第5节 细胞中的无机物

第五节细胞中的无机物教学目标：1．知识与技能：⑴ 说出水在细胞中的存在形式及作用。

⑵ 说出无机盐在细胞中的存在形式及主要作用。

2．过程与方法：⑴ 通过阅读、搜索、整理、归纳生活中遇到的有关水和无机盐的信息，锻炼学生的动手能力，培养学生主动学习的能力⑵ 对获得的资料相互交流，锻炼了语言表达能力，培养了合作互助的能力。

3．情感态度与价值观：⑴ 树立节约和保护有限的水资源的观念。

⑵ 树立关注人类健康的观念。

⑶ 树立增强中华民族身体素质的责任感。

⑷ 树立生命物质性的观念。

教学重点：水和无机盐在细胞中的作用。

教学难点：⑴ 结合水的概念。

⑵ 无机盐的作用。

教学过程：创设情境，引入新课：许多国家的科学家都在为寻找火星上的水而努力工作，这是为什么？非洲的角马、大象不远千里进行迁徙、沙漠中的植物地下的根是地上部分高度的几倍，这些生物都在苦苦地寻觅什么呢？我们生活的地球表面有3／4的部分是水，细胞含量最多的化合物是水。

这些事实说明水对于生命的重要性。

究竟水在细胞和生物体中具有什么样的功能呢？同时利用课本上的问题探讨，将学生带到对水的内容的学习中。

共同探讨：1、水的含量：细胞内的化合物中，含量最多的是水，占细胞鲜重的60％—95％。

出示如下表格：表一：表二：表三：引导学生分析上表，启发学生得出如下结论：① 不同的生物体含水量有所差别；② 同一生物个体，不同组织、器官含水量不相同；③ 生物体在不同的生长发育期，含水量也不相同，等等。

（引导和启发是新课程下的一种有利于学生发展的教学方式，所以在课堂上多采用引导和启发，有利于学生的发展。

）思考: 自然界中的水以三种形式存在。

那么，在生物体内水是否还是以这三种形式存在呢？心脏是坚实的,血液是流动的,但从表面上看,两者的含水量仅相差4%,这是为什么呢?2、水的存在形式：学生活动：通过举例了解什么是结合水，什么是自由水?① 请同学回想一下在家里打鸡蛋的情形：新鲜的鸡蛋清呈液态胶状，臭鸡蛋清是相对更“稀”的液体，水状。

第五节细胞中的无机物（满分100分，45分钟）一．单项选择题（每小题2分，共46分）1．人体某些组织的含水量近似，但存在形式却不同，例如：心肌含水量约79%，而呈坚韧状态，血液含水量约82%，却呈川流不息的液态。

从水在生物体内的存在形式来看，对这种差异的解释为()A．心肌内结合水较多B．血液中结合水较多C．心肌内全是结合水D．血液中全是自由水2．在健康人体的血浆中，[HCO－3]约为[H2CO3]的20倍，如果[HCO－3]/[H2CO3]<15时，将发生酸中毒。

此实例说明无机盐有着重要的生理功能，下列关于无机盐生理功能的说法中，错误的是()A．调节细胞的渗透压B．调节细胞的pH C．参与细胞的遗传D．维护细胞的正常形态3．下列有关水的叙述中，错误的是()A．参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水B．生物体内的化学反应离不开水C．人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水D．自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大4．在细胞中水的主要功能是()①良好的溶剂②运输物质③决定细胞形态④散热作用A．①② B．②③C．①③ D．①③④5．一头牛突然得病，并且发生全身抽搐，兽医除必须对症下药外，还需注射一定量的()A．生理盐水B．葡萄糖液C．葡萄糖酸钙 D．淀粉和蔗糖6．离子态无机盐(如血液中的H＋、K＋、Ca2＋)的生理作用不包括()A．细胞结构物质之一B．维持细胞正常的生理功能C．维持细胞的形态D．调节细胞内的pH7．某实验田小麦种子的含水量约为14%，此时活细胞内水分()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8．人体中水的含量约占65%，下列选项中能正确说明水对人体重要性的是()①水和糖类、蛋白质、脂肪一样，为人体提供能量②没有水，人体内大部分化学反应就根本不会发生③水的比热容大，有利于维持体温④体内营养物质的运输离不开水A．①② B．②③C．②④ D．③④9．下列对于生物体内自由水的叙述中，不正确的是()A．生物体代谢旺盛时含量最丰富的物质B．不发生化学反应C．生物体各种反应的内环境D．植物越冬时，结合水含量比例增加10．在患急性肠炎时，要及时注射生理盐水；不慎受外伤以后，要用生理盐水清洗伤口；在高温作业时，要喝淡盐水。

