第5节细胞中的无机物NO8

SWJXA-B125班名号NO81第2章组成细胞的分子第5节细胞中的无机物教学目标：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。重点难点：1.教学重点水和无机盐在细胞中的作用。2.教学难点⑴结合水的概念。⑵无机盐的作用。有关资料表明，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。这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？教学过程1．细胞中的水（水的存在形式及界定、判定、功能、水的转化及与代谢关系）（课前完成）填空1、最早的生命是在_____中孕育的，生命从一开始就_______水。干燥的种子必须_______才能萌发。人的胚胎也要浸润在______中发育。沙漠里的仙人掌，身处如此干旱的环境，它那肥硕的变态茎中仍_____着大量的水分。（课前完成）填空2、干旱可以使植物枯萎，人体老化的特征之一是身体细胞的含水量明显_____。水是构成细胞的重要无机化合物。水在细胞的各种化学成分中含量________。生物体的含水量随着生物种类的不同有所______，一般为60%~95%,水母的含水量达到97%。生物体在不同的_________期，含水量也不同。例如，幼儿身体的含水量远远______成年人身体的含水量，植物幼嫩部分比老熟部分含水量______。1.1水在细胞中的含量（观察与结论）表1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结论表2人体中几种不同器官或组织中水的含量组织、器官牙齿骨髓骨骼肌心脏血液脑水的含量（%）102276798384结论表3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结论一般来说,①生物体中含量最多的是_____。②水生生物的含水量______陆生生物的含水量。③幼年生物的含水量要_____老年生物的含水量。④同一生物在_________的不同时期,含水量也是________的。⑤在不表4花生中不同生育中水的含量不同生育时期播种~~出苗出苗~~开花开花~~结荚结荚~~成熟水的含量（%）5.9—15.322.8—25.233.8—43.722.9—25.2结论SWJXA-B125班名号NO82同的______、器官中,水的含量也_______。情境与思考：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？1.2水在细胞中的存在形式（课前完成）填空3、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_______水。（与蛋白质、多糖等物质以氢键的形式相结合，失去流动性，不易散失，含量比较稳定，是细胞结构的重要组成成分，不能溶解其他物质，不参与代谢作用。结合水赋予各种组织、器官一定形状、硬度和弹性，因此某些组织器官的含水量虽多，仍呈现坚韧的形态。）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______%。细胞中绝大部分的水以_______的形式存在，可以自由流动，叫做_______。（自由水可以流动，可以蒸发，可以离析的水分子。）心肌的含水量为79%而呈坚韧的形态，血液的含水量为82%则是流动的液态，对这两种形态差异正确的解释是(心肌中的是_______水，而血液中的是______水)。思考（1）刚收下的小麦种子经过暴晒后种子变干，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？思考（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？讲解：自由水和结合水在一定条件下可以相互转化,当生命活动旺盛时,结合水向_________转化,反之,当生命活动缓慢时,自由水向_________转化。自由水含量少时生命活动缓慢句有利于保存,例如种子要晒干来保存。反之为了使种子萌发,要先将种子提泡在水中一段时间,让种子吸水,增加自由水的含量。1.3水的重要作用1.3.1讨论：根据自己已有的知识和生活经验,你还能举出哪些实例,说明生命活动离不开水?①通常,一个人一天需要2千克水。当人体失去6%的水分时,就会出现口渴、尿少和发烧等症状。②当人体失水10%~20%时,就会出现幻觉,甚至死亡。对人来说,水比食物还要重要。人在饥饿时,可以损失40%的体重而不致毙命,但是如果损失了20%的水分,就能死亡。③水在机体内还具有润滑剂的功能,如关节液。没有唾液不能进行吞咽动物。④许多动植物的受精作用都离不开水。精子的移动离不开水,一些昆虫和蛙的受精卵要在水里发育。1.3.2有关参考：参考：1、自由水是细胞内生化反应的良好溶剂，水分子具有极性,是自然界中能溶解物质最多的良好溶剂。动植物体内的各种生理生化过程,如矿质元素的吸收、运输,气体交换,光合产物的合成、转化和运输以及信号物质的传导等都需以水作为介质。参考：2、运输营养和废物。水在生物体内的流动(如血液),可以把其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送到排泄器官或者直接运输到体外。参考：3、结合水是组成细胞的成分。结合水通过氢键与蛋白质或多糖结合,成为细胞成分的一部分。参考：4、自由水作为反应物参与细胞内一些反应，水是光合作用的原料。在呼吸作用以及许多有机物质的合成和分解过程中都有水分子参与。没有水,这些重要的生化过程都不能进行。（课前完成）填空4、自由水是细胞内的良好______，许多种物质溶解在这部分水中，细胞内的许多__________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________运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的______，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__________。