2019 2020高中生物北师大版必修一教学案第2章 第2节 组成细胞的无机物 Word版含答案

1、 节组成细胞的无机物 第2 1.一般说来，水在细胞中的含量是最多的；生物体的一切 生命活动都离不开水，水是生命的第一要素。 2在不同种类的生物体中，水的含量差别比较大。 3自由水与结合水是细胞内水的两种存在形式。 4水是生命活动中各种化学反应的理想介质。 5细胞中的无机盐大多以离子状态存在，虽然含量很少， 但有多方面的重要作用。 水 自读教材夯基础 1水的含量 (1)水在细胞的各种化学成分中含量最多。 (2)生物种类不同，含水量不同。 (3)生物体在不同的生长发育期，含水量不同。 2水的存在形式与生理作用 存在形式 自由水 结合水 含义 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

2、胞内的其他物质相结合的水 含量 约占细胞内全部水分的95.5% 4.5% 约占细胞内全部水分的 功能 细胞内的良好溶剂 参与许多生物化学反应 为细胞提供液体环境 是细胞结构的重要组成成分 运送营养物质和代谢废物 水比热大有利于细胞的温度保持相对稳定 跟随名师解疑难 1自由水与结合水的相互转化 降温 结合水。转化条件：一般与温度有关系，如自由水 (1)升温 (2)转化实例： 烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。 水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。 自由水与结合水含量对细胞的影响及实例2自由水与结合水的相对含量决定细胞的代谢强弱。自由水比例越高，细胞代谢越旺(1) 盛；结合水比例越

3、高，细胞的抗寒、抗旱、抗热性能越高。细胞中两种形式水含量不同，可以影响到器官的形态特点，如心肌和血液含水量相(2) 当，但心肌中结合水含量相对较高，血液中自由水含量相对较高。 根据自由水与结合水的含量对代谢的影响，在生产中有如下应用：(3) 种子贮存前，晒干是为了减少自由水含量，降低代谢速率，以延长寿命。 越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。 关键一点经研究发现细胞原生质中的许多基团，如羧基、羟基、酮基、氨基等都可与水以氢(1)键结合，形成结合水，从而使原生质保持胶体状态。能与水结合的物质称为亲水性物质，蛋 白质就是一种重要的亲水性物质。自由水之所以是良好的溶剂，是因为水分子具有极性。水

4、的比热较大，因此还是生(2) 物保持体温稳定的重要物质。 ) ( 1甘蔗吃起来特别甜，甘蔗的细胞中含量最多的物质是 B 脂质 A蔗糖 D水麦芽糖C 解析：一般说来，在细胞中占鲜重最多的成分是水，大约占细胞鲜重的60%95%。 答案：D 2生物新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物体内的结合水与自由水的比值( ) A升高 B下降 变化与此无关D 不变C 解析：自由水在细胞中的含量较多，变动幅度也较大，一般而言，生命活动旺盛的程度与自由水的含量呈正相关。生命活动越旺盛，自由水含量也就越多；反之，则越少。 答案：B 无 机 盐 自读教材夯基础 (1)含量：仅占细胞鲜重的1%1.5%。 (2)存在形式：细胞中

5、大多数无机盐以离子的形式存在。 (3)功能：维持细胞和的渗透压、酸碱平衡，组成细胞内某些复杂化合物，对酶具有活 化与调节作用等。 跟随名师解疑难 1无机盐的存在形式 222 SO等。Fe、ClNa大多数无机盐以离子的状态存在，如、K、Ca、42无机盐的生理功能 (1)是某些重要化合物的组成成分： 2 Mg是叶绿素分子必需的成分。2 Fe是血红蛋白的主要成分。碳酸钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分。 3 PO是合成磷脂、核苷酸的原料。4(2)维持正常的生命活动： 维持细胞的正常功能：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。 维持细胞的形态和功能：如红细胞在质量分

