第二章细胞中的无机物.ppt

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1、第5节 细胞中无机物,第二章,水是生命之源,种子必须吸吸水才能萌发,沙漠里的仙人掌，身处干旱的环境，也贮存着大量的水分,人的胚胎也要浸润在羊水中发育， 经过N天后就会出现在座的各位,一、细胞中的水,（2）同一生物体不同的生长发育阶段，含水量不同。,60%95%,1.含量：最多，约占细胞鲜重的_。,（1）生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别。,幼儿时期成年时期； 幼嫩部分成熟部分。,2.水在细胞中的存在形式： 结合水：与细胞内的其他物质相结合的水。 自由水：以游离形式存在、可自由流动的水。 细胞内良好的溶剂，为细胞内代谢提供液态环境 直接参与细胞内的代谢活动； 光合作用： 呼吸作用： 运输营

2、养物质和废物,是细胞结构的重要组成成分 。,结合水,自由水,生命活动旺盛， 新陈代谢加快,生命活动缓慢， 新陈代谢降低, 储藏前为何要晒种？晒种过程失去的是什么水？ 种子烘烤过程失去的是又是什么水？ 晒干的种子还具有生命力，但烘烤过的种子就不能萌发，这说明了什么？ 播种前为何要浸种？,3自由水与结合水的相互转变,4自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系：,自由水/结合水,(1)种子贮存前，晒干是为了减少自由水含量，降低种子的代谢速率，以延长寿命。,(2)越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。,5、生物体及细胞内水分的产生与利用,有氧呼吸第三阶段,有氧呼吸 第二阶段,脱水缩合,合成多糖 （纤维素

3、）,蛋白质等大分子物质分解与消化,暗反应,光反应,合成糖原,分解糖原,DNA复制 转录,ATP水解,4在生产实践中的应用。 (1)种子贮存前，晒干是为了减少自由水含量，降低种子的代谢速率，以延长寿命。 (2)越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。 易错警示： (1)自由水主要存在于细胞液、细胞质基质及某些细胞器基质中；结合水与细胞中某些物质结合在一起存在。 (2)自由水和结合水的作用都非常重要，不能认为结合水可有可无，两种水在生物体内所起作用不能相互代替，在不同时期作用各有侧重。,水在生物体内是良好的溶剂，是各种化学反应的介质。下列有关水的说法中不正确的是( ) A在有氧呼吸过程中，水既是

4、反应物又是生成物 B人体缺水，血浆渗透压升高，从而引起下丘脑产生口渴的感觉 C温度适当升高会使细胞内自由水与结合水比值上升 D越冬的植物体内自由水与结合水比值下降,B,解析：此题考查细胞中的水及与代谢的关系。有氧呼吸过程中有H2O参加反应，同时又生成了H2O。包括渴觉在内的感觉中枢在大脑皮层。植物体内代谢越旺盛，自由水比例越高。 答案：B,(双选)2013年3月20日是第二十一个“世界水日”，宣传的主题是“水合作”。水污染、水资源短缺导致的水危机日趋严重，研究表明，80%的疾病是由水污染引起的。下列有关人体内水的叙述中，错误的是( ) A水在病变细胞中仅以结合水的形式存在 B在胰岛素的合成过程

5、中伴随着水的产生 C人体衰老细胞中自由水含量减少，代谢缓慢 D冬季，植物体内自由水含量相对增高，以增强植物的抗寒能力,AD,解析：此题考查细胞内水的存在形式及其与代谢的关系，具体分析如下：A项，水在各种细胞中都以结合水和自由水的形式存在。A项错误；B项，胰岛素合成是氨基酸的脱水缩合，此过程中有H2O生成。B项正确；C项，衰老细胞中自由水的含量减少，代谢缓慢。C项正确；D项，冬季，植物体内自由水的含量相对降低，以增强植物的抗寒能力。D项错误。 答案：AD,二、细胞中的无机盐（占细胞鲜重的1%-1.5%),.存在形式：,.生理功能,(1)复杂化合物的组成成分,(2)维持正常的生命活动，如血液中Ca

