必修1 分子与细胞《第2章 细胞的化学组成 第2节 组成细胞的无机物 一 水》优秀教案

必修1 分子与细胞《第2章 细胞的化学组成 第2节 组成细胞的无机物 一 水》优秀教案

【知识网络】

【综合释疑】

(一)各种元素相关知识归纳

1.化学元素的功能：参与生物体物质的组成或能影响生物体的生命活动。

N：就植物而言，N主要是以铵态氮(NH4+)和硝态氮(NO2-,NO3-)的形式被植物吸收的。N是叶绿素的成分，N是可重复利用的元素,参与构成的重要物质有蛋白质、核酸、ATP、NADP+。

P：参与构成的物质有核酸、ATP、NADP+等,植物体内缺P，会影响到DNA的复制和RNA的转录,P还参与植物光合作用和呼吸作用中的能量传递过程，因为ATP和ADP中都含有磷酸。P对生物的生命活动是必需的。

Fe：是血红蛋白的成分，铁在植物体内是一种不可以重复利用的矿质元素。 铁在植物体内的作用主要是作为某些酶的活化中心,如在合成叶绿素的过程中，有一种酶必须要用铁离子作为它的活化中心，没有铁就不能合成叶绿素而导致植物出现失绿症，但发病的部位与缺Mg是不同的，是嫩叶先失绿；

I：是甲状腺激素合成的原料；

Mg：是叶绿素的构成成分；

B：能促进花粉的萌发和花粉管的伸长,有利于受精作用；

Zn：有助于人体细胞的分裂繁殖,促进生长发育,大脑发育和性成熟。对植物而言,Zn是某些酶的组成成分,也是酶的活化中心。

Na：是维持人体细胞外液的重要无机盐,缺乏时导致细胞外液渗透压下降,并出现血压下降,心率加快,四肢发冷甚至昏迷等症状。

K：在维持细胞内液渗透压上起决定性作用,还能维持心肌舒张,保持心肌正常的兴奋性,缺乏时心肌自动节律异常,导致心律失常。

Ca：是骨骼的主要成分,钙离子对肌细胞兴奋性有重要影响,血钙过高兴奋性降低导致肌无力,血钙过低兴奋性高导致抽搐, 钙离子还能参与血液凝固，血液中缺少钙离子血液不能正常凝固。

2.化学元素中同位素示踪元素的利用（同位素标记法）：例如光合作用中，用氧的同位素18O分别标记参加反应的水和二氧化碳，研究光合作用中释放出的氧到底是来自水，还是来自二氧化碳；噬菌体侵染细菌的实验中用同位素35S、32P作标记，证明噬菌体中DNA是遗传物质等。

(二)水的相关知识归纳

1.水的存在

(1)细胞中的水：水是活细胞含量最多的化合物，约占细胞鲜重的80%～90%，在干种子和休眠时的种子中含水量较少。水在细胞中以结合水和自由水两种形式存在，结合水在细胞中与某些大分子(如蛋白质)结合，自由水存在于多种细胞器(如线粒体、叶绿体、液泡等)和细胞质基质中。实际上结合水与自由水之间没有明确的界限。

特别提醒：自由水含量的多少决定细胞的代谢强度, 细胞中“自由水/结合水”的比值越大，新陈代谢越旺盛, 但抗性越弱；反之，则代谢减弱，但抗性增强。

(2)细胞外液中的水：多细胞植物的细胞间隙，各种分泌物(如某些浆汁等)和多细胞动物的内环境，分泌物(如消化液,泪液等)，排泄物(如尿液、汗液等)等。

(3)生态环境中的水：大气，水体。土壤等非生物环境中都含有水。

2.水的功能

(1)生物体内的水 结合水:细胞或生物体结构的组成成分；自由水:a.细胞内的良好溶剂,起运输代谢物质的作用。b.新陈代谢的反应物：有氧呼吸等许多生化反应需要水参与等。c.维持细胞及生物体的固有形态。 d.调节生物的体温：水具有很高的汽化热和比热容,又有较高的导热性,因此利于生物体体温的稳定和避免被炎热夏季的阳光灼伤。e.水的其他功能: 水分子的极性强，能使溶解于其中的许多物质解离成离子,利于生化反应的进行。水还具有润滑作用。

(2)生态环境中的水——生态系统结构的组成成分

3.生物体内水分的来源、利用与产生