第5节 细胞中的无机物
一、 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。
二、教学重点和难点
1.教学重点
水和无机盐在细胞中的作用。
2.教学难点
（1）结合水的概念。
（2）无机盐的作用。
三、课时安排
1
四、教学过程
〖引入〗以“问题探讨”引入，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。
〖板书〗一、细胞中的水
水
︵
生
命
之
源
︶
存在形式
含量
功能
结合水
约4.5﹪
构成多种化合物
自由水
约95.5
良好溶剂
参与多种化学反应
3.运送养料和代谢废物
结合水 自由水
二、细胞中的无机盐
存在形式
含量
种类
功能
无机盐
多离子
少化合物
1﹪～1.5﹪
阳离子
阴离子
构成某些化合物
维持生命活动
3.调节内外的渗透压和酸碱平衡
〖思考与讨论〗生思考回答师提示。
1.提示：人类贫血症中有缺少红细胞和缺少血红蛋白两种类型，它们都可导致贫血。而血红蛋白的分子结构不能缺少的一种元素就是铁，所以缺铁会导致血红蛋白的合成障碍，引起贫血。缺铁性贫血是一种常见的贫血症。正常人体内含铁量约为3～5 g，它是制造血红蛋白的主要原料之一。当铁缺乏时，血红蛋白就不能合成，从而发生缺铁性贫血。
2.提示：光合作用不能缺少叶绿素，而叶绿素的分子结构中不能缺少的元素之一就是镁。镁是叶绿素的组成元素之一，因此，镁对于光合作用有重要意义。缺镁时叶绿素的形成受到阻碍，从而影响光合作用。此外，镁还是许多酶的活化剂，镁还能促进脂肪的合成。因此，镁是重要的生命元素。
〖旁栏思考题〗生思考回答师提示。
2.提示：20世纪70年代以前，人们普遍认为缺碘只能引起甲状腺肿大，还没有认识到缺碘对儿童智力的影响。进入80年代以后，人们认识到缺碘对人类危害最大的不是甲状腺肿，而是造成不同程度的脑发育落后，只有补足了碘才能确保婴幼儿脑的正常发育。根据1994年的统计结果，中国缺碘地区的人口达7.27亿，约占全国人口总数的56%，轻度缺碘或碘营养不足已波及所有省、市。1995年的儿童碘营养调查结果表明：许多经济发达的大城市，儿童尿碘也在100 μg/L以下，甲状腺肿大率在5%以上。证明城市也存在不同程度的碘缺乏。目前公认标准为：人群尿碘水平在100 μg/L以上，才能基本上消除碘缺乏危害。从这个全新的认识出发，我国几乎所有地区，包括以前认为的非病区，实际上都是缺碘地区，因此需要补碘的范围已扩大到全国（高碘地区除外）。
3.提示：不同细胞内的化合物都是由无机物和有机物组成的，其种类有一定差别。例如，淀粉只存在于植物细胞中，糖原只存在于动物细胞中。不同细胞中各种化合物的含量也有一定差别。例如，肌细胞中含蛋白质较多，脂肪细胞中含脂肪较多。但是，各种细胞中的化合物组成及含量又有许多共性。例如，所含的有机物都是糖类、脂质、蛋白质和核酸，无机物中都有无机盐和水；各种化合物在不同细胞中的含量一般维持在一定范围内。这体现了生命世界在物质组成上的统一性。
〖小结〗略
〖作业〗生思考回答师提示。
练习
基础题
1.C。 2.A。 3.D。
拓展题
提示：质量分数为0.9%的氯化钠溶液的浓度，正是人体细胞所处液体环境的浓度，所以叫生理盐水。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在相对稳定的状态。
课件28张PPT。第5节 细胞中的无机物第2章 组成细胞的分子人教版新教材必修一《分子与细胞》水是生命之源种子必须吸吸水才能
萌发沙漠里的仙人掌，身处干旱的环境，也贮存着大量的水分人的胚胎也要浸润在羊水中发育，
经过N天后就会出现在座的……一个人在极限状况下，可以坚持20 天以上不进食，但是 缺水不能超过1 天；
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……地球上的最后一滴水就是自己的眼泪！水母97%藻类90%鱼类80—85%蛙78%高等植物60—80%哺乳动物65%分析得出:不同的生物体内含水量是不相同的,但水是生物体中含量最多的化合物，水生生物大与陆生生物几种生物体内的含水量表一:人体中几种不同器官或组织中水分的含量由上述表你分别能得到什么结论？表二：人的不同发育阶段的含水量同一生物体不同组织或器官含水量是不同的,含水量越高,新陈代谢越旺盛同一个体不同的发育阶段含水量是不同的一、细胞中的水1. 水在细胞中的含量⑴生物种类不同含水量不同：水生生物>陆生生物 ⑵同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同⑶在不同的组织、器官中，水的含量也不相同2. 水的存在形式细胞中游离态的水，可以自由流动细胞中与其他化合物结合的水(如与蛋白质淀粉等亲水性物质结合)不能自由流动95%以上约4.5%（1）血液是流动的，心肌是坚实的，为什么两者
含水量这么接近？血液主要以自由水的形式存在心肌主要以结合水的形式存在前者主要是自由水，后者主要是结合水分析讨论二：（2）农民晒干葵花籽与炒干葵花籽主要失去的是
什么形式的水？（3）比较新鲜种子和干种子谁的新陈代谢相对旺盛？
（4）同体积的水和同体积水的果汁放入冰箱中谁最
先结冰？
（5）根据问题（4），自由水多还是结合水多生物
体的抗旱、抗寒、抗热能力强？
结合水含量越高，抗性相对较强一般而言，代谢越旺盛，自由水含量越高水先结冰结合水自由水生命活动旺盛
新陈代谢加快生命活动缓慢