6、数为9%的NaCl溶液中失水皱缩，失去输送氧的功能。 (3)维持生物体内的平衡： 则对细胞内液渗透压起对细胞外液渗透压起重要作用，K、渗透压的平衡：NaCl 决定作用。2溶液具有一定pH、平衡(酸碱平衡即pH)：如人血浆中HCOHPO等，对外界不同43的缓冲能力。 关键一点 无机盐在细胞中的含量虽然很低，但是其作用非常重要，过多或过少都会影响细胞或生物体正常的生命活动，从而使生物体表现出特定的症状。 2Fe3“”乳酸亚铁口服液可以有效地治疗人类缺铁性贫血症，这是因为其中的) (进入人体后能 A调节血液的酸碱平衡 B调节血液的渗透压 C构成红细胞中的血红蛋白 促进更多红细胞的产生D 铁是合成血红

7、蛋白的必需元素，缺铁就会使血红蛋白的含量减少，导致贫血。解析：C 答案：的盐水清洁伤口；0.9%4在患急性肠炎时，要及时注射生理盐水；不慎受伤后，要用) 在高温作业时，要喝淡盐水。以下各项中属于以上三种做法的主要原因依次是( 是细胞的等渗 维持无机盐代谢的平衡 降温消毒 维持水分代谢平衡 溶液并有清洁作用 BA DC所以给肠炎病人注射解析：肠炎病人肠道吸收功能下降，不及时补充水分会造成脱水，的生理盐水清洗伤口，是因为0.9%生理盐水的目的是维持水分代谢平衡。受外伤后用0.9%高温作业要喝淡盐且具有清洁作用，能维持细胞的正常形态。生理盐水是细胞的等渗溶液， 水是为了补充因高温出汗过多而丢失的盐分

8、。C 答案： 水及其生理作用 ) 错误的是( 例1水是生命的源泉，人体中水的含量约占65%。下列有关水的叙述， A参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 B结合水是构成细胞结构的组成成分之一，却是流动状，具有很强的韧性；而血液中含水量约为83%C心肌中含水量约为79% 态，原因是前者只含结合水，后者只含自由水 细胞中自由水与结合水的比例影响新陈代谢的强弱D 细胞内的水分为自由水和结合水两种形式。自由水能够自由流动，是良好的溶解析剂，可以运输营养物质和代谢废物。结合水是细胞结构的重要组成成分。细胞内自由水与结合水的相对含量既能影响到细胞的形态，又能影响到新陈代谢的强弱。心肌和血液中都既有自由水又

9、有结合水，只是前者结合水比例高，后者自由水比例高。 答案 C 规律方法 自由水和结合水在细胞内存在状态不同，有不同的生理作用，对生命活动自由水和结合分析有关水的问题时需要区分的是在不同细胞中，必不可少。都有重要意义， 水的比例。 1农民在水稻收获后要将种子晒干，而在播种前又要浸种，这主要是因为( ) A自由水含量影响新陈代谢的强弱 B结合水是细胞的组成部分 C水是光合作用的重要原料 D水是呼吸作用的重要原料 解析：种子晒干而散失的水分是自由水，干种子因自由水含量降低而处于休眠状态；浸种后，种子的自由水含量增加，代谢增强，开始萌发。 答案：A 无机盐及其生理作用 例2 铁是合成人体血红蛋白不可缺

10、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，人体只能吸收利用其中的10%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，对防治缺铁性贫血大有好处。钙在人体内的总量达1 300 g，其中99%存在于骨骼中，一旦离子化钙在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，血钙过高会引起心跳呼吸衰竭。 (1)贫血症患者血液运输_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_丰富的食物。 (2)人体中含钙最多的是( ) A肌肉 B骨组织 D神经组织 C上皮组织 (3)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( ) NaBAK

11、22 MgDCCa (4)由上述铁、钙在人体中的作用，说明无机盐在生物体内有哪些重要作用？ 解析 本题以铁、钙为具体实例，形象地展示了无机盐对人体生命活动的重要作用。铁是构成血红蛋白的必要成分，由此说明，有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分；钙能够降低肌肉细胞的兴奋性，血钙过高会出现肌无力，过低会出现抽搐，说明无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用。 答案 (1)O 蛋白质 (2)B (3)C (4)有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重2要组成成分；有些无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用。(或是某些复杂化合物的重要组成成分；维持细胞的形态；维持细胞正常的生理功能；调节细胞内的酸碱

