2.2 细胞中的无机物 预导案

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第二章第2节 细胞中的无机物预导案
【课程标准】
指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命中具有重要作用
举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关
【核心素养】
能说出水和无机盐的存在形式与功能。(生命观念)
2.理解组成生物体的无机化合物和有机化合物是生命活动的基础。(科学思维)
3.运用所学的相关知识，解释生活中的现象。(科学探究)
4.了解水的重要性，唤醒爱护水资源的意识。（社会责任)
【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。
【学习过程】
材料：“人是水做的”说法
1、科学文献中的依据
①《人体水合作用与生理功能》学术书籍，指出成年人体重的55%-60%(女性)和60%-65%(男性)由水构成，婴儿的含水量甚至更高(约75%)，来源：美国国家生物技术信息中心(NCBI)的相关研究综述。
②《细胞生物学杂质》 研究显示,细色内液(占体水约为2/3）和细胞外液(如血浆组织液)共同构成人体的主要水分储存。
2.权威机构报告
①世界卫生组织(WHO)
在《饮用水质量指南》中提到，水是维持人体代谢/体温调节和器官功能历基础，成年人每日需摄入约2~3升水(包括食物中的水分）。
②美国国家科学院(NASEM)
在《膳食营养素参考摄入量》中指出，人体需要水量因年龄、性别、活动量而异,但水占体重的比例是公认的生理指标。
3、经典教科书引用
《格氏解剖学》医学权威教材
描述人体组织中水的分布，如大脑（约75%)肌肉（约76%）血液(约83%)骨骼(约22%)的含水量差异.
4.文化比喻的起源
中文语境中“人是水做的”可能源于《红楼梦》中对女性柔美的比喻，但科学上更接近体液平衡的概念。
西方类似表述可见于亚里士多德的“水是生命之源”哲学观点。
5总结：
科学上，人是水做的”是对人体高含水量的形象描述。
一．水
1.水的含量
任务一 ：【自主探究】分析以下表格数据，通过类比得出结论
前面学过
结论1：细胞中含量最多的化合物是水
结论2：不同生物的含水量不同（水生生物>陆生生物）
结论3：同种生物不同组织或器官中的水含量不同
结论4：同一生物不同发育阶段的水含量不同（幼年>成年>老年）
【总结】：水是构成细胞的重要成分，也是活细胞中含量最多的化合物。并且不同生物、同一生物不同组织器官和同一个体不同发育阶段中水的含量是不同的。(补充到课本上)
任务二 ：【思考】心脏和血液的含水量很接近为何心脏呈坚韧的形态而血液却呈流动的液态？
答：血液主要以自由水的形式存在；心脏主要以结合水的形式存在
水的存在形式及功能
水的存在形式
①自由水：细胞中绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动。约占95.5%。
②结合水：细胞中一部分水与其他物质(如蛋白质、多糖等)相结合。约占4.5%。
（2）水的作用
【自由水的作用】
1. 水蜜桃香甜多汁，当你咬开水蜜桃时冒出的汁水主要是什么形式的水？有哪些物质溶解其中？这说明自由水有什么功能？
①水是细胞内良好的溶剂
2. 回忆初中所学的知识，植物光合作用需要水的参与吗？这又说明自由水有什么功能？
②参与细胞内生物化学反应
3. 血液中含有自由水较多。你能否根据血液功能判断自由水的功能？血液是由血细胞和血浆组成，离开血浆的血细胞很快就会死亡，这又说明自由水可以为细胞提供什么环境？
③运送营养物质和代谢废物 ④为细胞提供液体环境
【结合水的作用】：是细胞结构的重要组成成分
【快问快答】
（1）为了储存种子，经常会把刚收下的种子晒干，这个过程失去的是什么水？自由水
（2）如果把晒干的种子种在地里，会不会发芽？会
（3）与正常种子比较谁发芽快？自由水越多，代谢越旺盛
（4）如果是把种子烘干，则失去什么水？结合水
（5）此时种在地里，还会发芽吗？为什么？不会，因为种子的结构遭到破坏
【结论】：自由水含量越高，代谢越旺盛
任务三 ：【思考】沙漠植物与热带雨林植物，谁的抗逆性更强呢？谁的结合水含量更多呢？
【结论】：结合水含量越高，抗逆性相对越强。
自由水与结合水转化（知识点背诵）
【总结】：在正常情况下，细胞内自由水比例越高，细胞的代谢就越旺盛；而结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
【生产生活实践应用】
