2019-2020学年人教版高中生物必修一教案:2.5 细胞中的无机物
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1、第 5 节 细胞中的无机物一、细胞中的水1.水的含量(1)含量:水是细胞中含量最多的化合物。(2)含水量、生物种类与发育阶段的关系(3)同一生物体内,不同器官的含水量不同,一般代谢旺盛的组织、器官含水量 较多。2.水的存在形式及作用形式 自由水 结合水概念细胞中绝大部分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成分(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,以延长储存时间( )(3)参与运输营养物质和代谢废物的水
2、为自由水( )答案 (1) (2) (3) 1.思考下列实际问题,做出合理推测:(1)新鲜小麦种子放在阳光下,质量减轻的原因?提示 自由水散失。(2)干种子用水浸泡后仍能萌发说明什么?提示 失去自由水的种子仍能保持其生理活性。(3)干种子不浸泡就不萌发,原因是什么?提示 自由水越少,代谢强度越低。(4)种子晒干后再储存的原理是什么?提示 减少自由水含量,降低呼吸作用,延长种子储存时间。(5)低温环境减少花卉浇水的原因是什么?提示 降低自由水与结合水的比值,提高植物对低温的抗性。2.一般来说,绿色植物的抗干旱、抗冻能力与其代谢旺盛程度成反比。请据此分析细胞抗干旱、抗冻能力与自由水/结合水值的关系
3、。提示 自由水/结合水值越大,代谢就越旺盛,细胞抗干旱、抗冻能力越低。易错提醒 关于生物体中水的理解(1)水是生命之源,但并不是水分越多越好,如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。(2)晒干种子失去自由水,并不是不含有自由水,而是自由水含量大幅降低。(3)细胞内的结合水,一般吸附在纤维素、淀粉和蛋白质等大分子表面形成水合物,是细胞结构的重要组成成分。二、细胞中的无机盐1.存在形式和含量2.无机盐的生理功能生理功能 举例组成某些复杂化合物Mg 是叶绿素分子必需的成分;Fe 是血红蛋白的重要成分;I 是形成甲状腺激素的成分维持细胞和生物体的生命活动哺乳动物的血液中必须含有一定量的 Ca2 ,如果 Ca
4、2 的含量太低,会出现抽搐等症状维持生物体内的平衡渗透压的平衡:Na 、Cl 对维持血浆等的渗透压有重要作用,K 对维持细胞内液的渗透压起决定作用;酸碱平衡(即 pH 平衡):无机盐离子组成重要的缓冲体系如H2PO /HPO 和 H2CO3/HCO 等来调节并维持 pH 平衡 4 24 3归纳总结 (1)钠离子是细胞外液中的主要阳离子,在维持细胞外液晶体渗透压中起重要作用,如果缺钠,会引发低钠血症,患者倦怠、淡漠、无神、起立时易昏倒,严重时恶心、呕吐、血压急剧下降。(2)常见无机盐的功能与缺乏症种类 功能 缺乏时引起的症状Fe 血红蛋白的重要组成成分 缺铁性贫血症Mg 叶绿素的重要组成成分 植
5、物叶绿素合成受阻,影响光合作用Zn 很多酶的组成成分 生长发育不良,生殖腺功能受影响Ca 骨骼、牙齿的重要组成成分 骨骼畸形;抽搐等I 甲状腺激素的重要组成成分 甲状腺肿大;呆小症B 促进花粉的萌发和花粉管的伸长 油菜缺 B 时,“花而不实”Na 维持动物细胞外液的渗透压动物细胞外液渗透压降低,过低时不能维持正常的细胞形态(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)水和无机盐都不能作为细胞的能源物质( )答案 (1) (2) (3) 1.患急性肠胃炎,为什么医生用 0.9%的生理盐水静脉注射,而不用蒸馏水?提示 注射的生理盐水与
6、细胞的渗透压相等,保证了细胞的形态和生命活动。2.为什么大量出汗时应多喝淡盐水?提 示 大 量 出 汗 会 排 出 过 量 的 无 机 盐 , 导 致 体 内 的 水 盐 平 衡 和 酸 碱 平 衡 失 调 , 这 时 应 多 喝 淡 盐水 。3.探究植物必需无机盐的实验设计思路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:_正常生长。(2)实验组实验组加入 X 盐的目的是_ ,以增强说服力。提示 (1)植物完全培养液 (2)X 不是必需无机盐 X 是必需无机盐 二次对照( 使实验组前后对照)1.(2019大同高一检测)下列关于细胞中含水量的叙述,不
7、正确的是( )A.水是人体细胞内含量最多的化合物B.老年人细胞中含水量比婴儿要少C.越冬植物的细胞内自由水和结合水含量比值一般较高D.新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水较多答案 C解析 水是人体细胞内含量最多的化合物,A 正确;老年人细胞中含水量比婴儿要少,B正确;自由水与结合水含量比值与植物的抗逆性有关,越冬植物细胞内的结合水含量升高,自由水含量下降,因此细胞内自由水和结合水含量比值一般较低,C 错误;新陈代谢旺盛的植物细胞含自由水较多,D 正确。2.(2018吉林长春田家炳实验中学期末) 下列对细胞内自由水的描述,有科学性错误的是( )A.约占细胞内水分的 95.5%B.能够流动并能运输物质C