12、度) 和渗透压。 2人的红细胞必须生活在0.9%的NaCl溶液中，若将红细胞置于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而失去输送氧气的功能。这一事实说明( ) A无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用 B无机盐对于维持细胞的渗透压有重要作用 C无机盐离子容易进出细胞 D水分子容易进出细胞 解析：0.9%的NaCl溶液浓度与血浆中无机盐浓度相同，所以红细胞放在这种环境中细胞的渗透压能保持平衡。如果将红细胞放在浓盐水中，红细胞会因失水而皱缩。如果放在清水中，红细胞因吸水而胀破，造成溶血现象。这一事实说明无机盐对维持细胞的渗透压有重要作用。 答案：B 1.自由水/结合水与代谢强度的关系。 2.探究某种无机

13、盐是否是植物生命活动所必需的。 典例剖析 下列是无土栽培营养液的配方，请据此回答有关问题： 配方：NHNO、KNO、CaCl2HO、MgSO、螯合铁溶液、微量元素溶液。 423423(1)为使作物正常生长，还需补充含_等元素的化合物。 (2)植物吸收NHNO可用于合成_(填代号)。 34A脂肪和RNA B蛋白质和DNA D淀粉和酶核苷酸和纤维素 C(3)有些无机盐离子可重复利用，有的不能重复利用，可重复利用的无机盐离子缺乏时，老叶先表现出缺乏症，不可重复利用的无机盐离子缺乏时，幼叶先表现出缺乏症。请设计实验证明Mg是可重复利用的元素。 实验材料：长势相同的玉米幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各

14、种化合物。 实验步骤： 配制全素培养液和缺镁培养液，分别放入两组培养瓶中，并编号A、B。 _。 放在适宜条件下培养一段时间， _。 实验现象：在全素培养液中的玉米幼苗生长正常， _ _。 解析 (1)植物生长需要C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等大量元素和微量元素。 三种元素。O、H、C脂肪、淀粉和纤维素都只含(2) (3)据题干信息可知，可重复利用的元素缺乏时，老叶先表现症状，此实验的自变量是镁的有无，因变量是老叶先变黄，还是幼叶先变黄。 答案 (1)P (2)B (3)将长势相同的玉米幼苗分别栽培在上述两种培养液中 观察玉米幼苗的生长情况 实验现象：在缺镁培养液中生长的玉米幼苗老叶先

15、变黄 归纳拓展 实验设计遵循的基本原则 1科学性原则 包括实验原理，实验材料的选择，实验方法和实验结果处理的科学性。 2对照性原则 一般情况下，把改变实验变量处理的一组称为实验组；处于正常状态的一组(没有改变实验变量)称为对照组。 3平行重复原则 任何实验都必须有足够的实验次数，才能避免结果的偶然性，使得出的结论更准确、科学。在实验中可以通过同时处理多个材料来体现重复性原则。 4随机性原则 实验设计中的随机性原则是指被研究的样本是从总体中任意抽取的。这样做是由于：可以消除或减少系统误差，使显著性测验有意义；平衡各种条件，避免实验结果中的偏差。 (满分50分 时间20分钟) 一、选择题(每小题3

16、分，共30分) 1一种在干木材中生活的蠹虫，其细胞中的水的存在形式是( ) A结合水 B自由水 D结合水和自由水 C结晶水 解析：本题中的“在干木材中生活”是一迷惑条件。任何生物细胞内的水都是以自由水和结合水两种形式存在的。 答案：D 2下列不属于生物体内自由水的功能的是( ) A参与蛋白质的分解 B运送营养物质和废物 C与细胞内的其他物质相结合 D构成细胞所生活的液体环境 可以把营养水在生物体内的流动，细胞内的许多生物化学反应需要有水的参与；解析： 物质运送到各个细胞，同时也把各个细胞在新陈代谢中产生的废物，运送到排泄器官或直接排出体外；多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体

