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1、第2节细胞中的无机物学习目标1 .简述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。素养要求1 .生命观念：通过对水和无机盐的存在形式与作用的学习.形成结构与功能 相适应的生命观念O2 .科学思维：通过对水和无机盐的作用的学习，养成归纳与概括的科学思维 方式。一、细胞中的水I梳理教材知识夯实基础.水的含量含量：水是细胞中含量最多的化合物。1 .水的存在形式及作用形式自由水结合水概念细胞中绝大局部的水以游离的形式存在,可 以自由流动与细胞内其他物质相结合的水功能细胞内的良好溶剂;参与生物化学反响;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局部2
2、.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系正常情况下，细胞内白由水比例越大,细胞的代谢就越旺盛;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。3 .水的理化特性与分子结构的对应关系(连线)理化特性分子结构是良好的溶剂a.水是极性分子具有流动性能形成分子间氢键具有高比热容c.氢键不稳定【思维延伸】由于水有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，水的这种特 性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。辨析易错易混练前清障(1)生物种类不同，含水量不同，如陆生生物含水量多于水生生物()(2)生物的含水量与生长发育阶段有关，幼嫩组织的细胞中含水量高()(3)晒干的种子不含自由水()(4)细胞内
3、的自由水和结合水可以相互转化()答案(1)X (2)V (3)X (4) V解析 玉米种子被烘干的过程中所含水分越来越少，其内的无机盐相对含量逐渐增加，最后 到达一恒定值，C错误。4 . （2019山东济南一中高一期中）无机盐是食物中的重要矿物质营养素。下面关于无机盐的叙 述，错误的选项是（）A.缺铁性贫血是因为人体对铁的摄入量缺乏，影响到血红素的合成B.人体血液中Ca?+的含量过低会出现抽搐等病症C.人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低D.细胞中无机盐主要用于合成各种化合物答案D解析 细胞中的无机盐主要以离子形式存在，少数以化合物的形式存在，D错误。5 .英国医生塞达尼任格在对离
4、体蛙心进行的实验中发现，用不含钙的生理盐水灌注蛙心， 其收缩不能维持；用含有少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时。实验说明 钙盐和钾盐（）A.为蛙心的持续跳动提供能量B.对维持细胞的形态有着重要作用C.对维持生物体的生命活动有重要作用D.是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分答案C解析 由题意知，对离体蛙心进行实验时，用不含钙和钾的生理盐水灌注蛙心，收缩不能维 持；用含少量钙和钾的生理盐水灌注时，蛙心可持续跳动数小时，说明含钙和钾的生理盐水 对于维持蛙的心跳具有重要作用，这说明无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动具有重要 作用。6 .（2020辽宁高一期末）以下关于生物体内的水和无机
5、盐的表达，错误的选项是（）A.无机盐主要以离子形式存在B.无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用C水分子不能直接参与细胞中的化学反响D.细胞内的温度变化比拟缓和与水分子间的氢键有关答案c7 . （2019山东济南外国语学校高一月考）（1）人体血液的pH变化范围较小，pH只能在7.07.8 的范围内变化，否那么将有生命危险，这说明人体血液具有维持 的作用。（2）哺乳动物血液中钙离子浓度的含量太低，会出现 等病症。（3）新收获的种子晒干过程中丧失大量水分，该局部水是,植物细胞内自由水与结合 水的比值越，那么细胞的代谢越强。细胞中大多数无机盐以 形式存在，铁是 的组成成分，缺乏时 患，是 的成
6、分，Mg2+是 的成分，P是组成 的重要成分。答案（1）酸碱平衡（2）抽搐（3）自由水高（4）离子血红素缺铁性贫血症甲状腺激 素叶绿素细胞膜和细胞核8.植物的种子都有一定的寿命，种子要平安储存，首先要晒干，在低温、低湿、低氧的环境 下可适当延长种子的储藏时间。植物种子需要浸润在水中或者潮湿的土壤中，以及提供一定 浓度的氧气才能够萌发。研究发现在种子萌发过程中种子内储存的淀粉开始大量消耗，提供 能量促使种子萌发；假设土壤中镁的含量低，萌发的幼苗叶片变黄，当严重缺镁时幼苗死亡。 请回答以下问题：种子细胞中水的存在形式是，萌发过程中种子吸水主要是增加 的含量。（2）淀粉消耗过程需要水的参与，说明水的
