人教版高中生物必修一细胞中的无机物上课讲义共45页

人教版高中生物必修一细胞中的无机 物上课讲义
21、静念园林好，人间良可辞。 22、步步寻往迹，有处特依依。 23、望云惭高鸟，临木愧游鱼。 24、结庐在人境，而无车马喧；问君 何能尔 ？心远 地自偏 。 25、人生Fra bibliotek有道，衣食固其端。
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71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非

人体不同生长时期体内水的含量
生长时期
幼儿
成年
所占比例（%）
77
60
老年 50
人体不同时期含水量不同。幼儿＞老年人。
1、生物体中水的含量
人体几种不同组织器官中含水量
组织器官 牙齿
骨骼 骨骼肌
心脏
血液
质量分数 /%
10%
22%
76%
79%
83%
人体不同组织器官含水量不同。
1、生物体中水的含量
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？
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
1、生物体中水的含量
几种不同生物体内水的含量
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
不同生物含水量不同，水是构成细胞的重要成分
1、生物体中水的含量
A．Fe2+ 是合成血红蛋白不可缺少的成分 B．细胞中的大多数无机盐以化合物的形式存在 C．植物缺Mg2+ 会影响光合作用 D．人体内缺少CaCO3会导致骨质疏松
1、自由水与结合水的相互转化
（1）条件
（2）实例
结合水
温度升高 温度降低
自由水
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。
2、自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系
自由水的比例高——代谢活跃，生长快，但抗逆性弱
自由水 结合水
新陈代谢速率 抗逆性
（抗逆性：动植物适应不良条件的能力，如抗旱、抗寒、抗热性能）

1.为什么植物缺镁会影响光合作用？
镁是叶绿素的重要组分。
2.有一种贫血叫缺铁性贫血为什么 人缺铁会导致贫血？
铁是血红素分子的重要组分。
作用一：无机盐是一些化合物的重要组成成分
细胞中无机盐作 用
作用二：无机盐可以维持细胞和生物体的生命活动
3. Na＋缺乏会引发 肌肉酸痛、无力等。
4.哺乳动物血钙太低时 ，会出现抽搐现象。
金牌学案P19学以致用 碳酸酐酶(蛋白质类化合物)含有一个锌离子。该酶能催化CO2与水 结合生成H2CO3,可使人免于CO2中毒。上述现象无法说明锌离子是 否参与( ) A.维持细胞的正常形态 B.组成体内化合物 C.维持pH稳定 D.维持生物体的正常生命活动 答案:A
课堂小结
含量 （95.5 %）
机盐在细胞的生活中起什么作用？
成分 蔗糖 其他糖类 柠檬酸 柠檬香精 NaCl KCl NaH2PO4 KH2PO4 NaHCO3
质量浓度/g · L-1 30 10 10 0.8 1.0 0.1 0.1
0.1
0.1
运动员饮料的化学成分表
请同学们阅读下面表格数据，得出结论
表一：
不同生物体内水的含量不 同
人教版（2019） 必修1 《分子与细胞》
第2章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物
问题探讨
右侧是某种运动员饮料的化学成分 表。请回忆初中所学知识，结合此表讨 论以下问题。
讨论
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
固态
液态
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？
气态

