2.2细胞中的无机物高一生物上学期教学课件（人教版2019必修1）

第2章第2节细胞中的无机物水和无机盐在细胞和生物体中有重要作用。其主要作用是什么？如果电解质水喝多了可能会对身体造成怎样的影响？一、教学目标1.通过分析水的分子结构，能从结构与功能相适应的视角说明水在细胞中的存在形式和作用；认同水在生命活动中具有重要作用。2.通过分析资料、思考与讨论，能举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。3.通过本节学习，提升学生的社会责任感，鉴别并自觉地抵制不良的生活习惯，并能科学合理地决策生活，形成绿色环保的“绿色生活”方式。二、教学重点和难点1.教学重点水和无机盐在细胞和生物体中的作用。2.教学难点（1）结合水的概念。（2）无机盐的作用。水在生物体中的含量不同生物含水量不同;水生生物含水量多于两栖类,两栖类多于陆生生物不同生物体含水量是否相同？比较水生、两栖类和陆生生物的含水量多少？同一生物在不同的生长发育时期含水量不同,幼年>成年>老年同一生物在不同生长发育时期含水量怎么变化？不同生长发育时期含水量同一生物不同组织器官含水量不同同一生物不同组织器官含水量是否相同？思考：1.水分子中H、O原子的结合方式和带电情况如何？2.水分子的氢键是怎样形成的？为什么在常温下水是液态，具有流动性？回答心脏和血液中水的形式及功能？自主学习P20水分子的结构特点心脏和血液含水量相近，但其形态差异很大，即：心脏有一定硬度和弹性，血液可以流动。这是什么原因呢？（从水分子的结构性质考虑）【探究活动1】水分子的结构特点<1>.水分子是由两个H原子和一个O原子以共价键的形式构成的，由于H、O原子对电子的吸引能力不同，O略大于H，因此在水分子中O略带负电性，H略带正电性，水也便成了极性分子，即有正电端和负电端。水分子中H、O原子的结合方式和带电情况如何？

<2>.水是极性分子，并且由于正负电荷的相互吸引，水分子便会形成氢键。水分子的氢键是怎样形成的？为什么在常温下水是液态，具有流动性？由于氢键的不稳定性，不断断裂和形成，大部分水呈游离状态，可以自由流动，叫做自由水。如：血液中的水一部分水与其他物质（蛋白质、多糖）结合，失去流动性和溶解性，叫作结合水，使组织、器官有一定的形状、弹性和硬度，如：心脏中的水结合水功能：是细胞结构的组成成分自由水功能：为细胞提供以水为基础的液体环境；运送营养物质和废弃物；资料：血液的成分主要有血浆和血细胞，血浆是一种晶体物质溶液，包括水和溶解于其中的多种电解质、小分子有机化合物和一些气体。血细胞又分为白细胞、红细胞、血小板。血细胞离开血浆很快便死亡。通过血液循环可以将氧气和营养物质输送到身体的各个脏器，起到滋养全身的作用；还能将体内的二氧化碳等废弃物代谢到体外。是多种极性分子或离子的良好溶剂；为什么说自由水是一种良好的溶剂？NaCl加入水中，在水分子的作用下，Cl-和Na+脱离NaCl晶体表面，进入水中。Na+被水分子包围,形成水合钠离子,同样也会形成水合氯离子,这些水合钠离子和水合氯离子周围的水分子数是与离子本身的性质有关的,有的是6个,有的是5个。NaCl发生了电离。带有正电荷或负电荷的分子或离子都容易与水结合，如：水溶解了许多离子化合物，如盐和糖。水在细胞中的存在形式、特点及功能是怎样的？种子储藏前,为什么要将种子晒干与生活的联系【探究活动2】种子晒干是为了减少种子自由水含量,便于储藏。将装有晒干的小麦种子的试管放在火上烘烤，试管内壁上为什么会出现水珠？这说明种子里有水分。结合水：自由水：与细胞内其他化合物相结合的水（占全部水的4.5%）以游离的形式存在（占全部水的95.5%）特点：不易散失、不能流动

