1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。第2节细胞中的无机物一、细胞中的水1.水的含量:(1)生物体的含水量随着生物种类的不同而有所差别。(2)水是构成细胞的重要成分,也是活细胞中含量最多的化合物。2.水的存在形式及作用: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作用细胞内良好的溶剂;参与化学反应;为细胞提供液体环境;运送营养物质和代谢废物是细胞结构的重要组成部分3.水的结构特点:(1)水是极性分子,因此水是细胞内良好的溶剂。(2)水分子具有氢键,易于断裂和形成,使水具有流动性和较高的比
2、热容。4.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系:(1)细胞代谢方面:正常情况下,细胞内自由水比例越大,细胞的代谢就越旺盛。(2)抗逆性方面:结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。 降温时,我国北方多年生植物细胞中部分自由水可以转化为结合水,结合水的比例增大。二、细胞中的无机盐1.存在形式和含量:(1)存在形式:大多数以离子的形式存在。(2)含量:无机盐是细胞中含量很少的无机物。2.无机盐的功能:(连线) 小麦种子烧尽后的灰白色灰烬,就是小麦种子里的无机盐。某同学学习细胞中的无机物后,总结出以下结论:对于生命活动来说,自由水比结合水重要。细胞内结合水与自由水的比值,种子萌发时比休眠时
3、低。细胞中的无机盐全部以离子的形式存在。缺铁性贫血是因为体内缺乏铁,血红素不能合成。晒干种子,细胞中自由水减少,种子失去活性。你的判断:正确的结论有。足球是激烈的运动,运动员在比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象,你知道是什么原因吗?提示:运动员随着汗液的排出而丢失了大量Ca2+引起的。 P22 思考讨论问题:植物培养液中镁是一种重要的营养元素,植物缺镁会表现出如图叶片发黄的情况,试分析原因。提示:镁是叶绿素的组成成分,植物缺镁,叶绿素形成受阻,导致叶片发黄。学习任务一:细胞中水的存在形式及作用冬季随着气温的逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的变化,如可溶性糖含量增加、细胞代谢减弱等。在农业生产
4、上,有些植物如红薯往往在霜降后收获,因为“霜打”后的红薯格外“甜”。思考:“霜打”后的红薯格外“甜”,原因是什么?提示:温度降低,红薯中的淀粉分解为可溶性糖,可以结合更多的结合水,增强了红薯的抗寒能力;可溶性糖增加,红薯变得更甜。 (科学思维分析与归纳)1.生物体的含水量比较:(1)生物种类:水生生物陆生生物。(2)生长发育时期:幼儿时期成年时期老年时期;作物幼嫩部分作物成熟部分。(3)组织、器官种类和代谢程度:血液骨骼肌牙齿。2.自由水与结合水的相互转化:(1)条件。自由水结合水(2)实例。烘干种子时,部分结合水转化为自由水散失掉。北方冬小麦在冬天来临时,部分自由水转化为结合水。3.自由水与
5、结合水的比值与代谢、抗逆性的关系:探讨:请在下列坐标图中画出自由水与结合水的比值与代谢强度、抗逆性关系的变化曲线。提示:4.水在生产中应用的实例及原理:(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。5.自由水和结合水的功能验证:【易错陷阱】理解生物体内水分出现的两个误区(1)误认为水越多越好。水是生命之源,但并不是水越多越好,如长期浸泡在水中的陆生植物会因为氧气供应不足而死亡。(2)误认为晒干的种子不含自由水。晒干的种子失去自由水,并不是不含有自由水,而是自由水含量大幅度降
6、低。“夜来春雨润垂杨,春水新生不满塘。日暮平原风过处,菜花香杂豆花香。”下列各图为植物在春天复苏、生长过程中细胞中自由水与结合水相对含量变化的曲线图,则图示表示正确的是 ()【思维流程】【解析】选B。植物在复苏、生长过程中细胞新陈代谢活动逐渐增强,因此自由水相对含量升高,结合水相对含量降低。【题后反思】判断自由水、结合水比例变化的方法(1)看环境条件是否恶化,若环境条件恶化,则自由水相对含量下降,结合水相对含量上升。(2)看生命活动强度或状态的变化,若生命活动增强,则自由水相对含量上升,结合水相对含量下降。【典题加练】1.生命离不开水。下列关于水的叙述不正确的是()A.结合水是细胞结构的重要组