8、.细胞结构的重要组成成分D.是各种代谢活动的介质答案 C解析 结合水大约占细胞内全部水分的 4.5%,自由水含量约占 95.5%,A 正确;自由水可以自由流动,并能运输营养物质和代谢废物,B 正确;结合水是细胞结构的重要组成成分,C 错误;自由水是细胞内的良好溶剂,是各种代谢活动的介质,为代谢活动提供液体环境,D 正确。3.(2018北师大附中期中)下列关于无机盐的说法错误的是( )A.维持细胞的酸碱平衡B.细胞内某些复杂化合物的重要组成成分C.在细胞中大多数以化合物的形式存在D.炎炎夏日在室外作业的人应多喝淡盐水答案 C解析 无机盐具有维持细胞酸碱平衡的作用,如 H2PO /HPO ,A 正
9、确;有些无机盐是 4 24细胞内某些复杂化合物的重要组成成分,如 Mg 是构成叶绿素的重要成分,B 正确;在细胞中,大多数无机盐以离子的形式存在,C 错误;炎炎夏日在室外作业的人随汗液排出了大量无机盐,为了维持细胞的渗透压平衡,应多喝淡盐水,D 正确。4.(2018徐州高一检测)苹果含有微量元素锌,而锌是构成与记忆力息息相关的核酸和蛋白质不可缺少的元素,儿童缺锌就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有重要作用答案 D解析 由缺锌会导致大脑发育不
10、良,可知锌对于生物体的生命活动有重要影响,该事实与酸碱平衡、维持细胞形态和渗透压的调节无直接关系。5.(2018广东深圳高级中学期中) 下列有关水和无机盐的叙述,错误的是( )A.夏季植物叶片由绿变黄,可能是土壤缺 Mg 所致B.正常人饮食不当出现贫血,可能是食物中缺 Fe 所致C.自由水与结合水在一定条件下可以相互转化D.细胞内自由水越多,抗逆性越强答案 D解析 植物缺 Mg 会影响叶绿素的合成,导致叶绿素含量减少,叶片发黄,A 正确;Fe 是构成血红蛋白的重要成分,缺 Fe 会影响血红蛋白的合成而出现贫血,B 正确;自由水和结合水不是一成不变的,在一定的条件下可以相互转化,C 正确;细胞内
11、自由水越多,自由水与结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,抗逆性越差,D 错误。6.(2019北京四中高一期末)人体所需要的营养物质包括水和无机盐等无机物及糖类、脂质和蛋白质等有机物,这些营养物质在人体细胞中有着重要的作用。请回答下列问题:(1)请叙述自由水的生理作用:_ 。(2)人每天都要补充一定数量的蛋白质,尤其是婴幼儿时期,如果蛋白质摄入不足会导致机体免疫力下降,原因是_。(3)在天然无污染的泉水中,含有 Cu、K 、Ca、Zn、P、Mg、Fe 等人体必需元素,其中属于大量元素的是_。(4)牛奶、婴幼儿奶粉中含量较多的二糖是_。如果哺乳动物的血液中钙离子含量太低,会出现抽搐等症状,这说明无机
12、盐对_有重要作用。答案 (1)是 细 胞 内 的 良 好 溶 剂 ; 参 与 多 种 生 物 化 学 反 应 ; 运 送 营 养 物 质 和 代 谢 废 物 ; 为 细胞 提 供 了 良 好 的 液 体 环 境 (2)蛋 白 质 摄 入 量 不 足 会 影 响 抗 体 的 合 成 (3)K、 Ca、 P、 Mg (4)乳糖 维持细胞和生物体的生命活动解析 (1)自由水的生理作用:是细胞内的良好溶剂;参与多种生物化学反应;运送营养物质和代谢废物;为细胞提供了良好的液体环境。(2)抗体的成分是蛋白质,蛋白质摄入不足会导致必需氨基酸的摄入量不足,从而导致抗体分泌不足,使机体免疫力下降。(3)Cu、K
13、、Ca、Zn、P、Mg、Fe 中属于大量元素的是 K、Ca、P、Mg。(4)乳糖是牛奶、婴幼儿奶粉中含量较多的二糖。血液中钙离子含量太低,会出现抽搐等症状,这说明无机盐对维持细胞和生物体正常的生命活动具有重要作用。题组一 细胞中的水1.(2019江西临川二中月考改编)2019 年 3 月 22 日是第 27 届世界水日,我国纪念世界水日和开展中国水周活动的宣传主题是“坚持节水优先,强化水资源管理”。下列对于生物体内自由水的叙述不正确的是( )A.生物体代谢旺盛时含量较多B.不参与细胞内的生化反应C.是细胞内的良好溶剂D.植物越冬时,细胞内自由水含量降低答案 B解析 自由水以游离的形式存在,代谢
14、旺盛时含量多,是细胞内的良好溶剂,还可以参与细胞内的许多生化反应,A、 C 正确、B 错误;冬季,植物细胞内部分自由水转化为结合水,使自由水含量降低,提高了植物的抗寒能力,D 正确。2.(2019菏泽高一检测)下列关于植物体内水分的叙述,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.自由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水含量和休眠种子的水含量相同答案 D解析 大部分营养物质必须溶解在水中才能在细胞中运输,A 项正确;水是细胞鲜重中最重要的组成成分,细胞鲜重大部分为水,B 项正确;水作为反应物参与光合作用和细胞呼吸过程,C 项正确;
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