第二章细胞中的无机物

第二章细胞中的无机物一、学习目标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。二、学习重点1、水和无机盐在细胞中的作用。三：学习难点（1）结合水的概念。（2）无机盐的作用。四、学习过程1.情境创设导入教师例举下列事实：一个人在极限状况下，可以坚持20d以上不进食，但是缺水不能超过1d；地球表面约3/4的部分是水；细胞内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。究竟水在细胞和生物体中具有什么样的功能呢？由此引入新课的学习（一）细胞中的水通过学生课前所收集到的资料引入本节第一个内容。学生活动：通过阅读课本归纳出本小节所掌握的内容（略）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85%-90%。出示如下表格：表一：生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等植物质量分数％9780～8578659060～80表二：组织器官牙齿骨髓骨骼肌心脏血液质量分数%1022767983表三：生长发育阶段幼儿成年（女）成年（男）质量分数％77%52%-58%60%-65%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。2、存在形式：学生活动：通过举例子了解什么是结合水，什么是自由水？学生实例：①鸡蛋清里的水是属于什么水？②农民伯伯晒种子，种子丢失的水是属于什么水？得出：结合水：这部分水与细胞内的其他物质相结合。（占细胞水分4.5%）自由水：细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动。自由水和结合水可以动态转化，自由水含量多，生命活动旺盛。自由水/结合水的数值大，生命活动旺盛。（通过实例分析）3、水的作用观察：图中是某运动员饮料中的化学成分表。讨论：计算每升饮料中水占多少？水在细胞中起什么作用？学生活动：根据题意计算出每升运动员饮料中水占多少，引出水的作用。学生概括：水的作用：细胞的组成成分；良好的溶剂；参与生化反应；运输作用等。（并举例）（二）细胞中的无机盐。学生活动：1、让学生谈谈自己到各个商店调查后的结果2、学生拿出事先收集到的饮料瓶，看看饮料的成分中除了水还有什么？哪些成分属于无机盐？这些无机盐以何种方式存在？为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作用？1、无机盐在生物中的含量：1%-1.5%2、无机盐在生物中存在形式：离子（主要）观察一种叶绿素分子和血红蛋白分子局部结构简图。讨论：（1）、有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺铁会导致贫血？日常生活中我们要注意哪些问题？（2）、植物体缺镁会影响光合作用，为什么？学生活动：归纳出无机盐的生理作用：3、无机盐的生理作用：细胞的重要组成成分；维持细胞和生物体的生命活动；维持细胞的酸碱平衡。（并举例说明）（三）小结：教师：用一句话来概括今天所学的内容，或者感触较深的一句话。（四）创新设计1、查找资料，了解某一种植物（如小麦、花卉）生物发育需要哪些无机盐？2、设计实验，证明某一种或某几种无机盐是这种植物生长发育所必需的。第五节细胞中的无机物教学设计一教学目的要求知识方面1．知道水和大多数无机盐在细胞中的存在形式及生理功能。2．正确理解多种化合物的相互关系。能力方面1．通过阅读、收集、整理生活中遇到的有关水、无机盐的信息，获得自主学习的能力。通过对获得的资料相互交流，培养合作学习的能力。2．通过对水含量的分析培养语言表达能力和听取他人意见对自己的见解进行解释证明和修改的能力。情感价值观积极参加讨论，列举自己的生活经验，发表自己的见解，在交流中建立自信，能够关注人类健康。二教学重点难点重点：水和无机盐在细胞中的重要作用难点：1．结合水的概念。2．无机盐的作用。