《高中生物 第2章 组成细胞的分子 第5节 细胞中的无机物课件 新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中生物 第2章 组成细胞的分子 第5节 细胞中的无机物课件 新人教版必修1（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第第5节细胞中的无机物节细胞中的无机物教师参考教师参考新课导入新课导入导入导入1:有句广告词是有句广告词是“解口渴解口渴,更解体渴更解体渴”,请大家思考一下这是什么意思请大家思考一下这是什么意思?我们都知道我们都知道,一般情一般情况下况下,我们解口渴只需要喝水就可以了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那么解体渴又是什么意思呢?人在做剧烈运动的时候人在做剧烈运动的时候,体内除了丧失水分和能量之外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。大量流汗还会使体内丧失一部分钠、钾、镁等无机盐离子。所以解口渴是指补充水分所以解口渴是指补充水分,而解体
2、渴是指补充人体内的能源物质以及一些无机盐离子。水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。水和无机盐都属于无机物和无机盐都属于无机物,也是本节课学习的内容。也是本节课学习的内容。导入导入2:经过认真分析经过认真分析“勇气号勇气号”登陆火星表面寻找水的踪迹时拍摄的照片登陆火星表面寻找水的踪迹时拍摄的照片,美国宇航局声称火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找到了水又能说明什么呢呢?对于大多数生物来说对于大多数生物来说,没有水就不能生存。水是生命之源没有水就不能生存。水是生命
3、之源,我们现在判断一个星球是否存我们现在判断一个星球是否存在过生命在过生命,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今天我们就来学习细胞中的无机物无机物水和无机盐水和无机盐。【教学目标教学目标】1.列举生活中的一些实例列举生活中的一些实例,让学生认识水的两种存在形式。让学生认识水的两种存在形式。科学思维科学思维2.列举生活中的现象、事实列举生活中的现象、事实,运用归纳与
4、概括的方法运用归纳与概括的方法,让学生认识水与生命让学生认识水与生命的关系的关系,理解水在生命活动中的作用理解水在生命活动中的作用,形成形成“一切生命活动都离不开水一切生命活动都离不开水”的生命观念。的生命观念。生命观念、科学思维生命观念、科学思维3.通过列举一些生活事实通过列举一些生活事实,运用归纳与概括的方法运用归纳与概括的方法,让学生认识无机盐在构让学生认识无机盐在构成生物大分子中的作用及与生命活动的关系成生物大分子中的作用及与生命活动的关系,总结出无机盐的作用。总结出无机盐的作用。科科学思维学思维形成学科核心素养形成学科核心素养凝练素养凝练素养自主学习自主学习自主学习自主学习 读教材读
5、教材学基础学基础一、细胞中的水一、细胞中的水请仔细阅读教材第请仔细阅读教材第3435页页“细胞中的水细胞中的水”,完成下面的问题。完成下面的问题。1.水的含量水的含量(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)含量存在差异含量存在差异不同种类生物含水量有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。如水生生物含水量高于陆生生物。不同的不同的 ,生物体内含水量差别很大生物体内含水量差别很大,如幼年如幼年成年成年老年。老年。同一生物不同器官内水的含量不同。同一生物不同器官内水的含量不同。60%60
6、%95%95%生长发育期生长发育期2.水的存在形式与功能水的存在形式与功能存在形式存在形式自由水自由水结合水结合水概念概念细胞中绝大部分以细胞中绝大部分以 的形式存在的形式存在,可以可以 的水的水与与 相相结合的水结合的水含量含量约占细胞内全部水分的约占细胞内全部水分的95.5%约占细胞内全部水分的约占细胞内全部水分的 功能功能细胞内的细胞内的 参与参与 为细胞提供为细胞提供 运送运送 和代谢废物和代谢废物是细胞结构的是细胞结构的 成分成分游离游离自由流动自由流动细胞内的其他物质细胞内的其他物质4.5%4.5%良好溶剂良好溶剂生物化学反应生物化学反应液体环境液体环境营养物质营养物质重要组成重要
