第2章 第2节 细胞中的无机物 课件1-2024-2025学年高中生物必修1 分子与细胞同步课件PPT（人教版2019）

第2节　细胞中的无机物 第2章 组成细胞的分子 生物 教学目标 ①生命观念：说出水在细胞中的存在形式和作用，认同其在生命活动中具有重要作用。 ②理性思维：运用资料分析法，推理无机盐的生理功能，形成科学的思维方式。 教学重难点 重点： 水和无机盐在细胞中的作用。 难点： 1.结合水的概念。 2.无机盐的作用。 导入新课 问题思考 导入新课 据探测，火星上有固态水，也有流动水的痕迹；土壤中含有生命必需的Mg、Na、K等元素。科学家据此推测，火星上曾经或者现在存在生命。那么科学家的推测说明了什么？ 问题思考 提示：水和无机盐对于生命至关重要。 一、细胞中的水的含量 新课讲授 新课讲授 表甲：细胞中各种化合物所占比例 （1）分析表甲中细胞中各种化合物所占比例，能得出什么结论? 答案：水是细胞中含量最多的化合物。 [探究一]细胞中的水的含量 化合物 水 无机盐 蛋白质 脂质 糖类和核酸 所占比例/% 70~90 1~1.5 7~10 1~2 1~1.5 新课讲授 （2）比较表乙中几种不同生物体中的含水量，能得出什么结论? 答案：生物体的含水量因生物种类的不同而有所差别。通常水生生物的含水量高于陆生生物。 [探究一]细胞中的水的含量 表乙：几种不同生物体中的含水量 生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物 含水量/% 97 80~85 78 65 90 60~80 新课讲授 [探究一]细胞中的水的含量 表丙：幼儿和成人体内的含水量 （3）分析表丙中幼儿和成人体内的含水量，能得出什么结论? 答案：生物体在不同的生长发育期含水量不同。 生长发育阶段 幼儿 成年(女) 成年(男) 质量分数/% 77 52~58 60~65 新课讲授 [探究一]细胞中的水的含量 表丁：同一生物体不同组织、器官的含水量 （4）分析表丁中同一生物体不同组织、器官的含水量，能得出什么结论? 答案：同一生物个体不同组织、器官的含水量不同。 组织器官 牙齿 骨髓 骨骼肌 心脏 血液 质量分数/% 10 22 76 79 83 二、细胞中的水的作用 新课讲授 新课讲授 （1）请同学们阅读课本P21，总结细胞中水的存在形式、定义与含量 答案：水在细胞中以两种形式存在，绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动，叫作自由水，含量为95.5%；一部分水与细胞内的其他物质相结合，叫作结合水，含量为4.5%。 [探究二] 细胞中的水的作用 （2）请同学们学习课本P20第1、2段，概括水的五大生理作用。 答案：水的五大生理作用：构成细胞的重要成分；良好的溶剂；参与生化反应；提供液体环境；运输物质。 新课讲授 [探究二] 细胞中的水的作用 形式 自由水 结合水 概念 细胞中绝大部分的水呈游离状态，可以自由流动 与细胞内的其他物质相结合的水 功能 ①细胞内的良好溶剂； ②参与生物化学反应； ③为细胞提供液体环境； ④运送营养物质和代谢废物 是细胞结构的重要组成部分 三、水为什么能成为良好的溶剂 新课讲授 新课讲授 （1）结合水的组成及特性，解释水为什么能成为良好的溶剂。 [探究三] 水为什么能成为良好的溶剂 答案：含氢键，容易断裂也容易形成。 新课讲授 （2）结合氢键的形成及特点，说明水分子为什么具有流动性? [探究三] 水为什么能成为良好的溶剂 答案：氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。 新课讲授 （3）水的哪一特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要? [探究三] 水为什么能成为良好的溶剂 答案：作为良好的溶剂，可以参与生物化学反应等。 四、水的特点 新课讲授 新课讲授 答案：自由水；结合水 请思考： （1）晒干葵花籽与炒干葵花籽的过程中，葵花籽失去的主要是什么形式的水? [探究四]水的特点 细胞中的自由水和结合水，在一定条件下是可以相互转化的，二者在细胞中的含量是可变的。 （2）新鲜植物种子和干种子相比较，谁的新陈代谢相对更旺盛? 答案：新鲜种子 新课讲授 答案：同体积的水 （3）同体积的水和同体积的果汁放入冰箱中，谁先结冰? （4）自由水含量高的植物体与自由水含量低的植物体相比，谁的抗旱、抗寒、抗盐碱能力更强? 答案：自由水含量低的植物体 [探究四]水的特点 新课讲授 小结：自由水与结合水的含量比值越高，生物的代谢越旺盛，生长发育越快，其抗旱、抗寒性能相对越弱；自由水与结合水的含量比值越低，生物的代谢越缓慢，生长发育越迟缓，其抗旱、抗寒性能相对越高。 [探究四]水的特点 五、细胞中的无机盐 新课讲授 [探究五]细胞中的无机盐 新课讲授 当你点燃一粒小麦种子，待它烧尽时可见到一些灰白色的灰烬，这些灰烬就是小麦种子里的无机盐。除此之外人和动物体内也含有无机盐。 新课讲授 阅读课本P21“细胞中的无机盐” 请回答： （1）无机盐的存在形式是什么? 答案：大多数以离子的形式存在，例如，Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、Cl-，S、P、HC等；少数以化合物形式存在。 [探究五]细胞中的无机盐 新课讲授 阅读课本P22文本及“思考·讨论”中的叶绿素分子和血红素分子局部结构简图 请回答： (1)有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血? 答案：Fe是构成血红素的元素 [探究五]细胞中的无机盐 新课讲授 (2)植物体缺Mg会影响光合作用，为什么？ 答案： Mg是构成叶绿素的元素 [探究五]细胞中的无机盐 新课讲授 （3）缺Fe会导致贫血与缺Mg会影响光合作用，说明细胞中的无机盐有什么功能? 答案：无机盐是细胞中某些重要化合物的重要组成成分。 （4）哺乳动物血钙浓度过低时会抽搐，说明无机盐有什么功能? 答案：无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。 [探究五]细胞中的无机盐 新课讲授 （5）人生病输液时，所输入的生理盐水的质量分数是多少？用高于或低于此质量分数的盐水可以吗？为什么？这说明无机盐有什么功能？ 答案：0.9%；不可以；高于这个质量分数细胞会失水皱缩，低于这个质量分数细胞会吸水膨胀。说明无机盐可以维持细胞的形态。 （6）人的血浆中，NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20倍。当血浆中NaHCO3的含量减少时，会造成酸中毒；当血浆中的H2CO3含量减少时，则造成碱中毒。这说明无机盐具有什么功能? 答案：无机盐能够维持细胞的酸碱平衡。 [探究五]细胞中的无机盐 新课讲授 小结：无机盐的功能 功能一：无机盐是一些化合物的重要组成成分。 功能二：可以维持细胞和生物体的生命活动。 功能三：无机盐调节渗透压，维持细胞形态。 功能四：无机盐可以维持细胞的酸碱平衡。 [探究五]细胞中的无机盐 六、联系生活，理解水和无机盐的作用 新课讲授 [探究六]联系生活，理解水和无机盐的作用 新课讲授 资料1：对病人进行输液时，一般用质量分数为0.9%的NaCl溶液作为药物的载体，原因是什么? ①等渗性 0.9%的NaCl溶液是等渗溶液，其渗透压与人体血浆的渗透压相近，这意味着它不会引起细胞内外水分的显著移动，从而避免了细胞脱水或过度吸水的情况。 ②维持细胞功能 使用等渗溶液可以保持细胞膜的稳定性和细胞内的正常代谢，避免细胞肿胀或萎缩，确保细胞功能的正常运作。 新课讲授 资料2：贫血患者除了补铁以外，还应该多吃一些含蛋白质丰富的食物，为什么? ①铁转运蛋白 铁的吸收和运输需要特定的蛋白质，如转铁蛋白（transferrin）和铁蛋白（ferritin）。这些蛋白质负责将铁从肠道吸收进入血液循环，并将其运输到身体各个部位。 ②血红蛋白合成 血红蛋白是红细胞中的一种重要蛋白质，负责携带氧气。铁是血红蛋白的一个重要组成部分，而蛋白质则是血红蛋白的基本结构单元。因此，充足的蛋白质摄入有助于血红蛋白的合成和铁的利用。 [探究六]联系生活，理解水和无机盐的作用 新课讲授 资料3：人长期缺钙会导致抽搐，缺碘会导致甲状腺肿大，那么，无机盐的摄入是否越多越好? 否，碘摄入过多，容易引起甲亢，盐的摄入适量最佳。 [探究六]联系生活，理解水和无机盐的作用 新课讲授 水对生命如此重要，那么我们现在的水资源状况怎样呢？面对现状我们应该怎么做？ [探究六]联系生活，理解水和无机盐的作用 新课讲授 提示： ①当前水资源状况 水资源短缺 水质污染 生态系统破坏 ②应对措施 提高水资源利用效率 加强水质保护 推动水资源管理 提高公众意识 [探究六]联系生活，理解水和无机盐的作用 核心归纳 新课讲授 1.自由水与结合水的相互转化 (1)条件：自由水 结合水。 (2)实例 ①烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。 ②水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。 核心归纳 新课讲授 2.自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系 (1)图示 (2)曲线 核心归纳 新课讲授 (3)在生产中的应用 ①种子萌发时，需要吸收水分增加自由水含量。 ②种子储存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长储存时间。 ③越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。 核心归纳 新课讲授 3．细胞中的无机盐 （1）存在形式和含量 核心归纳 新课讲授 （2）无机盐的生理功能 生理功能 举例 组成某些复杂化合物 ①Mg是构成叶绿素的元素； ②Fe是构成血红素的元素； ③P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分 维持细胞和生物体的生命活动 ①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等； ②哺乳动物血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状 维持生物体内的平衡 ①渗透压的平衡；②酸碱平衡 核心归纳 新课讲授 4．