1.粮食储存前要晾晒，是为了降低自由水的含量，以降低代谢速率，延长储存时间。
2.种子种植前浸泡，可提高细胞自由水含量，使种子代谢加快，快速生长。
3.越冬作物适当减少灌溉，可以提高农作物对低温的抗性。
无机盐
任务一 ：【思考】将一颗种子燃烧后，会剩下一些白色灰烬，这些灰烬是下部分要学的？
答：无机盐 【课本】
知识点背诵：
1.含量：很少，仅占1％－1.5％
2.存在形式：大多数以离子形式存在，少数以化合态形式存在
3.无机盐的作用
任务二：【分析课本】思考与讨论，回答问题，阅读P22总结无机盐的作用
①某些复杂化合物的重要组成成分；
②维持细胞和生物体的生命活动；
③维持细胞的酸碱平衡；
④维持细胞的渗透压（正常形态）
三．无机盐的相关实验设计
【技能提升】证明某种无机盐是否是植物必需的
【课后练习】
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（ ）
A．溶剂 B．催化剂 C．载体 D．还原剂
3.下列对细胞内自由水的叙述，错误的是( 　　)
A．约占细胞内水分的95.5% B．与蛋白质等物质相结合
C．能够流动和易于蒸发 D．在细胞中起溶剂作用
4.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
5.下列过程中所散失的水分主要属于结合水的是(　　)
A．种子收获后晒干过程中散失的水
B．干种子烘烤过程中散失的水分
C．植物蒸腾作用中散失的水分
D．洋葱表皮细胞置于高浓度蔗糖溶液中失去的水分
6.当生物体新陈代谢旺盛，生长迅速时，生物体内(　　)
A．结合水与自由水的比值与此无关
B．结合水与自由水的比值会升高
C．结合水与自由水的比值会降低
D．结合水与自由水的比值会不变
7.“朴雪”口服液可以治疗缺铁性贫血症，这与Fe2+是组成人体血红蛋白成分有关，Fe2+的这一功能体现了无机盐( )
A．在细胞中大多以离子形式存在
B．是合成细胞内重要化合物的成分
C．能维持细胞酸碱平衡
D．能维持细胞渗透压
8.人体体液中存在着许多缓冲系统(如H2CO3和HC、HP和H2P等),它们既能与酸性物质发生反应,又能与碱性物质发生反应,这说明无机盐(　　)。
A.能够维持细胞的渗透压 B.能够维持生物体体液的酸碱平衡
C.能够维持生物体的生命活动 D.是构成细胞的成分
9.人体红细胞呈圆饼状,具有运输氧气的功能。下面是将人体红细胞分别放在三种不同的液态环境中,一段时间内的变化示意图,请分析该图说明的问题是(　　)。
A.水分容易进出细胞
B.无机盐离子容易进出细胞
C.红细胞有运输氧气的功能
D.水分和无机盐对于维持细胞的形态和功能有重要作用
10.某细胞中的含水量为自由水∶结合水=90∶10,在水分总量不变的情况下,适当提高温度,新陈代谢加快,则两种水的含量比值的变化是(　　)。
A.增大　　B.减小　　C.不变　　D.不能确定
11.下列关于无机盐的叙述,错误的是(　　)。
A.缺铁性贫血是因为体内缺乏铁,血红蛋白不能合成
B.Mg2+是叶绿素的成分之一,缺Mg2+影响光合作用
C.细胞中的大多数无机盐以化合物形式存在,如CaCO3参与构成骨骼、牙齿
D.碘是合成甲状腺激素的原料,所以常在食盐中加碘
12.下图甲表示几种生物体内的含水量。图乙表示人体内有关组织或器官的含水量。下列有关叙述错误的是(　　)。
　　 甲　　　　　　　　 　　　　　乙
A.水生生物的含水量一般比陆生生物多
B.代谢旺盛的组织或器官含水量一般较多
C.生物体内含量最多的是水
D.血液中自由水与结合水之比大于1,而心脏中则相反
13.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不同年龄的个体，细胞中的含水量相同 ④体内营养物质的运输离不开水
A.①② B.②③ C.②④ D.③④
14.儿童患佝偻病，发烧时就会抽搐，医生建议他平时要补充（ ）
A.新鲜水果和蔬菜 B.钙片和维生素D
C.谷物种皮和胡萝卜 D.蛋白质和糖类
15.下图是培育的某冬小麦在不同时期的含水量、自由水量、结合水量和呼吸速率随时间的变化情况。
(1)在9~12月,随着气温的不断下降,结合水的含量相对　　　　,由于结合水与亲水性物质结合而不易结冰,所以结合水含量的相对增加有利于增强冬小麦的抗 性。
(2)大约从10月9日开始,冬小麦的呼吸　　　　，植物细胞消耗的糖分少,有利于糖分积累,这样就提高了　　　　浓度。
(3)在9~12月,自由水与含水量的比值不断　　　　,新陈代谢不断　　　　。
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