水和无机盐(学案)

细胞中的无机物
【学习目标】
1.知识目标：说出水在细胞中的存在形式和作用；说出无机物在细胞中的存在形式和主要作用。

2.能力目标：能举例说出细胞中糖类的脂质的元素组成。

3.情感目标：参与小组合作交流,培养学生自主探究合作的学习方法。

【学习重点】
水的存在形式，结合水与自由水的区别；水和无机盐在细胞中的存在形式和作用。

【学习难点】
水和无机盐在细胞中的存在形式和作用。

【学习方法】
1.学习时应结合生活中的现象、事实和体验来加深对水和无机盐的认识。

2.学习时注意应用质疑讨论、反馈矫正、迁移训练、讨论法去领会本节内容。

【自主学习】（15分钟）
请详细阅读教材，独立完成下列知识填空，并努力记住下列知识。

一、细胞中的水
1.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①_________，大约占细胞全部水分的②_________；细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动，叫做③_________。

2.结合水是④_________的重要组成成分；自由水是细胞内的确⑤_________，许多物质溶解在其中，细胞内的许多⑥_________也都需要水的参与；多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以⑦_________为基础的液体环境中；水在生物体内的流动，可以把营养物质运送到各个⑧_________，同时把细胞在新陈代谢中产生的⑨_________运送到排泄器官或者直接排出体外。

总之，各种生物的⑩_________都离不开水。

二、细胞中的无机盐
1.细胞中的大多数无机盐以①_________的形式存在，它是细胞中含量很少的物质，仅占细胞鲜重的②_________。

2.许多无机盐对维持③_________的生命活动有重要作用。

如：血钙偏低分出现④_________。

无机盐对维持细胞的⑤_________平衡非常重要。

三、构成细胞的化合物小结
1.细胞是多种元素和①_________构成的生命系统。

②_________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。

2.以③_________为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机物，构成细胞生命大厦的
④_________。

3.糖类和脂肪提供了生命活动的重要⑤_________。

4.水和无机盐与其他物质一道，共同承担起⑥_________等重要功能。

5.各种元素和化合物的⑦_________和⑧_________在不断变化之中，但又保持相对稳定，保证了各项生命活动的正常进行。

【合作探究】（10分钟）
1.鲜种子在晒干过程中失去的水和干种子放在试管中加热时失去的水在细胞中的存在形式相同吗？
2.为什么观察动物和人的细胞时，要将其放入相应浓度的生理盐水中。

3.如何正确区分自由水、结合水和代谢水？
【延伸拓展】（10分钟）
一、水的存在方式及功能
1.自由水与结合水含量对细胞的影响及实例
（1）自由水与结合水的相对含量决定细胞的代谢强弱，自由水比例超高，细胞代谢越旺盛；结合水比例越高，细胞的抗寒、抗旱、抗热性越强。

（2）细胞中两种形式的水含量不同，可以影响到器官的形态特点，如心肌和血液含水量相当，但心肌中结合水含量相对较高，血液中自由水含量相对较高。

（3）根据自由水与结合水的含量对代谢的影响，在生产中有如下应用：
①种子贮存前，晒干是为了减少自由水含量，降低代谢速率，以延长寿命。

②越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。

2.细胞内水的存在形式与生理功能
3.与新陈代谢的关系：
自由水与结合水能够随新陈代谢的进行相互转化；
当自由水比例上升时，新陈代谢旺盛，生长迅速；
当自由水向结合水转化时，新陈代谢缓慢，但抗逆性增强。

例1 下列有关水的叙述错误的是（）
①参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水②生物体内的化学反应离不开水③水是细胞结构的组成成分之一④人体细胞内水的存在形式为结合水或自由水
⑤自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大
⑥不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大
A.①④⑤
B.①④⑤⑥
C.④⑤⑥
D.②③④⑤⑥
二、无机盐的存在方式及功能
例2 下列对无机盐在细胞中的重要作用，说法不正确的是（）
A.是细胞的重要组成成分
B.是细胞的能量来源物质
C.持细胞的形态和功能
D.维持细胞的正常生命活动
三、细胞中的各种元素和化合物是构成生命系统的物质基础
元素基础：C、H、O、N等化学元素是构成细胞中主要化合物的基础；
化合物基础：以碳链为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物，构成细胞生命大厦的基本框架；
能源基础：糖类和脂肪提供了生命活动的重要能源。