7、组成 选择选择 1.下列有关水的叙述中下列有关水的叙述中,错误的是错误的是()A.水能与蛋白质结合水能与蛋白质结合B.生物体内的化学反应离不开水生物体内的化学反应离不开水C.自由水参与运输营养物质和代谢废物自由水参与运输营养物质和代谢废物D.不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同D D2.下面是关于细胞中水含量的叙述下面是关于细胞中水含量的叙述,其中错误的是其中错误的是( )A.水是人体细胞中含量最多的化合物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要少老年人细胞中含水量比婴儿要少C.越冬植物的细胞内自由水含量较高越冬植物的细胞内自由水含量
8、较高D.新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水量较高新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水量较高C C二、细胞中的无机盐二、细胞中的无机盐请仔细阅读教材第请仔细阅读教材第3536页页“细胞中的无机盐细胞中的无机盐”并结合材料并结合材料,完成下面的完成下面的问题。问题。1.存在形式存在形式:细胞中的大多数无机盐以细胞中的大多数无机盐以 形式存在。形式存在。2.功能功能(1)材料一一种叶绿素分子和血红蛋白分子的局部结构简图如下材料一一种叶绿素分子和血红蛋白分子的局部结构简图如下:离子离子该材料说明该材料说明:无机盐是无机盐是 。(2)材料二足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象材料二足球运动员在激烈比赛中
9、有时会出现肌肉抽搐的现象,这是随着这是随着汗液丢失了大量钙离子引起的汗液丢失了大量钙离子引起的;硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长,植物缺植物缺硼往往硼往往“花而不实花而不实”。该材料说明该材料说明:无机盐对于无机盐对于 有重要作用。有重要作用。(3)材料三生理盐水是指与哺乳动物血浆和淋巴浓度相等的无机盐溶液材料三生理盐水是指与哺乳动物血浆和淋巴浓度相等的无机盐溶液,常常用的是质量分数为用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态原有的形态,如果放到清水里如果放到清水里,会吸水涨破。会吸
10、水涨破。该材料说明该材料说明:无机盐能调节人体的无机盐能调节人体的 ,维持细胞的维持细胞的 。某些化合物的重要组成成分某些化合物的重要组成成分维持细胞和生物体的正常生命活动维持细胞和生物体的正常生命活动渗透压渗透压正常形态正常形态 (4)材料四人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度材料四人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度,人体血液中存在人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和和NaH2PO4/Na2HPO4等酸碱缓冲物质等酸碱缓冲物质,可以中和这些变化。可以中和这些变化。该材料说明该材料说明:无机盐对于维持人体内环境、无机盐对于维持人体内环境、 的相对稳定具的相对稳
11、定具有重要作用。有重要作用。 判断判断 (1)无机盐缺乏会引起相应的疾病无机盐缺乏会引起相应的疾病,所以我们要大量补充多种无机盐。所以我们要大量补充多种无机盐。( )(2)细胞中的无机盐均以离子形式存在。细胞中的无机盐均以离子形式存在。( )(3)无机盐对维持细胞的形态和功能有着重要的作用。无机盐对维持细胞的形态和功能有着重要的作用。( )酸碱平衡酸碱平衡凝练素养凝练素养 解疑难解疑难提能力提能力主题一主题一 对细胞中水问题的深化分析对细胞中水问题的深化分析教师参考教师参考 问题引领问题引领:1.温度升高时温度升高时,结合水会转化为自由水吗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
