1、第5节 细胞中的无机物 新课导入 导入1:不知道大家在电视上有没有看过姚明为佳得乐做的一个广告,广告里面的广告词是“解口渴,更解体渴”,请大家思考一下这是什么意思?我们都知道,一般情况下,我们解口渴只需要喝水就可以了,那么解体渴又是什么意思呢?人在做剧烈运动的时候,体内除了丧失水分和能量之外,大量流汗还会使体内丧失一部分钠、钾、镁等无机盐离子,所以运动型饮料往往还包括糖类、柠檬酸、无机盐等,糖类物质是为了让运动员及时补充能量,而柠檬酸和柠檬香精主要是起到了调味的作用,无机盐可以补充人体失掉的无机盐离子。所以解口渴是指补充水分,而解体渴是指补充人体内的能源物质以及一些无机盐离子。水和无机盐都属于
2、无机物,也是本节课学习的内容。导入2:2004年1月24日美国“勇气号”登陆火星表面寻找水的踪迹。经过认真分析拍摄的照片,美国宇航局声称火星上曾被水淹过。为什么科学家在为寻找火星上是否有水而努力?找到了水又能说明什么呢?对于大多数生物来说,没有水就不能生存。水是生命之源,最早的生命是在水中诞生的。我们现在判断一个星球是否存在过生命,也是主要看它是否存在过水。水在各种生物体内含量都是最高的,但在不同的生物体内又存在着差异。那么水对于生物来说到底有什么作用?今天我们就来学习细胞中的无机物,水和无机盐。教师参考 自主学习要点探究自主学习学习目标:1.说出水在细胞中的存在形式和作用。2.说出无机盐在细
3、胞中的存在形式和主要作用。知识梳理 一、细胞中的水 1.水的含量(1)在构成细胞的各种化学成分中水含量最多。生物体的含水量一般为 。(2)含量存在差异 不同种类生物含水量有差异,如水生生物含水量高于陆生生物。不同的 ,生物体内含水量差别很大,如未成熟个体含水量高于成熟个体。同一生物不同器官内水的含量不同。60%95%生长发育期 2.水的存在形式与功能 存在形式自由水结合水概念细胞中绝大部分以 的形式存在,可以 的水与 相结合的水含量约占细胞内全部水分的95.5%约占细胞内全部水分的 .功能细胞内的 .参与 .为细胞提供 .运送 和代谢废物是细胞结构的 成分游离 自由流动 细胞内的其他物质 4.
4、5%良好溶剂 生物化学反应 液体环境 营养物质 重要组成 选择 1.下列有关水的说法错误的是()A.自由水在人体内是良好溶剂 B.水能与蛋白质结合 C.活细胞中含量最多的化合物是水 D.代谢旺盛时,结合水与自由水的比值升高 2.下列不能说明水对人体重要性的是()A.水为人体细胞提供液体环境 B.没有水,人体内大部分化学反应不能进行 C.人体内缺水时,体内的水全部以结合水的形式存在 D.体内营养物质的运输离不开水 D C 二、细胞中的无机盐 1.存在形式:细胞中的大多数无机盐以 形式存在。2.功能:许多种无机盐对于维持 和生物体的生命活动有重要作用。判断(1)无机盐缺乏会引起相应的疾病,所以我们
5、要大量补充多种无机盐。()(2)细胞中的大多数无机盐以离子形式存在。()(3)血液中缺乏Ca2+会导致重症肌无力。()离子 细胞 问题引领:1.温度升高时,结合水会转化为自由水吗?2.自由水与结合水的比值与生命活动存在怎样的关系?要点探究对细胞中水问题的深化分析 要点一 教师参考 1.水的两种存在形式间的相互转化关系分析 一般与温度有关系,自由水结合水。2.自由水和结合水的功能验证(1)鲜种子放在阳光下曝晒,重量减轻自由水散失,代谢减弱。(2)干种子用水浸泡后仍能萌发大量失去自由水的种子仍保持其生理活性。(3)干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠失去的主要是结合水。(4)失去结合水的
6、种子浸泡后不萌发失去结合水的细胞失去生理活性。3.自由水和结合水的比值对生物体的影响情况分析(1)自由水和结合水的比值与代谢及抗逆性的关系 比值越大新陈代谢越旺盛、抗逆性越小自由水结合水 比值越小新陈代谢越慢、抗逆性越大(2)自由水与结合水的比例影响到组织、器官的形态特点。【典例1】如果各细胞内自由水与结合水的比值用a表示,则下表中正确的是()解析:一般来说,细胞中自由水和结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛。根尖分生区细胞代谢较表皮细胞旺盛,正常细胞代谢较衰老细胞旺盛,而质壁分离细胞处于失水状态,失去了较多自由水,故A、B、C错误。种子萌发时,吸收大量水分,代谢增强,细胞内自由水与结合水的比值增
