1、第 2 节 细胞中的无机物学有目标新课程标准必明1说出水在细胞中的存在形式和作用。2说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。记在平时核心语句必背1水是细胞中的良好溶剂，又是细胞结构的重要组成成分。2无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分，对于维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。理清主干知识一、细胞中的水(1)在构成细胞的各种化学成分中，水一般占。60%95%(2)生物种类不同，含水量。不同(3)生物体在不同的生长发育期，含水量。不同1水的含量2水的特性(1)水是极性分子，带正电荷与带负电荷的分子容易与水结合，因此，水是。良好的溶剂(2)水分子之间形成氢键，氢键较弱，易断裂，易形成，使水保
2、持液体状态，具有。流动性(3)氢键的存在使水具有较高的，使水的温度相对不易发生改变。比热容3水的存在形式和功能存在形式自由水结合水含义细胞中绝大部分以游离的形式存在，是可以_的水与细胞内_相结合的水功能细胞内的_是细胞结构的重要组成成分参与_为细胞提供_环境运送_和代谢废物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%自由流动良好溶剂生物化学反应液体营养物质其他物质二、细胞中的无机盐 存在形式大多数无机盐以_形式存在，少数以化合物形式存在含量占细胞鲜重的_功能维持细胞和生物体的生命活动，如哺乳动物血液中_含量太低，会出现抽搐等症状维持细胞的_平衡组成细胞结构，如磷酸钙是组成骨骼
3、的主要成分1%1.5%钙离子酸碱离子诊断自学效果1判断下列叙述的正误(1)生物体的含水量与生物的生活环境密切相关()(2)种子储存前，晒干是为了减少自由水含量，降低种子的代谢速率，以延长寿命()(3)生物体内，无机盐均以离子形式存在()(4)无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动()(5)水和无机盐都不能作为细胞的能源物质()2“绵绵的春雨润醒了小草，润绿了杨树，润开了报春花。”下列各图为植物在复苏过程中，细胞中自由水与结合水相对含量变化的曲线图，其中表示正确的是()解析：植物在复苏过程中新陈代谢增强，自由水相对含量上升，结合水相对含量下降。答案：B 3某人近来脸色苍白、四肢无力，总
4、是感到头昏眼花，到医院里进行血常规化验，医生发现其血红蛋白含量减少。如果你是医生，除了对他进行药物治疗外，还应建议他在饮食上补充下列哪种食品()A含糖较多的食品 B含铁丰富的食品C含钙丰富的食品D含锌丰富的食品解析：糖类是能源物质，不会影响血红蛋白的含量；血红蛋白的合成需要铁离子的参与，血红蛋白减少很可能是缺少铁，所以应多补充含铁丰富的食品；含钙少会引起抽搐；锌参与代谢但不影响血红蛋白的形成。答案：B 4运动型饮料可为人体提供水和无机盐。下列有关生物体内水和无机盐的叙述中，错误的是()A生物体内的生化反应必须在水中进行B自由水参与体内营养物质和代谢废物的运输C某些无机盐是组成磷脂、RNA 和纤
5、维素的必需成分D无机盐在细胞内的含量很少，主要以离子形式存在，具有维持机体渗透压、酸碱平衡和正常生命活动的功能解析：生物体的生命活动离不开水，生化反应必须在水中进行；参与体内营养物质和代谢废物运输的是自由水；构成纤维素的元素是 C、H、O，不含无机盐；无机盐在生物体内的含量虽少，但对维持机体的渗透压、酸碱平衡和正常生命活动都有重要作用。答案：C 新知探究一 细胞中的水在探究中学水是生命之源，没有水就没有生命，请结合下列材料探究水的含量和功能。表 1 不同生物体中水的含量生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等植物水的含量(%)9780857865906080表 2 人体中几种不同器官或组织中水的含量组织
6、、器官牙齿骨骼骨骼肌心肌血液水的含量(%)10227679831水含量的分布规律(1)表 1 说明：不同生物体内含水量，一般水生生物体内的含水量比陆生生物_。(2)表 2 说明：同一生物体内，的含水量，一般代谢旺盛的组织、器官含水量_。不同不同器官不同多多(3)心脏与血液含水量相当，为什么器官形态不同？提示：自由水与结合水的比例影响组织、器官的形态。心脏和血液含水量相当，但心脏中结合水含量相对较高，血液中自由水含量相对较高，因此心脏呈坚实形态，血液呈液态。2水的存在形式和作用图中 A、B 表示水在细胞中的两种存在形式，结合图回答问题：(1)A 表示，这部分水在细胞中以的形式存在，可以自由流动，
7、细胞中的水绝大多数以该种形式存在。其作用是：_。自由水游离细胞内的良好溶剂；参与生化反应；为细胞提供液体环境；运送营养物质和代谢废物(2)B 表示，这部分水在细胞内与相结合，是细胞结构的重要组成成分。(3)种子晾晒失去的水是_(填字母)，种子烘烤失去的水是_(填字母)。(4)在组织中，水的存在状态与组织和器官的形态直接相关，如血液呈液态是因为其中水分主要为_(填字母)；骨骼肌为固态是因为其中的水分主要为_(填字母)。结合水其他物质ABAB(5)自由水与结合水的关系在一定条件下自由水和结合水可相互转化。在活细胞内正常的温度范围内，降低温度，_(填字母)会转化为_(填字母)；反之，升高温度，_(填