解析：处于休眠状态的小麦种子含水量较少，但并非不含水分，C
错误。
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第2章 组成细胞的分子
生物学（必修1·分子与细胞 RJ）
变式训练
1．(2021·江苏南京期末)下列关于细胞中的水的叙述，错误的是
()
D
A．自由水是细胞内的良好溶剂
B．结合水是组成细胞结构的重要成分
C．水是构成细胞的重要化合物之一
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第2章 组成细胞的分子
生物学（必修1·分子与细胞 RJ）
拓展 结合水在细胞内与其他物质相结合，含量比较稳定，不易散失，一 般吸附在大分子物质上，如淀粉、蛋白质和纤维素分子表面。自由水在 细胞中的含量较多，变动幅度也较大，且易流动。通常说除去细胞内的 水分主要是指去掉自由水，多采用晒干的方法。若要除去结合水，通常 采用烘烤、燃烧的方法。若细胞失去结合水，则构成细胞的化合物及细 胞的结构会被破坏，可能导致细胞或生物体死亡。
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第2章 组成细胞的分子
生物学（必修1·分子与细胞 RJ）
3．水的存在形式和功能
存在形式
自由水
结合水
含义 功能 含量
细胞中绝大部分以游离的形式存 与细胞内 __其__他__物__质____相结 在，是可以___自__由__流__动___的水 合的水
①细胞内的___良__好__溶__剂___
②参与___生__物__化__学__反__应___ ③为细胞提供___液__体___环境
第2章 组成细胞的分子
生物学（必修1·分子与细胞 RJ）
典例3 生物体内含水量可变化，且自由水和结合水可相互转
化。如图所示曲线错误的是
(D)
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第2章 组成细胞的分子
生物学（必修1·分子与细胞 RJ）

无机盐是细胞内重要化合物的组成成分，维持细胞的正常生命活动，初步形 成生命的物质性及结构与功能相适应的观念。
2. 为验证镁元素是番茄幼苗生长的必需元素，不同小组设计了相关实验方案
（完全培养液能为番茄提供各种所需元素），可以达到实验要求的是( C )
选项 所选幼苗状况及分组
幼苗的培养液（基）
实验中光照 条件
2. [2021辽宁开原二中高一期中] 下列关于植物体内水分的叙述，错误的是 (A ) A. 同种植物萌发种子的含水量和休眠种子的相同 B. 水是构成叶肉细胞的重要化合物之一 C. 自由水可作为细胞内化学反应的反应物 D. 植物体内的水分参与营养物质的运输 [解析] 同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的不同，萌发种子中的含水 量高，A错误。
维持细胞和生物体的生
命活动
哺乳动物血液中缺⑯__C_a_2_+__会出现抽搐等症状
维持细胞的酸碱平衡 人体内的某些无机盐离子必须保持一定的量
主题学习一 细胞中的水
1. 水是细胞内良好溶剂的原因是什么？ 提示：水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性 分子，带有正电荷或负电荷的分子（或离子）都容易与水结合。 2. 水在常温下呈液态，具有流动性的原因是什么？ 提示：每个水分子可以与周围水分子靠氢键相互作用在一起，氢键比较弱， 易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断地断裂，又不断地形成，使水 在常温下呈液态，具有流动性。
例2 [2021江苏江阴南菁高级中学高一期中] 无机盐对于维持生物体的生命 活动具有重要作用。下列相关叙述错误的是( C) A. 蔬菜中的草酸不利于机体对食物中钙的吸收 B. 缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降 C. 和ATP一样，KH2PO4也能为生物体提供能量 D. 植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐

• 任何一种化合物都不能单独地完 成某一种生命活动，而只是的生命现 象。
• 细胞就是这些物质最基本的结构 形式，是多种元素和化合物构成 的生命系统。
夯实基础填空
• 1.结合水是细胞内与
的水，结合水是
的重要组成成分，大约占
的4.5%；细胞
中绝大部分水以
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第5节 细胞中的无机物
序言
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的形式存在，可
以
，叫做
。
• 2.自由水和结合水是可以
，当植物进
入休眠状态
的含量会上升，种子晒干的过
程中损失的主要是
，种子要晒干储存的
原因是？
高考考点
• 水和无机盐的作用
构成细胞的化合物

