第二章 组成细胞的分子
第5节 细胞中的无机物
一、教学目的要求
1、知识与能力方面
（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。
（3）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。
（4）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。
2、情感态度与价值观
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。
3、过程与方法
（1）本节课，为了充分发挥教材中蕴含的创新、探究的素材，把教材中的知识点，通过多处 “设障”、“布惑”将教材进行活化和优化处理，使学生学的主动、轻松，教师的主导地位得到高度体现，尝试进行自主学习和合作学习。
（2）运用生物学知识解决社会生活中一些实际问题。
（3）运用互联网、图书、杂志进行资料的收集和整理。
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．水的存在形式，结合水和自由水的区别。
2．无机盐的作用。
三、导学方法 质疑讨论、反馈矫正、迁移训练、讨论法
四、课时安排 1课时
教学过程：
引入：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？
细胞中的水
1．细胞中水的含量：
提问： 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（%）
70
1
15
2
3
7
由这个表你能得到什么结论？
师生共同讨论得出：
水是细胞中含量最多的化合物。没有水就没有生命。
提问： 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（%）
97
80—85
78
65
90
7
由这个表你能得到什么结论？
师生共同讨论得出：
不同种类的生物体中，水的含量差别很大。
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（%）
10
22
76
79
83
由这个表你能得到什么结论？
师生共同讨论得出：
不同的组织、器官中水的含量是不同的。
提问：生物体的不同生长发育期，含水量是否相同？
师生共同讨论得出：
生物体的不同生长发育期，含水量是不相同的。例如：老人和婴儿
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？
师生共同讨论得出：
水在生物体中的存在形式不同，那么又是哪些形式呢？
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
提问：（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？
师生共同讨论：
小结：
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。
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。
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。
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。
提问：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？
师生共同讨论得出：
烘干一粒小麦种子然后把它烧掉，烘干的是水，烧掉的是碳，剩下的白色灰烬是无机盐。由此引出细胞中的无机盐。
细胞中的无机盐
含量：无机盐在生物体中含量 。
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?
功能：
提问：（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）什么是无机盐？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？
（3）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？
师生共同讨论：
1.多数无机盐以离子状态存在于细胞中。
2.某些无机盐是细胞内某些复杂的化合物的重要组成成分。
3.许多种无机盐的离子对于维持生物体的生命活动有重要的作用。
4.生物体内的无机盐离子，必须保持一定的比例，这对于维持细胞的渗透压和酸碱平衡非常重要，是生物体进行正常生命活动的必要条件。
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？
师生共同讨论：
教后总结：
（1）水是细胞中含量最多的化合物。没有水就没有生命。不同种类的生物体中，水的含量差别很大，不同的组织、器官中水的含量是不同的，生物体的不同生长发育期，含水量是不相同的。水在生物体中的存在形式有自由水和结合水。
（2）无机盐是构成细胞中某些复杂化合物的重要组成成分。
（3）无机盐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
五、教学反思：
第二章 组成细胞的分子
第5节 细胞中的无机物（1课时）
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。
教学重点水和无机盐在细胞中的作用。
教学难点 （1）结合水的概念。 （2）无机盐的作用。
教学过程：
教学内容
教师活动
学生活动
细胞中的水
直接引入。设问：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？
举例说明水对生命的重要性：生命的诞生、沙漠植物的特殊形态、人胚胎发育的环境、人最长缺水时间和缺食时间比较。
水在不同生物、同一生物，不同部位、不同时期的含量变化：细胞中水分的含量最大（在解题时，注意看清楚问的是干重还是献重）。水分的减少对生物的影响（植物的枯萎、人的衰老）。
结合水和自由水：请学生说说认为人体什么结构中有水？指出生物体内的水除了能流动的水的形态以外，还有一种方式是水分和一些物质结合在一起。（可以举无水硫酸铜和五水硫酸铜的关系为例子帮助学生理解）结合水的概念、含量、自由水的的概念。
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。
水
1）含量：生物体和细胞中含量最多的化合物是水，含量最多的有机物是蛋白质（鲜重）
生物体和细胞中含量最多的化合物和有机物是蛋白质（干重）
2）形式：
自由水（94.5%）和结合水（4.5%）
（可以相互转化，相对含量与新陈代谢的旺盛程度有关）
作用：结合水：细胞结构的重要组成成分。
自由水：①细胞内的良好溶剂②参与细胞内的许多生物化学反应③运输营养物质和代谢废物④细胞内化学反应的场所。
简单回答老师的问题。
根据p35图，分析人不同生长时期体内含水量的变化。（广告词：女人是水做的，男人也是水做的）
列举人体中有水分的结构或者物质。
细胞中的无机盐
无机盐的种类；着重讲无机盐的作用：1. 生物体的组成部分（血红蛋白的铁离子）；2. 参与生命活动（钙离子对人体的作用）
P36旁栏部分：1. 不同种类细胞中的化合物有区别，例如淀粉与糖原；2.含量有差别：如肌肉细胞中蛋白质教多，而脂肪细胞中脂肪较多。
旁栏思考题
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。
思考与讨论
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。
无机盐（1～1.5%）
形式：细胞中大多数无机盐以离子形式存在
作用：①细胞中某些复杂化合物的组成万分。如Mg2+Fe2+
②维持细胞和生物体正常的生命活动。如Ca2+
③维持细胞正常的酸碱度和渗透压，从而维持细胞正常的形态和功能。如：生理盐水
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。
教学反思：