第五节细胞中的无机物
授课教师：所在学校：
教学板书
细胞中的无机物
一、细胞中的水二、细胞中的无机盐
1、含量 1、存在形式
2、存在形式 2、含量
3、功能 3、功能
课后反思
本节内容难度不大，重点是培养学生积极参与意识、问题意识和解决问题的意识。

上好这节课的关键是教师在课前要精心准备多媒体课件和生活实例。

由于实验多，教师在课前要精心安排好课堂教学的各个环节，保证每一环节有足够的时间进行讨论和总结。

同时加强预习环节可以提高学习效率。

教案
精品文档。

第二章第五节细胞中的无机物一、教材分析《细胞中的无机物》是人教版高中生物必修一第二章《组成细胞的分子》第五节的教学内容，主要学习水和无机盐在细胞中的存在形式和作用。

本节内容是对第二章第一节知识的提升，也是后面学习必修三内环境稳态的基础。

二、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主要作用。

2．能力目标：提高学生的语言表达能力及思维的严密性。

3．情感、态度和价值观目标：认同生命的物质性，探讨组成细胞的分子的重要作用。

三、教学重点难点重点：水和无机盐在细胞中的作用难点：（1）结合水的概念（2）无机盐的作用四、学情分析学生对于水的认识比较丰富，许多概念来自生活的经验，但是，站在活细胞的角度去看，学生的认识还有需要补充纠正的地方。

五、教学方法1.学案导学：见后面的学案。

2.新授课教学基本环节：预习检查、总结疑惑→情境导入、展示目标→合作探究、精讲点拨→反思总结、当堂检测→发导学案、布置预习六、课前准备1．学生的学习准备：预习导学案2．教师的教学准备：多媒体课件制作，课前预习学案，课内探究学案，课后延伸拓展学案。

七、课时安排：1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑检查落实了学生的预习情况并了解了学生的疑惑，使教学具有了针对性。

（二）情景导入、展示目标。

〖引入〗以“问题探讨”引入，学生思考回答师提示。

1.提示：水在细胞中的重要作用：水是细胞结构的重要组成成分，是细胞内的良好溶剂，许多种物质溶解在水中，细胞内的许多化学反应也都需要有水的参与，多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。

水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时，也把各个细胞在代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。

总之，各种生物体的一切生命活动，都离不开水。

2.提示：无机盐在细胞中的重要作用：细胞中许多有机物的重要组成成分，调节细胞的生命活动等。

细胞中的无机物问题探讨：1.左侧是某种动员饮料中化学成分表。

根据表中运动员饮料的化学成分，每升饮料中水的计算过程为：水的密度为1×103kg/m3，即1×103g/L，可以看做1L饮料的质量是103g。

已知表格中所有成分的质量总和=（30+10+10+0.8+1+0.1+0.1+0.1+0.1）g=52.2g，得饮料中水的质量=（103-52.2）g=947.8g，947.8÷103×100%=94.78%。

水在细胞中的重要作用：水是细胞结构的重要组成成分，是细胞内的良好溶剂，许多种物质溶解在水中，细胞内的许多化学反应也都需要有水的参与，多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。

水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个细胞，同时，也把各个细胞在代谢中产生的废物，运送到排泄器官或者直接排出体外。

