第5节细胞中的无机物1.doc

第5节 细胞中的无机物【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形式和主要作用。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。5、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。注意与人体健康相联系，从分子水平上知道人体健康的基本常识。【教学重点、难点及解决方法】1、教学重点及解决方法教学重点水和无机盐在细胞中的作用解决方法通过具体的实例，让学生认识水和无机盐在细胞中的作用。2、教学难点及解决方法教学难点 结合水的概念。无机盐的作用。解决方法 通过举例让学生认识结合水和无机盐的作用。【课时安排】1课时【教学方法】启发式讲解法【教具准备】图片、视频资料等【教学程序】 课件展示：用某运动型饮料的配料表提出以下问题：1、 表中哪些成分属于无机盐？2、 为什么大量流汗后要补充无机盐？3、 人为什么会口渴？学生思考讨论，师总结引入：水和无机盐共同组成了无机物，这节课我们就一起探讨一下细胞中的无机物。（板书）第5节 细胞中的无机物老师讲述：俗话说“水是生命之源”，为什么这么说呢？一个人在极限状况下，可以坚持20d以上不进食，但是缺水不出3天就会丧生；地球表面的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，既有成效，又有争议。这些事实说明水对于生命的重要性。下面我们探讨的第一个问题是细胞中的水.（板书）一、细胞中的水我们已经知道了水是细胞中含量最多的化合物，那么，水在生物体内的含量有什么特点呢？（板书）1细胞中水的含量： 课件展示：图2-15 幼儿和老年人及图2-16水母教师讲述：图2-15体现了生物体在不同的生长发育期的含水量不同。一般幼儿身体的含水量远远高于成年人身体的含水量。一般植物幼嫩部分比老熟部分含水量高。图2-16体现了生物体的含量随着生物种类的不同有所差别。一般为60%，而水母的含水量则达到97%。课件展示：以下两张表格表一 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（%）9780857865907由这个表你能得到什么结论？表二 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（%）1022767983由这个表你能得到什么结论？学生思考回答，师生共同总结归纳：（1）生物体中水分的含量超过了50，是各种化学成分中最多的； （2）水生生物体内的含水量比陆生生物多； （3）代谢旺盛的器官组织含水量较多。 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？引导同学们阅读教材第3段，并总结出细胞中水的存在形式,各自的定义、含量及功能。（板书）2水的存在形式及功能：教师讲述并板书: 1)水的存在形式：结合水：一部分水与细胞内的其他物质结合，叫结合水，占细胞内全部水的4.5%； 自由水：细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，叫自由水。2)水的作用：自由水：（1）维持细胞的膨胀形态；（2）是细胞内的良好溶剂，许多物质溶解在水中（如葡萄糖）；（3）参与细胞内的许多生化反应（如光合作用、呼吸作用）；（4）多细胞生物体的绝大多数细胞必需浸在以水为基础的液体环境中；（5）运输营养物质或代谢废物（如血液）。那么结合水的作用是否等同于自由水呢？教师发问：由自由水和结合水定义我们可以看出，哪一种形式的水比较容易散失？学生回答：自由水。继续提问引发学生思考：刚收获的种子在晾晒时所散失的水，主要属于哪一种形式的水？学生回答：自由水。那么我们再把晒干的小麦种子放在洁净的试管里用酒精灯加热，这时，试管壁上会出现水珠，那这一部分水属于哪一种形式的水呢？学生回答：结合水。继续提问：这样的小麦种子在外界条件都合适的情况下，还能否萌发？学生回答：不能。老师再问：为什么呢？教师再对结合水的作用做一下阐述：因为结合水是细胞的组成成分之一，细胞中失去了结合水，细胞就失去了生命。（板书）结合水：细胞结构的重要组成成分根据自己已有的知识和生活经验，你还能举出哪些实列，说明生命活动离不开水？在正常情况下，一个人一天需要2千克水。当人体失去6%的水分时，就会出现口渴，尿少和发烧等症状。当人体失水10%20%时，就会出现幻觉，甚至死亡。对人来说，水比食物还要重要，一个人在饥饿时，可以损失40%的体重而不致毙命，但是如果损失了20%的水分，就能死亡。水在机体内还具有润滑剂的功能，如关节液。没有唾液不能进行吞咽食物。许多动植物的受精作用都离不开水。精子的移动离不开水，一些昆虫和蛙的受精作用要在水里发育。请同学们继续思考下列一组问题：（1）比较血液和心肌谁的新陈代谢相对旺盛？（2）血液和心肌中的水分别主要以什么形式存在？（3）比较问题（1）和问题（2），判断自由水多还是结合水多新陈代谢旺盛？（4）同体积的水和同体积的水制成的果冻放入冰箱中谁最先结冰？（学生在课外预先试验）（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？师生共同归纳：自由水/ 结合水的比值越高，新陈代新越旺盛，生长发育越迅速，抗旱、抗寒、抗热性能相对较弱；反之，自由水 /结合水的比值越低，新陈代新越缓慢，生长发育越迟缓，抗旱、抗寒、抗热性能相对提高。并且自由水和结合水在一定条件下可以相互转化，如血液凝固时，部分自由水转变成结合水。过渡：以上我们了解了水的重要性，因此我们每天要多喝水，那么同学们思考一下，当我们剧烈运动大量出汗时应该喝什么类型的水呢？