【课件】细胞中的无机物课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

N、P、K元素对植物生长发育的影响 (1)N：含N的无机盐能促进细胞的分裂和生长，使枝叶繁茂。缺少N 的植株表现为矮小瘦弱，叶片发黄。 (2)P：含P的无机盐可以促进幼苗的发育和花的开放，使果实、种子 提早成熟。缺少P时，植株特别矮小，根系发育差，叶片呈暗绿色， 并出现紫色，成熟延迟。 (3)K：含K的无机盐可使植物茎秆健壮，促进淀粉的形成和运输。 缺K时，植株茎秆软弱，容易倒伏，叶片边缘和尖端呈褐色，并逐渐 焦枯，果实少且不饱满等。
干物质6―00―℃步―，骤――3三0―m→in
灰分
下列叙述中，不正确的是( ) A.步骤一损失的水在细胞中以游离形式存在，是细胞内的良好溶剂 B.步骤二损失的水与细胞内其他物质相结合，在细胞内的含量稳定 C.步骤三损失的主要是无机盐 D.干旱环境中生长的玉米，其细胞中结合水与自由水比值相对较高
答案：C
失去的主要是结合水。种子丧失活性。
(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？
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。
(4)越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高。这表明 自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有何关系？
一般情况下，自由水和结合水的比值越大，细胞的抗逆性越差。
3．在冬季来临时，随着气温的逐渐降低，植物体内发生了一系列适 应低温的变化，如可溶性糖含量增加、细胞代谢减弱等。研究表明， 细胞内溶液浓度升高，冰点降低。
(1)结合所学知识及上述信息，解释“霜打的茄子——蔫儿了”。
当外界温度降低时，茄子中的自由水含量减少，导致表皮皱缩。
解析：水和无机盐等无机物都不可作为细胞的能源物质，能源物质是糖类等有 机物。
（2）都能维持细胞的生命活动（ √ ） （3）所有细胞中水和无机盐的含量相同（ × ）
解析：所有细胞中水和无机盐的含量各不相同。
（4）血钙过高会引起抽搐（ × ）
Fra Baidu bibliotek解析：血钙过低会引起抽搐。
（5）氮是植物体内的重要元素之一，酶、核酸、ATP中都含有氮元 素（ √ ）
1.判断下列有关水的叙述的正误 （1）生物体内的化学反应离不开水（ √ ） （2）自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大（ × ）
解析：自由水与结合水的比例越高，新陈代谢越强。
（3）人体细胞内水的存在形式分为结合水和自由水（ √ ） （4）水是细胞结构的组成成分之一（ √ ）
2．判断下列关于人体内水和无机盐的叙述的正误 （1）都可作为细胞的能源物质（ × ）
探究点二 细胞中的无机盐 1.细胞中的含量仅为1%～1.5%，但却有着重要的作用，请结合下列 材料分析无机盐的有关知识。 材料一 一种叶绿素和血红素的局部分子结构简图
(1)由材料可以看出无机盐是_某__些_化__合__物__的_重__要__组_成__成__分__。
材料二 足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，这 是随着汗液丢失了大量钙离子引起的；硼能促进花粉的萌发和花粉管 的生长，缺少硼时常导致“花而不实”。
(1)为什么人体缺铁会导致贫血？为什么植物缺镁会影响光合作用？
铁是血红素的重要组成成分。镁是叶绿素的重要组成成分。
(2)足球运动员在激烈比赛中，有时会出现肌肉抽搐的现象，你知道 是什么原因吗？
这是由于随着汗液的排出而丢失了大量的钙离子引起的。
无机盐参与构成的常见化合物： N：蛋白质、叶绿素、核苷酸等 P：核苷酸、磷脂 Mg：叶绿素 S：甲硫氨酸、半胱氨酸等含硫氨基酸的组成成分(蛋白质的特征元 素) Fe：动物血红素 I：甲状腺激素等 Zn：很多酶的结构中心
答案：B 解析：随着复苏时间的增加，细胞中自由水/结合水的比值变大，细胞代谢水平 提高。
3．(等级考)“有收无收在于水，收多收少在于肥。”某生物兴趣小 组以玉米幼苗为实验材料进行了如下探究实验。
洗净除去 表面水分
60―℃―步，―骤晾―一晒―→48 h
风干 幼苗
10―5 ―℃步―，骤―烘二―干→1 h
