2020-2021学年人教版必修一细胞中的无机物
教案
内容标准要求核心素养对接学业质量水平
1.简述水在细胞中的存在形式和重要作用。
2.简述无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。
1.生命观念——通过对组成细胞的水和无
机盐的学习，建立生命物质性的观点。
水平一2.科学思维——通过概括水与细胞代谢的
关系形成科学的思维方式。
水平二3.科学探究——通过探究无机盐功能的技
能训练培养科学探究能力。
水平二研读教材·梳理探究
细胞中水的存在形式和功能
———————————————知识梳理———————————————细胞中的水
1.水的含量特点
某些水生生物含水量可达97%以上。
(1)含量：一般来说，水是细胞中含量最多的化合物，约占60%～95%。
(2)生物种类不同，含水量不同，如水生生物含水量多于陆生生物。
2.水的存在形式和作用
项目自由水结合水
形式在细胞中以游离的形式存在与细胞内其他物质相结合含量约占95.5% 约占4.5%
作用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成分，细
胞中结合水含量与细胞抗性呈正
相关
———————————————素养提升———————————————科学思维——细胞中水的存在形式和功能
(1)如图表示无机物在生物体内含量的变化，请回答：
①上图中可表示细胞代谢强度随自由水与结合水比值变化的曲线是________。
②上图中可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线是________。
提示①b②a
(2)自由水和结合水的功能与温度的关系
提示①自由水②结合水③自由水与结合水可相互转化
[典例1]幼小植物体内自由水与结合水的比值不断增大时，植物体内新陈代谢活跃，生长迅速；自由水与结合水的比值不断减小时，植物体内的新陈代谢减弱，生长缓慢。
下列解释正确的是()
①结合水是细胞内的良好溶剂②结合水参与某些代谢反应③自由水是各种代谢活动的介质④自由水参与某些代谢反应
A.①②
B.②③
C.③④
D.①④
解析自由水是细胞内的良好的溶剂，营养物质和代谢废物可溶解在自由水中运输，自由水还参与其他代谢过程，因此自由水与结合水的比值增大时，代谢加快。
答案 C
[变式训练1]水是生物体内物质运输的主要介质，这是因为()
A.水是良好的溶剂
B.水是细胞内某些生化反应的产物
C.水能缓和温度的变化
D.水是某些复杂化合物的组成成分
解析水是极性分子，所以凡是有极性的分子或离子都易溶于其中。
水作为溶剂，分布在细胞内的液体、血浆等人和动物的体液及植物的汁液中。
水是细胞内某些生化反应的产物，结合水是某些复杂化合物的组成成分，由于水分子之间的氢键，水可以缓和温度的变化，但B、C、D三项所述功能不是水成为生物体内物质运输主要介质的原因。
答案 A
联想质疑
★水分子之间靠氢键结合示意图
不同情况下细胞含水量的高低
1)生物种类：水生生物含水量>陆生生物含水量。
2)生长发育阶段：幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分
3)组织器官种类与代谢程度：牙齿<骨骼<血液。
★自由水含量多，生物体代谢旺盛，但抗逆性较弱。
【概括归纳】
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：
细胞若失去结合水或自由水，哪一个会导致细胞死亡？
提示：结合水。
细胞中的无机盐———————————————知识梳理———————————————细胞中的无机盐
1.存在形式和含量
2.生理功能(连线)
[典例2]下列关于无机盐的叙述，正确的是()
A.人体内的甲状腺激素含有I元素
B.哺乳动物血液中Ca2＋浓度过高会发生抽搐
C.光合色素都含有Mg元素
D.Fe3＋是血红蛋白的主要成分
解析哺乳动物血液中Ca2＋浓度过低会发生抽搐，B错误；类胡萝卜素不含有镁元素，C错误；Fe2＋是血红蛋白的主要成分，D错误。
答案 A
[变式训练2]下图为一种叶绿素分子和血红蛋白分子局部结构简图，请思考：
叶绿体中含四种色素，其中叶绿素(2种)含Mg2＋，另两种色素(类胡萝卜素)不含Mg2＋
(1)上述实例表明无机盐在哪些方面的重要功能？
答案该实例表明某些无机盐是构成细胞内许多化合物的重要成分。
(2)有一种贫血症叫缺铁性贫血，为什么缺铁会导致贫血？
答案Fe2＋是血红蛋白的重要组成成分，缺铁会影响血红蛋白合成，而缺乏血红蛋白时将会导致贫血，此即缺铁性贫血。
【知识拓展】
探究A是否属于植物生长所必需的无机盐的实验操作
对照组：植物＋完全培养液―→正常生长
实验组：
联想质疑
★缺镁植物叶片无法合成叶绿素，叶片呈现黄色，不能进行光合作用。
【知识拓展】
常见元素缺乏病
缺I→人幼年患呆小症
成年患大脖子病
缺B→“花而不实”(油菜)
缺Zn→生长发育迟缓
缺Ca→骨质疏松，抽搐
缺P→植株矮小，叶片小且呈暗绿偏紫色
人体剧烈运动或高温作业时，会导致大量出汗，此时宜补充清水？还是淡盐水？为什么？
提示：宜补充淡盐水，因大量流汗时许多无机盐离子会随水分流失，补水时必须同时补适量盐方可维持人体细胞生活环境的相对稳定状态。
课堂小结
随堂检测
1.下列植物细胞中，结合水相对含量最大的是()
A.萌发的玉米种子
B.洋葱根尖细胞
C.休眠的大豆种子
D.苹果果肉细胞
解析休眠种子中已丧失大部分自由水，结合水相对含量最高。
答案 C
2.下列关于细胞中水分子的叙述错误的是()
A.只能以游离形式存在
B.是细胞鲜重中含量最多的成分
C.是细胞代谢活动的介质
D.是细胞中多种物质的溶剂
解析细胞中的水分子以自由水和结合水的形式存在，是细胞鲜重中含量最多的成分，其中自由水是细胞代谢活动的介质和细胞中多种物质的溶剂。
答案 A
3.乳酸亚铁口服液可以有效地治疗人类缺铁性贫血症，这是因为其中的Fe2＋进入人体后能()
A.调节血液的酸碱平衡
B.构成红细胞中的血红蛋白
C.调节血液的渗透压
D.促使更多红细胞的产生
解析Fe2＋是红细胞中血红蛋白的重要成分。
答案 B
4.细胞内的无机盐离子(如K＋、Ca2＋、H2PO－4等)的主要生理作用不包括()
A.是细胞结构物质之一
B.维持细胞形态
C.维持细胞正常的生理功能
D.维持细胞的酸碱平衡
解析组成细胞的结构物质，是化合态的无机盐的功能，不是离子态的无机盐的功能。
答案 A
5.“绵绵的春雨，是她润醒了小草，润绿了杨树，润开了报春花。
”此过程中，
细胞中自由水与结合水的相对含量变化表示正确的是()
解析随着复苏时间的延长，细胞中自由水/结合水的比值变大，才会导致细胞代谢水平提高。
答案 B。