12、活动存在怎样的关系自由水与结合水的比值与生命活动存在怎样的关系?3.自由水和结合水的比值对生物体的影响情况分析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自由水和结合水的比值与代谢及抗逆性的关系(2)自由水与结合水的比例影响到组织、器官的形态特点。自由水与结合水的比例影响到组织、器官的形态特点。【典例典例1】 结合下列曲线结合下列曲线,有关无机物在生物体内含量的说法有关无机物在生物体内含量的说法,错误的是错误的是()A.曲线曲线可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线B.曲线曲线可表
13、示细胞代谢强度随自由水与结合水比值的变化可表示细胞代谢强度随自由水与结合水比值的变化C.曲线曲线可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中,其内无其内无机盐的相对含量变化机盐的相对含量变化D.曲线曲线可以表示人从幼年到成年体内水含量的变化可以表示人从幼年到成年体内水含量的变化解析解析:衰老的细胞中自由水含量减少衰老的细胞中自由水含量减少,细胞内自由水与结合水的比值也将细胞内自由水与结合水的比值也将减小减小;细胞内自由水细胞内自由水/结合水比值越高结合水比值越高,细胞代谢强度越大细胞代谢强度越大,最终达到相对稳最终达到相对稳定定;玉米种子被烘
14、干的过程中所含自由水和结合水越来越少玉米种子被烘干的过程中所含自由水和结合水越来越少,其内的无机其内的无机盐相对含量逐渐增加盐相对含量逐渐增加,最后达到一恒定值最后达到一恒定值;幼儿体内水的含量高幼儿体内水的含量高,随年龄增随年龄增加加,体内水所占比例逐渐减小。体内水所占比例逐渐减小。答案答案:C方法透析方法透析 细胞中自由水与结合水的比值与细胞代谢的关系细胞中自由水与结合水的比值与细胞代谢的关系(1)图示图示:(2)关系关系:随自由水与结合水的比值的增大随自由水与结合水的比值的增大,细胞代谢逐渐增强细胞代谢逐渐增强,而细胞的抗而细胞的抗逆性却逐渐减弱。逆性却逐渐减弱。备选例题备选例题 人体某
15、些组织的含水量近似人体某些组织的含水量近似,但存在形式却不同但存在形式却不同,例如例如:心肌含水量约心肌含水量约79%,而呈坚韧状态而呈坚韧状态,血液含水量约血液含水量约82%,却呈川流不息的液态。从水在生却呈川流不息的液态。从水在生物体内的存在形式来看物体内的存在形式来看,对这种差异的解释为对这种差异的解释为()A.心肌内结合水较多心肌内结合水较多B.血液中结合水较多血液中结合水较多C.心肌内全是结合水心肌内全是结合水D.血液中全是自由水血液中全是自由水A A解析解析:水在细胞中有两种存在形式水在细胞中有两种存在形式,一种是结合水一种是结合水,占细胞全部水分的占细胞全部水分的4.5%;另一种
16、是自由水另一种是自由水,占细胞内全部水分的占细胞内全部水分的95.5%。在不同的组织和器。在不同的组织和器官中官中,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,从而使从而使心肌呈坚韧的形态心肌呈坚韧的形态;而血液中的水多为自由水而血液中的水多为自由水,所以使血液呈现流动的状所以使血液呈现流动的状态。态。【题组演练题组演练】1.幼小植物体内自由水与结合水的比值不断增大时幼小植物体内自由水与结合水的比值不断增大时,植物体内新陈代谢活植物体内新陈代谢活跃跃,生长迅速生长迅速;自由水与结合水的比值不断减小时自由水与结合水的比值不断减小时,植物体
17、内的新陈代谢减植物体内的新陈代谢减弱弱,生长缓慢。下面解释正确的组合是生长缓慢。下面解释正确的组合是( )结合水是构成植物细胞结构的一部分结合水是构成植物细胞结构的一部分结合水参与某些代谢反应结合水参与某些代谢反应自由水是各种代谢活动的介质自由水是各种代谢活动的介质自由水参与某些代谢反应自由水参与某些代谢反应A.B.C.D.解析解析:自由水是良好的溶剂自由水是良好的溶剂,是各种代谢活动的介质是各种代谢活动的介质;自由水参与某些代谢自由水参与某些代谢反应反应,自由水减少会降低新陈代谢的速率。自由水减少会降低新陈代谢的速率。C C2.下列关于水的叙述下列关于水的叙述,不正确的是不正确的是( )A.
