细胞中的无机盐

细胞中的无机物

万源市第三中学校段冬梅

一、教学内容与学情分析

1、教学内容

本节主要的知识点有细胞中的水以及无机盐。主要从水和无机盐这两种无机物在细胞中的存在形式以及两者在细胞中的作用展开学习。最后站在整章知识的角度上总结多种元素和化合物共同构成了细胞这个生命系统中的基本层次，让学生认识生命的本质全面了解细胞的分子组成。

2、学情分析

高一的学生刚从初中跨入高中的门槛，对生物这门学科的认识还停留在感性认识的层面，所以在教学过程中要抓住这个特点：从感性的生物现象提炼出生物现象的本质。通过对前面一个章节以及本章其他小节的学习，学生对构成细胞的物质已经有了一定的了解，在教学中应该注意把本节内容与前面的知识点联系在一起，形成一个有机的知识网络，方便学生学习。高一的学生已经有一年没有学习生物，在教学中要联系本节知识把相关的初中知识捡回来。

二、教学目标：

1、知识目标

（1）说出水在细胞中的存在形式和作用。

（2）区分水的两种形式，并能够列举实例。

（3）说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。

2、能力与技能目标

（1）将课本知识与生活生理现象相联系。

（2）能联系所学知识解释生活中的现象。

3、情感态度和价值观

（1）参与小组合作与交流

（2）体验与你的同学分享通过自己的努力所获得的知识。

（3）认同“细胞是多种元素和化合物构成的生命系统”。

三、教学重点和难点

1、教学重点：水和无机盐在细胞中作用

2、教学难点：结合水的概念；无机盐的作用

四、教学方法：

讨论探究法、谈话教学法、直观教学法

五、教学过程

【提问】大家在电视上有没有看过姚明为佳得乐做的一个广告。里面的有一句广告词是“解口渴，更解体渴”，这句话是什么意思呢？

【讲解】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？请大家翻开书P34页“问题探讨”中的表格部分。因为人在做剧烈运动的时候，体内除了丧失水分之外，大量的流汗还会丧失掉钠、钾、镁、糖类等，类似佳得乐这类运动饮料往往含有一定比例和浓度的电解质，帮助补充流汗时人体所损失的物质。

【导入】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。水和无机盐都是属于无机物。也是今天所要学习的内容。（板书：

第二章第五节细胞中的无机物）

【过渡】人们的生产和生活一切都离不开水，水是构成人体的重要物质，作为机体的重要成分，水存在于血液肌肉、骨骼等所有组织、器官及体液中。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。所以说没有水,生命也就无从谈起。地球的所有生命都离不开水，动物没有水喝，不能生存，植物没有水，就会枯死。这些事实说明“水在生命活动中起着重要的作用”。

【讲解】

我们在本章第一节就学到了细胞中的元素和化合物，大家回忆一下，细胞中的哪一种化合物的含量是最高的？

——水，对吧。细胞中的水含量大约占到了85~90%（板书）这是水含量的一般特征。

但是，水含量也存在着一定的差异性，主要表现在那些方面呢？我们一起来看P34页和P35页的图片。首先看到水母的图片，结合图2-17大家想想水母体内含水量与人相比是不是要大的多啊？这说明了一个什么样的问题？

——不同生物体内水的含量是不同的。普遍来说水生生物的水含量要大于陆生生物。（板书）

继续看到图2-15。幼儿的皮肤嫩的可以挤出水来而人老了脸上就会皱巴巴的，其中一个很重要的原因就是细胞的含水量变少了。所以现在很多女性，为了“青春永驻”，常买一些化妆品进行保湿，防治皮肤过早出现皱纹。而图2-17中，我们可以看到幼儿体内的水含量明显的高于成年人。所以说水在生物不同发育时期含量不同。（板书）一般而言，幼儿比成年、老年的水含量高。同样的，在植物体内，幼嫩部分比老熟部分含水量高。