7、成部分B.血浆中的水大部分是自由水C.肌肉细胞内的水大部分是结合水D.自由水是细胞内的良好溶剂【解析】选C。一部分水与细胞内其他物质结合形成结合水,结合水是细胞结构的重要组成部分;自由水以游离的形式存在,可以自由流动,是细胞内的良好溶剂,血浆和肌肉细胞中大部分水都是自由水。2.(2021长沙高一检测)水是生命之源,下列关于生物体内水的叙述中错误的是()A.参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水B.越冬的植物细胞内结合水/自由水的比例上升C.水既是细胞代谢所需的原料,也是细胞代谢的产物D.失去自由水的种子不具有萌发的能力【解析】选D。自由水在细胞内可以自由流动,参与运输营养物质和代谢废物,A正确
8、;越冬的植物细胞内自由水含量减少,结合水/自由水的比例上升,B正确;水既是细胞代谢所需的原料,也是细胞代谢的产物,C正确;失去结合水的种子不具有萌发的能力,D错误。学习任务二:无机盐的存在形式及作用根据图中叶绿素和血红素分子的局部结构简图进行探究。思考:(1)缺Mg的植物会影响光合作用,原因是什么?提示:缺Mg使叶绿素的形成受到阻碍,进而影响光合作用。(2)缺Fe会导致人体表现出贫血症状,原因是什么?提示:缺Fe会导致血红素的合成障碍,运输O2功能降低从而引起贫血。 (科学思维归纳与总结)1.无机盐存在形式及作用的两点归纳:(1)无机盐并不都以离子的形式存在,如骨骼中的Ca以CaCO3的形式存
9、在。(2)无机盐在细胞内含量很低,但其作用非常重要,且需要保持一定的量,过少和过多都可能影响生命活动。2.无机盐参与构成的常见化合物:无机盐种类常见化合物N蛋白质、叶绿素、核酸P核酸、磷脂Mg叶绿素S含硫氨基酸Fe动物血红素I甲状腺激素探讨:酷暑季节,室外作业的工人会大量出汗,有同学认为工人应多喝纯净水以补充散失的水分。请结合所学知识,评价上述说法是否合理,并说出评价依据。提示:不合理。工人大量出汗排出水的同时,会排出过多的无机盐,从而导致体内的无机盐含量减少,而纯净水几乎不含无机盐。【易错陷阱】理解细胞中的无机盐出现的三个误区(1)误认为一种无机盐只可以构成一种化合物。一种无机盐可以参与构成
10、多种化合物,一种化合物可能需要多种无机盐参与构成。(2)误认为贫血一定是缺Fe造成的。动物缺Fe,会造成缺铁性贫血,但贫血不一定都是缺 Fe造成的,如某些红细胞功能异常的疾病。(3)误认为无机盐只以离子的形式存在。无机盐在生物体内大多数以离子形式存在,但也有化合物形式。【知识拓展】探究某种无机盐是否为植物必需元素的思路提醒:实验组加入X盐的目的是二次对照,使实验组前后对照,以增强说服力。已知Mn是许多酶的活化剂,例如其能激活硝酸还原酶,缺Mn的植物就无法利用硝酸盐,这说明无机盐离子()A.对维持细胞的形态和功能有重要作用B.对维持生物体的正常生命活动有重要作用C.对维持细胞的酸碱平衡有重要作用
11、D.对调节细胞内的渗透压有重要作用【思维流程】解答本题需突破以下两个关键点:【解析】选B。Mn能够激活硝酸还原酶,使硝酸盐发生化学变化,进而被植物体利用,这说明Mn对维持生物体的正常生命活动有重要作用。【题后反思】常见无机盐离子的作用(1)Mg2+、Fe2+和I-:构成复杂化合物。(2)HC:维持细胞酸碱平衡。(3)Na+和Cl-:维持细胞内外渗透压平衡。【典题加练】1.无机盐在细胞中含量虽然很少,但其作用巨大,下列关于无机盐的叙述中,正确的是()A.运动员的饮料中含钾、钠离子较多,主要与补充因大量出汗带走的钾、钠离子有关B.叶绿素分子含镁、血红素含亚铁,说明无机盐在细胞内主要是以化合物的形式
