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1、第2节细胞中的无机物学习目标素养定位1 .说出水在细胞中的存在形式 和作用，认同其在生命活动中具 有重要作用。2 .举例说出无机盐在细胞中的 存在形式和主要作用1 .基于实例分析,归纳总结水的种 类和作用。（科学思维）2 .运用结构和功能观,说出自由水 和结合水的含量与生命活动的关 系。（生命观念）3 .基于实例分析,归纳总结无机盐 的作用。（科学思维）一、细胞中的水1 .水的含量生物体的含水量随着生物独类的不同而有所差别，一般为60%-95%o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 .水的作用细胞内良好的溶剂。（2）参与生物化学反应。为细胞提供液体环境。（4）运送营养物质和
2、代谢废物。3 .水的结构特点水是极性分子，因此水是细胞内良好的溶剂。多在正常人的血浆中,NaHCOs的含量约为H2CO3含量的20倍。当血浆 中NaHCOs的含量减少时，会形成酸中毒；当血浆中的H2CO3含量减少时， 则形成碱中毒刚刚收获的小麦种子需要曝晒A.无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分B.植物细胞中结合水的比例较高时植物的抗旱、抗寒能力较强C.无机盐具有维持酸碱平衡以及生物体正常生命活动的作用D.为更好地保存小麦种子,应对刚收获的小麦种子进行曝晒以除去种 子中的所有水解析:Fe2是构成血红素的成分，这说明无机盐是细胞中某些复杂化合 物的重要组成成分;在干旱和寒冷环境中植物细胞中
3、结合水的比例较 高,这说明细胞中结合水的比例较高时有利于植物的抗旱、抗 寒;Nalg和H2c(%含量异常时，人体会出现酸中毒或碱中毒,这说明无 机盐具有维持酸碱平衡以及生物体正常生命活动的作用；为更好地保 存小麦种子,应对刚收获的小麦种子进行曝晒以除去种子中的自由水。 4.细胞内各种化合物的含量和主要作用不同,在生物体中具有重要作 用。请回答下列有关细胞中化合物的问题。农民将新收获的种子放在场院晒,是为了除去部分,然后再将其储 存。这样做有两个目的，一是防止水分过多而霉变;二是可降低种子中 糖类或脂肪的氧化分解作用，从而减少有机物的消耗。将种子燃烬后的灰色物质是，其在细胞中的主要存在形式为。主
4、要 功能有（写出两点即可）。当生物新陈代谢旺盛与生长迅速时，自由水与结合水的比值,植物 在过冬时自由水与结合水的比值。（填“较高”或“较低”） 解析：（1）农民将新收获的种子放在场院晒,是为了除去部分自由水， 然后再将其储存。（2）将种子燃烬后的灰色物质是无机盐,其在细胞中 的主要存在形式为离子。主要功能有维持生命活动、维持酸碱平衡、 维持水盐平衡、组成化合物等。（3）当生物新陈代谢旺盛与生长迅速 时，自由水与结合水的比值较高，植物在过冬时自由水与结合水的比 值较低。答案：（1）自由水无机盐 离子 维持生命活动、维持酸碱平衡、维持水盐平衡、 组成化合物等较高较低水分子与周围水分子可以形成氢键，
5、因此水具有较高的比热容,由 于氢键易于断裂和形成,使水具有流动性。4 .水的存在形式及作用水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流 动，叫作自由水，它是细胞内良好的溶剂;一部分水与细胞内的其他物 质结合,叫作结合水,它是细胞结构的重要组成部分。5 .水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系细胞代谢方面:正常情况下，细胞内且由水所占的比例越大，细胞 的代谢就越旺盛。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。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.无机盐的生理功能及实例判断正误