构建调节基础：水和无机盐与其他物质共同构建细胞并参与细胞生命活动的调节；
活细胞中各种化合物的含量和比例处于不断变化之中，但又保持相对稳定。

而且各种化合物只有按一定方式有机组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。

例3 生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中储存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内的Na＋参与（）
A.调节渗透压
B.组成体内化合物
C.维持正常pH
D.提供能量
【知识网络建构速记】（5分钟）
【智能跟踪训练】（7分钟）
1.已知Mn2＋是许多酶的活化剂，例如能激活硝酸还原酶。

缺Mn2＋的植物就无法利用硝酸盐，这说明无机盐离子( )
A.对维持细胞的形态和功能有重要作用
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.对于生物体内自由水的叙述不正确的是( )
A.生物体代谢旺盛时含量最丰富的物质
B.不发生化学反应
C.生物体内各种反应的介质
D.植物越冬时，自由水含量降低
3.在细胞内水的主要功能是（）
①生命活动的良好溶剂②运输营养物质和代谢废物③决定细胞形态④维持生物大分子的空间结构
A.①②③
B.②③④
C.①②④
D.①③④
4.夏季，人在高温作业或剧烈活动，要喝淡盐水；在患急性肠胃炎时，要及时注射生理盐水；不慎受外伤后，用0.9%的生理盐水清洗伤口。

这样做的目的依次为（）
①降温②维持水代谢的平衡③维持无机盐代谢的平衡④消毒⑤是细胞的等渗溶液并有清洁作用
A.①②④
B.③②⑤
C.②③⑤
D.②③④
5.马拉松赛跑进入最后阶段，发现少数运动员下肢肌肉抽搐，这是由于随着大量出汗而
向体外排出了过量的（）
A.水
B.钙盐
C.钠盐
D.尿素
参考答案
【自主学习】
一、①结合水②4.5% ③自由水④细胞结构⑤良好溶剂⑥生物化学反应⑦水⑧细胞⑨废物⑩一切生命活动
二、①离子②1%——1.5% ③细胞和生物体④抽搐⑤酸碱
三、①化合物②C、H、O、N ③碳链④基本框架⑤能源⑥构建细胞、参与细胞生命活动⑦含量⑧比例
【合作探究】
1.不同。

前者失去的是自由水，而后者失去的主要是结合水。

2.无机盐对维持细胞的正常形态起重要作用。

3.水在生物体的细胞内的存在有两种形式：自由水和结合水。

自由水在细胞内可以自由流动，是良好的溶剂，可溶解许多物质；可以参与物质代谢，如运送新陈代谢所需物质和代谢废物。

自由水的含量影响细胞代谢强度，含量越大，新陈代谢越旺盛。

结合水在生物体内或细胞内与蛋白质、多糖等物质相结合，失去流动性。

结合水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(如人的心肌含水79%)，仍呈现坚韧的形态。

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。

代谢水是指生物体内的糖类、脂质和蛋白质等有机物在机体内进行新陈代谢过程中通过氧化产生的水。

代谢水在人和动物体内起重要作用，如成人每天约排出300mL的代谢水，以维持内环境的平衡，又如鸟胚胎在封闭的卵壳内发育成雏鸟所需的水，就是靠鸟蛋中贮藏的营养物质氧化产生的代谢水。

【延伸拓展】
1.C
2.B
3.A 解析：植物细胞吸水的主要方式为渗透作用，取决于细胞内外渗透压的高低，积累Na+而促进细胞吸水，说明Na+能够调节细胞渗透压。

【智能跟踪训练】
1.B 解析：Mn2＋能够激活硝酸还原酶，使硝酸发生化学变化后，被植物体利用。

这说明Mn2＋对于维持生物体的生命活动有重要作用。

2.B 解析：自由水是可以参与代谢的、以游离形式存在的水，代谢旺盛时含量多，可以作为各种反应的介质，还可作为水解反应、光合作用及细胞呼吸的反应物。

进入冬季，部分自由水转化为结合水使自由水含量降低，抗寒能力增强。

3.A
4.C
5.B。