除了以上两点差异以外，即使是在同一生物体内，不同的组织器官的含水量也是不同的（板书）。例如人体血液中水的含量可以达到83%，而牙齿中水的含量则只有10％。

【引入】我们了解到了水的含量特征，那么细胞中水的存在形式有哪几种？请大家看到P35页第二段黑体字部分细胞中水的存在形式有两种，分别叫结合水和自由水。（板书）

【讲解】结合水顾名思义，就是经常与细胞内的其他物质相结合的水，它不易散失，但却失去了自由流动性和溶解性。比如：打破新鲜鸡蛋，新鲜蛋清是呈液体胶态，它是水和蛋白质结合而成的。这一部分水散失其自由流动的能力，仅仅作为蛋清细胞的组成成分。所以结合水的功能就是细胞结构的重要成分。结合水大约占细胞内全部水分的4.5％（板书）。而细胞中绝大多数的水是自由水，大约占细胞内全部水分的95.5％（板书），它以游离的形式存在，易蒸发，不受束缚。比如我们切开西瓜的时候流出来的水就是细胞中的自由水。那么自由水又有一些什么样的功能呢？我们一起来看后面一段话。

第一、自由水是细胞内良好的溶剂。（板书）比如：我们在吃西瓜的时候，之所以会觉得甜，是由于这些水果的细胞里面糖类物质溶解于细胞中的自由水，产生了甜味。而舌头产生味觉的原因之一是所尝的物质必须有一定的水溶性，完全不溶于水的物质是无味的。

第二、我们再一起回顾一下前面学习了氨基酸的的脱水缩合形成蛋白质的过程，那么反过来我们从食物中摄取到的蛋白质，在体内变成氨基酸，是不是要通过水解呀？这个反应过程是不是必须要有水的参与啊？因此可以得到自

由水的第二个作用，参与生物化学反应。（板书）在今后进一步的学习中我们还会接触到光和作用和呼吸作用，没有水,这些重要的生化过程都不能进行。

第三、对于对多细胞生物而言，大多数的细胞必须浸润在以水为基础的液体环境里面也就是体液，这个在之后的学习中会讲到。所以水为细胞提供了稳定良好的液体环境。（板书）这是第三个作用。

第四、大家再想想，人体血液有什么样的功能呢？对了，血液可以自由流动，可以把其中溶解的营养物质运输到各个细胞，同时又把细胞代谢产生的废物运送到排泄器官或者直接运输到体外。因此得到自由水的另一个重要作用：运输营养物质和排泄废物。（板书）

【节水教育】总之，各种生物体的生命活动都离不开水。水被誉为“生命之源”。但是现在全球的水资源都处于一个匮乏的状态，加上日常生活中浪费水的现象严重。所以我们应该提高警惕。“节水刻不容缓”，希望同学们从生活中的点滴做起，爱护水资源。

【过渡】：刚刚我们一同解决了佳得乐的“解口渴”的原因，我们说过解体渴是原因之一就是由于它能够补充人体内的无机盐。水在细胞中以结合水和自由水的形式存在，那么无机盐在细胞中又是以什么样的形式存在的呢？大家请看课本35面倒数第二段，把黑体字部分给画出来。细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。这个比较好理解。例如细胞中的氯化钠，就是以Na+和Cl－的形式存在的。水在细胞中的含量是最多的，但细胞中无机盐的含量是很少的，大约只占1～1.5％。虽然含量很少，但是它们发挥了重要的作用。

【提问】阅读课本35《思考与讨论》回答：为什么缺铁会导致缺铁性贫血？为什么缺镁会影响光合作用？

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3～5 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。

在以上两个例子中，Fe是构成血红蛋白的成分，而镁是构成叶绿素的组成。

由此，我们可以得到无机物的第一个作用：构成细胞中的化合物。（板书）

再举一个例子，请大家看到P36的“旁栏思考题”：现在又许多食盐都是加碘的，为什么要在食盐中加碘呢？

——因为缺I引起大脖子病，实质是甲状腺肿大，而I是组成甲状腺激素的重要组成成分，缺I影响甲状腺激素的合成，所以现在食盐中普通添加了I。

除此之外，许多无机盐对于维持细胞以及生物体的生命活动有重要意义（板书）。请大家看到书的P36第一段比如：哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子，如果钙含量过低就会导致肌肉抽搐，在幼儿时期还会导致骨骼发育不全，老年时期会导致骨质疏松。