(2)由材料说明无机盐对_维__持_生__物__体_正__常__的__生_命__活__动___有着重要的意义。 材料三 生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴液等渗的无机盐溶液， 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。 (3)由材料说明无机盐能调节人体的_渗__透__压___，维持细胞的_正_常__形__态__。
1.自由水与结合水之间的转化
(1)转化条件：
自由水
降温 升温
结合水
(2)转化实例：
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 (1)图示：
(2)曲线：
3．自由水与结合水相互转化的原因 (1)水分子与细胞内的亲水性物质如蛋白质、淀粉、纤维素等以氢键 相结合。 (2)温度升高，水分子的动能增加，会逃脱氢键的束缚成为自由水。
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，因此，水是良好的溶剂；水分 子具有氢键，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，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。同时，由于氢键 的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，水的 这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。
3．水的理化特性与分子结构 [连线]
4．生理功能 [连线]
1.指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋 予了细胞许多特性，在生命中具有重要作用。
2．举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关。
探究点一 细胞中的水 1.结合教材P21的图示和内容回答：水为什么能成为细 胞内良好的溶剂呢？它又为什么具有支持生命的独特性 质呢？
(2)判断某种无机盐是否是植物必需的无机盐的实验方法——溶液培 养法。
具体操作过程可归纳如下图：
实验组加入所缺无机盐的目的是二次对照，使实验组前后对照，以 增强说服力。
1．(合格考)在正常人的血浆中NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20 倍 。 当 血 浆 中 的 NaHCO3 含 量 减 少 时 ， 会 造 成 酸 中 毒 ； 当 血 浆 中 H2CO3含量减少时，则会造成碱中毒。这个事实表明，无机盐的重要 作用是( )
1.无机盐的存在形式和功能
2．探究某种无机盐离子是否是植物的必需元素 (1)判断某种无机盐是否是植物必需的无机盐离子的原理。 ①由于缺乏某种元素，植物的生长发育遇到障碍，不能完成它的生 活史。 ②除去某种元素以后，植物体表现出专一的病症，而且这种缺素症 是可以利用该元素进行预防和恢复的。 ③某种元素在植物营养上表现的效果是直接的，而不是由土壤的物 理、化学或微生物等因素的改变而产生的间接效果。
阳离子主要有：Na＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋、
Fe2＋、Fe3＋等
阴离子主要有：Cl－、SO24－ 、PO34－ 、HCO－3 等
2．含量：占细胞鲜重的1%～1.5% 。
3．功能 （1）某些重要化合物和结构的组成成分，如 Mg 是构成叶绿素的元 素， Fe 是构成血红素分子的元素，P是组成 细胞膜、细胞核 的重要 成分。 （2）维持细胞和生物体的 生命活动 ，如哺乳动物的血液中 Ca2＋ 含 量降低，会出现抽搐现象， Na＋ 缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴 奋性降低。 （3）维持细胞的 酸碱平衡 。
(2)有些蔬菜富含淀粉，但“霜打”后的蔬菜格外“甜”。请结合所 学知识解释其原因。
温度降低，蔬菜中的淀粉分解为可溶性糖，增大了细胞液浓度，降低了细胞液 的冰点，使细胞不容易冻坏，可溶性糖主要是葡萄糖，所以蔬菜变甜了。
关于生物体内水的两个“并不是” (1)水是生命之源，但并不是水分越多越好，如长期浸泡在水中的陆 生植物会死亡。 (2)晒干的种子失去自由水，并不是不含有自由水，而是自由水含量 大幅度降低。
含量 约占细胞内全部水分的95.5%
约占细胞内全部水 分的4.5%
4.自由水和结合水的比例与细胞代谢的关系 （1）细胞中 自由水 所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛。 （2）细胞中 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。