三技术媒体多媒体四教学流程一个人在极限的状态下，可以坚持20天以上不进食，但是缺水不出3天就会丧生。地球表面有3／4的部分是水，细胞含量最多的化合物是水，这些事实说明水的重要性，你能列举生活中的哪些现象事实来说明生命活动离不开水呢？（一）细胞中的水1．细胞中水的含量：细胞中各种化合物所占的比例化合物水无机盐蛋白质脂质糖类核酸所占比例（%）70115237由这个表你能得到什么结论？几种不同生物体中水的含量生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等动物水的含量（%）9780—857865907由这个表你能得到什么结论？人体中几种不同器官或组织中水的含量组织器官牙齿骨骼骨骼肌心肌血液水的含量（%）1022767983由这个表你能得到什么结论？讨论：生物体的不同生长发育期，含水量是否相同？思考：从表面上看血液是流动的，而心脏是坚实的，但是两者含水量仅相差4%，为什么？2．水的存在形式及功能：阅读课本总结出细胞中水的存在形式,各自的定义、含量及功能形式定义含量功能自由水结合水讨论：（１）刚收下的小麦种子经过暴晒后种子变干，是不是小麦种子里就不含水分了呢？暴晒失去的水应该是哪一种形式？小麦干种子中的水主要是哪一种形式存在呢？（2）切西瓜时流出的瓜汁和挤菜馅挤出的水是什么形式的水？鸡蛋清里的又是以什么形式存在的水？小结：（１）自由水：填充在有机固体颗粒之间，可流动、易蒸发，加压可析离．是可以参与代谢的水。（２）结合水：吸附和结合在有机固体物质上的水，是一种水胶体（如鸡蛋清）．不能蒸发，不能析离，失去了流动性和溶解性，是生物体的构成物质，具有生命活性。（３）自由水和结合水在一定条件下存在着动态转化，自由水和结合水的转化受到温度的影响。（４）自由水的比例高—————代谢活跃。结合水的比例高—————代谢下降（如：动物的冬眠），动植物抗旱抗寒能力增强，以适应不良条件。练习：（１）生物体内可以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．载体B．无机盐离子Ｃ．自由水Ｄ．结合水（２）在晒干的谷物中，水的含量约占１３％～１５％，这些水的存在形式主要是（）Ａ．自由水Ｂ．蒸发水Ｃ．结合水Ｄ．结晶水（３）沙生植物的细胞中，含量最多的成分是（）Ａ．蛋白质Ｂ．脂肪Ｃ．核酸Ｄ．水（４）现有含水量为a10%b12%c14%d15%的小麦，分别放在条件相同的四个粮仓中，在储存过程中有机物损耗最少的是（）A．aB．bC．cD．d（５）当生物体新陈代谢和生长迅速时，通常结合水／自由水的比值（）Ａ．会升高Ｂ．会降低Ｃ．不变化Ｄ．波动不大讨论：烘干一粒小麦种子然后把它烧掉，烘干的是什么物质？烧掉的是什么物质？剩下的白色灰烬又是什么？（二）细胞中的无机盐1．含量：无机盐在生物体中含量。2．存在形式：大部分以_______形式存在。如：____________________________________无机盐在细胞中含量是最低的,对生命活动来讲是不是可有可无呢?3．功能：讨论：（1）观察叶绿素分子和血红蛋白分子局部结构简图。为什么人体内缺铁会导致贫血？植物体缺镁会影响光合作用？（2）（投影）表中哪些成分属于无机盐？为什么要在运动员喝的饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作用？闹急性肠胃炎、痢疾等疾病，突出的症状是又拉又吐，使身体丢失大量的水分和无机盐，医学上称之为“脱水”，如不及时抢救，都可危机生命。在这种情况下，要补水和盐分。因为体内的渗透压是有０.９％的氯化钠产生的。因此要为患者输入０.９％的氯化钠溶液。如果把细胞放在高于或低于０.９％的氯化钠溶液中会出现什么现象？思考：在正常人的血浆中NaHCO3的含量约为H2CO3含量的２０倍．当血浆中NaHCO3含量减少时，会形成酸中毒，当血浆中H2CO3减少时，则形成碱中毒．这个事实表明什么呢？小结１：（１）无机盐是构成细胞中某些复杂化合物的重要组成成分。（２）对维持细胞和生物体正常生命活动有重要作用。无机盐能够维持细胞正常的渗透压，维持细胞内酸碱平衡，维持细胞正常形态和功能。