第5节 细胞中的无机物 必修1 分子与细胞 第2章 组成细胞的分子 芜湖市 芜湖县第一中学 吴志强 安徽省远程教育优秀作品 教学目标 必修1 分子与细胞 第2章 组成细胞的分子 第5节 细胞中的无机物 芜湖市 芜湖县第一中学 吴志强 教学目标 重点难点 问题探讨 教学过程 知识结构 教学反馈 课后习题 教学参考

教学目标 1．知识目标 （1）说出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作用。 2.能力目标 在教师的引导下，使学生学会学习，培养学生学习，培养分析、归纳的思维能力和自立学习的能力。 3.情感态度价值观 （1）认同生命的物质性，认同生物细胞中的物质结构和功能相互统一的辩证观。 （2）注意与人体健康相联系，从分子水平上知道人体健康的基本常识。

重点难点 学习重点： 水和无机盐在细胞中的作用。 学习难点： 1．结合水的概念。 2．无机盐的作用。

问题探讨 １.表中水含量多少?哪些成分属于无机盐？含量如何？ 运动员饮料中的化学成分 ２.无机盐以什么方式存在于细胞中? 质量浓度/g.L-1 蔗糖 30 其他糖类 10 柠檬酸 柠檬香精 0.8 NaCl 1.0 KCl 0.1 NaH2PO4 KH2PO4 NaHCO3 ２.无机盐以什么方式存在于细胞中? ３.为什么要在运动员的饮料中添加无机盐？ 4.无机盐在细胞的生活中起什么作用？

教学过程 第5节 细胞中的无机物

一、细胞中的水 水，生命之源，一个人在极限状况下，可以坚持20天以上不不进食，但是缺水不能超过一天，地球表面3/4的部分是水；细胞中含量最多的化合物是水；许多国家的科学家都在为寻找火星上的水而努力工作，既有成效又有争议。这些事实说明水对于生命的重要性。水在细胞和生物体具有什么样的功能呢？含量呢？

水生生物>陆生生物 1、水在细胞中的含量 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳 动物 藻类 高等 植物 质量 分数％ 97 80～85 78 65 90 60～80 水生生物>陆生生物

同一生物不同生长发育期水的含量也不同

幼年生物>老年生物

同一生物，在不同的组织，器官中，水含量也不相同。 血液 肌肉 骨骼 牙 唾液 脂肪 质量 分数％ 83 76 25 10 99. 5 20 同一生物，在不同的组织，器官中，水含量也不相同。

女人是水做的？

2、水在细胞的存在形式 流水 （液态） （气态） 蒸气 白雪 （固态）

结合水： 自由水： 与细胞内其他物质相结合的水（4．5%）容易流动，容易蒸发。 以游离形式存在可以自由流动（95 ．5% ）不能自由流动，也不容易散失

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 血液是呈川流不息的液态状，而心肌是呈坚韧的固态状，但是两者的含水量却很接近，这说明什么? 说明心肌中主要是结合水,血液中主要是自由水

自由水/结合水比值高，代谢快。 自由水/结合水比值低，代谢慢。 自由 结合 (1)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。 (2)干燥的种子与萌发的种子相比，自由水/结合水的比值 ____________大，新陈代谢速率______________高。 萌发的种子 萌发的种子 两者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织细胞的代谢速率 自由水/结合水比值高，代谢快。 自由水/结合水比值低，代谢慢。

① 刚收获的小麦种子经晒干后，质量会减轻，在这一过程中主要减少的是什么物质？是什么形式？ 这一过程中主要减少的是水,是自由水形式  ②如果将已经晒干的小麦种子加热是否会有水产生？是什么形式？ 将已经晒干的小麦种子加热有水产生,是结合水

3、水在细胞的功能 1、细胞内生化反应的良好溶剂。 2、作为反应物参与细胞内一些反应。 3、运输营养和废物。 4、组成细胞的成分。（结合水） 5 、水是细胞生活的液体环境 生物体的生命活动绝对不能离开水

“节水刻不容缓”、“节水从每个人做起”！

二、细胞中的无机盐 当你烘干一粒小麦种子，然后点燃烧尽，最终会得到一些白色灰烬，这些灰烬就是小麦种子里的无机盐。人和动物体内也含有无机盐。

1、无机盐在细胞的含量和存在形式 含量 存在形式 无机盐 1%~1·5% 多数为离子状态 阳离子： Na+、K+、 Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。 阴离子： Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。

