資源簡介

細胞中的無機物
【教學目標】
1．知識方面
（1）知道水和大多數無機鹽在細胞中的存在形式及生理功能。
（2）正確理解多種化合物的相互關系。
2．能力方面
（1）通過閱讀、收集、整理生活中遇到的有關水、無機鹽的信息，獲得自主學習的能力。通過對獲得的資料相互交流，培養合作學習的能力。
（2）通過對水含量的分析培養語言表達能力和聽取他人意見對自己的見解進行解釋證明和修改的能力。
3．情感價值觀
積極參加討論，列舉自己的生活經驗，發表自己的見解，在交流中建立自信，能夠關注人類健康。
【教學重難點】
一、重點：
水和無機鹽在細胞中的重要作用。
二、難點：
1．結合水的概念。
2．無機鹽的作用。
【教學過程】
一個人在極限的狀態下，可以堅持20天以上不進食，但是缺水不出3天就會喪生。地球表面有3／4的部分是水，細胞含量最多的化合物是水，這些事實說明水的重要性，你能列舉生活中的哪些現象事實來說明生命活動離不開水呢？
細胞中的水
1．細胞中水的含量：
細胞中各種化合物所占的比例
化合物
水
無機鹽
蛋白質
脂質
糖類
核酸
所占比例（%）
70
1
15
2
3
7
由這個表你能得到什么結論？
幾種不同生物體中水的含量
生物
水母
魚類
蛙
哺乳動物
藻類
高等動物
水的含量（%）
97
80—85
78
65
90
7
由這個表你能得到什么結論？
人體中幾種不同器官或組織中水的含量
組織器官
牙齒
骨骼
骨骼肌
心肌
血液
水的含量（%）
10
22
76
79
83
由這個表你能得到什么結論？
討論：生物體的不同生長發育期，含水量是否相同？
思考：從表面上看血液是流動的，而心臟是堅實的，但是兩者含水量僅相差4%，為什么？
2．水的存在形式及功能：
閱讀課本總結出細胞中水的存在形式，各自的定義、含量及功能。
形式
定義
含量
功能
自由水
結合水
討論：（1）剛收下的小麥種子經過暴曬后種子變干，是不是小麥種子里就不含水分了呢？暴曬失去的水應該是哪一種形式？小麥干種子中的水主要是哪一種形式存在呢？
（2）切西瓜時流出的瓜汁和擠菜餡擠出的水是什么形式的水？雞蛋清里的又是以什么形式存在的水？
小結：
自由水：填充在有機固體顆粒之間，可流動、易蒸發，加壓可析離。是可以參與代謝的水。
結合水：吸附和結合在有機固體物質上的水，是一種水膠體（如雞蛋清）。不能蒸發，不能析離，失去了流動性和溶解性，是生物體的構成物質，具有生命活性。
自由水和結合水在一定條件下存在著動態轉化，自由水和結合水的轉化受到溫度的影響。
自由水的比例高——代謝活躍。
結合水的比例高——代謝下降（如：動物的冬眠），動植物抗旱抗寒能力增強，
以適應不良條件。
練習：
（１）生物體內可以把營養物質運送到各個細胞，并把廢物運送到有關器官排出體外的物質是（
）
A．載體
B．無機鹽離子　　　C．自由水
D．結合水
（２）在曬干的谷物中，水的含量約占13％～15％，這些水的存在形式主要是（　）
A．自由水
B．蒸發水
C．結合水
D．結晶水
（３）沙生植物的細胞中，含量最多的成分是（　　
）
A．蛋白質
B．脂肪
　C．核酸
D．水
（４）現有含水量為a10%
b12%
c14%
d15%的小麥，分別放在條件相同的四個糧倉中，在儲存過程中有機物損耗最少的是（
）
A．a
B．b
C．c
D．d
討論：烘干一粒小麥種子然后把它燒掉，烘干的是什么物質？燒掉的是什么物質？剩下的白色灰燼又是什么？
3．細胞中的無機鹽
含量：無機鹽在生物體中含量
。
存在形式：大部分以_______形式存在。如：____________________________________。
無機鹽在細胞中含量是最低的，對生命活動來講是不是可有可無呢？
功能：
討論：觀察葉綠素分子和血紅蛋白分子局部結構簡圖。為什么人體內缺鐵會導致貧血？植物體缺鎂會影響光合作用？
鬧急性腸胃炎、痢疾等疾病，突出的癥狀是又拉又吐，使身體丟失大量的水分和無機鹽，醫學上稱之為“脫水”，如不及時搶救，都可危及生命。在這種情況下，要補水和鹽分。因為體內的滲透壓是有0.9％的氯化鈉產生的。因此要為患者輸入0.9％的氯化鈉溶液。如果把細胞放在高于或低于0.9％的氯化鈉溶液中會出現什么現象？
小結1：
無機鹽是構成細胞中某些復雜化合物的重要組成成分。