钠离子――――维持细胞外液的渗透压钾离子――――维持细胞内液渗透压，促进糖类的合成与运输碘离子――――甲状腺激素成分镁离子――――叶绿素成分钙离子――――维持生命活动，牙齿和骨骼的重要成分二价铁――――血红蛋白的成分氮――――蛋白质、核酸等的成分磷――――核酸、磷脂等的成分硼――――促进花粉萌发和花粉管伸长练习：（１）已知锰是许多酶的活化剂，能激活硝酸还原酶，缺锰的植物就无法利用硝酸盐，这说明无机盐离子（）A．对维持细胞形态与功能有重要作用B．对维持生物体的生命活动有重要作用C．对维持细胞的酸碱平衡有重要作用D．对调节细胞内的渗透压有重要作用（２）夏季，人在高温作业或剧烈运动后，要喝淡盐水；在患急性肠胃炎时要及时补充生理盐水；不慎受外伤后，要用０.９％的生理盐水清洗伤口。这样做的目的依次为（）a.降温b．维持水代谢平衡c．维持无机盐代谢平衡d．消毒e．是细胞的等渗溶液并有清洁作用Ａ．abdＢ.cbeＣ.bceＤbcd(3)马拉松赛进入最后阶段，发现少数运动员下肢肌肉抽搐，这是由于随着大量出汗而向体外排了过量的（）Ａ．水Ｂ．钙盐Ｃ．钠盐Ｄ尿素（４）人的红细胞必须生活在０.９％的氯化钠溶液中，若将红细胞置于于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而失去输送氧气的功能，这一事实说明（）Ａ．无机盐对于维持生物体的新陈代谢有重要作用Ｂ．无机盐对于维持细胞的渗透压有重要作用Ｃ．无机盐离子容易进出细胞Ｄ．水分子容易进出细胞总结：水和无机盐在细胞中的作用很重要教学意图教师活动学生活动创设情境导入新课明确学习目标问题导学，主动获取知给出图文信息，然后问题探讨。资料：这是前一段时间欧洲航天局发布的一张照片，距太阳系20.5光年的一颗恒星——红矮星581C，它有四颗行星，科学家们推测其中有两颗上面可能存在生命。问：试猜想科学家做出上述判断的最可能根据是什么？评价学生回答，引入主题：细胞中的无机物。人可十日不食，不可一日无水。生命从一开始就离不开水说明羊水对胚胎发育的意义。给出三组数据，然后提问。识。培养数据分析能力。培养阅读能力问：从水与生命活动关系的角度来看，上述三组数据各说明了什么？倾听学生之间的讨论，并给予恰当的评价。让学生阅读教材34页一、二自然段后回答问题。问：是什么原因导致图2-15幼儿和老年人的皮肤出现饱满与褶皱的区别?注重与现实生活的联系突破难点问：现在许多女性为了“永葆青春”，常采取何种措施防止皮肤过早出现皱纹？让学生阅读教材35页第二自然段并回答问题。问：无机环境中水以固态、液态和气态三种形式存在，在细胞中水也是这三种存在形式吗？介绍：水分子的化学结构以及分子内部电荷分布不均从而形成极性分子。解释：电中性的生物高分子（蛋白质等）内部电荷分布也不均匀，生物高分子会与水分子之间发生吸引，使被吸引的水分子不能在细胞中自由流动，这样的水就是细胞中的结合水。基本思想的培养：结构决定功能联系已有知识和生活经验。给出图片，然后问题探讨。介绍富有生命状态的鲜鸡蛋蛋清中的结合水和丧失生命功能的臭鸡蛋蛋清中的结合水的情况。问：细胞中结合水发挥的功能是什么？根据资料，引导学生归纳总结自由水的功能。资料1：自由水是细胞中可以自由流动的水，这些水以游离的形式存在，大约占细胞内全部水分的95.5％。吃西瓜的时候之所以会觉得甜是由于西瓜细胞里面的糖类物质溶解于细胞的自由水中，切开西瓜的时候流出来含有糖类的自由水与舌尖接触的缘故。生物体内还有很多物质都是溶解在水中的。资料2：水是光合作用的原材料，在呼吸作用以及一些有机物的合成和分解过程中都有水分子的参加。如蛋白质的脱水缩合，多糖的水解等等。没有水,这些重要的生化过程都不能进行。资料3：血液中血细胞的自由水，它可以在血细胞与血浆之间自由扩散，通过循环系统可以把水中溶解的营养物质运输到各个细胞，同时又把细胞代谢产生的废物运利用提问使学生主动地参与学习过程，感知知识形成，突出重点。学以致用送到排泄器官或者直接运输到体外。问：上述资料分别体现了自由水的哪些功能？倾听、点拨、恰当评价，师生共同归纳总结。问：玉米种子入库保存前应“晒干”还是“烘干”？点评。问：根据已有的知识和生