8、字母)会转化为_(填字母)。BABA二者的相对含量(自由水/结合水)影响生物组织的代谢速率。代谢活动旺盛，细胞内_(填字母)含量高(自由水与结合水比值_)；代谢活动下降，抗逆性增强，细胞中_(填字母)含量高(自由水与结合水比值_)。AB大小(1)将收获的种子晒干，降低自由水的含量，使代谢减弱，有利于种子的长期保存。(2)干种子萌发前，需要吸收水分，增加自由水的含量，使代谢逐渐增强。(3)越冬作物减少灌溉，降低自由水含量，提高对低温的抗性水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系在应用中悟典例 1 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，下列有关叙述错误的是()A水生生物的含水
9、量一般比陆生生物多B代谢旺盛的组织或器官含水量一般较高C生物体内含量最多的物质是水D血液中自由水与结合水之比大于 1，而心脏中则相反解析 水生生物的含水量一般高于陆生生物的含水量；代谢旺盛的器官含水量一般较高；水是生物体中含量最多的物质；通过图示无法得出各器官中自由水与结合水的比例关系，但在生物体中自由水的含量要高于结合水的含量。答案 D典例 2 水是生命之源，生命活动离不开水。水在生物体内的主要作用不包括()A是细胞的组成成分B参与营养物质、代谢废物的运输C储藏能量D参与生物体内的化学反应解析 结合水是细胞的重要组成成分；参与营养物质和代谢废物的运输是自由水的功能；不论是自由水还是结合水，都
10、不储存能量；自由水可以作为反应物参与细胞内的化学反应。答案 C在训练中评1判断下列叙述的正误(1)沙漠中的仙人掌体内水分含量非常少，也能很好地生长()(2)新鲜幼嫩的植物组织细胞中只含有自由水，代谢旺盛()(3)水分在细胞内不参与细胞结构组成()(4)参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水()(5)自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大()(6)水是细胞结构的组成成分之一()(7)不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大()解析：(1)仙人掌体内储存水分较多。(2)代谢旺盛的细胞比代谢强度低的细胞自由水含量高。(3)结合水是细胞结构的重要成分。(5)自由水与结合水的比例越高，新陈代谢越强。
11、(7)不同细胞内自由水与结合水的比例差异可能会很大。2(2019延边汪清中学检测)当生物体新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物体内()A结合水与自由水的比值与此无关B结合水与自由水的比值会降低C结合水与自由水的比值会升高D结合水与自由水的比值不变解析：当生物新陈代谢旺盛，生长迅速时，自由水与结合水的比值高。结合水/自由水的值与细胞新陈代谢强弱密切相关，A 错误；结合水/自由水的值降低，生物新陈代谢旺盛，生长迅速，B 正确；结合水/自由水的值升高，生物新陈代谢减弱，生长缓慢，C 错误；当生物新陈代谢旺盛，生长迅速时，结合水与自由水的比值会降低，D 错误。答案：B 新知探究二 细胞中的无机盐在探究中学无
12、机盐在细胞中的含量仅为 1%1.5%，但却有着重要的作用，请结合下列材料分析无机盐的有关知识。1阅读下列材料，回答有关问题材料一 一种叶绿素和血红素的局部分子结构简图材料二 足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐，原因是随着汗液丢失了大量钙离子；硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长，缺少硼时常导致“花而不实”。材料三 生理盐水(质量分数为 0.9%的 NaCl 溶液)是指与哺乳动物血液和淋巴等渗的无机盐溶液，人体的红细胞在生理盐水中保持原有的形态，如果放到清水里，细胞吸水涨破。材料四 人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液 的 酸 碱 度，人 体 血 液 中 存 在H2CO3/NaHCO3、
13、NaH2PO4/Na2HPO4 等酸碱缓冲物质，可以缓冲体液酸碱度的变化。(1)材料一说明：无机盐是。叶绿素分子的基本组成元素有，血红素分子的基本组成元素有。(2)材料二说明：无机盐对有着重要的意义。(3)材料三说明：无机盐能调节人体的，维持细胞的。(4)材料四说明：无机盐对于维持人体内环境的相对稳定具有重要作用。某些化合物的重要组成成分C、H、O、N、MgC、H、O、N、Fe维持生物体的正常生命活动渗透压正常形态酸碱平衡2填写下列元素缺乏症，体会无机盐的功能(1)人体缺_，会患贫血症；幼年缺钙会患，成年缺钙会患；幼年缺_会患呆小症，成年缺碘会患(大脖子病)。(2)植物的生长需要多种无机盐，其