18、在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生在胰岛素的合成过程中伴随着水的产生B.水生动物含水量一般大于陆生生物水生动物含水量一般大于陆生生物C.休眠或越冬的植物体内自由水与结合水比值下降休眠或越冬的植物体内自由水与结合水比值下降D.生活在干燥米中的生活在干燥米中的“米虫米虫”的生命活动不需要水的生命活动不需要水解析解析:胰岛素的化学本质是蛋白质胰岛素的化学本质是蛋白质,基本组成单位是氨基酸基本组成单位是氨基酸,氨基酸脱水缩氨基酸脱水缩合形成蛋白质的过程中产生水。水生动物含水量一般大于陆生生物。休合形成蛋白质的过程中产生水。水生动物含水量一般大于陆生生物。休眠或越冬的生物的细胞的新陈代谢活动减弱眠或越冬
19、的生物的细胞的新陈代谢活动减弱,细胞内自由水与结合水比值细胞内自由水与结合水比值降低。生活在干燥米中的降低。生活在干燥米中的“米虫米虫”的生命活动也需要水。的生命活动也需要水。D D主题二主题二 组成生物体的无机盐的作用组成生物体的无机盐的作用【典例典例2】 下列关于无机盐的叙述下列关于无机盐的叙述,错误的是错误的是()A.缺铁性贫血是因为人体内缺乏铁缺铁性贫血是因为人体内缺乏铁,血红蛋白不能合成血红蛋白不能合成B.Mg2+是叶绿素的成分之一是叶绿素的成分之一,缺缺Mg2+影响光合作用影响光合作用C.细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在,如如CaCO3构成骨
20、骼、牙齿构成骨骼、牙齿D.碘是合成甲状腺激素的原料碘是合成甲状腺激素的原料,所以常在食盐中添加碘所以常在食盐中添加碘解析解析:血红蛋白中含铁血红蛋白中含铁,叶绿素中含叶绿素中含Mg2+,碘是合成甲状腺激素的原料。细碘是合成甲状腺激素的原料。细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在。胞中的无机盐大多数以离子的形式存在。答案答案:C方法透析方法透析 无机盐功能的实验验证方法无机盐功能的实验验证方法(1)对照组对照组:植物植物+完全培养液正常生长完全培养液正常生长(2)实验组实验组: X是必需无机盐是必需无机盐实验组加入实验组加入X盐的目的是二次对照盐的目的是二次对照,使实验组前后对照使实验组前后对照,
21、以增强说服力。以增强说服力。【题组演练题组演练】1.下列关于无机盐的说法下列关于无机盐的说法,正确的是正确的是( )A.细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在细胞中大多数无机盐以化合物的形式存在B.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在细胞中大多数无机盐以离子的形式存在C.无机盐在细胞中含量很高无机盐在细胞中含量很高,但作用不大但作用不大D.无机盐是细胞中的主要能源物质无机盐是细胞中的主要能源物质解析解析:细胞中大多数无机盐以离子形式存在细胞中大多数无机盐以离子形式存在,在细胞中含量很少在细胞中含量很少,但作用很但作用很大大,不可替代不可替代,糖类是细胞中的主要能源物质。糖类是细胞中的主要能源物质。
22、B B2.已知已知Mn是许多酶的活化剂是许多酶的活化剂,例如能激活硝酸还原酶。缺例如能激活硝酸还原酶。缺Mn2+的植物就的植物就无法利用硝酸盐无法利用硝酸盐,这说明无机盐离子这说明无机盐离子( )A.对维持细胞形态和功能有重要作用对维持细胞形态和功能有重要作用B.对维持生物体的生命活动有重要作用对维持生物体的生命活动有重要作用C.对维持细胞的酸碱平衡有重要作用对维持细胞的酸碱平衡有重要作用D.对维持细胞内渗透压有重要作用对维持细胞内渗透压有重要作用解析解析:由题意知由题意知,Mn是许多酶的活化剂是许多酶的活化剂,缺缺Mn2+的植物就无法利用硝酸盐的植物就无法利用硝酸盐,这说明无机盐对于维持细胞
