无机盐：
除CaCO3化合态外，多以离子存在
酸碱缓冲对（弱酸/弱碱盐）：H2CO3/NaHCO3、NaH2PO4/Na2HPO4等
思考4：激烈运动时，人会感到腰酸、膝盖酸等酸痛，这是因为运动时肌肉肌糖原被分解成了乳酸。但人体体液的pH并没有因此降低，还是维持在正常值7.35-7.45之间，这是为什么呢？
乳酸＋NaHCO3=乳酸钠＋H2CO3
→CO2＋H2O
无机盐：维持细胞的酸碱平衡
Na2CO3 ＋H2CO3→2NaHCO3
思考5：为何缺铁离子会贫血？
血红蛋白：C、H、O、N、Fe2+
广告1：补铁、补血，效果好！朴雪口服液！
无机盐：某些重要化合物的组成成分
思考6：为什么植物缺镁离子会影响光合作用？
叶绿素： C、H、O、N、Mg2+
无机盐作用（构成重要化合物：Fe，Ca, Mg, I；调节生命活动：B,Zn, Ca）
缺Fe：人体患贫血；果树患黄叶病
缺Ca：
幼年缺佝偻病，成年缺钙患骨质疏松症；哺乳动物血液中缺钙会抽搐，钙过多肌无力
缺I：
幼年患呆小症；成年患甲状腺肿大（大脖子病）
缺B：
华而不实（只开花不结果）
缺Zn：
影响人体生长发育、大脑发育和性成熟
缺Mg：
影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行
缺Se：
患克山病（原发性心脏病）
广告2：健康体魄，来源于“碘碘”滴滴！
广告3：高钙片，一片顶两片！
无机盐：维持细胞和生物体的生命活动
思考7：运动过度消耗大量能量或患急性肠炎时，需采取静脉输等渗溶液5%葡萄糖（C6H12O6）溶液和生理盐水（俗称打点滴）治疗，生理盐水的质量分数多少？0.09%或9%吗？
0.9%NaCl
9%
0.09%
细胞皱缩
细胞膨胀
无机盐：维持细胞正常形态/渗透平衡
无机物 形式 特点 作用
水
无机盐
结合水
自由水
多为
阴、阳离子
稳定不易蒸发掉
不流动不溶解
不易结冰
抗寒性强
抗旱抗热性强
易蒸发
可流动
细胞结构的重要组成成分
良好溶剂；参与生化反应；
液体环境；运送养料、代谢废物
酸碱缓冲对
（弱酸/弱碱盐） H2CO3/NaHCO3、
NaH2PO4/Na2HPO4等
维持酸碱平衡;
某些重要化合物的成分;
维持生命活动;
维持渗透平衡
抗逆性强
代谢更快
1．细胞内无机盐的作用不包括( )
A．维持细胞的渗透压 B．维持酸碱平衡
C．提供细胞代谢所需的能量 D．组成某些复杂化合物
随堂练习
In-class practice
C
2．结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是（ ）
A．曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线
B．曲线②可表示细胞由休眠转入旺盛代谢过程中自由水与结合水比值的变化
C．曲线②可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化
D．曲线③可以表示人从幼年到成年体内相对含水量的变化
D
随堂练习
3．下列有关水和无机盐的叙述，不正确的有（ ）
①水能溶解、运输营养物质和代谢废物，并维持细胞形态②细胞中无机盐含量很少且大多数是以化合物形式存在③哺乳动物的血液中钙离子含量过高，会出现抽搐等症状④无机盐可以为人体生命活动提供能量⑤休眠种子与萌发种子相比，结合水与自由水的比值更小⑥缺碘会引起儿童佝偻病
A．六项 B．五项 C．四项 D．三项
随堂练习
In-class practice
B
随堂练习
4．在细胞内的液体、血浆等人和动物的体液及植物的汁液中，都含有多种多样生物必需的溶质。下列说法不正确的是（ ）
A．水既是良好的溶剂，又是物质运输的主要介质，还可以缓和温度变化
B．血浆中多种正、负离子对维持血浆的正常浓度非常重要
C．哺乳动物血液中Ca2+含量过低会导致肌肉发生抽搐
D．Mg2+是色素的必要成分，Fe3+是血红蛋白的必要成分
D
.
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，都能参与物质运输和化学反应。（ ）
（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）将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。 （ ）
×
×
×
练习与应用
一、概念检测
二、拓展应用
1．医用生理盐水是0.9%的氯化钠溶液。生理盐水的含义是什么？什么情况下要用生理盐水？
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。
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Mg2+、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。
小结
细胞的无机物
无机盐
水
存在形式
生理功能
例子
例子
例子
存在形式
生理功能
生理功能
课后作业
1．设计实验——探究镁离子是植物生长发育所必需的元素，写出设计思路和预期结果结论；
2．针对性训练练习册相应内容。
细胞中的无机盐
Inorganic salts in cells
无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用，设计实验探究某无机盐M是否是植物必需的无机盐。
（1）材料
生长状态相同、长势良好的植物若干，全营养培养液，缺M的培养液，无机盐M。
（2）实验思想
设置对照实验(设某种无机盐为M)。
—证明某种无机盐是否是植物必需的方法—
细胞中的无机盐
Inorganic salts in cells
—证明某种无机盐是否是植物必需的方法—
（以Mg元素为例）
______________________植物分两组
甲组： _______________
乙组：完全培养液
出现缺乏症
_________再培养
__________
Mg为植物生长的必需元素
植物正常生长
植物正常生长
Mg为植物生长的__________
细胞中的无机盐
Inorganic salts in cells
—证明某种无机盐是否是植物必需的方法—
（以Mg元素为例）
生长状况相同的正常同种植物分两组
甲组：缺Mg的完全培养液
乙组：完全培养液
出现缺乏症
加入Mg元素再培养
缺乏症消失
Mg为植物生长的必需元素
植物正常生长
植物正常生长
Mg为植物生长的非必需元素

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