总之，各种生物体的一切生命活动，都离不开水。

2.表中氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾、碳酸氢钠属于无机盐。

运动员经常运动出汗，大量出汗会排出过多的无机盐，故要在其饮料中通过添加无机盐来调整水盐平衡和酸碱平衡。

无机盐在细胞中的重要作用：细胞中许多有机物的重要组成成分，调节细胞的生命活动等。

一、细胞中的水1.水的含量（特点）（1）含量：水是构成细胞的重要无机化合物。

一般地说，水在细胞的各种化学成分中含量最多。

（2）特点：①生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别。

②生物体在不同的生长发育期，含水量也不同。

例如，幼儿身体的含水量远远高于成年人身体的含水量，植物幼嫩部分比老熟部分含水量更多。

2.存在形式水在细胞中以两种形式存在。

一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做结合水。

细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做自由水。

3.作用①结合水是细胞结构的重要组成成分，大约占细胞内全部水分的4.5%。

②自由水是细胞内的良好溶剂，许多种物质溶解在这部分水中, ③细胞内的许多生物化学反应也都需要有水的参与。

第5节细胞中的无机物[学习目标] 1.掌握水在细胞中的存在形式和作用。

2.明确无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。

知识点一细胞中的水知识梳理1.水的含量(1)含量：细胞的各种化学成分中含量最多的是□01水。

(2)与生物种类及发育阶段的关系①生物种类不同，含水量□02有差异，一般为60%～95%。

水母含量达70%。

②生物体在不同的生长发育期，含水量□03不同。

一般幼儿身体的含水量□04远远高于成年人身体的含水量，植物幼嫩部分含水量□05高于老熟部分含水量。

2．水的存在形式及功能3．自由水与结合水的关系(1)自由水和结合水在一定条件下可相互转化(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(会导致细胞死亡)。

②水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。

4．自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系自由水与结合水⎩⎪⎨⎪⎧ 比值□01高⇒代谢□02旺盛，但抗逆性□03差比值□04低⇒代谢□05缓慢，但抗逆性□06强1.水是生命之源，是不是水分越多对生物体越有利呢？提示：不是。

如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。

2．种子晒干与烘干的区别是什么？提示：①晒干的种子仍然是有生命活力的，只是在晒干的过程中大量的自由水蒸发散失，种子的代谢减弱，抗逆性增强。

②烘干的种子不再具有生命活力，在烘干的过程中失去了结合水导致种子死亡。

3．降温时，部分自由水可以转化为结合水，那结合水含量此时大于自由水含量吗？提示：结合水的含量还是小于自由水，自由水约占细胞内全部水分的95.5%，即使部分自由水可以转化为结合水，但自由水的含量依旧高于结合水。

4．(实践应用)思考下列实际问题，做出合理推测：(1)新鲜小麦种子放在阳光下，质量减轻的原因？(2)干种子用水浸泡后仍能萌发说明什么？(3)干种子不浸泡就不萌发，原因是什么？(4)种子晒干后储存的原理是什么？(5)低温环境减少花卉浇水的原因是什么？提示：(1)自由水散失。

(2)失去自由水的种子仍能保持其生理活性。

第五节细胞中的无机物1、细胞中的水①在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多，一般为60%—95%。

②不同生物体内的水含量差别很大。

③生物体不同的生长发育阶段水的含量不同。

④同一生物的不同器官水的含量不同。

【习题一】下列关于细胞中水的说法不正确的是（）A．细胞中的含水量与细胞代谢速率密切相关B．DNA复制和转录都有水产生，翻译不产生水C．线粒体中产生大量ATP的同时一定有水生成D．癌细胞中自由水所占比例比衰老细胞中高【分析】细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，自由水具有能够流动和容易蒸发的特点，结合水与细胞内其他大分子物质结合是细胞的重要组成成分，自由水与结合水的比值越大，细胞新陈代谢越旺盛，抗逆性越差，自由水与结合水的比值越小细胞的新陈代谢越弱，抗逆性越强．【解答】解：A、细胞中的含水量与细胞代谢速率密切相关，一般来说，含水量适量，代谢旺盛，A正确；B、DNA复制和转录都有水产生，翻译为氨基酸的脱水缩合，产生水，B错误；C、有氧呼吸的第三阶段，线粒体中产生大量ATP，同时一定有水生成，C正确；D、癌细胞代谢旺盛，癌细胞中自由水所占比例比衰老细胞中高，D正确。

故选：B。

【习题二】自由水与结合水的比值增大时将会使（）A．代谢强度下降，抗寒、抗热、抗干旱性提高B．代谢强度升高，抗寒、抗热、抗干旱性下降C．代谢强度、抗寒、抗热、抗干旱性均下降D．代谢强度、抗寒、抗热、抗干旱性均升高【分析】细胞内的水以自由水与结合水的形式存在，结合水是细胞结构的主要组成成分，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与细胞内的许多化学反应，自由水对于运输营养物质和代谢废物具有重要功能，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然。

【解答】解：自由水与结合水的比值增大，细胞新陈代谢旺盛，抗逆性差。

故选：B。

【习题三】下列有关水与生命活动的说法不正确的是（）A．癌细胞可无限增殖，其自由水含量较正常细胞高B．储存中的种子不含水分，以保持休眠状态C．干旱条件下，作物的结合水与自由水比值较高D．种子晾晒过程中主要损失的是自由水【分析】生物体的一切生命活动离不开水，细胞内的水的存在形式是自由水和结合水，自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水参与细胞内的许多化学反应，自由水对物质运输具有重要作用；细胞内自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛，抗逆性越差，反之亦然．【解答】解：A、细胞发生癌变其代谢更旺盛，自由水含量较正常的细胞高，A 正确；B、储存中的种子含自由水减少，结合水的含量较高，以保持休眠状态，B错误；C、结合水含量越高，抗逆性越强，故干旱条件下，作物的结合水与自由水比值较高，C正确；D、种子晾晒过程中主要损失的是自由水，D正确。