2、无机盐在细胞的功能 叶绿素分子 血红蛋白分子

血红蛋白 （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？ 铁是血红蛋白的重要组分 镁是叶绿素的重要组分

人类贫血症中有缺少红细胞和缺少血红蛋白两种类型，它们都可以导致贫血。而血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是铁，所以缺铁会导致血红蛋白的合成障碍，引起贫血。 光合作用不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是镁。镁是叶绿素的组成元素之一，因此，镁对于光合作用有重要意义。缺镁时叶绿素的形成受到阻碍，从而影响光合作用。此外，镁还是许多酶的活化剂。 功能 ：组成细胞中的化合物

缺钙 引起神经肌肉的兴奋性增加而导致痉挛。 “腰酸背痛腿抽筋，请服**高钙片” 钙具有约束神经、肌肉活动的本领。 缺钙 引起神经肌肉的兴奋性增加而导致痉挛。 功能 ：维持细胞和生物体的生命活动 富含钙的食物： 牛奶、豆制品、虾、芝麻

功能 ：维持生物体内的平衡 在正常情况下，人体内的无机盐浓度为0.9%. 生理盐水 为患者输入0.9%的氯化钠溶液有利于维持机体的渗透压平衡。 功能 ：维持生物体内的平衡

如何知道一棵树有多少无机盐？ 无机盐生理功能： 是细胞和生物体的重要组成成分。 维持细胞和生物体的生命活动。 维持细胞的渗透压和酸碱平衡。 提示：有机物可燃烧，无机盐不能燃烧。

促进牙齿和骨骼生长，凝血作用，调节神经肌肉的敏感性等。 使生长正常，保持肌肉功能正常，维持离子浓度平衡、调节体液滲透压。 无机盐 功能 每日 需要量 缺乏引起的疾病 过量引起的疾病 Fe 是血红蛋白、细胞色素及含铁酶类的成分。 10～20 mg 缺铁性贫血 色素性肝变硬；铁质沉著病 Ca 促进牙齿和骨骼生长，凝血作用，调节神经肌肉的敏感性等。 0.4～1.5 g 骨骼畸形；抽搐 白內障；胆结石；粥样硬化 Zn 是若干跟消化有关的酶的结构中心。 10～15 mg 侏儒症；生殖腺功能受影响 金属烟雾发烧症 Na 体液的主要组成成分，调节体液滲透压。 1.6～ 5 g Addison病等 K 使生长正常，保持肌肉功能正常，维持离子浓度平衡、调节体液滲透压。 2～4 g 心律异常等 Addison病

參与构成叶绿素，与酶的活性有关，保持肌肉功能正常。 构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素，促进酶的活动，形成ATP。 I 是形成甲状腺素的成分。 0.01～0.15 mg 甲狀腺舯等 Mg 參与构成叶绿素，与酶的活性有关，保持肌肉功能正常。 0.2～0.4 g 惊厥 麻木症 Cu 促进正常生长。 1～3 mg 貧血症；卷毛综合征等 Wilson氏肝脏豆核病 Mn 正常生长所需。 2.5～5 mg 骨骼畸形 运动失调 P 构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素，促进酶的活动，形成ATP。 1.2～2.7 g Cr 对胰岛素的生成是重要的。 0.05～0.2 mg 非正常的葡萄糖代谢 F 维持骨骼的结构，防止蛀牙。 2 mg 牙齿出现斑点

技能训练 查找资料,了解某一种植物(如小麦)生长发育需要那些无机盐.设计实验,证明某一种或某几种无机盐是这中植物生长发育所必需的. (1).取甲.乙两植株，分别放在A.B两种培养液中培养，A培养液元素齐全，B培养液只缺少待验证的元素，其他配方与A培养液相同。观察甲.乙两植株的生长情况。 (2).然后在B培养液中添加该元素，并进一步观察乙植株的生长情况。