常见无机盐的作用与缺乏症 种类 作用 缺乏时引起的症状 Fe2＋ 构成血红素的元素 缺铁性贫血症 Mg2＋ 构成叶绿素的元素 植物叶绿素合成受阻，影响光合作用 Zn2＋ 很多酶的组成成分 生长发育不良，生殖腺功能受影响 Ca2＋ 骨骼、牙齿的重要组成成分 骨骼畸形，抽搐等 I－ 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大，呆小症 B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺B时，“花而不实” Na＋ 维持神经、肌肉细胞的兴奋性等 神经、肌肉细胞的兴奋性降低，肌肉酸痛、无力等 人们普遍认为，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水。下列关于水的说法，错误的是（ ） A.水是极性分子，带电分子(或离子)易与水结合，因此水是一种良好的溶剂 B.氢键的存在，使水可以缓解温度的变化，有利于维持生命系统的稳定性 C.结合水主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，是细胞中水的主要存在形式 D.种子萌发时结合水与自由水的比值减小，细胞代谢增强 【练习1】 当堂训练 C 水在植物的生命活动中具有重要作用。风干的种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动，使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如图所示。下列叙述错误的是(　　) A.经阶段Ⅰ吸水后，种子中的水主要是以自由 水的形式存在 B.风干的小麦种子中只有结合水，没有自由水 C.胚生长过程中，结合水/自由水的比值较风干 种子中小 D.一定时间内，随着小麦种子萌发时间的延长，吸水量不断增加 【练习2】 当堂训练 B 下列关于无机盐的叙述，不正确的是(　　) A.缺铁性贫血是由体内缺乏铁，不能合成血红素引起的 B.镁是构成叶绿素的成分之一，缺镁会影响光合作用的进行 C.患急性肠胃炎的病人脱水时只需要补充体内丢失的水分 D.碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘 【练习3】 当堂训练 C 苹果含有微量元素Zn，而Zn是构成与记忆力息息相关的核酸和蛋白质不可缺少的元素，儿童缺Zn会导致大脑发育不良，因此苹果又称为记忆之果。这说明无机盐离子(　　) A.对维持酸碱平衡有重要作用 B.对维持细胞形态有重要作用 C.对调节细胞内的浓度有重要作用 D.对维持生物体的生命活动有重要作用 【练习4】 当堂训练 D 图甲表示几种生物体内的含水量，图乙表示人体内有关组织或器官的含水量。对图中数据分析，可以得出的结论是(　　) ①构成生物体的成分中水的含量最多　②生物体的含水量与生物的生活环境密切相关　③代谢旺盛的组织或器官含水量较多　④组织或器官的形态结构差异与水的存在形式相关 A.①②③④ B.仅①②③ C.仅①② D.仅① 【练习5】 当堂训练 A “焦边”是由缺钾所引起的植物叶片边缘出现枯黄色的现象。请完善实验步骤探究小麦“焦边”是由缺钾导致的，准备以下材料用具：若干株长势基本相同的小麦幼苗、浓度相同的全素培养液、缺钾全素培养液等。 (1)实验步骤： ①取两只广口瓶，编号为甲、乙。在甲瓶加入100 mL的全素培养液，向乙瓶中加入 ； ②将 分别栽种在甲、乙培养瓶中； ③在相同且适宜的条件下培养一段时间，观察_______________________ 。 【练习6】 当堂训练 100 mL缺钾全素培养液 长势基本相同的小麦幼苗随机均分为两组 小麦叶片是否出现“焦边”现象 (2)实验结果与结论： ①若甲瓶的小麦幼苗正常生长， ，则说明小麦叶片“焦边”是由缺钾引起的； ②若 ，则说明小麦叶片“焦边”不是由缺钾引起的。 (3)通过实验证实“焦边”是由缺钾导致的，为增强实验的说服力，在上述实验的基础上如何改进完善？ 【练习6】 当堂训练 乙瓶的小麦叶片出现“焦边”现象 甲、乙瓶中的小麦均未出现“焦边”现象 可以在缺钾全素培养液中加入钾，观察小麦叶片生长是否恢复正常。 清朝扬州八怪之一的郑板桥有诗云：“东北人参凤阳梨，难及潍县萝卜皮。”潍县青萝卜甜脆多汁，稍有辣味，膳食纤维丰富，具有较高的营养价值和保健功能。请回答下列问题： (1)青萝卜细胞中含量最多的化合物是____，青萝卜种子萌发初期，结合水与自由水的比值_____(填“上升”“不变”或“下降”)。 (2)青萝卜甜脆多汁，是由于含水量较高，糖类等多种物质溶解于水中。水作为良好溶剂的原因是 。青萝卜有助于消化，原因是其含有较多的膳食纤维。 (3)在青萝卜生长发育过程中，需要供给足够的营养，如果钾供应不足，叶片边缘变褐色，肉质根不能正常膨大，这说明无机盐具有 的功能。 【练习7】 当堂训练 水 下降 水是极性分子，带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合 维持细胞和生物体的正常生命活动 课堂小结 作业布置 1.完成学案后的核心素养专练。 谢谢大家 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $$