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1、第第5节细胞中的无机物节细胞中的无机物课程标准课程标准说说出水和无机盐的作用。出水和无机盐的作用。课标解读课标解读1.说说出水和无机盐的作用。出水和无机盐的作用。2.理解水在细胞中的存在形式及其作用。理解水在细胞中的存在形式及其作用。3.了解大多数无机盐在细胞中的存在形式和作了解大多数无机盐在细胞中的存在形式和作用。用。4.理解无机盐在细胞中的重要性。理解无机盐在细胞中的重要性。 细胞中的水细胞中的水 水水 不同不同 不同不同 2水的存在形式及功能水的存在形式及功能种类种类自由水自由水结合水结合水定义定义在细胞中以在细胞中以 的形式存在的形式存在与与 相结合相结合含量含量约占约占95.5%约占
2、约占4.5%特点特点可以自由流动可以自由流动含量较稳定，不易散失含量较稳定，不易散失作用作用细胞内的细胞内的 ；参与细胞内的生化反应；参与细胞内的生化反应；为细胞提供液体环境；为细胞提供液体环境；运送运送 和和 .是细胞结构的重要组成是细胞结构的重要组成成分成分游离游离其他物质其他物质良好溶剂良好溶剂营养物质营养物质代谢废物代谢废物思维激活思维激活1 刚刚收获的小麦种子经曝晒，失去的收获的小麦种子经曝晒，失去的主要是什么形式的水？将晒干的种子放在试管内主要是什么形式的水？将晒干的种子放在试管内用酒精灯加热，失去的主要是什么形式的水？用酒精灯加热，失去的主要是什么形式的水？提示提示自由水，结合水
3、自由水，结合水2自由水和结合水的比例对生物体的影响自由水和结合水的比例对生物体的影响(1)自自由水和结合水的比例与细胞的新陈代谢水平有关。一般情况由水和结合水的比例与细胞的新陈代谢水平有关。一般情况下，当自由水与结合水的比例增大时，细胞的新陈代谢活跃；反下，当自由水与结合水的比例增大时，细胞的新陈代谢活跃；反之，新陈代谢减慢。之，新陈代谢减慢。(2)自由水与结合水的比例与植物的抗性有关。结合水的相对比例自由水与结合水的比例与植物的抗性有关。结合水的相对比例越高，植物的抗旱、抗寒等抗性越高。如干种子、越冬植物、干越高，植物的抗旱、抗寒等抗性越高。如干种子、越冬植物、干旱地区植物的细胞中，结合水的
4、含量高，从而使植物的抗旱、抗旱地区植物的细胞中，结合水的含量高，从而使植物的抗旱、抗寒性能增强，以适应不良环境。寒性能增强，以适应不良环境。(3)自由水与结合水的比例影响到组织、器官的形态特点，如心脏自由水与结合水的比例影响到组织、器官的形态特点，如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，而血液呈液态。水含量相对较高，因此心脏呈坚实形态，而血液呈液态。特别提醒活细胞中自由水含量降低时，其代谢特别提醒活细胞中自由水含量降低时，其代谢会减弱，但当其失去结合水时，会导致结构的破会减弱，但当
5、其失去结合水时，会导致结构的破坏，从而使细胞代谢停止。坏，从而使细胞代谢停止。【巩固【巩固1】 水水是生命之源，生命活动离不开水，是生命之源，生命活动离不开水，水在生物体中的主要作用是水在生物体中的主要作用是()。参与新陈代谢参与新陈代谢参与营养物质、代谢废物的参与营养物质、代谢废物的运输运输良好的溶剂良好的溶剂贮藏能量贮藏能量A B C D解析解析水是生命的源泉，生命活动离不开水，水水是生命的源泉，生命活动离不开水，水在生物体内的主要作用有：细胞内的良好溶剂，在生物体内的主要作用有：细胞内的良好溶剂，运输营养物质和代谢废物，直接参与生物化学反运输营养物质和代谢废物，直接参与生物化学反应，为细
6、胞内的生化反应提供场所等。而生物体应，为细胞内的生化反应提供场所等。而生物体内贮藏能量的物质主要是脂肪，而不是水。内贮藏能量的物质主要是脂肪，而不是水。答案答案D 1含量含量仅仅占细胞鲜重的占细胞鲜重的 。2存在形式存在形式细细胞中大多数无机盐以胞中大多数无机盐以 的形式存在。的形式存在。3功能功能(1)是是细胞内许多复杂化合物的重要组成成分。细胞内许多复杂化合物的重要组成成分。(2)维持细胞和生物体的维持细胞和生物体的 ，如哺乳动物的血液中若钙，如哺乳动物的血液中若钙离子含量太低，会出现离子含量太低，会出现 等症状。等症状。(3)维持细胞的维持细胞的 。细胞中的无机盐细胞中的无机盐 1%1.
7、5%离子离子生命活动生命活动抽搐抽搐酸碱平衡酸碱平衡思维激活思维激活2 生生病输液时，输入的不仅仅是药物，病输液时，输入的不仅仅是药物，而通常要掺入大量质量分数为而通常要掺入大量质量分数为0.9%的的NaCl溶液，溶液，试分析原因？试分析原因？提示提示维持细胞渗透压平衡。维持细胞渗透压平衡。1无机盐的存在形式无机盐的存在形式(1)大多大多数无机盐以离子的形式存在。细胞中含量数无机盐以离子的形式存在。细胞中含量较多的阳离子有较多的阳离子有Na、K、Ca2、Mg2、Fe2、Fe3等，阴离子有等，阴离子有Cl、SO、PO、HCO等。等。(2)少数与其他化合物结合。如少数与其他化合物结合。如Fe2是血
8、红蛋白是血红蛋白的成分，的成分，Mg2是叶绿素的成分。是叶绿素的成分。2无机盐的生理作用无机盐的生理作用(1)某某些重要化合物的组成成分些重要化合物的组成成分Mg2是叶绿素分子必需的成分。是叶绿素分子必需的成分。Fe2是血红蛋白的重要成分。是血红蛋白的重要成分。碳酸钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分。碳酸钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分。(2)维持正常的生命活动维持正常的生命活动如钙可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造如钙可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。成肌无力，血钙过低会引起抽搐。(3)维持生物体内的平衡维持生物体内的平衡渗透压的平衡：生物体内渗透
9、压的平衡：生物体内Na、Cl对细胞外对细胞外液渗透压起重要作用，液渗透压起重要作用，K则对细胞内液渗透压起则对细胞内液渗透压起决定作用。如质量分数为决定作用。如质量分数为0.9%的的NaCl的溶液的溶液(生生理盐水理盐水)的渗透压与人体血浆的渗透压相等。的渗透压与人体血浆的渗透压相等。酸碱平衡：如人血浆中酸碱平衡：如人血浆中HC、HPO在维持血浆在维持血浆pH平衡方面有重要作用。平衡方面有重要作用。【巩固【巩固2】 广广告语告语“聪明的妈妈会用心聪明的妈妈会用心(锌锌)”道出道出了锌的重要性，研究发现生物体内有七十多种酶了锌的重要性，研究发现生物体内有七十多种酶的活性与的活性与Zn2有关，这说
10、明无机盐有关，这说明无机盐()。A对维持酸碱平衡有重要作用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对维持细胞形态有重要作用C对维持生物体的生命活动有重要作用对维持生物体的生命活动有重要作用D对调节细胞内溶液的浓度有重要作用对调节细胞内溶液的浓度有重要作用解析解析新陈代谢需要酶的催化，有七十多种酶的新陈代谢需要酶的催化，有七十多种酶的活性与活性与Zn2有关，所以说明无机盐有维持生物体有关，所以说明无机盐有维持生物体生命活动的重要作用。生命活动的重要作用。答案答案C1化学元素化学元素 等等化学元素在细胞内含量丰富，是构成细胞中主化学元素在细胞内含量丰富，是构成细胞中主要化合物的基础。要化
11、合物的基础。2化合物化合物(1)以以 为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物是为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物是构成构成 生命大厦的基本框架。生命大厦的基本框架。(2) 是提供生命活动能源的主要物质。是提供生命活动能源的主要物质。(3) 也具有重要也具有重要的生理功能。的生理功能。细胞是多种元素和化合物构成细胞是多种元素和化合物构成生命系统生命系统碳链碳链细胞细胞糖类和脂肪糖类和脂肪水和无机盐水和无机盐C、H、O、N3在生命活动中的意义在生命活动中的意义各各种元素和化合物的含量和比例保持种元素和化合物的含量和比例保持 ，保证了细胞生，保证了细胞生命活动的正常进行。命活动的正常
12、进行。相对稳定相对稳定1生命系统的物质基础生命系统的物质基础细细胞中的各种化学元素和化合物是构成生命系统的物质基础。胞中的各种化学元素和化合物是构成生命系统的物质基础。(1)元素基础：元素基础：C、H、O、N等化学元素是构成细胞中主要化合物等化学元素是构成细胞中主要化合物的基础。的基础。(2)化合物基础：以碳链为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有化合物基础：以碳链为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物是构成细胞生命大厦的基本框架。机化合物是构成细胞生命大厦的基本框架。(3)能源基础：糖类和脂肪提供了生命活动的主要能源。能源基础：糖类和脂肪提供了生命活动的主要能源。(4)构建及调节基础：水
13、和无机盐与其他物质共同构建细胞并参与构建及调节基础：水和无机盐与其他物质共同构建细胞并参与细胞生命活动的调节。细胞生命活动的调节。2生命系统的物质组成特点生命系统的物质组成特点(1)活细活细胞中各种化合物的含量和比例处于不断变胞中各种化合物的含量和比例处于不断变化之中，但又保持相对稳定。化之中，但又保持相对稳定。(2)细胞中每一种化合物均有其重要的生理功能。细胞中每一种化合物均有其重要的生理功能。但是，任何一种化合物都不能独立地完成某一项但是，任何一种化合物都不能独立地完成某一项生命功能，只有按一定方式有机组织起来，才能生命功能，只有按一定方式有机组织起来，才能表现出细胞和生物体的生命现象。表
14、现出细胞和生物体的生命现象。【巩固【巩固3】 下下列关于组成细胞的化合物说法正确列关于组成细胞的化合物说法正确的是的是()。A不同种类的细胞中化合物的种类相同不同种类的细胞中化合物的种类相同B不同种类的细胞中化合物的含量相同不同种类的细胞中化合物的含量相同C同种生物细胞中各种化合物的含量相同同种生物细胞中各种化合物的含量相同D不同种类的细胞中化合物的种类不同，同种不同种类的细胞中化合物的种类不同，同种生物细胞中各种化合物的含量也有差别生物细胞中各种化合物的含量也有差别解析解析不同种类的细胞中化合物种类有一定差别，不同种类的细胞中化合物种类有一定差别，如糖原只存在于动物细胞中，而淀粉则只存在于如
15、糖原只存在于动物细胞中，而淀粉则只存在于植物细胞中。同种生物细胞中各种化合物的含量植物细胞中。同种生物细胞中各种化合物的含量也有差别，如肌细胞中蛋白质含量较高，脂肪细也有差别，如肌细胞中蛋白质含量较高，脂肪细胞中含脂肪较多。胞中含脂肪较多。答案答案D细胞中的水细胞中的水 生物生物水母水母鱼类鱼类蛙蛙 哺乳动物哺乳动物 藻类藻类 高等植物高等植物含水量含水量/%9780857865906080构成生物体的成分中水的含量最多构成生物体的成分中水的含量最多生物体的含水量与生物的生活环境密切相关生物体的含水量与生物的生活环境密切相关代谢旺盛的组织、器官含水较多代谢旺盛的组织、器官含水较多组织、器官的形
16、态结构差异与水的存在形式相组织、器官的形态结构差异与水的存在形式相关关A B C D人体组织、器官的含水量人体组织、器官的含水量组织器官组织器官 牙齿牙齿 骨骼骨骼 骨骼肌骨骼肌 心脏心脏 血液血液 脑脑含水量含水量/%102276798284思维导图：思维导图：深度剖析深度剖析生物含水量最多且与其生存环境有关。含水量与组织生物含水量最多且与其生存环境有关。含水量与组织器官代谢强度有关，一般代谢旺盛的组织器官含水量多。题中骨器官代谢强度有关，一般代谢旺盛的组织器官含水量多。题中骨骼肌、心脏、血液、脑含水量虽有差异，但差异不大，而它们的骼肌、心脏、血液、脑含水量虽有差异，但差异不大，而它们的形态
17、结构却差异很大，这与水的存在形式有关。形态结构却差异很大，这与水的存在形式有关。答案答案A规律方法细胞中水的含量与细胞代谢的关系规律方法细胞中水的含量与细胞代谢的关系(1)图示：图示：(2)关系：随自由水含量的增多，细胞代谢越旺盛，关系：随自由水含量的增多，细胞代谢越旺盛，而细胞的抗逆性却随自由水含量的增多而逐渐减而细胞的抗逆性却随自由水含量的增多而逐渐减弱。弱。【例【例2】 人人的红细胞必须生活在含有质量分数为的红细胞必须生活在含有质量分数为0.9%的氯化钠溶液中；医生常给脱水病人注射质的氯化钠溶液中；医生常给脱水病人注射质量分数为量分数为0.9%的生理盐水；红细胞在蒸馏水中会的生理盐水；红
18、细胞在蒸馏水中会因吸水过多而涨破，在浓盐水中会因失水过多而因吸水过多而涨破，在浓盐水中会因失水过多而皱缩，从而失去输送氧气的功能。这说明皱缩，从而失去输送氧气的功能。这说明()。A水分子容易进出细胞水分子容易进出细胞B无机盐离子容易进出细胞无机盐离子容易进出细胞C细胞涨破或皱缩是细胞的特性造成的细胞涨破或皱缩是细胞的特性造成的D无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用细胞中的无机盐细胞中的无机盐 思维导图：思维导图：深度剖析深度剖析此题考查无机盐的功能。题干中的事此题考查无机盐的功能。题干中的事例均围绕细胞的形态和功能描述，说明无机盐离例均围绕细胞的形态和功