谢谢！

知识结构 含量: 作用: 存在形式: 水 自由水 结合水 细胞中的 无机物 存在形式:离子 作用: 无机盐

教学反馈 C C C D 1．活细胞中含量最高的化合物是：（ ） A、蛋白质 B、糖类 C、水 D、脂肪 1．活细胞中含量最高的化合物是：（ ） A、蛋白质　　 B、糖类 C、水　　　 D、脂肪 2．生物体没有水就不能生活的根本原因是： （ ） A、水在细胞中以两种形式存在 B 、水在不同的生物中含量各不相同 C、细胞内的各种化学反应是在水中进行 D 、大部分水在细胞内可以自由流动 3．生物体内把营养物质运送到各个细胞，并把废物运送到有关器官排出体外的物质是：（ ） A、无机离子　　 B、载体　　　　 C、自由水　　　 D、结合水 4．在细胞内，自由水的主要功能是： （ ） ①良好的溶剂； ②散热； ③维持细胞形态； ④运输 A、①②　　 B、②③　　 C、①③　　 D、①④ C C C D

B A A B D 5．一个体重为200公斤的十岁男孩，其体内脂肪组织中，占细胞重量50%以上的物质是（ ） 5．一个体重为200公斤的十岁男孩，其体内脂肪组织中，占细胞重量50%以上的物质是（ ） A、蛋白质　　 B、水 C、脂肪　 D、糖类 6．下列植物细胞中结合水的相对含量最大的是（ ） A、休眠的蚕豆子叶细胞　　 B、玉米的胚乳细胞 C、洋葱根尖分生区的细胞　 D、成熟柑橘的果肉细胞 7．生物新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物体内的结合水与自由水的比值（ ） A、升高　　 B、下降 C、不变　 D、变化与此无关 8．下列各过程中所散失的水分中主要属于结合水的是： （ ） A、种子收获后在晒干过程中散失的水　 B、干种子烘烤过程中散失的水分 C、洋葱表皮细胞发生质壁分离所散失的水分　 D、植物蒸腾作用散失的水分 9．人体某些组织含水量近似但形态不同，如心肌含水79%，而呈坚韧形态，血液含水约83%而呈川流不息的形态，对这种差异的解释正确的是： （ ） A、血液中全是自由水　 B、血液中全是结合水 C、心肌中多是自由水　 D、心肌中多是结合水 B A A B D

C A D 课后习题 1.细胞中含量最多的化合物是（ ） A、蛋白质 B、淀粉 C、水 D、糖原 2.水在生物体的许多化学反应中充当∶（ ） 1.细胞中含量最多的化合物是（ ） A、蛋白质 B、淀粉 C、水 D、糖原 C A 2.水在生物体的许多化学反应中充当∶（ ） A、溶剂 B、催化剂 C、载体 D、还原剂 3.下列离子中哪一种不是细胞需要的？ （ ） A、Cl -； B、Fe 2+； C、SO4 2- ； D、Pb 2+ D

二.拓展题 医用生理盐水是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。生理盐水的含义是什么？在什么情况下需要生理盐水？ 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相对稳定的状态。

教学参考 1．自由水与新陈代谢有关，自由水越多，新陈代谢越旺盛；反之，亦然 2．结合水与生物的抗性有关（抗寒性、抗逆性、抗旱性等等），结合水越多，生物的抗性越强；反之，亦然 3．水在生物体的分布规律 （1）水生生物>两栖生物>陆生生物 （2）幼小生物>老年生物 （3）不同生物的含水量不一样 （4）同一生物不同器官的含水量不一样 （5）同一生物不同发育时期含水量不一样

4．无机盐主要以离子形式存在，也有化合物形式， 比如CaCO3 5．元素缺乏可能导致的一些常见疾病 缺Fe，动物血红蛋白无法合成，导致贫血； 植物叶片 发黄，无法进行光合作用 缺Zn，动物影响神经系统发育，影响性器官发育； 植物（如苹果），小叶病 缺Mg，植物发黄，叶绿素组成成分 缺Ca，儿童，佝偻病；成年，骨软化； 老年，骨质疏松；缺钙，抽搐 Ca太多，肌无力 缺I，大脖子病（I是形成甲状腺激素的成分） 缺B，植物“花而不实” 6．酸碱缓冲对（维持酸碱平衡） Na2CO3/NaHCO3 NaH2PO4/Na2HPO4