7、生理作用是; 镁在幼苗发育过程中的生理作用是 O（3）探究种子细胞含水量分别为1%、5%、9%、13%、19%时，储存一年后的种子发芽率，实 验结果如表所示。含水量1%5%9%13%19%发芽率030%95%88%0在适宜的温度条件下测定五组实验种子的发芽率，还应提供的条件是含水量为1%的水稻种子发芽率为零，可能的原因是O答案（1）自由水和结合水 自由水（2）作为细胞代谢过程的反响物或生成物镁元素是某些复杂化合物（如叶绿素）的重要组成物质（3）适宜通风 含水量过低，胚细胞缺水死亡，种子失去活力解析（1）种子细胞中水的存在形式是自由水和结合水两种形式，萌发过程中种子吸水主要是 增加自由水的含量。
8、（2）淀粉消耗过程需要水的参与，说明水的生理作用是作为细胞代谢过程 的反响物或生成物；镁可以合成叶绿素，促进幼苗进行光合作用，即镁元素是某些复杂化合 物（如叶绿素）的重要组成物质。（3）种子要进行有氧呼吸，要适宜通风。含水量为1%的水稻种子发芽率为零，原因是含 水量过低，胚细胞缺水死亡，种子失去活力。r思考延伸拓展,强化素养.刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储存，在这个过程中，种子丧失的主要是哪种 形式的水？种子还有活性吗？提示该过程中种子丧失的主要是自由水，种子仍保存活性。1 .如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现，该过程中种子丧失的主 要是哪种形式的水？种子还有活
9、性吗？提示该过程中种子丧失的主要是结合水，种子失去活性。2 .晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞 的代谢强度之间有什么关系？提示 在一定范围内，自由水和结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛。3 .越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，这说明自由水和结合水的含量与 生物的抗逆性有什么关系？提示 在一般情况下，结合水和自由水的比值越大，细胞抗逆性越强。【归纳总结】(1)自由水与结合水之间的转化转化条件转化实例a.烘干种子时，局部结合水转化为自由水散失掉。b.水果放入冰箱冷藏时，局部自由水转化为结合水。(2)自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系图
10、示新陈代谢旺盛, 但抗逆性较差自由水与结 合水比值新陈代谢缓慢, 但抗逆性较强曲线/代谢强度一抗逆性自由水与结合水相对含量比值在生产中的应用a.种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水含量。c.b.种子贮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。 越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。二、细胞中的无机盐梳理教材知识夯实基础1.存在形式和含量2.无机盐的生理功能辨析易错易混练前清障生理功能举例组成某些复杂化合物Mg是构成叶绿素的兀素；Fe是构成血红素的元素；P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多 化合物的成分维持细胞和生物体的生命活动Na4缺乏会引发肌肉酸痛、
11、无力等；哺乳动物血液中Ca2+的含量太低，会出现抽搐等病症维持生物体内的平衡渗透压的平衡；酸碱平衡(1)生物体内，无机盐均以离子形式存在()(2)无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动()(3)植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐()答案(1)X (2)V (3)7r思考延伸拓展,强化素养无机盐在细胞中的含量(鲜重)仅为1%1.5%,但却有着重要的作用，请结合以下材料分析无 机盐的有关知识。(1)材料一一种叶绿素和血红素的局局部子结构简图如下：由材料可以看出无机盐是某些化合物的重要组成成分。(2)材料二 足球运发动在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，这是随着汗液丧失了大量 钙离
12、子引起的；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”。由材料说明无机盐对维持机物体的正常生命活动有着重要的意义。(3)材料三 生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴液等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为 0.9%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态，如果放到清水里，会吸 水涨破。由材料说明无机盐能调节人体的渗透压,维持细胞的正常形态。(4)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和NaH2PO4/Na2HPO4等物质，可以中和这些变化。上述材料说明，无机盐对于维持人体内环境酸碱平衡的相对稳定具有重要作用。