12、存在C.食用加碘盐时,碘含量越多越好D.同学们踢球时大量出汗导致钠离子含量降低,就会出现抽搐的症状【解析】选A。运动员的饮料中含钾、钠离子较多,主要与补充因大量出汗带走的钾、钠离子有关,A正确;叶绿素分子含镁、血红素含亚铁,说明无机盐是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分,而无机盐在细胞内主要以离子的形式存在,B错误;碘含量并不是越多越好,C错误;人体血液中的钙离子含量过低时,会出现抽搐的症状,D错误。2.为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素,应采用的方法是()A.检测正常叶片中该矿质元素的含量B.分析根系对该矿质元素的吸收过程C.分析环境条件对该矿质元素吸收的影响D.观察在完全培养液中去掉
13、该矿质元素前后植株生长发育状况【解析】选D。判断某种元素是否是植物的必需元素通常用溶液培养法。在人工配制的完全培养液中,除去某种矿质元素,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,植物的生长发育又恢复正常(症状消失),说明该元素是植物生长必需的矿质元素。3.设计一个实验检验镁盐为小麦生长必需的无机盐,根据提供的实验材料用品,完成实验步骤,并得出相应结论。(1)材料用品:完全培养液甲,缺镁的完全培养液乙,适当的固定材料,广口瓶若干,长势相似的小麦幼苗,含镁的无机盐。(2
14、)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_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_条件下培养一段时间,观察_。(3)实验现象:A瓶_,B瓶_。结论:_。(4)通过以上实验还不能完全证明镁盐为植物生长所必需的无机盐,应如何补充才能说明问题?_。【思维流程】【解析】根据实验目的,本实验的自变量是营养液中镁的有无,其他条件均应相同。溶液培养法可以用来判定某元素是不是必需元素,运用对照原则,将小麦幼苗随机分为两组,分别放在含镁和不含镁的培养液中培养,观察实验结果,对结果进行分析,得出结论。答案:(2)等量的缺镁的完全培养
15、液乙长势相似的小麦幼苗相同的适宜小麦幼苗的生长状况(3)小麦幼苗生长正常小麦幼苗不能正常生长镁盐是植物生长所必需的无机盐(4)再向B瓶中添加适量镁盐,观察小麦幼苗能否恢复正常生长1.(水平1概念检测)水和无机盐是细胞中重要的无机化合物。下列关于组成细胞的水和无机盐的叙述错误的是_。水是活细胞中含量最多的化合物烘干后的种子仍可以萌发衰老细胞中结合水的比例高无机盐主要以化合物形式存在Mg是构成血红素的重要元素【解析】选。水是活细胞中含量最多的化合物,正确;烘干种子会失去结合水,细胞结构破坏,无法再萌发,错误;衰老细胞中新陈代谢慢,结合水比例高,正确;无机盐主要以离子形式存在,错误;Fe是构成血红素
16、的元素,Mg是构成叶绿素的元素,错误。2.(水平1)(2021杭州高一月考)2021年3月22日是第二十九届“世界水日”,联合国确定2021年“世界水日”主题是“珍惜水、爱护水”。水对生物体生命活动发挥了重要作用,下列叙述错误的是()A.植物体内的水分参与营养物质的运输B.水是构成叶肉细胞的重要化合物之一C.水可作为细胞内化学反应的反应物D.同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同【解析】选D。植物体内的水分参与营养物质的运输,A项正确;水是构成叶肉细胞的重要化合物之一,B项正确;水可作为细胞内化学反应的反应物,C项正确;同种植物的种子,萌发种子由于新陈代谢旺盛,所以其含水量大于休眠种子(新陈
17、代谢不旺盛),D项错误。3.(水平1)乳酸亚铁口服液可以有效地治疗缺铁性贫血。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.调节血浆的浓度C.参与构成红细胞中的血红素D.促进产生更多的红细胞【解析】选C。Fe2+进入人体后能参与构成红细胞中的血红素,所以乳酸亚铁口服液可以有效地治疗缺铁性贫血,C正确。4.(水平1)(2021余杭高一检测)某同学在运动会上跑完3 000米后突发腿部抽搐,若进行血常规检验,最有可能缺乏的无机盐是()A.Na+B.Fe2+C.Mg2+D.Ca2+【解析】选D。缺乏Na+会导致肌肉酸痛、无力等,A错误;缺乏Fe2+会患贫血症,B错误;Mg2+是叶绿素