23、和生物体的生命活动具有重要作用。这说明无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用。B B3.无机盐能维持生物体正常的生命活动。下面列出了若干确定无机盐无机盐能维持生物体正常的生命活动。下面列出了若干确定无机盐X是否是植物必需的是否是植物必需的实验方案实验方案,其中正确的设计是其中正确的设计是()以土壤为基质盆栽以土壤为基质盆栽,浇缺少无机盐浇缺少无机盐X的的“完全培养液完全培养液”以沙土为基质盆栽以沙土为基质盆栽,浇缺少无机盐浇缺少无机盐X的的“完全培养液完全培养液”只用缺少无机盐只用缺少无机盐X的的“完全培养液完全培养液”,不用基质不用基质以土壤为基质盆栽以土壤为基质盆栽,浇蒸馏水浇蒸
24、馏水以沙土为基质盆栽以沙土为基质盆栽,浇完全培养液浇完全培养液不用基质不用基质,只用完全培养液只用完全培养液不用基质不用基质,只用含无机盐只用含无机盐X的培养液的培养液不用基质不用基质,只用蒸馏水只用蒸馏水A.A.以以为实验组为实验组,为对照组为对照组B.B.以以为实验组为实验组,为对照组为对照组C.C.以以为实验组为实验组,为对照组为对照组D.D.以以为实验组为实验组,为对照组为对照组A A解析解析:本实验的自变量是植物生活的环境是否含有该无机盐。植物正常本实验的自变量是植物生活的环境是否含有该无机盐。植物正常生长需要多种无机盐生长需要多种无机盐,缺少无机盐或只用含无机盐缺少无机盐或只用含无
25、机盐X的培养液培养植物的培养液培养植物,植植物均不能正常生长物均不能正常生长,不能作为对照组不能作为对照组;土壤、沙土中都可能含有这种无机土壤、沙土中都可能含有这种无机盐盐,也不能作为对照组。因此对照组应该用完全培养液也不能作为对照组。因此对照组应该用完全培养液,而实验组为缺少而实验组为缺少无机盐无机盐X的的“完全培养液完全培养液”,通过观察植物的生长状况来确定实验结论。通过观察植物的生长状况来确定实验结论。形成学科核心素养形成学科核心素养 (一一)重要生物学概念重要生物学概念1.生物体的含水量与生物种类及生长发育期有关生物体的含水量与生物种类及生长发育期有关,一般是水生生物一般是水生生物陆生
26、生物陆生生物,幼年幼年 老老年。年。2.水在细胞内以自由水和结合水两种形式存在水在细胞内以自由水和结合水两种形式存在,其中绝大部分以自由水的形式存在。其中绝大部分以自由水的形式存在。3.结合水是细胞结构的组成成分。结合水是细胞结构的组成成分。4.自由水的功能有自由水的功能有:细胞内良好溶剂细胞内良好溶剂;参与化学反应参与化学反应;为细胞提供液体环境为细胞提供液体环境;运运输营养物质和代谢废物。输营养物质和代谢废物。5.细胞内大多数无机盐以离子形式存在。细胞内大多数无机盐以离子形式存在。6.无机盐是某些化合物的重要组成成分无机盐是某些化合物的重要组成成分,除此之外对维持细胞和生物体的生命活动、除此之外对维持细胞和生物体的生命活动、调节渗透压、酸碱平衡都非常重要。调节渗透压、酸碱平衡都非常重要。 (二二)学科核心素养学科核心素养1.生命观念生命观念:形成形成“一切生命活动都离不开水一切生命活动都离不开水”的生命观念。的生命观念。2.科学思维科学思维:运用归纳和概括的思维方法运用归纳和概括的思维方法,总结出水和无机盐的种类和作用。总结出水和无机盐的种类和作用。 (三三)网络构建网络构建请尝试构建本课时知识网络。请尝试构建本课时知识网络。