13、梳理网络要语必背egg中的无egg中的无存在形式自由水1-功能_ 转化含量结合水 -良与化胞壕质 的参生细环物物 内.，的为休养废 胞剂内.，液营谢 细溶胞应供送代 是好细反提运和L某些复杂化合物 的重要组成成分.水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在。1 .自由水是细胞内良好的溶剂；结合水是细胞结构的重要组成局部。2 .细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合。4,哺乳动物的血液中必须含有一定量Ca2+,如果Ca2+的含量太低，动物会出现抽搐等病症。5 .细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。6 .无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。7 . 一些无机盐是细胞内某些
14、复杂化合物的重要组成成分。随堂演练知识落实. (2019辽宁辽师大附中高一月考)下表分别是生物体及人体组织、器官的含水量。对表中数 据分析可得出的结论是() 表1生物体的含水量生物水母鱼类蚌哺乳动物藻类高等植物含水量/%9780 8578659060-80表2人体组织、器官的含水量组织器官牙齿骨骼骨骼肌心脏血液脑含水量/%102276798384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 代 谢旺盛的组织器官含水较多 组织器官的形态结构差异与水的存在形式相关A.B.C.D.答案A解析 由表1可知，构成生物体的成分中水的含量最多，正确；由表1可知，水生生物的 含水量高
15、于陆生生物，说明生物体的含水量与其生活环境密切相关，正确；由表2可知， 代谢旺盛的组织或器官中含水量较多，正确；由表2可知，血液和心脏的含水量相差无几, 但心脏呈固态，而血液呈液态，说明组织或器官的形态差异与水的存在形式相关，正确。1 .以下关于生物体内水的相关表达，不正确的选项是（）A.存在形式包括自由水和结合水B.自由水与结合水可以相互转化C.自由水和结合水的比值越大，抗寒能力越强D.生物体在不同的生长发育期，含水量也不同答案c解析 结合水和自由水的比值越大，抗寒能力越强，C错误。2 .（2019山东济南外国语学校高一月考）某人近来脸色苍白、四肢无力，总是感到头昏眼花, 到医院里进行血常规
16、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以下哪种食品（）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.含锌丰富的食品答案B解析血红蛋白需要铁离子的参与，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，故B正确。3 . （2019临沂第十九中学高一月考）苹果含有微量元素Zn,而Zn是构成与记忆力息息相关的 物质不可缺少的元素，儿童缺锌会导致大脑发育不良，因此苹果又被称为“记忆之果”。这 说明无机盐离子（）A.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C.对调节细胞内的渗透压有重要作用D.对维持生物体的生命活动
17、有重要作用答案D5.以下关于生物体内水和无机盐的表达，错误的选项是（）A.干种子内结合水的相对含量较低，不能进行旺盛的生命活动B.旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力，其原因之一是结合水的相对含量较高C.镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄D.生理盐水能维持人体渗透压的平衡，防止细胞失水皱缩或吸水涨破答案A解析 干种子中自由水含量相对较低，细胞代谢活动较弱，A错误。课时对点练【A组基础对点练】题组一细胞中的水1. （2020.北京高一期末）水的功能与水的存在形式有关。以下与自由水或结合水的功能描述不 匹配的是（）A.自由水参与细胞代谢B.自由水运送养料和代谢废物C.结合水是组成细胞结构
18、的成分D.结合水是多种离子良好的溶剂答案D解析 自由水是多种离子良好的溶剂，D错误。2 .（2019山东高一月考）以下关于生物体内的水的表达，不正确的选项是（）A.活细胞中含量最多的化合物是水，生物体衰老过程中水的含量逐渐减少，代谢随之减弱B.细胞中的水大都以自由水的形式游离存在，是良好的溶剂C.越冬植物体内自由水与结合水比值下降，有利于加强生命活动以对抗寒冷环境D.小麦种子在入库储存前需耍经晾晒处理以减少自由水含量，延长储存期限答案C解析 越冬植物，自由水与结合水的比值降低，细胞代谢活动减弱，C错误。3 .（2019辽宁高一期中）以下关于水支持生命的独特性质的表达，错误的选项是（A.水是极性
19、分子B.水分子内具有氢键C.水具有较高的比热容D.水在常温下呈液态答案B解析水是极性分子，A正确；水分子间可以形成氢键，水分子内不具有氢键，B错误；水 具有较高的比热容，C正确；活细胞中含量最多的化合物是水，水在常温下呈液态，D正确。 4. （2019北京101中学高一期中）科学家们确认在当今的火星地表仍然有液态水体存在。这一 发现增加了这颗红色行星上存在生命的可能性，这一推测的理由是（）A.水是细胞含量最多的化合物B.结合水是细胞和生物体的成分C. 一切生命活动都离不开水D.代谢旺盛的细胞水的含量高答案C5.水是生命之源，以下有关细胞内自由水、结合水与细胞新陈代谢及抗性之间关系的表达, 错误