18、的组成元素之一,人体缺乏Mg2+时会出现疲乏感、易激动、抑郁、心跳加快等症状,C错误;血钙过低时,会出现抽搐现象,D正确。5.(水平2)“浓霜打白菜,霜威空自严。不见菜心死,翻教菜心甜”是白居易的一首描写白菜的诗。研究表明,“霜打”后白菜细胞的细胞液浓度升高,冰点降低。下列叙述错误的是()A.该现象是白菜对低温环境的一种适应B.细胞内的结合水增多,抗寒能力增强C.细胞内的自由水增多,细胞代谢旺盛D.白菜变甜是因为糖类增多,同时提高了抗冻能力【解析】选C。“霜打”后白菜细胞的细胞液浓度升高,冰点降低,抗寒、抗冻能力增强,这是白菜对低温环境的一种适应,A正确;低温来临,自由水转化为结合水,细胞内的
19、结合水增多,增强其抗寒能力,B正确;低温来临,自由水转化为结合水,细胞内的自由水减少,细胞代谢减慢,C错误;低温来临,细胞中一些物质会转化成单糖,使细胞冰点降低,提高抗寒、抗冻能力,D正确。【能力挑战题组】1.水污染、水资源短缺导致的水危机日趋严重,研究表明,80%的疾病是由水污染引起的。下列有关生物体内水的叙述,错误的是()A.结合水是组成细胞结构的一部分,约占细胞内全部水分的4.5%B.自由水是良好的溶剂,是各种代谢活动的介质C.同种植物冬天结合水所占比值比夏天高D.心肌坚韧,血液呈液态,但它们的含水量相差无几,原因是心肌内全是结合水【解析】选D。结合水的作用是构成细胞结构,其含量占全部水
20、分的4.5%,A正确;自由水的作用有多个方面,例如自由水是良好的溶剂,是化学反应的介质,B正确;同种植物在冬天的结合水含量相比夏天相对较高,以增强其抗寒能力,C正确;心肌与血液的含水量相差不大,但心肌中的结合水含量相对较高,血液中的自由水含量相对较高,所以心肌呈固态而血液呈液态,D错误。2.某植物培养液中含有甲、乙、丙3种离子,它们对植物的生长都有影响。如表列出的5种培养液中,甲、乙、丙3种离子的浓度(单位:mmolL-1)不同。为了研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响,进行实验时可以选用的两种培养液是()甲离子2030503040乙离子5545604555丙离子1015202525A.B.C
21、.D.【解析】选C。研究丙离子的浓度大小对植物生长的影响,可设置两组实验,将丙离子浓度设为两组实验的自变量。而甲、乙两种离子的浓度应相同,故应选择培养液,C正确。3.关于水和无机盐的叙述,错误的是()A.水和无机盐在细胞含量很少,却具有重要作用B.水和无机盐均可以参与细胞的构建C.人体老化的特征之一是身体细胞的自由水含量明显下降D.无机盐离子对于维持细胞的酸碱平衡非常重要【解析】选A。无机盐在细胞中含量很少,但有重要作用,水是细胞中含量最多的化合物,A错误;结合水是细胞结构的重要组成成分,某些无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分,B正确;衰老细胞含水量明显下降,C正确;无机盐离子对于维持细胞的
22、酸碱平衡有着重要的作用,D正确。水与代谢的关系中国的传统诗词中很多描述春雨的,下面是南宋诗人陆游的一首春雨。春雨细雨吞平野,余寒勒早春。未增豪饮兴,先著苦吟身。幽径萱芽短,方桥柳色新。闭门非为老,半世是闲人。(1)“幽径萱芽短,方桥柳色新”这句诗中,柳树细胞中自由水与结合水的含量发生了何种变化?在下面的坐标图中画出变化趋势。提示:(2)分析出现上述变化的原因。提示:柳树发芽,细胞的新陈代谢变得旺盛,自由水的相对含量升高,结合水的相对含量降低。【拓展阅读】卷柏生存绝技卷柏又叫九死还魂草,是因为它可以“死”而复生,这正是它的奇特之处。它的生长环境很特殊,干燥的岩石缝隙中或荒石坡上往往可以寻到它的踪迹。在水分供应充足时,卷柏吸水后枝叶舒展,翠绿可人。一旦失去水分供应,就将枝叶失绿蜷曲抱团,像枯死了一样。但卷柏凭借着有水则生、无水则“死”的生存绝技,不但旱不死,反而代代相传、繁衍生息。探究:(1)干旱时,卷柏体内自由水与结合水的比值变小(填“大”或“小”)。(2)干枯的卷柏吸水后枝叶舒展,翠绿可人,原因是什么?提示:自由水含量高,代谢旺盛,合成大量的叶绿素进行光合作用。(3)有人认为食用卷柏可以预防佝偻病,请你用最简单的方法验证这一观点的合理性?提示:检测卷柏中的Ca含量。关闭Word文档返回原板块