6、生理功能实例细胞结构的重要成 分匕是组成细胞膜、细胞核的重要元素细胞内某些复杂的化合物的重要组成成分也是构成叶绿素的元素;匡是构成血红素的元 素参与并维持生物体的生命活动哺乳动物血液中Ca型含量过低就会出现抽埴等症 状；人体内Na缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋 性降低维持酸碱平衡人血浆中的HCO3 HPOf等对血浆pH的稳定起 重要作用维持渗透压平衡Na Cl对维持细胞外液渗透压起重要作用,K则 对维持细胞内液渗透压起决定作用细胞失去结合水后仍可保持活性。（X ）提示:结合水构成细胞内结构，一旦失去，细胞就失去活性。晒干的种子细胞内不含水分，导致代谢停止,有利于种子长时间储存。（X ）提示:晒
7、干的种子含有结合水，自由水减少，代谢缓慢,有利于种子长 时间储存。（3）细胞中的无机盐全部以离子的形式存在。（X ）提示:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。植物缺乏N和Mg,将导致叶绿素不能合成，叶片颜色变黄。（V ）血钙过高会引起抽搐。（X ）提示:血钙过低会引起抽搐,血钙过高会引起肌无力。探究一细胞中的水1 . 2020年12月17日携带月球样品的嫦娥五号顺利回到地球,其携带 的“土特产”备受关注。在国家航天局发布的月球样品管理办法 中表明，月球样品原则上分为永久存储、备份永久存储、研究和公益 四种基础用途。人类对宇宙星球的探索始终把寻找水作为最关键的环节。想一想 这是为什么？提示:生命
8、活动离不开水。生命活动是通过生物化学反应完成的,生物 化学反应在水环境中进行。2 .在粮食收获之后,要将粮食晒干后进行储存,这样能保存较长时间。 如果将晒干后的粮食放入试管中进行加热,会发现试管壁上有水珠出 现。播种前还需要提前用水浸泡一段时间。(2)粮食晒干过程中，减少的化合物主要是什么？在细胞中是以什么形 式存在的？提示:减少的化合物主要是水。在细胞中是以自由水形式存在的。晒干后的粮食在试管中加热,试管壁上出现的水珠在细胞中主要 以什么形式存在?此时的种子还能萌发吗?为什么？这一事实说明了什 么？提示:试管壁上出现的水珠在细胞中主要是以结合水形式存在的。不 能。结合水散失，细胞结构被破坏，
9、种子死亡,不能再萌发。结合水是 细胞结构的重要组成成分。粮食需要晒干后进行储存的原因是什么？播种前为什么要浸种？ 提示:粮食晒干后，自由水含量减少使细胞代谢减弱，储存时可减少有 机物消耗。播种前浸种可以使细胞内自由水含量增加，使代谢强度增 加,从而促进种子萌发。(5)总结上述问题中自由水和结合水的含量比例对生物的代谢和抗逆 性有什么关系？并尝试绘制关系曲线。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， 细胞的抗逆性越差。L种子代谢与水的关系种子晒干时减少的是自由水，但种子仍保持生命活性，可以萌发;种子 萌发吸水使细胞内自由水含量增加,新陈代谢加快;晒干的种子烘干 后丧失结合水
10、,种子死亡不萌发。2.自由水/结合水的值与细胞代谢和抗逆性的关系自由水与结合水在一定条件下可以相互转化温度降低、自由水温度升高结合水细胞内结合水主要以氢键的形式与蛋白质、多糖等物质结合，当温 度升高时,水分子动能增加，会挣脱氢键的束缚成为自由水。降温时,部分自由水转化为结合水,避免自由水过多结冰损害自身, 可以提高抗寒性。1.2020年，我国纪念“世界水日”和“中国水周”活动的主题为“坚 持节水优先,建设幸福河湖”。下列关于生物体内水的叙述,错误的是 (B )A.细胞内的许多生化反应需要水的参与B.水分解能释放能量供生命活动需要C.自由水是良好的溶剂，可以转化为结合水D.植物幼嫩部分一般比老熟
11、部分含水量多解析:生命活动需要的能量来自呼吸作用，水分解释放的能量不能提 供给生命活动需要。2 .“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(B ) 解析:春天植物复苏，代谢增强，自由水增多，结合水减少。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。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。探究二细胞中的无机盐人体血浆中主要的阳离子是Na.、K Ca/卜