20、的选项是（）A.细胞内的水主要存在于细胞液中，且自由水的含量大于结合水的含量B.细胞内自由水向结合水转化时，细胞的抗寒性增强C.人的红细胞置于质量分数为1.5%的氯化钠溶液中，红细胞内结合水的含量不变D.幼小的生物体内自由水与结合水的比值越大时，代谢越活跃答案A解析 细胞内的水主要存在于细胞质中，A错误；自由水与结合水的比值与新陈代谢及抗逆 性有关，比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，当细胞内自由水向结合水转化时，代谢 减慢，抗寒性增强；自由水与结合水的比值越大时，细胞代谢越旺盛，B、D正确；人的红 细胞置于质量分数为1.5%的氯化钠溶液中，红细胞内结合水的含量不变，C正确。题组二细胞中的无
21、机盐.以下与无机盐的功能无关的是（）A.是细胞中能源物质之一B.是某些复杂化合物的成分C.能维持生物体的生命活动D.能维持细胞的形态和功能答案A解析无机盐不能为细胞的生命活动提供能量，A符合题意。6 .医院里为病人输液给药时，使用0.9%的NaCl溶液的目的是（）A.消毒B.增强免疫能力C.提供能量D.维持细胞正常形态答案D解析 0.9%的Na。溶液是人体细胞的等渗溶液，可以维持细胞正常的形态。7 .无机盐在细胞中大多数以离子的形式存在，对生物体的生命活动起着重要作用。以下表达正确的选项是（）A.不同生物体内无机盐的种类和含量大体相当.酷暑时节，在室外作业的人们大量流汗，应多饮用淡盐水C.无机
22、盐在细胞中含量很少，所以属于微量元素D.哺乳动物体内Na%含量增加，会导致肌肉酸痛、无力答案B解析 不同生物体内无机盐的种类基本相同，但含量有差异，A错误；人们大量流汗丧失大 量水和无机盐，应多饮用淡盐水进行补充，B正确；无机盐中也包含大量元素，如N、P、 Mg等，C错误；哺乳动物体内Na+缺乏，会导致肌肉酸痛、无力等，D错误。8 碳酸酎酶（蛋白质类化合物）含有一个锌离子。该酶能催化反响H2cChfCCh + HzO,可使 人免于CO2中毒。以上现象无法说明锌离子是否参与（）A.维持细胞的正常形态9 组成体内化合物C.维持pH稳定D.维持正常生命活动答案A解析 碳酸酊酶中含有锌离子，说明锌离子
23、能组成化合物；该酶催化的结果是导致H2c03分 解，使人免于CO2中毒，说明锌离子能维持pH稳定和维持正常生命活动。10. （2019辽宁实验中学高一月考）人体所需的营养物质主要是水、无机盐、维生素、糖类、 脂质和蛋白质。这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。（1）牛奶、奶粉中都添加钙、铁等元素。其中碳酸钙是人体骨骼和牙齿中的重要组成局部，铁 是血红素的组成成分，这说明无机盐的生理作用是；如果钙离子的含 量太低，会出现抽搐现象，这说明无机盐的生理作用是 o俗话说，“一方水土养一方人”，饮水是提供人体必需的矿物质和微量元素的重要途径之 一。在天然无污染的泉水中，含有Cu、K、Ca Zn、P、M
24、g、Na、Fe等人体必需元素，其 中属于大量元素的是 o（3）水在人体内有着重要作用，水在人体细胞中的存在形式有自由水和 两种，其中自由水的生理作用有；; ;运送营养物质和代谢废物。答案（1）构成细胞内某些复杂化合物 维持细胞和生物体正常的生命活动（2）K、Ca、P、 Mg、Na （3）结合水是细胞内的良好溶剂 参与多种生物化学反响 为细胞生存提供液体环境【B组综合强化练】1. （2019辽宁辽师大附中高一月考）以下有关水的表达，错误的选项是（参与运送营养物质和代谢废物的水为自由水 生物体内的许多生物化学反响离不开水 水是细胞结构的组成成分之一人体细胞内水的存在形式为结合水或自由水自由水 与结
25、合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大 不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大 A.B.C.D.答案c解析 参与运送营养物质和代谢废物的水是自由水，正确；生物体内化学反响离不开水， 正确；结合水是细胞结构的组成成分之一，正确；人体细胞内水的存在形式为结合水和 自由水，错误；自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系很大，细胞内自由水含量越 高，代谢活动越旺盛，错误；不同细胞内自由水与结合水的比例相差较大，错误。2. （2019山东枣庄八中高一月考）如图为对刚收获的种子所做的一系列处理，以下据图分析有 关说法正确的选项是（） CO2、凡0等种子旺/至434A.和是同一种物质，但是在细胞中存在形式不同B
26、.和均能够萌发形成幼苗C.在生物体内主要以化合物形式存在D.点燃后产生的CO2中的C只来自种子中的糖类答案A解析 图中是自由水，是结合水，在细胞中存在形式不同，A正确；晒干的种子能萌 发形成幼苗，烘干的种子不能萌发形成幼苗，B错误；是无机盐，在生物体内主要以离 子形式存在，C错误；点燃后产生的CCh中的C来自种子中的有机物，D错误。3.结合以下曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法错误的选项是（）A.曲线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B.曲线可表示细胞代谢强度随自由水与结合水比值的变化C.曲线可以表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量 变化D.曲线可以表示人从幼年到成年体内含水量的变化答案C