1.3.3填表：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（写出关键词）自由水结合水2．细胞中的无机盐情境与讨论：一粒小麦种子，把它烘干并烧掉，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？SWJXA-B125班名号NO832.1无机盐在生物体中的含量为_______________。2.2无机盐在细胞中的存在形式细胞中________无机盐以________的形式存在。如_______________2.3无机盐在细胞中的作用（思考与讨论P35）问(1)为什么缺铁会导致贫血呢?血红蛋白是一种红色含铁的蛋白质,是红细胞的主要成分,功能是运输氧气和一部分二氧化碳。血红蛋白中的铁是二价铁离子,对人来说,小肠也只吸收二价铁离子,对三价铁离子是不吸收的。没有Fez+就不能合成血红蛋白,人就会患缺铁性贫血。问(2)植物体缺钱会影响光合作用,为什么?叶绿素是绿色植物进行光合作用的色素,它能吸收_______用于光合作用。绝大多数植物叶片的颜色是绿色的,这是叶绿素显现的颜色。没有Mg2+就___________叶绿素,植物的叶片就会_____,影响到光合作用的正常进行。问(3)为什么现在许多食盐都是加碘盐呢?人缺碘会引起大脖子病(甲状腺肿大),如果_____时缺碘,造成甲状腺素合成______,继而还会引起大脑发育滞后,出现_______症。调查显示,我国普遍缺碘,因此要求在食盐中加腆来补充腆的不足。问(4)为什么老年人容易骨折而青少年的骨容易变形?骨是由有机物和无机物构成,骨的______物使骨具有韧性,而______使骨具有硬度,骨整体的弹性和硬度也就是由这两种化学成分的比例而决定。骨中有机物与无机物的比率会随着年龄的改变而发生变化,成年人的骨含有2/3的无机物和1/3的有机物,这样的比率使骨有最大的坚固性。由于儿童的骨是有机成分_________,故硬度差,但韧性及可塑性大。虽然不易骨折,但却容易弯曲______。因此,儿童应特别注意良好的坐立姿势。反之,老年人骨中的无机物__________,有机物却相对地_______,所以骨较脆而易折断,而且不易愈合。因此,老年人不宜从事太过剧烈和幅度大的活动。（课前完成）填空5许多种无机盐对于维持___________的生命活动有重要作用。例如，哺乳动物的血液中必须含有一定最的钙离子，如果钙离子的含量_____，会出现抽搐等症状。生物体内的无机盐离子，必须保持一定的量，这对维持_____________非常重要。讲解（无机盐在细胞中的作用）(1)无机盐组成细胞中的化合物。例如_____离子是叶绿素分子必需的成分，亚铁离子是______的主要成分，碘离子是________激素成分，______是蛋白质、核酸等的成分，______是核酸、磷脂等的成分，_______是动物和人体的骨和牙齿中的重要成分。(2)无机盐维持细胞和生物体的生命活动。例如哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙盐,如果血液中______盐的含量太低,这种动物就会出现抽搐。在细胞膜外Na+多Ca2+少时,神经细胞会失去稳定性,对于外来剌激会过于敏感，硼能促进花粉萌发和花粉管伸长。(3)无机盐调节酸碱平衡。人的血浆pH值约为7.35～7.45。NaHCO3/H2CO3或KHCO3/H2CO3。Na2HPO4/NaH2PO4、等缓冲对，在红细胞中有K2HPO4/KH2PO4、等缓冲对，这些缓冲对对于调节体液的酸碱平衡都是很有效的。人体血浆pH降低0.5个单位,立即发生酸中毒。无机离子组成重要的缓冲体系来调节并维持着pH平衡。(4)无机盐调节渗透压。渗透压是衡量溶液中溶质浓度的一种方法，其计算公式为π=CRT，其中C为溶液中溶质的浓度，R是气体常数，T为热力学温度。由公式可以看出，溶液中渗透压的高低与溶液中溶质粒子的大小、电荷的多少及其化学性质无关，而取决于溶液中溶质粒子的浓度。体液中无机盐提供的渗透压最大，只有当机体细胞内外的渗透压恒定时，组织细胞的形态和机能才能维持正常，各种正常的物质代谢才能有条不紊地进行，这是维持内环境稳定的一个极为重要的方面。我们学习了细胞内的六大类化合物。总结一下：细胞是多种元素和化合物构成的________系统。__________________等化学元素在细胞内含量丰富，是构成细胞中主要化合物的基础。以_____为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物，构成细胞生命大厦的基本框架；糖类和脂肪提供了生命活动的重要________；水和无机盐与其他物质一道，共同承担起___________参与细胞____________等重要生理功能。活细胞中的这些化合物，含量和比例处在________之中。但又保持_______稳定,以保证细胞生命活动的正常进行。●问题探讨1.提示：水在细胞中的重要作用：水是细胞结构的重要成分，是细胞内的良好溶剂，许多种物质在水中，细胞内的许多也都需要有水的参与，多细胞生物体的绝大多数细胞必SWJXA-B125班名号NO84须浸润在以水为基础的液体环境中。水在生物体内的流动，可以把运送到各个细胞，同时，也把各个细胞在代谢中产生的，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成分，调节细胞的活动等。练习1、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________，沙生植物的细胞中，含量最多的成分是________。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_______。（）2、某地区晒干的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（）3、在患急性肠炎时，要及时注射生理盐水；不慎外伤后要用0.9%的盐水清洁伤口；在高温作业时，要喝淡盐水。以下各项中属于以上三种做法的主要原因依次是①消毒②维持水分代谢的平衡③维持元机盐代谢的平衡④降温⑤是细胞的等渗溶液并有清洁作用A①②④B③②⑤C②⑤③D②③④（）4、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.