7、加,与休眠种子相比为a2a1。答案:D 选项不同生理状态或部位的细胞比较A根尖分生区细胞a1、表皮细胞a2a1a2B正常细胞a1、衰老细胞a2a1a2C正常洋葱表皮细胞a1、质壁分离洋葱表皮细胞a2a1a2D休眠种子a1、萌发种子a2a1a2方法透析 细胞中自由水与结合水的比值与细胞代谢的关系(1)图示:(2)关系:随自由水与结合水的比值的增大,细胞代谢逐渐增强,而细胞的抗逆性却逐渐减弱。备选例题 人体某些组织的含水量近似,但存在形式却不同,例如:心肌含水量约79%,而呈坚韧状态,血液含水量约82%,却呈川流不息的液态。从水在生物体内的存在形式来看,对这种差异的解释为()A.心肌内结合水较多
8、B.血液中结合水较多 C.心肌内全是结合水 D.血液中全是自由水 解析:水在细胞中有两种存在形式,一种是结合水,占细胞全部水分的4.5%;另一种是自由水,占细胞内全部水分的95.5%。在不同的组织和器官中,自由水和结合水的比例相差很大。心肌内的水多为结合水,从而使心肌呈坚韧的形态;而血液中的水多为自由水,所以使血液呈现流动的状态。A【题组演练】1.下列关于细胞中水的含量的叙述,不正确的是()A.水是人体细胞中含量最多的化合物 B.老年人细胞中含水量比婴儿的少 C.新陈代谢越旺盛,细胞中的自由水含量越高 D.抗冻的植物细胞内自由水含量大 D 解析:细胞中含量最多的化合物是水,细胞中的水分为自由水
9、和结合水,自由水含量越高,新陈代谢越旺盛,结合水含量越高,新陈代谢越慢,抗逆性(抗冻性)越大;老年人细胞中含水量比婴儿少,新陈代谢比婴儿慢。2.干枯后的卷柏,得到充足水分后,恢复勃勃生机,其原因是()A.干枯的卷柏失去的是自由水,未失去结合水 B.干枯的卷柏失去的是结合水,得水后恢复生机 C.干枯的卷柏失去了所有的水,得水后恢复生机 D.干枯的卷柏未失去水,得水使水分过多而变得硬挺 解析:干枯的卷柏吸水后能恢复生机,说明其还保持生命活性,故干枯的卷柏失去的是自由水,未失去结合水,即细胞结构没有受到影响,只不过代谢微弱而已,当得到足够的自由水后,细胞代谢加强,恢复生机。A 问题引领:1.肌肉抽搐
10、与哪种无机盐有关?如何治疗?2.大量出汗后应喝白开水还是淡盐水?为什么?组成生物体的无机盐的作用剖析 要点二 教师参考 1.某些重要化合物的组成成分(1)Mg2+是叶绿素分子必需的成分。(2)Fe2+是血红蛋白的重要成分。(3)钙盐是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分。(4)34PO 是 DNA、RNA 和生物膜中磷脂的组成成分。(5)I-是甲状腺激素的必需成分。2.维持细胞和生物体正常的生命活动(1)维持细胞的形态和功能。如红细胞在质量分数为9%的NaCl溶液中失水皱缩,失去输送氧的功能。(2)维持生物体正常的生命活动。如钙离子可调节肌肉收缩和血液凝固,血钙过高会造成肌无力,血钙过低会引起抽搐
11、。3.维持生物体内的平衡(1)维持细胞的渗透压平衡。如大量出汗会排出过多的无机盐,导致水盐平衡失调。(2)维持细胞的酸碱平衡。如血浆中的3HCO 含量减少时,会形成酸中毒。【典例2】科学研究发现,苹果含有锌,锌是形成与记忆相关的蛋白质不可缺少的元素,儿童缺锌就会导致大脑发育不完善。这说明无机盐离子()A.对维持生物体的生命活动有重要作用 B.对维持酸碱平衡有重要作用 C.对调节细胞内的渗透压有重要作用 D.对维持细胞形态有重要作用 解析:根据题意可知,锌与记忆的形成和大脑发育有关,说明锌对维持生物体的生命活动具有重要意义。答案:A 备选例题 某校研究性学习小组在设计验证Ni是必需的矿质元素的实
12、验时,设计了下列四组实验,你认为其中最恰当的是()解析:该实验的目的是“验证Ni是必需矿质元素”,则应选择完全营养液和缺Ni营养液,利用溶液培养法进行判断,若完全营养液中植物生长良好,而缺Ni营养液中生长不良,且向其中添加一定浓度含Ni溶液后不良症状消失可说明Ni是必需矿质元素。C 方法透析 植物必需元素的确定方法 设置完全培养液和缺素培养液,分别培养等量长势相同的同一植物幼苗,控制其他条件完全相同,观察植物生长状况。C【题组演练】1.无机盐对维持细胞和生物体生命活动的作用之一是()A.主要的能源物质 B.携带遗传信息 C.维持细胞的酸碱平衡 D.生命活动的体现者 解析:生物体的主要能源物质是糖类,携带遗传信息的物质是核酸,生命活动的体现者是蛋白质,无机盐可以通过维持细胞的酸碱平衡来维持细胞和生物体的生命活动。2.下列关于细胞中无机盐的叙述,错误的是()A.细胞中无机盐主要以分子状态存在 B.有的无机盐可以与蛋白质结合 C.有的无机盐游离在水中维持细胞的渗透压和pH D.Mg是合成叶绿素分子的原料 解析:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。A 点击进入课时训练 谢谢观赏Thanks!