含量 功能 特点
约占细胞内全部水分的95.5%
约占细胞内全部水分的 ____4_.5_%____
①细胞内的____良__好__溶__剂 ②参与_____细__胞__内__的_许__多__生__物__化__学__反__应 ③为细胞提供液体环境④运送___代__谢_废__物__ 和__营__养__物__质__
各各种种生生物物体体的的一一 切切生生命命活活动动都都离离 不不开开水水
的
作用
无
含量特点：很少
机
离子(大多数)
物
无机盐 存在形式 化合物 （少数）
细胞内复杂化合物的重要组成部分
生理作用
维持细胞和生物体的生命活动 维持渗透压、酸碱平衡
谢谢同学们的配合
当你的才华还撑不起你的野心时，你就该努力。心有猛虎，细嗅蔷薇。我TM竟然以为我竭尽全力了。能力是练出来的，潜能是逼出来的，习惯是养成的，我的 成功是一步步走出来的。不要因为希望去坚持，要坚持的看到希望。最怕自己平庸碌碌还安慰自己平凡可贵。
①血液凝固时自__由_____ 水转变成 _结__合____ 水
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
结合
③在生产实践中的应用 种子晒干贮存是为了减少（自由水）的含量，（降低）种子的代谢速率，以延长寿命。 越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的（抗性）。
为什么水是细胞内良好的溶剂？
细胞中的无机盐仅占细胞鲜重的__1_%__~_1_._5_%_。
2.无机盐在细胞中的存在形式
（1）大多数无机盐以__离__子__形__式__的形式存在。含量较多的阳离子有 N_a_+_、__K__+、___C_a_2_+_、__M__g_2+_、Fe2+、Fe3+等 含量较多的阴离子有__C__l-_、__S_O_4_2_-、__P_O__43_-_、__H_C__O_3_-等__。 （2）少数无机盐与化合物结合，如Fe2+是血红蛋白的成分，Mg2+是叶绿素的成分， 磷酸根是核酸的组成成分

细胞中的无机物（答案在最后）[学习目标] 1.简述水在细胞中的存在形式和作用。

2.说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。

一、细胞中的水1．水的含量(1)在活细胞中含量最多的化合物是水。

(2)生物种类不同含水量不同，一般为60%～95%，水母的含水量达到97%。

2．水的特点(1)水分子是极性分子，因此水是良好的溶剂。

(2)水分子具有氢键，易于断裂和形成，使水具有流动性和较高的比热容。

3．水的存在形式及作用形式自由水结合水概念细胞中绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动与细胞内的其他物质相结合的水功能①细胞内良好的溶剂；②参与生物化学反应；③为细胞提供液体环境；④运送营养物质和代谢废物是细胞结构的重要组成部分4.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛；而结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。

判断正误(1)生物种类不同，含水量不同，如陆生生物含水量多于水生生物()(2)生物的含水量与生长发育阶段有关，幼嫩组织的细胞中含水量高()(3)晒干的种子不含自由水()答案(1)×(2)√(3)×解析(1)不同种类的生物体中，水的含量不同，水生生物含水量比陆生生物的多。

(3)晒干的种子中自由水含量较低，而非不含自由水。

任务一：分析细胞中水的存在形式及其相互转化1．刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储藏，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？提示该过程中种子丢失的主要是自由水；种子仍保留活性。

2．如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？提示该过程中种子丢失的主要是结合水；种子失去活性。

3．晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系？提示在一定范围内，自由水和结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛。

