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细胞中的无机物

第五节      细胞中的无机物   教学案

一  教学目的要求

知识方面

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。

能力方面

1.  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。

2.  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。

情感价值观

    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。

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.结合水的概念。

2.无机盐的作用。

三  教学流程

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?

(一)   细胞中的水

1.细胞中水的含量:

                细胞中各种化合物所占的比例
  化合物 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?

几种不同生物体中水的含量
  生物 水母 鱼类 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?

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?

讨论:生物体的不同生长发育期,含水量是否相同?

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?

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
讨论:(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?

小结:

(1)   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。

(2)   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。

(3)   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。

(4)   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。

练习:(1)生物体内可以把营养物质运送到各个细胞,并把废物运送到有关器官排出体外的物质是(      )

A.载体          B.无机盐离子   C.自由水     D.结合水

(2)在晒干的谷物中,水的含量约占13%~15%,这些水的存在形式主要是( )

A.自由水    B.蒸发水    C.结合水     D.结晶水

(3)沙生植物的细胞中,含量最多的成分是(   )

A.蛋白质    B.脂肪     C.核酸      D.水

(4)现有含水量为a10%  b12%  c14%  d15%的小麦,分别放在条件相同的四个粮仓中,在储存过程中有机物损耗最少的是(     )

A.a              B.b         C.c        D.d

(5)当生物体新陈代谢和生长迅速时,通常结合水/自由水的比值(   )

A.会升高    B.会降低    C.不变化     D.波动不大

讨论: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?

(二)   细胞中的无机盐

1.  含量:无机盐在生物体中含量     。

2.  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?

3. 功能:

讨论:(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)书本34页表中哪些成分属于无机盐?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?

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?

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?

小结1:

(1)无机盐是构成细胞中某些复杂化合物的重要组成成分。

(2)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

练习:

(1)已知锰是许多酶的活化剂,能激活硝酸还原酶,缺锰的植物就无法利用硝酸盐,这说明无机盐离子(      )

A.对维持细胞形态与功能有重要作用

B.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 

D.对调节细胞内的渗透压有重要作用

(2)夏季,人在高温作业或剧烈运动后,要喝淡盐水;在患急性肠胃炎时要及时补充生理盐水;不慎受外伤后,要用0.9%的生理盐水清洗伤口。这样做的目的依次为(   )

a.降温 b.维持水代谢平衡 c.维持无机盐代谢平衡 d.消毒 e.是细胞的等渗溶液并有清洁作用

A.abd            B.cbe            C.bce              Dbcd

(3)马拉松赛进入最后阶段,发现少数运动员下肢肌肉抽搐,这是由于随着大量出汗而向体外排了过量的(   )

A.水       B.钙盐     C.钠盐     D尿素

(4)人的红细胞必须生活在0.9%的氯化钠溶液中,若将红细胞置于于浓盐水中,红细胞则会失水皱缩,从而失去输送氧气的功能,这一事实说明(   )

A.无机盐对于维持生物体的新陈代谢有重要作用

B.无机盐对于维持细胞的渗透压有重要作用

C.无机盐离子容易进出细胞        

D.水分子容易进出细胞

总结:

拓展训练:

(1)分析下列事实,回答有关问题:

事实一:在初生蝌蚪或幼小植物体内,当自由水的比例减少时,机体代谢强度降低;当自由水的比例增大时,机体代谢强度活跃.这个事实表明_______________________________________。

事实二:镁离子是叶绿体必须的成分;亚铁离子是血红蛋白的重要成分;碳酸钙是动物和人体的骨骼和牙齿的主要成分.这个事实表明___________________________________________。

事实三:人体某些组织的含水量近似,但是形态却不同,例如:心肌含水量约79%,呈坚韧状态;血液含水量约82%却呈川流不息的液态.这个事实表明_________________________________。

探究延伸:

设计实验,证明植物生长发育需要镁.

材料用具:小麦幼苗、完全营养液、缺镁营养液、200毫升广口瓶两只、量筒等.

实验步骤:

(1)   取两只广口瓶,编号甲、乙.

(2)   _____________________________。

(3)   _____________________________。

(4)   一段时间后,_____________________________________________________。

实验结果:_______________________________________________________。

实验结论:植物生长发育需要镁。

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