第5节细胞中的无机物

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第 2 章组成细胞的分子

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存在形式和主要作用。

重点难点：1.教学重点水和无机盐在细胞中的作用。

2.教学难点⑴结合水的概念。⑵无机盐的作用。

有关资料表明，人在极限状况下，可以坚持20 d以上不进食，但是缺水不能超过1 d。这事实说明水对于生命的重要性。究竟水在细胞和生物体中具有什么样的功能呢？

教学过程

1．细胞中的水（水的存在形式及界定、判定、功能、水的转化及与代谢关系）

（课前完成）填空1、最早的生命是在_____中孕育的，生命从一开始就_______水。干燥的种子必须_______才能萌发。人的胚胎也要浸润在______中发育。沙漠里的仙人掌，身处如此干旱的环境，它那肥硕的变态茎中仍_____着大量的水分。

（课前完成）填空2、干旱可以使植物枯萎，人体老化的特征之一是身体细胞的含水量明显_____。水是构成细胞的重要无机化合物。水在细胞的各种化学成分中含量________。生物体的含水量随着生物种类的不同有所______，一般为60%~95% , 水母的含水量达到97%。生物体在不同的_________期，含水量也不同。例如，幼儿身体的含水量远远______成年人身体的含水量，植物幼嫩部分比老熟部分含水量______。

1.1水在细胞中的含量（观察与结论）

表1 细胞中各种化合物所占的比例

化合物水无机盐蛋白质脂质糖类核酸所占比例（%）70 1 15 2 3 7

结论

表2 人体中几种不同器官或组织中水的含量

组织、器官牙齿骨髓骨骼肌心脏血液脑

水的含量（%）10 22 76 79 83 84 结论

表3 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（%）97 80—85 78 65 90 7

结论

表4 花生中不同生育中水的含量

不同生育时期播种~~出苗出苗~~开花开花~~结荚结荚~~成熟

水的含量（%） 5.9—15.3 22.8—25.2 33.8—43.7 22.9—25.2

结论

一般来说 ,①生物体中含量最多的是_____。②水生生物的含水量______陆生生物的含水量。③幼年生物

的含水量要_____老年生物的含水量。④同一生物在_________的不同时期 , 含水量也是________的。⑤在不同的______、器官中 , 水的含量也_______。

情境与思考：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？

1.2水在细胞中的存在形式

（课前完成）填空3、水在细胞中以两种形式存在。一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫做_______水。（与蛋白质、多糖等物质以氢键的形式相结合，失去流动性，不易散失，含量比较稳定，是细胞结构的重要组成成分，不能溶解其他物质，不参与代谢作用。结合水赋予各种组织、器官一定形状、硬度和弹性，因此某些组织器官的含水量虽多，仍呈现坚韧的形态。）结合水是细胞结构的重要组成成分，大约占细胞内全部水分的______%。细胞中绝大部分的水以_______的形式存在，可以自由流动，叫做_______。（自由水可以流动，可以蒸发，可以离析的水分子。）心肌的含水量为79% 而呈坚韧的形态，血液的含水量为 82% 则是流动的液态，对这两种形态差异正确的解释是( 心肌中的是_______水，而血液中的是______水)。

思考（1）刚收下的小麦种子经过暴晒后种子变干，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？

思考（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？

讲解：自由水和结合水在一定条件下可以相互转化 , 当生命活动旺盛时 , 结合水向_________转化 , 反之 , 当生命活动缓慢时 , 自由水向_________转化。自由水含量少时生命活动缓慢句有利于保存 , 例如种子要晒干来保存。反之为了使种子萌发 , 要先将种子提泡在水中一段时间 , 让种子吸水 , 增加自由水的含量。

1.3水的重要作用

1.3.1讨论：根据自己已有的知识和生活经验 , 你还能举出哪些实例 , 说明生命活动离不开水 ?

①通常, 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。

②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。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。

③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动物。

④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卵要在水里发育。

1.3.2有关参考：

参考：1、自由水是细胞内生化反应的良好溶剂，水分子具有极性 , 是自然界中能溶解物质最多的良好溶剂。动植物体内的各种生理生化过程 , 如矿质元素的吸收、运输 , 气体交换 , 光合产物的合成、转化和运输以及信号物质的传导等都需以水作为介质。

参考： 2、运输营养和废物。水在生物体内的流动 ( 如血液 ), 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。

参考：3、结合水是组成细胞的成分。结合水通过氢键与蛋白质或多糖结合 , 成为细胞成分的一部分。

参考：4、自由水作为反应物参与细胞内一些反应，水是光合作用的原料。在呼吸作用以及许多有机物质的合成和分解过程中都有水分子参与。没有水, 这些重要的生化过程都不能进行。

（课前完成）填空4、自由水是细胞内的良好______，许多种物质溶解在这部分水中，细胞内的许多__________反应也都需要有水的参与。多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中。水在生物体内的流动，可以把________运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的______，运送到排泄器官或者直接排出体外。总之，各种生物体的一切生命活动都__________。

1.3.3填表：

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（写出关键词）

自由水

结合水