14、中需要最多的是，缺少某种无机盐，植株会出现相应的症状。植物缺_：植株矮小，下部叶片首先缺绿变黄，逐步向上扩展，叶片薄而黄。缺_：植物生长受到抑制，植株矮小，下部叶片发暗呈紫红色，开花迟，花亦小。缺_：光合作用显著下降，茎秆细瘦，叶的尖端和边缘变黄直至枯死，严重时会使大部分叶片枯黄。佝偻病骨质疏松症地方性甲状腺肿氮、磷、钾NPK碘铁无机盐的存在形式和功能特点(1)无机盐的存在形式绝大多数以离子形式存在。细胞中含量较多的阳离子有：Fe2、Mg2、Na等；阴离子有：Cl、SO24 等。少量以化合物形式存在。如 Fe2是合成血红素的原料，Mg2是合成叶绿素的原料等。(2)无机盐的功能特点无机盐在生物体
15、内需保持一定的量，缺失和过多都不行。如哺乳动物的血液中，如果 Ca2的含量太低，会出现抽搐等症状；如果 Ca2的浓度过高，则会患肌无力等疾病。在应用中悟典例 3 下列与无机盐的功能无关的是()A是细胞中的能源物质之一B是某些复杂化合物的重要组成成分C能维持生物体的生命活动D能维持细胞的酸碱平衡解析 无机盐不是能源物质；无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分；无机盐能维持生物体的生命活动；无机盐能维持细胞的酸碱平衡。答案 A典例 4 医生给病人输液时，常把药剂溶解于生理盐水(0.9%的 NaCl 溶液)中，而不是溶解于蒸馏水中。这是因为()A无机盐在生物体的生命活动中是不可缺少的B蒸馏水不含营养物
16、质C蒸馏水可增大细胞中自由水比例，使细胞代谢加快，加剧病情D生理盐水能维持人体细胞生活环境的稳定状态，防止细胞过度吸水或失水解析 0.9%的生理盐水的渗透压，正好与人体细胞生活的液体渗透压相等，在此液体环境中细胞不会因失水或吸水而变形。答案 D在训练中评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 pHD提供能量解析：液泡内的各种矿质离子等能够参与调节细胞液的渗透压，盐生植物液泡中储存大量的 Na，增大了细胞液的渗透压，使细胞吸水能力增强。答案：A 4下图是一种叶绿素分子(左)和
17、血红素分子(右)的局部结构简图，下列说法错误的是()A合成叶绿素和血红蛋白分别需要 Mg2和 Fe2B植物体缺 Mg2会影响光合作用C人体缺 Fe2会影响血红素对氧的运输DMg 和 Fe 分别存在于植物和动物细胞中解析：Mg2是叶绿素的重要组成成分，叶绿素是光合作用必需的色素；而 Fe2是血红素的组成成分，缺乏 Fe2就会影响红细胞的功能；Fe 和 Mg 在动物和植物细胞中都有。答案：D 探究 探究植物必需无机盐的实验设计思路理解深一点探究某一种无机盐是否为植物必需无机盐，一般利用溶液培养法，具体设计思路如下：(1)对照组：植物完全培养液正常生长。(2)实验组实验组加入 X 盐的目的是二次对照
18、，使实验组前后对照，以增强说服力。难度加一点典例 为了确定某元素是否为植物的必需元素，应采取的方法是()A检测正常叶片中该元素的含量B分析根系对该元素的吸收过程C分析环境条件对该元素吸收的影响D观察含全部营养元素的培养液中，去掉该元素前后植株的生长发育状况解析 判断某元素是否为必需元素，通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中，除去某种元素，然后观察植物的生长发育情况：如果植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的；如果植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状)，且只有补充了该种元素(其他元素无效)后，植物的生长发育才能恢复正常(症状消失)，则说明该元素是植物所必需的元素。答案 D训练
19、难一点设计一个实验证明镍盐是植物生活所必需的无机盐，根据提供的实验材料用品，完成实验步骤，并得出相应的结论。(1)材料用品：完全培养液甲，缺镍的完全培养液乙，适当的固定材料，广口瓶若干，长势相似的玉米幼苗，含镍的无机盐。(2)方法步骤：取两个洁净的广口瓶编号 A、B，并向 A 瓶中加入一定量的完全培养液甲，向 B 瓶中加入_。取_平均分为两组，将其中一组放入 A 瓶中，另一组放入 B 瓶中。将两广口瓶置于_的条件下培养一段时间，观察_。(3)实验结果及结论：A 瓶中_；B 瓶中_。说明_。(4)为进一步验证镍盐一定是必需的无机盐，还应增加的实验步骤是_。解析：根据实验目的，本实验的自变量是营养液中镍的有无，其他条件均应相同且适宜。溶液培养法可以用来判定某元素是否为必需元素，运用对照原则，将玉米幼苗随机分为两组，分别放在含镍和不含镍的完全培养液中培养，观察实验结果，对结果进行分析，得出结论。答案：(2)等量的缺镍的完全培养液乙 长势相似的玉米幼苗 相同且适宜 玉米幼苗的生长状况(3)玉米幼苗生长正常 玉米幼苗不能正常生长 镍盐是植物生活所必需的无机盐(4)向 B 瓶中添加镍盐，观察玉米幼苗能否恢复正常生长 “课时双测过关”见“课时双测过关(四)”(单击进入电子文档)谢 观 看THANK YOU FOR WATCHING谢