17、环境中；与细胞内的其他物质相结合的是结合水。 答案：C 3现有含水量10%、12%、14%、16%的小麦，分别贮存在四个条件相同的粮仓中。在贮存过程中，有机物消耗最少的是( ) A B D C 解析：题中所说含水量实际上是指自由水的含量，自由水含量多的，细胞内代谢活动旺盛。第一个粮仓中小麦种子细胞内的自由水含量最少，其代谢活动最弱，有机物消耗最少。 答案：A 4幼小植物体内自由水/结合水比值不断增大时，植物体内新陈代谢活跃，生长迅速；自由水/结合水比值不断减少时，植物体内的新陈代谢减弱，生长缓慢。下面解释正确的是( ) 结合水是构成植物细胞结构的一部分 结合水参与某些代谢反应 自由水是各种代谢

18、活动的介质 自由水参与某些代谢反应 A B D C 解析：自由水是细胞内的良好的溶剂，营养物质和代谢废物在水中运输，自由水又参与一些代谢过程，因此自由水/结合水的比值增大时，代谢加快。 答案：C 5结合下列曲线，下列有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是( ) A曲线可表示人体内自由水与结合水的比值随年龄的变化 B曲线可以表示细胞呼吸速率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，种子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水含量的变化 解析：一般来说，细胞内的结合水含量是相对稳定的，但自由水的含量变化较大，衰老的细胞中自由水含量减少，

19、细胞内自由水与结合水的比值也将减小；自由水是细胞内的良好溶剂，细胞内许多化学反应都需要有水的参与，所以细胞内自由水与结合水的比值升高后，代谢增强，细胞呼吸速率加快；玉米种子被烘干的过程中含水量越来越少，其内的无机盐相幼儿身体内人体老化的特征之一就是水的含量减少，最后达到一恒定值；对含量逐渐增加， 水的含量约为77%，远远高于成年人身体内水的含量。 答案：C 2) )的主要生理作用不包括( 细胞内的无机盐离子(如K、CaPO、H等642A细胞结构的物质之一 B维持细胞形态 D 维持细胞的酸碱平衡 C维持细胞正常的生理功能 解析：有的无机盐在细胞内参与构成复杂的化合物，是细胞结构的物质之一，但大多

20、数无机盐以离子形式存在，对维持生物体的生命活动有重要作用。它们并没有参与构成细胞。 答案：A 7酷暑季节，室外作业的工人应多喝( ) A盐汽水 B核酸型饮料 D纯净水 C蛋白型饮料 解析：酷暑季节，室外作业的工人出汗多，水、无机盐被排出，造成体内水、无机盐的含量减少。大量出汗后，除补充水分外，还应该补充无机盐，所以最好饮用盐汽水。 答案：A 8与完全营养液培养的植物相比，缺Fe元素的营养液培养的植物显出缺绿症状，当补充铁盐时，上述症状得以缓解，这说明( ) A铁是叶绿素合成代谢的必需元素 B缺绿病症是细胞缺少运输Fe离子的载体 C铁是构成叶绿素分子的必需元素 D细胞内供能不足会影响Fe离子的吸

21、收 解析：判断一种元素是否为植物生长发育的必需元素，采用的方法是通过观察植物在缺乏该元素的培养液中培养一段时间后，是否出现特定的缺素症状。如果出现再加入该元素，观察植物生长是否恢复正常，若能恢复正常，则该元素为植物生长发育的必需元素。植物体的绿色是叶绿体中的叶绿素所表现出的颜色，缺Fe影响到叶绿素的含量，所以Fe与叶绿素的合成有关。 答案：A 9下列关于水和无机盐的说法，正确的是( ) A都属于细胞中的无机化合物 B在活细胞中的含量都很高 C都以离子形式存在 D都是生物体的温度调节剂 解析：在活细胞中水约占细胞总质量的60%95%，无机盐约占细胞总质量的1.5%；细胞中的水以分子状态存在，无机盐常以离子形式存在；水具有比较大的比热和汽化热，是 生物体的温度调节剂，而无机盐没有此性质。 答案：A 10某人从事高温下的剧烈体力劳动过久，突然腿部肌肉抽搐，主要原因是( ) A剧烈劳动使血糖降低 B高温使人的新陈代谢不正常 C大量排汗，使体内盐分损失过多 D大量排汗，使体内水分损失过多 解析：腿部肌肉抽搐是由于血钙过低，其原因是由于在高温下剧烈体力劳动过久，出汗过多，随汗液排出丢失了大量的无机盐，其中就包