功能：是细胞结构的组成成分，不参与代谢

功能：一、细胞中的水特点：可以自由流动参与细胞代谢细胞质基质是指细胞质中除去可分辨的细胞器之外的胶状物质。由水、无机盐、脂质、糖类、核苷酸、氨基酸和多种酶等组成。在细胞质基质中，进行多种化学反应。是细胞内良好的溶剂古人云：日食三枣，长生不老。鲜枣细胞中的水可作为反应物直接参与细胞呼吸等代谢过程。玉米根细胞中的自由水可存在于细胞质基质中参与物质运输。参与物质运输生化反应的介质小结：水在生命活动中的作用是细胞结构的组成成分；不参与代谢为细胞提供以水为基础的液体环境运送营养物质和废弃物结合水功能：自由水功能：参与细胞代谢是细胞内良好的溶剂参与物质运输生化反应的介质据图思考下列问题？【探究活动3】（1）自由水和结合水的含量固定不变吗？若不是，如何变化？受什么环境因素影响？（2）这种变化与植物的抗寒能力有怎样的关系？（3）由此可知，自由水和结合水所占比例与细胞代谢有怎样的关系？在一定条件下，自由水与结合水可以相互转化

越高，生物代谢旺盛，生长迅速。如：植物的生长与抗逆性结合水自由水温度升高温度下降自由水/结合水的比值知识迁移水在生命活动中有极其重要的作用，细胞内含水量的多少直接影响新陈代谢。试回答下列问题。(1)相同质量的花生种子（含油脂多）和大豆种子（含蛋白质多），当它们含水量相同时，自由水含量较多的是

种子。(2)种子入库前必须在阳光下晒干，重量减轻，这个过程种子损失的主要是

，这样的种子在适宜条件下仍能萌发成幼苗；把晒干的种子放在一支洁净的试管中加热，试管壁上有水珠出现，这些水在细胞内时主要是

，这样的种子不能萌发成幼苗。条件恶劣时，细胞内

会转化为

。（填“自由水”或“结合水”）(3)新鲜的鸡蛋清呈液态胶状，而臭鸡蛋清则是相对更“稀”的液体，呈水状，这是因为在新鲜的鸡蛋清中的水与蛋白质结合在一起，形成液态胶体，这时的水为

，是细胞和生物体的

；而臭鸡蛋中的蛋白质被微生物分解成小分子物质，使这部分水释放出来，转变为

。花生自由水结合水自由水结合水结合水组成成分

自由水水的其它作用水可以缓解温度变化

由于氢键的存在，水具有较高的比热容，环境温度变化较快时，水的温度变化相对较慢。水的内聚作用

在毛细管中，水分子相互拖引使水上升，使根从土壤中吸收水分。帮助消化

我们吃进嘴里的食物，经牙齿咀嚼和唾液的湿润后，进行从食道到肠胃，完全消化并被吸收的过程，而这些环节都需要水的参与。我们需要的营养成分只有充分的溶解于水中，才能被吸收。润滑关节

水作为溶剂与各种粘性分子一起形成润滑关节的润滑液保持皮肤的润滑和弹性……为什么说水对维持生命系统的稳定性十分重要？对于生命来说，水是一种必需品。水在生物体系中扮演着许多重要的角色，包括维持生物体内的温度、获得营养以及将废物排出身体。水也是许多生命体系的栖息地，如淡水湖泊、河流、海洋等。水作为一种普遍存在于自然界和人造环境中的物质，水不仅是一种关键的生命物质，而且具有多种特性和性质，其的化学和物理特性使其在科学研究、现代工业、以及日常生活中发挥了重要作用。可见，生命离不开水，水是生物体赖以维持最基本生命活动的物质一个人在没有水和食物的状况下能支撑多久？在有水和维生素拓展资料的情况下，有人不吃东西熬了一年多。如果只有维生素而没有饮用水，生存的时间会大大缩短。一个人不进食可以指望熬过数周，但如果没有水喝只能支撑数天。二、细胞中的无机盐1.存在形式