對維持細胞和生物體正常生命活動有重要作用。無機鹽能夠維持細胞正常的滲透壓，維持細胞內酸堿平衡，維持細胞正常形態和功能。
鈉離子――――維持細胞外液的滲透壓
鉀離子――――維持細胞內液滲透壓，促進糖類的合成與運輸
碘離子――――甲狀腺激素成分
鎂離子――――葉綠素成分
鈣離子――――維持生命活動，牙齒和骨骼的重要成分
二價鐵――――血紅蛋白的成分
氮――――蛋白質、核酸等的成分
磷――――核酸、磷脂等的成分
硼――――促進花粉萌發和花粉管伸長
練習：
（1）已知錳是許多酶的活化劑，能激活硝酸還原酶，缺錳的植物就無法利用硝酸鹽，這說明無機鹽離子（
）
A．對維持細胞形態與功能有重要作用
B．對維持生物體的生命活動有重要作用
C．對維持細胞的酸堿平衡有重要作用　D．對調節細胞內的滲透壓有重要作用
（2）夏季，人在高溫作業或劇烈運動后，要喝淡鹽水；在患急性腸胃炎時要及時補充生理鹽水；不慎受外傷后，要用0.9％的生理鹽水清洗傷口。這樣做的目的依次為（　　
）
A．降溫　B．維持水代謝平衡　C．維持無機鹽代謝平衡　D．消毒　e。是細胞的等滲溶液并有清潔作用
A.abd
B.cbe
C.bce
D.bcd
（3）馬拉松賽進入最后階段，發現少數運動員下肢肌肉抽搐，這是由于隨著大量出汗而向體外排了過量的（　　
）
A.水
B.鈣鹽
C.鈉鹽
D.尿素
拓展訓練：
分析下列事實，回答有關問題：
事實一：在初生蝌蚪或幼小植物體內，當自由水的比例減少時，機體代謝強度降低；當自由水的比例增大時，機體代謝強度活躍。這個事實表明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
事實二：鎂離子是葉綠體必須的成分；亞鐵離子是血紅蛋白的重要成分；碳酸鈣是動物和人體的骨骼和牙齒的主要成分。這個事實表明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
事實三：人體某些組織的含水量近似，但是形態卻不同，例如：心肌含水量約79％，呈堅韌狀態；血液含水量約８２％卻呈川流不息的液態。這個事實表明＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
探究延伸：
設計實驗，證明植物生長發育需要鎂。
材料用具：小麥幼苗、完全營養液、缺鎂營養液、200毫升廣口瓶兩只、量筒等。
實驗步驟：
取兩只廣口瓶，編號甲、乙。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
一段時間后，＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
實驗結果：＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿。
實驗結論：植物生長發育需要鎂。
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5(共30張PPT)
細胞中的無機物
水
你覺得水對生命有何重要意義？
水真的如此重要？
地球表面約3/4的部分是水；我們的胚胎發育離不開水。
一個人在極限狀況下，可堅持20天以上不進食。
一個人不喝水，1天后就會喪失意識，生命瀕臨終點
細胞中各種化合物所占比例
化合物
水
無機鹽
蛋白質
脂質
糖類
核酸
所占比例%
85-90
1-1.5
7-10
1-2
1-1.5
細胞中含量最多的化合物是水
看表討論
幾種不同生物體水的含量
生物
水母
魚類
蛙
哺乳動物
藻類
高等植物
水含量%
97
80-85
78
65
90
60-80
不同生物的含水量不同
氫鍵
水是細胞內良好的溶劑
水分子是極性分子
氫鍵的存在使得水具有較高的比熱容
自然界水的
存在形式
液態
固態
氣態
細胞中的水
如何存在
細胞中水的存在方式
自由水
結合水
自由水：以游離的形式存在，可以自由流動。占細胞中水含量的95.5％。如植物細胞液中的水、動物組織液中的水、人體血漿中的水，都是自由水。
結合水：與細胞內其它物質相結合不能夠自由流動的水。占細胞中水分的4.5％，含量相對穩定。
血液和心肌的比較
形態
含水量%
血液
液態
83
心肌
堅韌的固態