新陈代谢降低一、细胞中的水3、水在细胞中的作用：①细胞內生化反应的良好溶剂；②运输营养和废物；(如血液)③组成细胞成分；(结合水)④作为反应物参与细胞内的一些反应。（如光合作用、呼吸作用）根据水的存在形式和生理功能思考：落叶植物体内自由水/结合水的比值，冬季与夏季相比有何不同？ A. 相等B. 夏季大C.冬季大D.不确定It is right!广告一：健康体魄，来源于“碘碘”滴滴！
广告二：高钙片，一片顶两片！
广告三：补铁、补血，效果好！朴雪口服液！
上面的广告中提到了哪些无机盐？有何作用？二、细胞中的无机盐1.存在形式：大多数以离子的形式存在2.生理作用：细胞中许多有机物的重要组成成分
维持细胞和生物体的生命活动
维持细胞的酸碱平衡（1）为什么缺铁会导致贫血？
（2）植物缺镁会影响光合作用，为什么？血红蛋白分析讨论三1. 构成细胞某些复杂化合物的重要组成成分铁是血红蛋白的重要组分镁是叶绿素的重要组分人在激烈运动后，大量排汗，下面那种饮料比较好？分析讨论四 2. 维持细胞和生物体的生命活动A.饮盐开水 B.饮碳酸型饮料
C.饮蛋白型饮料 D.饮纯净水 患急性肠炎的病人（肚泻）脱水时需要及时补充水分，同时也需要补充体内丢失的无机盐，因此，输入0.9%的NaCl葡萄糖盐水是常见的治疗方法。
大量出汗会排出过多的无机盐，导致体内的水盐平衡和酸碱平衡失调，这时应多喝淡盐水与生活的联系食物（蔬菜、水果）中往往含有一些碱性物质
（如Na2CO3 ），人吃后体内血液的pH值会不会
有较大的变化？分析讨论五 3. 维持细胞和生物体的酸碱平衡缓冲对：H2CO3 NaHCO3 NaH2PO4Na2HPO4 为验证“镁是植物生活的必需元素”，三位同学进行了实验设计，请分别指出下列三个实验思路能否达到实验目的，为什么?再写出你的设计思路。
（1）方案一：取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器进行培养。对照组容器内只盛有蒸馏水，实验组盛有用蒸馏水配制的镁盐溶液。两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，观察比较两组植物的生长发育情况。 (1)不能，因为蒸馏水和镁盐溶液均缺乏植物必需
的元素而使两者生长均不正常。（2）方案二：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中(砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求)，对照组浇以蒸馏水，实验组浇以蒸馏水配制的镁盐溶液，两组置于相同的、适宜的条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。 (2)不能，因为两组容器内的砂性土壤中均可能
含有镁离子。 （3）方案三：取生长状况一致的大豆幼苗，栽培在盛有砂性土壤的容器中(砂性土壤肥力均匀，容器符合实验要求)，对照组浇以含有植物必需的各种元素的完全营养液，实验组浇以不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的、适宜的条件下培养，观察比较两组植物的生长发育情况。 (3)不能，因为两组容器内的砂性土壤中均可能
含有镁离子。 下面由你进行实验设计，请写出你的设计思路。设计思路：
取生长状况一致的大豆幼苗，用符合实验要求的容器，对照组盛有含植物必需的各种矿质元素的完全营养液，实验组盛有不含镁离子的完全营养液，两组置于相同的适宜条件下培养，并对溶液通气，观察比较两组植物的生长发育情况。三. 组成细胞的元素和物质1.构成细胞中主要化合物的基础是_________等化
学元素。
2.生物大分子（糖类、脂质、蛋白质、核酸）以
______为基本骨架，它们是构成细胞的基本框
架，其中__________是主要的能源物质，______
是生命活动的主要承担者，_____作为遗传物质。C、H、O、N碳链糖类和脂肪蛋白质核酸 活细胞中这些化合物含量和比例不断变化，而且必须有机地组织起来，构成细胞这种最基本的结构形式，才能表现生命现象！1、当生物体新陈代谢旺盛，生长迅速时，生物物体内
A、结合水／自由水的比值与此无关
B、结合水／自由水的比值会升高
C、结合水／自由水的比值会降低
D、结合水／自由水的比值会不变2、现有含水量:(1)10%,(2)12%,(3)14%,(4)16%的小麦,分别
贮藏于条件相同的四个粮仓中.在贮藏过程中,有机物损耗
最少的是
A. (1) B. (2) C. (3) D. (4)3、解释下列现象或事实：
（1）刚收获的新鲜小麦在阳光下晒干，质量减轻，这个 过程损失的主要_________；代谢旺盛的细胞内_________水的含量高。
（2）当细胞缺少钾、钠、钙时，细胞膜的通透性会发生改变，此现象说明了______________________________
________________________。
（3）红细胞内铁含量降低时，其血红蛋白减少，红细胞的输氧功能减弱，这个事实说明了___________________
_______________________________。自由水自由水 无机盐离子对维持生物体的正
常生命活动有重要作用 有些无机盐是细胞
内某些复杂化合物的重要成分技能提高 查找资料，了解某种植物（如:小麦）生长发育需要哪些无机盐。
设计实验，证明某种或某几种无机盐是这种植物生长发育所必需的。网站登陆
http://database.cpst.net.cn/popul/lifes/
http://www.ntem.com.cn/kjjx2/
运动员饮料中的化学成分