➢ 构成细胞某些复杂化合物的重要组 成成分；
磷酸根离子构成核苷酸
含钙盐的骨构成骨骼
镁离子是叶绿 素的必需成分
地方性甲状腺肿大（俗称大 脖子病）
碘I
呆小症
分析讨论
长期在高温条件下工作，大量排汗，
我们应该怎样做？
A. 饮盐开水
B. 饮碳酸型饮料
C. 饮蛋白型饮料 D. 饮纯净水
3. 机盐的功能： ➢ 构成细胞某些复杂化合物的重要组 成成分；
糖类 蛋白质 脂质
活细胞中的六大 化合物，含量和比 例不断变化，但相 对稳定。
核酸
水和无机盐 35
2. 生物大分子 (糖类、脂质、蛋白质、 核酸)以碳链为基本骨架， 它们是构成细 胞的基本框架，其中_糖__类__是主要的能源物 质，_脂__肪__是主要储能物质，蛋__白__质__是生命 活动的主要承担者，_核__酸__作为遗传物质。
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！
➢ 维持细胞和生物体的生命活动；
分析讨论 食物(蔬菜、水果)中往往含有一些碱
性物质(如Na2CO3)，人吃后体内血液的pH 一般不会有较大的变化；剧烈运动产生了 酸性物质(如乳酸)，我们血液的pH一般也 不会有较大变化。为什么？
缓冲物质：H2CO3\NaHCO3 ；
NaH2PO4\Na2HPO4
3. 无机盐的功能： ➢ 构成细胞某些复杂化合物的重要组 成成分； ➢ 维持细胞和生物体的生命活动； ➢ 维持细胞和生物体的酸碱平衡；
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
1.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 自由水 这样的种子在适宜的条件下（用水浸泡等） 能不能萌芽 能

一细胞中的无机物上 课讲义
11、获得的成功越大，就越令人高兴 。野心 是使人 勤奋的 原因， 节制使 人枯萎 。 12、不问收获，只问耕耘。如同种树 ，先有 根茎， 再有枝 叶，尔 后花实 ，好好 劳动， 不要想 太多， 那样只 会使人 胆孝懒 惰，因 为不实 践，甚 至不接 触社会 ，难道 你是野 人。(名 言网) 13、不怕，不悔(虽然只有四个字，但 常看常 新。 14、我在心里默默地为每一个人祝福 。我爱 自己， 我用清 洁与节 制来珍 惜我的 身体， 我用智 慧和知 识充实 我的头 脑。 15、这世上的一切都借希望而完成。 农夫不 会播下 一粒玉 米，如 果他不 曾希望 它长成 种籽； 单身汉 不会娶 妻，如 果他不 曾希望 有小孩 ；商人 或手艺 人不会 工作， 如果他 不曾希 望因此 而有收 益。-- 马钉路 德。
61、奢侈是舒适的，否则就不是奢侈 。——CocoCha nel 62、少而好学，如日出之阳；壮而好学 ，如日 中之光 ；志而 好学， 如炳烛 之光。 ——刘 向 63、三军可夺帅也，匹夫不可夺志也。 ——孔 丘 64、人生就是学校。在那里，与其说好 的教师 是幸福 ，不如 说好的 教师是 不幸。 ——海 贝尔 65、接受挑战，就可以享受胜利的喜悦 。——杰纳勒 尔·乔治·S·巴顿

分别贮藏于条件相同的四个粮仓中，在贮藏过程中有机
物损耗最少的是（ A ）
A．①
B．②
C．③ D．④
4.刚刚收获的小麦种子经暴晒，失去了大量的 水份，这些水属于（ 自由水 ）；
5.再将晒干的种子放在试管内用酒精灯加热， 试管上将出现小水珠，这些水属于（ 结合水）；
6.再点燃种子，最终会得到一些灰白色的灰 烬，这些灰烬是（ 无机盐 ）。
3、生物体在不同的生长发育期含水量不 同；
4、同种生物，在不同的组织、器官中的含 水量不同。
二、水在细胞中的存在形式
形式
定义
含量
结合水
细胞中与其他化合物 结合的水；不容易流 动，不容易蒸发。
约4.5%
自由水 Байду номын сангаас以游自离由的 流形 动式 ，存 容在 易， 散失可。95%以上
思考：
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？
第二章 组成细胞的分子
第5节 细胞中的无机物
生命离不开水
生命离不开水
生命离不开水
细胞内含量最多的化合物——水 地球表面约3/4的部分是水； 一个人在极限状况下，可坚持10d以上不进食。 一个人不喝水，3d后就会丧失意识 ,生命濒临终点
一、细胞中的水（H2O）
分析讨论
①细胞中各种化合物所占比例
90
高等 植物
60-80
结论：__不__同__生__物__的_含__水__量__不__同___
一、细胞中的水（H2O） 分析讨论
③幼儿和成人体内的含水量
生长发育阶段 幼儿 成年（女） 成年（男）
质量分数％ 77% 52%-58%
60%-65%
幼年>成年>老年