19、能描述，说明无机盐离子具有维持细胞的形态和功能的重要作用。子具有维持细胞的形态和功能的重要作用。答案答案D规律方法无机盐的生理功能规律方法无机盐的生理功能技法必备技法必备无无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用，探究机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用，探究某一种无机盐是否是植物必需的无机盐，一般利用溶液某一种无机盐是否是植物必需的无机盐，一般利用溶液培养法，具体设计思路如下：培养法，具体设计思路如下：(1)实验思想实验思想设置对照实验设置对照实验(设某种无机盐为设某种无机盐为m)。(2)实验方法实验方法溶液培养法。溶液培养法。(3)设计思路设计思路证明某种无机盐是否是植物必需的方法证
20、明某种无机盐是否是植物必需的方法能力展示能力展示设设计一个实验证明镍盐为植物生活所必需的无机盐，根据提供的计一个实验证明镍盐为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，并得出相应结论。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，缺镍的完全培养液乙，适当的固定材料用品：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。材料，广口瓶若干，长势相似的玉米幼苗，含镍的无机盐。(2)方法步骤方法步骤取两个洁净的广口瓶编号取两个洁净的广口瓶编号A、B，并向，并向A中加入一定量的完全培中加入一定量的完全培养液甲，
21、向养液甲，向B中加入中加入_。取取_平均分为两组，将其中一组放入平均分为两组，将其中一组放入A瓶中，瓶中，另一组放入另一组放入B瓶中。瓶中。将两广口瓶置于将两广口瓶置于_条件下培养一段时间，观察条件下培养一段时间，观察_。(3)实验结果及结论实验结果及结论A瓶中瓶中_；B瓶中瓶中_。说明说明_。(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是_。解析解析根据实验目的，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。溶液培养法可以用来判定某元素是否是必需元他条件均应相同。溶
22、液培养法可以用来判定某元素是否是必需元素，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，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。得出结论。答案答案(2)等等量的缺镍的完全培养液乙量的缺镍的完全培养液乙长势相似的玉米幼苗长势相似的玉米幼苗相同的适宜玉米幼苗的生长状况相同的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所必需的无机盐(4)向向B瓶中添加镍盐，观察
23、玉米幼苗能否恢复正常生长瓶中添加镍盐，观察玉米幼苗能否恢复正常生长解析解析人体细胞内的水以自由水和结合水两种方人体细胞内的水以自由水和结合水两种方式存在，自由水具有运输营养物质的功能，体内式存在，自由水具有运输营养物质的功能，体内大多数化学反应的进行都离不开水。大多数化学反应的进行都离不开水。答案答案C2卷柏干枯后，如得到充足的水仍能成活，其原因是卷柏干枯后，如得到充足的水仍能成活，其原因是()。A失去的水为自由水失去的水为自由水B虽失去结合水，但有特殊酶虽失去结合水，但有特殊酶C此生物有特殊的结构此生物有特殊的结构D以上都不正确以上都不正确解析解析植物细胞主要通过渗透作用失水或吸水，而这些水
24、是自由植物细胞主要通过渗透作用失水或吸水，而这些水是自由水。如果失去结合水，细胞则会因结构破坏而死亡，即使再补足水。如果失去结合水，细胞则会因结构破坏而死亡，即使再补足水分也不能复活。卷柏属于蕨类植物，适应能力强，干枯时失去水分也不能复活。卷柏属于蕨类植物，适应能力强，干枯时失去大量的自由水。大量的自由水。答案答案A3生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的大量的Na而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内的而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内的Na参与参与()。A调节渗透压调节渗透压 B组成体内化合物组成体内化合物C维持正
