高中生物必修1 第2章 第5节细胞中的无机物

高中生物必修1 第2章 第5节细胞中的无机物

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 d 后就会丧失意识 , 生命濒临终点 地球表面约 3/4 的部分是 水 ； 细胞内含量最多的化合物 —— 水 生命之源 —— 水 水-生命之源 一、细胞中的水 （H 2 O） （一） 水在细胞中的含量 3. 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. 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 2. 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 细胞中含量最多的化合物是水 不同生物的含水量不同： 水生生物>陆生生物 同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同 讨论一： 细胞、生物体内水的含量比较，说明了什么？ 同种生物，不同的生长发育时期含水量不同 幼儿和成人体内的含水量 4. 　　 自然界中的水以三种形式存在。那么，在 细胞内水是否还是以这三种形式存在呢？ ( 二）水在细胞中的存在形式 （液态） （气态） （固态） 牙齿 10% 骨骼 22% 骨骼肌 76% 心脏 79% 血液 83% 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？ 讨论2： 水的存在形式不同 1.结合水： 2. 自由水： 与细胞内其他化合物 相结合 的水 （占全部水的4.5%） 以 游离 的形式存在，可以自由流动 （占全部水的95.5%） 特点： 易蒸发、可流动 特点： 不易蒸发、失去流动性 血液与心肌的比较 形态 含水量% 血液 液态 83 心肌 坚韧的固态 79 （1）血液是流动的，心肌是坚实的，为什么 两者含水量这么接近？ 血液中水主要以 自由水 的形式存在 心肌细胞中水主要以 结合水 的形式存在 （ 2 ）农民晒干葵花籽与炒干葵花籽主要失去的是什么形式的水？ 自由水 结合水 （ 3 ） 比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？ 一般而言，自由水含量越高，代谢越旺盛 (4)血液凝固时________ 水转变成 _________ 水 说明自由水和结合水可以相互转化。 自由 结合 （三）自由水与结合水的关系 在一定条件下可以相互转化 自由水 结合水 代谢活动旺盛 代谢活动下降 （冬眠、晒干、温度降低） （发芽、温度升高） 自由水/结合水 比值高，代谢快 。 自由水/结合水 比值低，代谢慢。 2 、血液可以把其中溶解的营养物质运输到各个细胞；同时又把细胞代谢产生的废物运送到排泄器官或直接运输到体外。这反映自由水有何功能? 运输营养物质和废物 思考： 3 、物质必须溶于水中才能被细胞吸收利用，这说明自由水具有什么功能? 自由水是细胞内生化反应的良好溶剂 4 、水是光合作用的原料，还有呼吸作用以及许多有机物的合成和分解都需要水的参与。这说明了自由水有何功能呢? 大多数的生化反应需要有水的参与 1、烘干的小麦种子浸泡后不能萌发。为什么失去结合水的细胞失去活性？ 结合水是组成细胞和生物体的组成成分 （1）运输 （2）良好的溶剂 （3） 参与生化反应 细胞的重要组成成分 结合水： 自由水： （四）水的生理功能 代谢旺盛的细胞内 水的含量相对高些。 刚收获的新鲜玉米种子在阳光下晒干，重量减轻，这个过程损失的主要是 水，这样的种子在条件适宜时，仍能萌发成幼苗。 把晒干的种子放在一洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水主要是 水，这样的种子将不能萌发。 将小麦的种子烧尽 , 最终都会得到一些灰白色的灰烬 , 请问这些灰烬是什么呢 ? 自由 结合 自由 讨论4： 无机盐 （一）无机盐在细胞中的存在形式： —— 离子 阳离子 ：Na + 、K + 、 Ca 2+ 、Mg 2+ 、Fe 2+ 、 Fe 3+ 等。 