2.2细胞中的无机物 课件2022-2023学年高一上学期生物人教版必修1

国家节水标志 第2章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物 1.教学重点： 水和无机盐在细胞中的含量和作用。 2.教学难点： 尝试说明自由水和结合水的比值与细胞新陈代谢的关系。 【教学重难点】 【学习目标】 1. 分析、讨论水的存在形式、作用，说明自由水和结合水相互转化的生物学意义。认同水是“生命之源”，形成节约用水的生态意识。 2. 说明细胞中无机盐的存在形式，列举无机盐在生命活动中的作用并能举例说明。加强与生活实践的联系，尝试解决现实生活中的问题。 运动员饮料中的化学成分 成分 质量浓度/g.L-1 蔗糖 30 其他糖类 10 柠檬酸 10 柠檬香精 0.8 NaCl 1.0 KCl 0.1 Na2PO4 0.1 K2PO4 0.1 Na2CO3 0.1 右图中饮料等主要补充水，水在细胞中起什么作用？表中哪些成分为无机盐？为什么饮料中添加无机盐？无机盐在细胞的生活中起什么作用？ 问题探讨： 活细胞内含量最多的化合物——水；地球表面约3/4的部分是水；在极限状况下，一个人可坚持20天以上不进食,但缺水3天就会丧生；原始生命诞生于原始海洋；生命的每一天都展现出对水的依赖。 水是生命之源 一、细胞中的水 水母97% 高等植物60—80% 哺乳动物65% 藻类90% 鱼类80—85% 蛙78% 生物种类不同含水量不同，水生生物含水量大于陆生生物。 不同种类生物的含水量有何特点？ 思考： 同一生物体不同生长发育时期，含水量有何特点？ 同一生物在不同生长发育期，含水量也不同。 （幼儿>成人， 幼嫩组织>衰老组织） 观察： 思考： 观察： 牙齿10% 脑84% 心脏79% 骨骼22% 血液83% 同种生物，在不同的组织、器官中的含水量有何特点？ 同一生物，在不同的组织、器官中，水的含量也不相同 代谢旺盛的器官、组织含水量较高 思考： 1.不同种类的生物，含水量不同。 2.同一生物在生长发育的不同时期，含水量也不同。 3.同一生物，在不同的组织、器官中，水的含量也不相同。 总结： 水在细胞内的生理作用有哪些？ （1）结合水的功能：构成细胞的重要成分 （2）自由水的功能： ①细胞中的良好溶剂 ②参与生物化学反应 ③为细胞提供液体环境 ④运输营养物质和代谢废物 思考： 水分子之间靠氢键结合示意图 我国科学家“拍摄”的世界上第一张氢键的照片（后期上色，黄绿色为氢键） 观察： 1.水为什么成为细胞内良好的溶剂？ 这是由它的分子结构决定的。水分子是由2个氢原子和1个氧原子构成，氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引共用电子的能力，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子都容易与水结合，因此水是良好溶剂。 思考： 2.水为什么具有支持生命的独特性质呢？ 这是由它的分子结构决定的。氢键较弱，易被破坏，氢键不断断裂，又不断形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。同时，由于氢键的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，水的这种特性，对维持生命系统的稳定性十分重要。 思考： 观察： 水在细胞内的存在形式有哪些？ 水在细胞中以两种形式存在，绝大多数的水呈游离状态，可以自由流动，叫作自由水；一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫作结合水。 思考： 观察 自由水和结合水等与细胞代谢的关系如何？ 与抗逆性有何关系？ （2）正常情况下，细胞内结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷（抗逆性）等不良环境的能力就越强。 （1）正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛。 自由水多，自由水/结合水比值高，代谢快，抗性弱； 自由水少，自由水/结合水比值低，代谢慢，抗性强。 思考： 总结： 自由水与结合水是如何相互转化的？ 温度降低：自由水→结合水； 温度升高：结合水→自由水。 烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉； 水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。 实例： 思考： 19 形式 自由水 结合水 特点 以游离的形式存在，可以自由流动，可以参与运输代谢过程 与细胞内的其他物质相结合，不流动，不易蒸发 含量 约占细胞内全部水分的95.5% 约占细胞内全部水分的4.5% 功能 ①细胞内良好的溶剂，各种生化反应的介质 ②参与生化反应 ③为细胞提供液体环境 ④运送营养物质和代谢废物 细胞结构的重要组成成分，结合水含量的高低，与植物的抗逆性呈正相关 联系 自由水和结合水在一定条件下可以相互转化 水在细胞内的存在形式和功能 总结： 二、细胞中的无机盐 （1）点燃一粒种子，燃尽后见到的灰白色的灰烬是什么？ （2）细