多数以离子态存在,如：K＋、Na＋、Cl－等

少数以化合态存在，如：DNA中的磷酸、骨骼中的钙2.含量当你点燃一粒小麦时，待它燃烧尽时，可见一些灰白色的灰烬，这些灰烬就是小麦种子里的无机盐，人和动物的细胞内也含有无机盐。1%--1.5%【探究活动4】阅读下列资料，归纳总结无机盐的功能（1）细胞中某些复杂化合物的组成成分3.生理功能P22思考讨论

结合资料1，说明无机盐有怎样的功能？资料一：人和哺乳动物血液中的红细胞具有携氧能力，细胞因其中血红蛋白上的血红素分子而呈现红色。有趣的是，在绿色植物的叶肉细胞中，叶绿体类囊体膜上进行光合作用的叶绿素分子与血红素具有极为相似的结构。不同之处主要是其中的无机盐离子有差异。血红素碘缺碘碘过量甲亢甲亢甲亢甲亢缺碘碘过量资料二：P22思考讨论

结合资料2、元素缺乏与疾病的相关性，表明无机盐有怎样的功能？缺Fe：人体患贫血；果树患黄叶病缺B：华而不实（只开花不结果）缺硒（Se）：患克山病（原发性心脏病）缺Mg：影响植物叶绿素的合成，影响光合作用的进行缺Fe：（2）维持细胞和生物体的生命活动

哺乳动物血钙太低时，会出现抽搐现象；过多，肌无力。成年人缺钙患骨质疏松症；儿童厌食，补锌是关键。吃得香，长得快，健康发育又补钙，龙牡壮骨颗粒；黄金搭档送健康，补足钙、铁、锌、硒、维生素；缺Zn：影响人体生长发育、大脑发育和性成熟；资料三：大家都有这样的体会，进行激烈运动时，会感到腰酸、膝盖酸等。这是因为运动时产生了乳酸，但体液的PH没有因此而降低,还是维持在7.35—7.45之间，为什么呢？在日常生活中,人们经常食用一些酸性或碱性食物,但血液的pH总能保持在一定范围之间,这是什么原因细胞消化系统碳酸钠组织液乳酸血浆中缓冲物质H2CO3NaHCO3乳酸C02H2O碳酸钠泌尿系统排出Na2HPO4NaH2PO4食物中的碱性物质如碳酸钠NaHCO3H2CO3乳酸钠+呼吸系统排出碳酸（3）维持细胞的酸碱平衡资料四：某人生病到医院输液，你知道用的生理盐水浓度是多少？用高于或低于此浓度的溶液可以吗？为什么？质量分数为0.9%的氯化钠溶液（4）维持细胞渗透压平衡大于0.9%小于0.9%资料五：大量出汗会排出过多的无机盐，应及时拓展资料淡盐水。（5）维持生物体水盐代谢平衡患急性肠炎及时拓展资料水分，同时也需要拓展资料体内丢失的无机盐，输入葡萄糖盐水是常见的治疗方法。

细胞是多种元素和化合物构成的生命系统。水和无机盐与其它物质一起共同承担组建细胞结构和维系细胞功能的任务，保证细胞各项生命活动正常进行。如果电解质水喝多了可能对身体会造成一定的损害，导致电解质紊乱。电解质水中含有多种电解质，喝多了有可能会导致机体摄入电解质过量，会造成损害消化功能、高钾血症、诱发结石等，不利于人体的健康。1、损害消化功能：电解质水中含有氢氧离子存在，并且电解质水的溶解度与活性相对都比较高，如果电解质水长期喝多了，会影响机体内胃酸的正常分泌功能，破坏正常的消化功能，会导致消化系统疾病的发生；2、高钾血症：有一些电解质水中富含钾离子，如果电解质水长期、喝多了，可能会出现高钾血症，高钾血症严重可能会出现心律失常、心跳骤停的症状；3、诱发结石：有些电解质水富含钙离子，如果电解质水长期、喝多了，钙离子摄入过多，会导致机体内的钙