阴离子 ：Cl - 、SO 4 2- 、PO 4 3- 、HCO 3 - 等。 二、细胞中的无机盐： （二）含量： 很少 ，仅占1％－1.5％ （1）为什么缺铁会导致贫血？ （2）植物缺镁会影响光合作用，为什么？ 血红蛋白 讨论5: 功能1：细胞中许多有机物的重要组成成分 铁是血红蛋白的重要组分 镁是叶绿素的重要组分 人若在高温条件下工作，大量排汗，该怎样做？ 讨论6: 功能2：维持细胞和生物体的生命活动 A.饮盐开水 B.饮碳酸型饮料 C.饮蛋白型饮料 D.饮纯净水 如果血液缺Ca 2＋ ，会出现抽搐。 各种蛋白质对于pH的改变异常敏感，人体血浆pH降低0.5个单位，立即发生酸中毒。 食物中往往含有一些碱性物质（如Na 2 CO 3 ），人吃后体内血液的pH值会不会有较大变化？ 讨论7 功能3：维持细胞和生物体的酸碱平衡 缓冲对： H 2 CO 3 NaHCO 3 NaH 2 PO 4 Na 2 HPO 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，用 0.09% 或 9 % 浓度可以吗？为什么？ 质量分数为0.9%的氯化钠溶液 9% 0.09% 皱缩 膨胀 讨论8： 功能4：维持细胞的正常形态 （三）无机盐的生理功能 1. 细胞中 某些 化合物 的成分 2. 维持细胞和生物体的生命活动 3. 维持细胞 的酸碱平衡 4.维持细胞的正常形态 急性肠胃炎疾病，突出的症状是又拉又吐，使身体丢失大量的水分和无机盐，医学上称之为“脱水”。这时要及时补充 水分 ，同时也要补充无机盐、葡萄糖。 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，应多喝淡 盐水 。 与生活联系 三 . 组成细胞的元素和化合物 1.构成细胞中主要化合物的基础是_________等化学元素 2. 生物大分子（糖类、脂质、蛋白质、核酸）以________为基本骨架，它们是构成细胞的基本框架，其中_______是主要的能源物质，_______是重要储能物质，________是生命活动的主要承担者，________作为遗传物质 C、H、O、N 碳链 糖类 脂肪 蛋白质 核酸 这些化合物必须有机地组织起来，构成细胞这种最基本的结构形式，才能表现生命现象！ 技能训练 设计实验：证明镁离子是小麦生长发育所必需的。 材料和用具：完全培养液、缺镁培养液、烧杯、 小麦（20株）等。 实验步骤： 现象： 结论： 1.小麦萌发时，细胞内自由水和结合水的比值（ ） 　A、升高 B、降低 　C、不变 D、无法判断 2.大豆种子在晒干的过程中和干种子在炒制可食　用的“脆皮豆”的过程中失去的水分别是（　） A、结合水和自由水　 B、自由水和结合水 C、都是自由水　　　 D、都是结合水 A B 练一练 B 3.根据水的存在形式和生理功能思考 ： 落叶植物体内自由水/结合水的比值 ， 冬季与夏季相比有何不同？（　） A.相等 B.夏季大 C.冬季大 D.不确定 4 . 某地区晒干的小麦种子的含水量约为 14%, 此时活细胞内水分……… （ ） 　　 A. 全部为自由水 B. 全部为结合水 　　 C. 主要为自由水 　　　 D. 主要为结合水 D 5、已知Mn 2+ 是许多酶的活化剂，例如能激活硝酸还原酶，缺Mn 2+ 的植物就无法利用硝酸盐，这说明无机盐离子 A、对维持生物体生命活动有重要作用 B、对维持细胞形态有重要作用 C、对维持酸碱平衡有重要作用 D、对调节细胞内外的渗透压有重要作用 A 6、人的红细胞必须生活在含有0.9%的氯化钠溶液中；若将红细胞置于蒸馏水中，红细胞会吸水过多而胀破；若将红细胞置于浓盐水中，红细胞会因失水而皱缩，因而丧失输送氧气的功能。这个事实说明 A、无机盐对维持细胞形态和功能有重要作用 B、无机盐是正常红细胞的主要组成成分之一 C、水分子容易进出细胞 D、无机盐离子容易进出细胞 A 课堂小结 细胞中的水 存在形式 作用 细胞中的无机盐 存在形式 作用 三. 细胞中的元素和化合物