79
分析討論
（1）血液是流動的，心肌是堅實的，為什么兩者含水量這么接近？
血液主要以自由水的形式存在
心肌主要以結合水的形式存在
怎樣辨別新鮮雞蛋和臭雞蛋呢？
新鮮雞蛋清是液態膠狀，臭雞蛋清相對更“稀”。為什么呢？
那是因為在新鮮的雞蛋清中的水與蛋白質結合在一起，形成液態膠體，這時的水為結合水，是細胞和生物體的組成成分；而臭雞蛋中的蛋白質被微生物分解成小分子物質，使這部分結合水釋放出來，轉變為自由水。
由此可見自由水
與結合水可互
轉換的
那血液凝固又是
____水轉變成
____水
自由
結合
農民曬葵花籽主要失去的是什么形式的水？那炒葵花籽呢？
同體積的水和同體積水的果汁放入冰箱中誰最先結冰？
結合水含量越高，抗性相對較強
自由水
結合水
動物冬眠時體內水怎樣變化？和平時相比
何時的新陳代謝相對旺盛？
自由水/結合水
比值高
生物體的新陳代謝活躍，生長旺盛
自由水/結合水
比值低
生物體的新城代謝減弱，生長緩慢
細胞中的水的作用
自由水
結合水
胞內反應的良好溶劑
運輸營養和廢物
作為反應物參與包內一些反應
細胞生活的液環境
組成細胞的成分
當你烘干一粒小麥種子，然后點燃燒盡，最終會得到一些白色灰燼，這些灰燼就是小麥種子里的
。人和動物體內也含有無機鹽。
無機鹽
無機鹽在細胞的含量和存在形式
含量
存在形式
無機鹽
1%~1.5%
多數為離子狀態
陽離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。
陰離子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等。
有哪些是無機鹽？
KCl
檸檬酸
蔗糖
NaCl
KH2PO4
NaHCO3
香精
其他糖
NaH2PO4
飲料成份
Fe
Zn
細胞中無機鹽離子的作用
Mg
B
Ca
Cl
I
骨骼牙齒的成份長
期缺鈣：幼兒會引
起佝僂病，成年人
引起骨軟化病老年
人引起骨質疏松
Fe
Zn
Mg
B
Ca
Cl
I
缺鋅會導致兒童發育停滯
傷口愈合能力差。
使植物發生小葉癥和叢葉癥
細胞中無機鹽離子的作用
Fe
Zn
Mg
B
Ca
Cl
I
促進花粉萌發和花
粉管的伸長，缺乏
導致華而不實
細胞中無機鹽離子的作用
Fe
Zn
Mg
B
Ca
Cl
I
缺鐵會引起貧血
為什么？
缺鎂為什么
影響光合作用
細胞中無機鹽離子的作用
血紅蛋白
鐵是血紅蛋白的重要組分
鎂是葉綠素的重要組分
許多種無機鹽對于維持細胞和生命體的生命活動有重要作用
無機鹽的功能：
（1）組成細胞中復雜的有機化合物
（Mg?葉綠素、Fe?血紅蛋白、I?甲狀腺激素）
（2）維持細胞和生物體的生命活動
（血鈣偏低?抽搐、缺碘?呆小癥甲狀腺腫、
缺鐵?缺鐵性貧血、缺鋅?生長發育不良）
（3）維持細胞的滲透壓
（如血液中的Na離子，K離子）
（4）維持細胞的酸堿平衡
總結
知識回顧
細胞中的水
存在形式
作用
細胞中的無機鹽
存在形式
作用
基礎練習
1、細胞中含量最多的化合物（
）
A、蛋白質
B、淀粉
C、水
D、糖原
2、水在生物體的許多化學反應中可充當
A、溶劑
B、催化劑
C、還原劑
D、載體
3、下列離子中哪項不是細胞需要的（
）
A、Cl-
B、Fe2+
C、S042-
D、Pb2+
4、生物新陳代謝旺盛、生長迅速時，生物體內的結合水與自由水的比值（
）
A、升高
B、下降
C、不變
D、變化與此無關
謝
謝細胞中的無機物
【學習目標】
1．說出水在細胞中的存在形式和作用。
2．說出無機鹽在細胞中的存在形式和重要作用。
【學習重難點】
1．重點：水和無機鹽在細胞中的作用。
2．難點：結合水的概念。
【學習過程】
一、知識回顧
1．蛋白質和多肽的主要區別在于蛋白質分子
（
）
A．包含的氨基酸多
B．能水解成氨基酸
C．空間結構更復雜
D．相對分子質量大
2．一個由幾條肽鏈組成的蛋白質分子共有M個氨基酸，該蛋白質分子完全水解共需水分子
（
）
A．N個
B．M個
C．（M+N）個
D．（M-N）個
3．從組成物質的重要化學成分上看，下列面料中，與另外三項相比不屬于同一類的是
（
）
A．棉麻面料
B．絲織面料
C．毛紡面料
D．皮革面料
4．下列關于DNA和RNA的敘述中，正確的是（
）
A.