第5节细胞的无机物知识点一、细胞的水1．含量(1)水分是细胞的各种化学成分含量最多的。

(2)不同种类的生物含水量有所差别。

如水生生物体内的含水量比陆生生物多。

(3)同种生物在不同生长发育期含水量不同。

如人体的含水量：幼儿>成人>老人(4)同一生物体的不同器官含水量不同。

如代谢旺盛的细胞器官含水量较多。

2．存在形式底时，结合水含量升高。

3．生理作用4．自由水和结合水的含量对生物的影响(1)在干种子、越冬的植物、干旱地区植物的细胞，结合水含量高，从而使植物的抗寒性、抗旱性增强，以适应不良的环境条件。

(2)生物体的代谢水平与自由水和结合水的相对比例有关。

一般情况下，当自由水与结合水的比例增加时，生物体的代谢活跃，生长迅速。

(3)可以根据细胞自由水与结合水的相对含量高低，判断细胞的代谢强弱。

自由水比例越高，细胞代谢越旺盛。

(4)细胞两种形式的水的含量不同，可以影响器官的形态特点，如心肌和血液的含水总量相当，但是心肌结合水含量相对较高，而血液自由水含量相对较高。

(5)越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。

知识点二、细胞的无机盐1．含量：占细胞鲜重的1%～15%。

2．存在形式(1)某些化合物的组成成分，如：I－—甲状腺激素的组成成分；Mg2＋—叶绿素的组成成分；Fe3＋—血红蛋白的组成成分；Ca2＋—骨骼、牙齿的重要成分；PO3－4—A TP、NADP＋、核酸、磷脂的组成成分；N—构成蛋白质和核酸的必需元素。

(2)大多数以离子的形式存在。

3．生理作用(1)维持细胞和生物体正常的生命活动①钙：调节肌肉收缩和血液凝固，血液钙离子含量太低，会使哺乳动物发生抽搐；钙离子含量过高，会引起肌无力。

②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”。

(2)维持细胞的渗透压，从而维持细胞的正常形态。

如K＋、Na＋对于人体细胞内外液渗透压的维持具有重要的意义。

(3)调节pH、维持细胞及动物体的酸碱平衡。

<第五节细胞中的无机物>一、细胞中的水1.细胞中含量最多的化合物是水1.含量特点2.不同生物的含水量不同（含水量：水生生物>陆生生物）3.同种生物，不同的生长发育时期含水量不同（含水量：幼年生物>老年生物）4.同种生物，在不同的组织、器官中的含水量不同2.存在形式：（1）自由水（95.5%）定义：以游离的形式存在，可以自由流动特点：易蒸发、不受束缚、可流动（2）结合水（4.5%）定义：与细胞内其他化合物相结合的水特点：不易散失、含量较稳定、失去流动性和溶解性（与抗逆性有关）3.生理功能（1）结合水：是细胞结构的重要成分①是细胞内的良好溶剂（2）自由水：②参与细胞内的生化反应③为细胞提供液体生活环境（可调节体温，做温度缓冲剂）④运送营养物质和代谢废物4.自由水与结合水的相互转化（一般与温度有关）温度升高→自由水/结合水升高→细胞代谢旺盛→抗逆性减弱；温度降低→自由水/结合水降低→细胞代谢减弱→抗逆性增强。

5.一些应用①种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水含量。

②种子贮存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长贮存时间。

③烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。

④水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。

二、无机盐1.无机盐在生物体中的含量：1%—1.5%（含量较少）2.无机盐在生物体中的存在形式：①大部分以离子形式存在②少量的与其他化合物结合3.作用：①构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分（例：铁、镁等）②维持细胞和生物体的生命活动（例：碘、钙、硼等）③维持细胞和生物体的酸碱平衡（例：乳酸）④维持细胞渗透压平衡（例：注射0.9%的生理盐水）三、植物必需元素的实验探究（1）对照组：植物+完全培养液→正常生长（2）实验组：正常生长→X不是必需的无机盐植物+缺X的完全培养液—加入X无机盐生长不正常—————→正常生长→X是必需无机盐4.部分无机盐的作用。