但这些无机盐的含量也不能过高，必须保持在一定的量，这对维持细胞的酸碱平衡有非常重要的作用。这是无机盐的又一重要功能。（板书）

请大家看到“与生活的联系”：患急性肠炎的病人，容易出现腹泻，这时要及时补水，同时也要补盐。因此，输入葡萄糖盐水是最常见的治疗方法。剧烈运动或者高温作业之后，大量流汗排除水分的同时也丧失了无机盐，此时应该多喝点淡盐水。好，本节的重点是细胞中水的功能以及无机盐的作用，请大家课下反复看书，好好体会。

【总结本章】到目前为止，我们学习到了所有组成细胞的分子。细胞是多种元素和化合物构成的生命系统。C、H、O、N作为基本元素是构成细胞主要化合物的物质基础，其中C是构成细胞的最基本元素，以碳链为骨架构成了蛋白质、核酸、糖类以及脂肪。其中蛋白质是生命活动的主要承担者，核酸是遗传信息的携带者，而糖类和脂肪为细胞提供能量，今天学习的水和无机盐与其他物质一起承担起构建细胞、参与细胞生命活动等重要作用。

现在我们一起来看：“旁栏思考题2”：不同种类的细胞化合物的种类有差异吗？各种化合物的含量有差异吗？

——在大类上没有差别：都是由有机物和无机物构成的。有机物有糖类、脂质、蛋白质以及核酸。无机物有水和无机盐。含量上有差异，例如肌肉细胞中蛋白质的含量比较高而脂肪细胞中脂肪的含量比较高。

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。

【技能训练—设计实验】我们上周一起完成了三大物质的鉴定以及观察核酸分布的实验，大家能不能总结出这几个实验的共同点啊？对，就是观察颜色变化。但是不是所有的实验都可以用某种试剂检测出某种物质，所以我们必须了解实验的目的。

我们一起来看下面的这个实验设计：了解某种植物如小麦生长发育所需哪些无机盐。目的是证明某种或某几种无机盐是这种植物生长发育所必需的。也就是说，少了这种或者几种元素之后，植物就不能正常生长。

那么了解到目的之后，第二步就是要确定方法，这是我们要遵循三大原则：首先单一变量：比如我们现在要研究N/P/S三种元素，能不能同时使植物缺少它们呀？不能，一次只能设一个变量。

那么如何设置对照组呢？能不能直接在土壤里面培养啊?不能哈，因为土壤里面有很多不定的因子，我们无法鉴定。这里为大家介绍这种方法，叫做水培法，就是将植物培养在配有植物生长所需的所有营养物质的溶液中。我们使实验组缺少某种元素叫做缺素培养液，而对照组是完全培养液。

那么按照我们的预测，少了该元素，植物不能正常生长，是不是就一定能说明是缺少某种无机盐造成的呢?这个时候，还不能完全确定哈，比如光和CO2等外界环境会对实验有干扰。所以最后我们必须将该元素重新加到缺素培养液中，如果植物能够恢复正常，那么就能证明这种无机盐是植物生长所必须的了。这种方法叫做二次对照。

老师就提示到这，请大家回去之后完成整个实验设计。

六、板书设计

第二章第五节细胞中的无机物

一、细胞中的水

1、含量特征：（85～90%）

（1）一般最多

（2）差异性：物种、发育时期、组织器官

★2、存在形式所占比例功能

结合水： 4.5% 细胞结构的重要组成成分

自由水： 95.5％良好溶剂参与生物化学反应提供液体环境运输二、细胞中的无机盐 1－1.5％

★1、存在形式：离子

★2、作用组成细胞的化合物

维持细胞正常的生命活动

维持酸碱平衡