DNA只存在于細胞核中，RNA只存在于細胞質中
B.
兩種核酸中的堿基都相同
C.
兩種核酸中的五碳糖不相同
D.
病毒的遺傳物質都是DNA
5．DNA完全水解后得到的化學物質是
（
）
A．堿基、脫氧核糖、磷酸
B．堿基、脫氧核苷酸
C．堿基、核糖、磷酸
D．核苷酸、堿基、磷酸
6．植物細胞和動物細胞中儲藏能量的物質依次是
（
）
A．纖維素和糖原
B．麥芽糖和乳糖
C．淀粉和糖原
D．葡萄糖和纖維素
7．淀粉、脂肪、胰島素和DNA共有的化學元素是
（
）
A．C、H、O
B．C、H、O、N
C．C、H、O、N、P
D．C、H、O、N、P
二、目標達成：
問題導入：
你知道細胞中含量最多的化合物是什么？
從教材中給的運動員飲料的化學成分表，可知飲料中除了水分外還有什么？為什么飲料中添加無機鹽？無機鹽在細胞中生活中有什么作用？
三、細胞中的水
1．水在生物體中的含量
表一：不同生物體內含水量的比較
生物
水母
魚類
蛙
藻類
哺乳動物
高等植物
質量分數（%）
97
80-85
78
90
65
60-80
表二：在人的不同發育時期，體內含水量的比較
不同發育期
幼兒
成年人
老年人
質量分數（%）
77
50-65
51
從表中可知：
---------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------------
思考：為什么人到老年臉上會出現很多皺紋？
2．水在細胞中的存在形式、生理功能。
水在生物體的含量這么高，我們平時似乎并不覺得，那水是以怎樣的形式存在于生物體內的呢？又有什么功能呢？請同學完成下表。
存在形式
生理功能
水
領悟：
（1）細胞內自由水和結合水的含量與生物的新陳代謝和抗逆性有關：一般情況下，自由水比例越大，細胞新陳代謝越旺盛，反之，結合水比例大，代謝緩慢，但抗逆性強。
（2）隨著抗體代謝情況的變化，自由水和結合水可發生相互轉化。
思考：
（1）剛剛收獲的小麥種子經曝曬，失去了大量的水分，這些水分屬于
，再將曬干的種子放在試管內用酒精燈加熱，試管壁上將出現小水珠，這些水屬于
。
（2）什么種子曬干有利于儲存？干種子要吸足水才能萌發？
[情景創設]
我們知道，種子燃燒盡，會得到一些灰白色的灰燼，在醫院打吊針輸液，用的是0.9%的生理鹽水。生活中食鹽加碘，可見細胞中不僅存在有水分，同時，也存在無機鹽，無機鹽在細胞中是怎樣存在的呢？其生理作用有那些呢？
四、細胞中的無機鹽
（一）存在形式：
細胞中大多數的無機鹽以
的形式存在。
（二）無機鹽的生理功能：
（1）是合成血紅蛋白的原料，是合成葉綠素的原料，I?是合成甲狀腺激素不可缺少的重要元素，PO3-是合成核苷酸的原料。
故有些無機鹽是細胞和生物體中
的重要組成部分。
（2）哺乳動物血液中必須含有量的，如果太低，則動物會出現抽搐現象，如果太高，則出現肌無力。
故許多中無機鹽對于維持生物體的
有重要作用。
（3）維持生物體的滲透壓、PH、離子平衡。
思考：為什么醫生給患急性腸炎的病人補水時，輸入的是0.9%的NaCl溶液而不是清水或濃鹽水？
領悟：
細胞內無機鹽含量是很少的，但卻是不可缺少的，如果缺少，細胞正常活動不能維持。
總結：
1．細胞是多種元素和化合物構成的生命系統。
2．活細胞中的這些化合物含量和比例處在不斷變化之中，但又保持相對穩定，以保證細胞生命活動的正常進行。
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