25、常维持正常pH D提供能量提供能量解析解析细胞吸收细胞吸收Na而增大细胞内渗透压，有利于吸水。而增大细胞内渗透压，有利于吸水。答案答案A4科学工作者研究了钙和硼对某种植物花粉粒科学工作者研究了钙和硼对某种植物花粉粒萌发和花粉管生长的影响，结果如下图所示。下萌发和花粉管生长的影响，结果如下图所示。下列结论与结果不相符的是列结论与结果不相符的是()。A钙或硼对花粉萌发和花粉管生长都有同样的影响钙或硼对花粉萌发和花粉管生长都有同样的影响B适宜浓度的钙或硼分别有利于花粉管生长或花粉萌发适宜浓度的钙或硼分别有利于花粉管生长或花粉萌发C钙对花粉管生长有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉钙对花粉管生长有明
26、显影响，而一定范围内几乎不影响花粉的萌发的萌发D硼对于花粉萌发有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉硼对于花粉萌发有明显影响，而一定范围内几乎不影响花粉管生长管生长答案答案A5铁是合成人体血红蛋白不可缺少的成分，人铁是合成人体血红蛋白不可缺少的成分，人体缺铁可引起贫血症。食物中的铁一般是有机铁，体缺铁可引起贫血症。食物中的铁一般是有机铁，人体只能吸收利用其中的人体只能吸收利用其中的10%左右，铁锅中却含左右，铁锅中却含有容易被人体吸收利用的无机铁，用铁锅烧菜，有容易被人体吸收利用的无机铁，用铁锅烧菜，对防治缺铁性贫血大有好处。钙在人体内的总量对防治缺铁性贫血大有好处。钙在人体内的总量达达1 3
27、00 g，其中，其中99%存在于骨骼，一旦离子钙在存在于骨骼，一旦离子钙在血浆中的浓度明显下降，神经肌肉兴奋性会大大血浆中的浓度明显下降，神经肌肉兴奋性会大大增加，出现手足抽搐症；相反，血钙过高会引起增加，出现手足抽搐症；相反，血钙过高会引起肌无力。肌无力。(1)贫血症患者血液运输贫血症患者血液运输_的能力低。一般的贫血症患者的能力低。一般的贫血症患者除要补充铁以外，还应多吃一些含除要补充铁以外，还应多吃一些含_丰富的食物。丰富的食物。(2)人体中含钙最多的是人体中含钙最多的是_。A肌肉肌肉 B骨组织骨组织C上皮组织上皮组织 D神经组织神经组织(3)人在长跑后，因流汗过多常出现抽搐现象，这是因
28、为身体中人在长跑后，因流汗过多常出现抽搐现象，这是因为身体中_含量太低。含量太低。AK BNa CCa2 DMg2(4)由上述铁、钙在人体中的作用可以说明无机盐在生物体内有哪由上述铁、钙在人体中的作用可以说明无机盐在生物体内有哪些重要作用？些重要作用？_。(5)用化学分析法测得某有机物的化学成分及含量如下表所示，则用化学分析法测得某有机物的化学成分及含量如下表所示，则该物质最可能是该物质最可能是()。元素元素CONHSFe含量含量/%92.3933.5182.7541.2140.0060.006A.核酸核酸 B脂肪脂肪 C蛋白质蛋白质 D糖类糖类解析解析此题主要考查细胞中无机盐的生理功能，此题主要考查细胞中无机盐的生理功能，Fe2参与血红蛋参与血红蛋白的构成，可见无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分。白的构成，可见无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分。缺缺Ca2会引起抽搐，说明无机盐对维持生物体的生命活动有重要会引起抽搐，说明无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用。作用。答案答案(1)O2蛋蛋白质白质(2)B(3)C(4)有些无机盐是细胞内某些有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成部分，有些无机盐对维持生物体的生命活复杂化合物的重要组成部分，有些无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用动有重要作用(5)C课堂小结课堂小结