6、2含量过低就会出现抽搐。,(3)维持酸碱平衡和渗透压平衡，如血浆中H2CO3/NaHCO3缓冲对。,大部分以离子的形式存在，少量的与 其它化合物结合,研究发现，砷(As)可以富集在植物体内，转化为毒性很强的金属有机物，影响水稻的株高、根长和干重；加P(与As原子结构相似)处理后水稻茎叶和根中P含量增加、As含量相对减少，水稻生长加快，干重增加。对此现象不合理的解释是( ) AAs在水稻细胞内富集，由细胞膜的结构特点决定 BAs进入水稻细胞，导致有关酶失去活性，影响细胞代谢 CP影响As的吸收，与细胞膜上的载体种类和数量有关 DP是构成磷脂、核酸和ATP的重要元素，能促进水稻生长发育,A,解析：

7、 As在植物体内富集，说明As能被植物吸收，无机盐的吸收与细胞膜的功能特点选择透过性有关，而不是由细胞膜的结构特点一定的流动性决定；As能毒害植物，因其是重金属，可导致蛋白质(如酶)变性失活； 加入P后，植物体内P含量增加，As含量相对减少，可推测P与As结构相似，竞争性争夺细胞膜上载体。 答案：A,依据P36的技能训练，设计一份探究实验报告，证明某一种或某几种无机盐是某种植物生长所必需的。提示：,提出问题 植物的生长发育需要镁吗？ 作出假设 植物的生长发育需要镁 设计实验 实验原理：镁是合成植物叶绿素的重要成分，植物缺镁叶绿素不能合成，叶由绿变黄。 材料用具：长势相似小麦幼苗、完全营养液、缺

8、镁营养液、 200ml广口瓶两只、量筒等。 实验步骤： 取两个洁净的广口瓶编号A、B，并向A中加入一定量的完全培养液，向B中加入 取 分为两组，将其中一组放入A 瓶中，另一组放入B瓶中。,将两广口瓶置于 条件下培养一段时间，观察 实验结果及结论： 瓶中 ； 瓶中 。 说明 为进一步验证镁盐一定是必需的无机盐，还应增加的实验步骤是： 一段时间后上述现象 。 实验结果：植物生长发育需要镁。,依据P36的技能训练，设计一份探究实验报告，证明某一种或某几种无机盐是某种植物生长所必需的。提示：,提出问题 植物的生长发育需要镁吗？ 作出假设 植物的生长发育需要镁 设计实验 实验原理：镁是合成植物叶绿素的重

9、要成分，植物缺镁叶绿素不能合成，叶由绿变黄。 材料用具：长势相似小麦幼苗、完全营养液、缺镁营养液、 200ml广口瓶两只、量筒、镁盐等。 实验步骤： 取两个洁净的广口瓶编号A、B，并向A中加入一定量的完全培养液，向B中加入 取 分为两组，将其中一组放入A 瓶中，另一组放入B瓶中。,等量的缺镁培养液,长势相似的小麦幼苗,将两广口瓶置于 条件下培养一段时间，观察 实验结果及结论： 瓶中 ； 瓶中 说明 为进一步验证镁盐一定是必需的无机盐，还应增加的实验步骤是：,相同的适宜,小麦幼苗的生长状况,小麦幼苗叶片颜色为绿色（或生长正常）；,小麦幼苗叶片颜色为黄色（或小麦幼苗不能正常生长）。,镁盐是植物生活

10、所必需的无机盐,一段时间后上述现象 。,向瓶中添加镁盐，观察小麦幼苗叶片颜色能否恢复正常。,实验结果：植物生长发育需要镁。,消失，小麦幼苗叶片颜色由黄变绿（或恢复正常）,植物必需无机盐的实验验证。 (1)对照组：正常植物完全培养液生长正常 (2)实验组：正常植物缺X完全培养液 结论：若生长正常则X不是必需无机盐； 若出现病症则X是必需无机盐。 特别提醒： 在实验组中还可设置二次对照，即在出现病症后，再加入含X的培养液，植物恢复正常生长，以形成前后对照。,实验设计的基本步骤,实验设计的基本步骤包括三大步，应用简洁科学的语言叙述中，一般如下叙述： (1)分组编号：根据实验要求选择适宜的材料和器材，