内液渗透压起决定作用 人血浆中的HCO3－、HPO42－等对血浆pH的稳定起重要调节作 用
【知识拓展】 (1)动物缺乏某种元素对应的症状： ①缺Ca：引起抽搐，对于婴幼儿则会影响其发育。Ca2＋的 含量过多会导致肌无力。 ②缺I：会影响甲状腺激素的合成，导致甲状腺肿大(俗称大 脖子病)，婴幼儿缺碘会患呆小症。 ③缺Fe：会影响血红蛋白的合成，导致缺铁性贫血症。 ④缺Zn：会导致食欲降低，生长发育不良，生殖腺功能受 影响。 ⑤缺K：会导致神经兴奋传导失常，以及肌无力。
3．无机盐的生理功能
功能
实例
①Mg是构成_叶__绿___素__分子必需的元素；
②Fe是构成_血__红___素_的元素；
细胞内某些复杂化合物的重 ③I是形成_甲___状__腺__激___素___的元素；
要组成成分
④P是组成_细__胞__膜___、__细__胞__核__等的重要成分，也是细胞必不可
少的许多化合物的成分
①细胞内良好的溶剂
约占细胞内全 呈游离状态，可以自 ②运输营养物质和代谢废物
自由水
部水分的95.5% 由流动
③参与多种生化反应
④为细胞提供液体环境
3.在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代 谢就越__旺_盛___；而结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环 境的能力就越强。
1．影响细胞含水量的因素
______________________________________________ 提示 自由水比例降低，能增强冬小麦的抗性，避免气温下降 时自由水过多导致结冰而损害自身。
练1 对于生物体内自由水的叙述不正确的是( C ) A．是生物体代谢旺盛时期含量最丰富的物质 B．溶解、运输营养物质和代谢废物 C．与细胞内其他化合物结合，是细胞重要结构成分 D．植物越冬时，自由水含量降低

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………（D ）
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
5.人的红细胞必须生活在NaCl浓度为 0.9%的血浆中。 若将红细胞置于浓盐 水中，红细胞则会失水皱缩，从而丧失
结论：一般而言，代谢越旺盛，自由水 含量越高。
❖ 水的存在形式与生物抗逆性的关系：
细胞中自由水／结合水的比值越大 ，生物新陈代谢越旺盛，该生物的 抗逆性（如抗寒性、抗旱性）越差 ；反之，该比值越小，生物新陈代 谢越缓慢，其抗逆性则越强。
结合水的相对含量越高，抗逆性越 强
练一练
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 自由水，这样的种子在条件适宜 时，仍能萌发成幼苗。
• 心脏中结合水含量相对较高 • 血液中自由水含量相对较高
探究二：水在细胞中的存在形式及功能
自由水：可以自由流动，以游离形式存在
含量：占细胞内全部水的95％以上。 特点：容易流动，容易蒸发。
结合水：与细胞内其它物质相结合
含量：约占细胞内全部水的4.5％。 特点：不能自由流动，也不容易散失， 含量较稳定、失去流动性和溶解性 。
以自由水方式存在的有： Ａ Ｂ 以结合水方式存在的有： Ｃ D E
初中我们做实验 , 将骨和小麦的种子烧 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 ?
无机盐
运动员饮料中的化学成分
成分
蔗糖 其他糖类 柠檬酸 柠檬香精
NaCl KCl NaH2PO4 KH2PO4 NaHCO3
(二)含量 1%--1.5% （三）生理功能 讨论1 讨论2 讨论3 讨论4