纯净水还是淡盐水？同学们回答：淡盐水。为什么呢？这就是我们要探讨的第2个问题。（板书）二、细胞中的无机盐 同学们一定很熟悉这些广告，请问，上面的广告中提到了那些无机盐？广告一：补铁、补血，效果好！补血口服液！广告二：高钙片，一片顶两片！广告三：娃哈哈AD钙奶我爱喝！广告四：健康体魄，来源于“碘碘”滴滴！请同学们阅读教材，找出无机盐以怎样的形式在细胞中存在？种类有哪些？提问学生回答，同时板书：1、存在形式：离子： 阳离子：Fe2、Mg2、Na阴离子：Cl、SO42 无机盐同水不同，它在细胞中的含量很少，仅占细胞鲜重的15，那么它们在细胞中是否可有可无呢？下面请同学们看教材思考和讨论，同桌、前后桌之间展开讨论，解决下面2个问题：1、为什么缺血会导致贫血？2、为什么植物缺镁会影响光合作用？教师走进学生当中，参与某一组的讨论，学生甲：我认为铁能维持红细胞的正常形状。学生乙：我认为缺铁会导致贫血是因为缺铁不能合成血红蛋白。教师：对，贫血有两种类型一是红细胞含量少，二是血红蛋白含量少。学生丙：那植物缺镁影响光合作用是因为缺镁不能合成叶绿素。教师：对。然后提问几组。教师再归纳总结：1、铁是合成血红蛋白不可缺少的元素在之一，当铁缺乏时，血红蛋白的合成受到阻碍，从而发生缺铁性贫血。2、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，缺镁时叶绿素的合成受到阻碍，从而影响光合作用。由以上2个题我们可以看出无机盐具有什么作用呢？（学生回答：化合物的重要组成成分）（板书）2、作用：（1）化合物的重要组成成分例：人体长期缺铁会患缺铁性贫血；Mg2+叶绿素分子的组成成分、Fe2+血红蛋白分子的组成成分、PO43-合成磷脂分子、核苷酸、ATP等的原料、Ca2+骨骼、牙齿的成分。教师问：无机盐还有其他作用吗？教师引导：同学们想一想当人体缺碘时会怎样？学生回答：大脖子病。成人缺钙时会怎样？学生回答：骨质疏松。（前面同学们说的钙的作用主要指的是沉积在骨骼中的钙，而一些钙是以离子形式存在血液中，如果血液中的钙离子含量过低，会出现抽搐等现象。）油菜缺硼时会是怎样？学生回答：只开花不结果。教师总结：这说明了无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用。（板书）（2）维持生物体生命活动例：有70多种酶的活动与锌有关；K+多种酶的激活剂；Na+对动物心脏的搏动、神经的兴奋是不可缺少的；Zn缺锌时少年儿童生长迟缓、性器官发育受影响；钴是维生素B12的必要成分，参与核酸的合成过程。教师再问：除此之外无机盐还有作用吗？让我们回到一开始那个问题，为什么人在剧烈运动大量出汗后要喝淡盐水呢？请同学们考虑，人在排汗时，除了排出大量水以外，还有其他的吗？学生回到：无机盐。教师：对，在排汗的同时，还排出氯化钠等无机盐，这样就使体内的水盐平衡和酸碱平衡失调。由此我们可以得出无机盐有什么作用呢？学生回到：维持体内平衡。（板书）（3）维持体内平衡 酸碱平衡：生物体内存在着许多缓冲系统，最重要的是由H2CO3和HCO3-组成的一组，其次是由HPO42-和H2PO4-组成的一组，它们对加入的酸或碱都具有中和作用，使PH值不会有较大的改变。 渗透压平衡：使细胞保持一定的形态（过高或过低都会导致细胞因吸水或失水而发生形态变化）。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n 为什么在观察动物和人细胞时，要滴加一定浓度（0.9%）的生理盐水？ 离子平衡：动物细胞内外的Na+/K+的比例是相对稳定的(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？（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.的氯化钠产生的。因此要为患者输入.的氯化钠溶液。如果把细胞放在高于或低于.的氯化钠溶液中会出现什么现象？（4）在正常人的血浆中NaHCO3的含量约为H2CO3含量的倍当血浆中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？水在细胞中的存在形式、作用，大多数无机盐在细胞中的存在形式、作用。细胞是多种元素和化合物构成的生命系统。C、H、O、N等化学元素在细胞内含量丰富，是构成细胞中主要化合物的基础；以碳链为骨架的糖类、脂类、蛋白质、核酸等有机化合物，构成细胞生命大厦的基本框架；糖类和脂肪提供了生命活动的主要能源；水和无机盐与其他物质一道，共同承担起构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能，活细胞中的这些化合物，含量和比例处在不断变化之中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。 教材P36练习【板书设计】第5节细胞中的无机物一、细胞中的水1、生物体内水的含量 自由水2、水在细胞中的存在形式 结合水 良好溶剂 运输营养和废物3、水在细胞中的功能 组成细胞成分 作为反应物二、细胞中的无机盐1、无机盐的存在形式 组成细胞中的化合物2、无机盐的功能 维持细胞和生物体的代谢活动【相关答案】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35 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 g/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 g/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