11、选材应保持条件相同(如年龄相同、体重相近的雄性成年大白鼠)。 将实验分为实验组和对照组，可以分两组，也可以分若干组，每组进行明确的标记，如用甲、乙、丙或者是A、B、C或者1、2、3，总之让人对实验组一目了然，便于实验的观察、统计、比较和叙述。,常用语言模板： 选择长势相同、大小相似的同种植物随机等量分组，分别编号为A、B、C等； 取两支试管，分别编号为甲、乙，各加入等量的某溶液； 选择年龄、体重(性别)、健康状况相同的某种动物随机等量分组，分别编号为1、2、3等。,(2)实验处理： 根据实验的要求分别对实验组和对照组进行处理，除实验变量外，实验组和对照组的培养、饲养等条件要相同且适宜，即控制无

12、关变量。 要注意能体现“单一变量”的词语的准确使用，例如使用“等量”、“相同”、“适宜”等词语。,(3)结果观察： 对于植物实验和某些动物实验，分别进行实验处理后，要进行一段时间的培养才能出现结果。而有些实验进行实验处理之后，在较短时间(12 h)就可以观察到出现的现象。要仔细观察实验组与对照组出现的差异，记录实验现象和实验数据。,这里要注意高中生物常见的观察指标。 颜色变化：可溶性还原糖、脂肪、蛋白质、色素分离、DNA鉴定、大肠杆菌鉴定、质壁分离与复原。 形态结构和生理状况的变化。 液面改变：气体体积变化、液体体积变化。 其他：气体变化、沉淀、温度、pH、气泡产生等。,赖氨酸是哺乳动物蛋白质

13、分子中普遍存在的一种氨基酸，是人体的必需氨基酸。赖氨酸不能在人体内合成，只能从食物中获取，缺乏时会影响体内蛋白质的合成，出现营养不良，体重增加缓慢。赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸呢？某生物兴趣小组利用下列材料和用具就此问题进行了探究 材料和用具：20只生长发育状况相同的正常幼年大鼠、分装在不同试剂瓶中的20种氨基酸、不含蛋白质和氨基酸的食物、秤、天平等。,实验原理：必需氨基酸是_。 当动物缺乏必需氨基酸，就_。 实验方案： (1)配食：_，配制成食物A；_配制成食物B。 (2)分组：将20只大鼠平均分成甲、乙两组，分别称量其体重。 (3)饲喂：甲组每天饲喂适量的食物A，_。 (4)观测：_。,

14、实验结果预测及结论：,实验原理：必需氨基酸是_ 当动物缺乏必需氨基酸，就_ 实验方案： (1)配食：_，配制成食物A；_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 配制成食物B。 (2)分组：将20只大鼠平均分成甲、乙两组，分别称量其体重。 (3)饲喂：甲组每天饲喂适量的食物A，_ 。,影响体内蛋白质的合成，出现营养不良，体重增加缓慢,动物体不能合成、只能,从食物中获得的氨基酸,取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的20种氨基酸,另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除赖氨,酸以外的19种氨基酸，其含量和比例与食物A中相同,乙组每天饲喂等量的食物B，两组大鼠其他饲

15、养条件相同,实验结果预测及结论：,(4)观测：_。,分别测量甲、乙两组大鼠的体重，并计算体 重增加量,解析：研究“赖氨酸是否也是大鼠的必需氨基酸”，实验的对象是大鼠，实验自变量为赖氨酸，可设置空白对照，一组饲料中含有赖氨酸，一组饲料中不含赖氨酸。注意饲料中其他氨基酸的含量和比例应适宜。因变量为营养状况，可以以大鼠体重变化作为指标。 答案：实验原理：动物体不能合成、只能从食物中获得的氨基酸 影响体内蛋白质的合成，出现营养不良，体重增加缓慢(其他合理答案亦可),实验方案：(1)取一定量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入含量和比例适宜的20种氨基酸 另取等量的不含蛋白质和氨基酸的食物，加入除赖氨酸以外的19种氨基酸，其含量和比例与食物A中相同 (3)乙组每天饲喂等量的食物B，两组大鼠其他饲养条件相同 (4)分别测量甲、乙两组大鼠的体重，并计算体重增加量 实验结果及结论：,