二、细胞中的无机盐
1．存在形式：大多数以 离子 的形式存在。
A.维持细胞的形态和功能 B.维持细胞的酸碱平衡 C.构成细胞中的重要化合物 D.调节细胞内的渗透压
答案：B
解析：由题意可知，血浆中NaHCO3含量和H2CO3含量会影响血浆中pH变化，由 此可以说明NaHCO3和H2CO3对于维持酸碱平衡具有重要作用。
2．[2022·广西南宁二中模拟](合格考)为了确定某元素是否为植物的 必需元素，应采取的方法是( )
部分结合水转化为自由水散失
炒熟的种子浸泡后不萌发
失去结合水的细胞失去生理活性
1．[2022·诸暨中学模拟](合格考)如果没有水，人体内大部分化学反 应就无法进行，这说明( )
A.水在生物体内可以流动 B.生物体内的生化反应必须在水中进行 C.水是细胞内含量最多的化合物 D.水具有缓和温度变化的作用
2．自由水和结合水的含量比例对生物的代谢和抗逆性有着重要的意 义，请分析回答下列问题：
(1)刚刚收获的鲜种子一般要放在阳光下暴晒，种子变干，重量减轻， 鲜种子失去的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
失去的主要是自由水。种子仍保留活性。
(2)将干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠产生，这 种情况下，干种子失去的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
3．水的存在形式和功能
存在形式
自由水
结合水
含义
细胞中绝大部分水以游离的形式存在，与细胞内_其__他__物_质___
是可以 自由流动 的水
相结合的水
①细胞内的_良_好__溶__剂_______
功能
②参与_生__物__化_学__反__应___ ③为细胞提供 液体 环境
是细胞结构的重要 组成成分
④运送 营养物质 和代谢废物
4．水在生产实际中的应用
生活中的现象
对此现象的解释
种子在贮存时需将种子晒干
减少自由水含量，降低种子的代谢， 延长种子寿命
干种子用水浸泡后仍能萌发
失去自由水的种子仍保持其生理活性
低温环境下减少花卉浇水
提高花卉对低温的抗性
鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻 自由水散失，代谢减弱
干种子放在试管中，用酒精灯加热， 试管壁上有水珠
A.检测正常叶片中该元素的含量 B.分析根系对该元素的吸收过程 C.分析环境条件对该元素吸收的影响 D.观察在完全培养液中去掉该元素前后植株的生长发育状况
答案：D
解析：判断某元素是否为必需元素，通常用溶液培养法。在人工配制的完全培 养液中，除去某种元素，然后观察植物的生长发育情况：如果植物的生长发育仍 正常，说明该元素不是植物所必需的；如果植物的生长发育不正常(出现特定的 缺素症状)，且只有补充了该种元素(其他元素无效)后，植物的生长发育才恢复正 常(症状消失)，说明该元素是植物生长所必需的元素。
材料四 人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度， 人体血液中存在NaHCO3/H2CO3和Na2HPO4/NaH2PO4等物质，可以中 和这些变化。
(4)上述材料说明，无机盐对于维持人体内环境_酸__碱__平_衡__的相对稳定
具有重要作用。
2．无机盐在细胞中的含量仅为1%～1.5%，但却有着重要的作用， 请分析回答有关无机盐的知识。
第2节 细胞中的无机物
一、细胞中的水
1．水的含量
（1）在构成细胞的各种化学成分中，水是活细胞中含量最多的化合
物，一般占
。
（2）生物 60%～95%不同，含水量不同。
（3）生物体在种不类同的生长发育期，含水量
。
不同
2．水的特性 （1）水是极性分子，带正电荷与带负电荷的分子容易与水结合，因 此，水是 良好的溶剂 。 （2）水分子之间形成氢键，氢键较弱，易断裂，易形成，使水在常 温下保持液体状态，具有 流动性 。 （3）氢键的存在使水具有较高的 比热容 ，使水的温度相对不易发 生改变。
答案：B
解析：水在生物体内可以流动、水是细胞内含量最多的化合物、水具有缓和温 度变化的作用的说法都正确，但不符合题意；题干中“没有水，人体内大部分化 学反应就无法进行”，这说明生物体内的生化反应必须在水中进行，B正确。
2．(等级考)“绵绵的春雨，是她润醒了小草，润绿了杨树，润开了 报春花。”此过程中，细胞中自由水与结合水的相对含量变化表示正 确的是( )