12、m+等，对维持细胞外液的 渗透压、体液的分布和转移起着决定性的作用；细胞外液中阴离子以 C1和HCO3为主,二者对维持酸碱平衡有重要作用。当出现任何一个电 解质数量改变时，将导致不同的机体损害，即出现电解质紊乱。例如 C1+含量过高会导致肌无力、Ga?+含量过低导致抽搐，人体缺铁会导致 贫血。无机盐在生物体中的主要存在形式是什么？提示:离子的形式。根据资料可以得出无机盐的作用是什么？提示:说明无机盐对维持生物体的正常生命活动有着重要的意义，维持细胞外液的渗透压和酸碱平衡。人体缺铁为什么会导致贫血?说明无机盐的作用是什么？提示:Fe是血红素的组成成分。说明无机盐是复杂化合物组成成分。几种无机盐的
13、功能：甲状腺激素的组成成分,缺乏时会患地方性甲状腺肿大。Fe血红素的组成成分,缺乏时会患缺铁性贫血。能降低神经系统的兴奋性。血液中Ca含量过低时，会出现抽搐 现象;血液中CM.含量过高时，会患肌无力。B:促进花粉的萌发和花粉管的伸长,油菜缺B时,会出现“花而不实” 的现象。促进植物体内淀粉的合成和运输;在动物体内，K.主要维持细胞内 液的渗透压。Mg叶绿素的组成成分,缺乏时会导致叶片发黄。3 .研究表明，铁可参与血红素的合成,血红素主要存在于人体红细胞 中，故缺铁可导致缺铁性贫血。下列相关叙述正确的是（C ） A.红细胞中含量最多的化合物为蛋白质B.人体成熟红细胞中，铁主要以离子形式存在C.铁
14、在人体的生长发育过程中的作用不可替代D.只要摄入足量的铁,人体就能正常生长发育解析:红细胞中含量最多的化合物是水,蛋白质是含量最多的有机化 合物；由题意可知，人体成熟红细胞中铁主要参与构成血红素，即铁主 要以化合物形式存在;每种元素的作用都是不可替代的；人体正常发 育过程中，除铁以外还需要其他元素，如锌、钙等。4.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（B ）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D.对调节细胞内的渗透压有重要作用解析:分析题意可知,Mn可以激活植
15、物体内许多酶,对维持植物体正常 的生命活动有重要作用；题干信息不能说明无机盐离子在维持细胞形 态、维持酸碱平衡、维持和调节细胞内的渗透压等方面的作用。情境患甲状腺结节与长期食用加碘盐有关。探究：（1） I是构成甲状腺激素的组成成分,体现了无机盐的什么功能? 提示:是构成细胞内化合物的重要成分。由于补碘过量导致了疾病的发生，说明什么问题？提示:无机盐在细胞内保持一定的量，过少或过多都可能影响生命活 动。课堂小结随堂检测1 .上善若水，水善利万物而不争。”下列有关生物体内水的说法， 错误的是(D )A.幼儿和成年人体内水的含量均多于其他化合物B.正在发芽的玉米种子中自由水比例多于结合水C.结合水比
16、例越大,细胞抵御不良环境能力越强D.氢键的稳定性使常温下水呈液体状态,能流动解析:幼儿和成年人体内水的含量均多于其他化合物;正在发芽的玉 米种子代谢旺盛,其自由水比例多于结合水;结合水比例越大,细胞抵 御不良环境能力越强;水分子之间靠氢键作用在一起,氢键易断裂和 形成,使水在常温下能够维持液体状态,具有流动性。2 .盐生植物一般生长在干旱、含盐量高的土壤中，其通过液泡中溶有 大量的N,而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡中Na-具有的作用是 (B )A.组成复杂化合物B.调节细胞液浓度C.为细胞提供能量D.维持细胞正常pH解析:盐生植物一般生长在干旱、含盐量高的土壤中，其通过液泡中溶 有大量的Na而促进细胞吸收水分,这说明液泡中的Na能提高液泡的 渗透压，促进细胞吸水,从而达到调节细胞液浓度的作用。3 .如表列举了与水和无机盐有关的内容，据表不能得出的结论是 (D )Fe是构成血红素的成分植物处于干旱和寒冷环境时体内的结合水与自由水的比例相对增