2021-2022学年-人教版-必修一细胞中的无机物-学案

第5节细胞中的无机物(见学生用书P21)1.阅读课本,说出水和无机盐的存在形式与功能。2.通过对无机化合物功能的学习,理解组成生物体的无机化合物和有机化合物是生命活动的根底。3.运用所学的相关知识,解释生活中的现象。4.通过了解水的重要性,唤醒保护水资源的意识。一、细胞中的水1.水的含量特点(1)含量:一般来说,①水在细胞的各种化学成分中含量最多,占60%~95%。(2)与生物种类及发育阶段的关系a.②生物种类不同,含水量不同,如水生生物含水量多于陆生生物。b.同一生物的不同③生长发育期,含水量不同,如幼儿含水量高于成年人。2.水的存在形式和作用工程自由水结合水形式在细胞中以④游离的形式存在

与蛋白质、多糖等物质相结合作用细胞内良好的溶剂;参与生物⑤化学反响;为细胞提供⑥液体环境;运送营养物质和⑦代谢废物

是⑧细胞结构的重要组成成分

3.自由水和结合水的关系:在正常情况下,细胞内⑨自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛;而⑩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.含量无机盐是细胞中含量很少的无机物,仅占细胞鲜重的1%~1.5%。2.存在形式细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。3.功能(1)是细胞内许多复杂化合物的重要组成成分。Mg是构成叶绿素的元素,Fe是构成血红蛋白的元素,P是组成细胞膜、细胞核的重要成分。(2)维持细胞和生物体的生命活动。如血液中Ca2+的含量过低,动物就会出现抽搐等病症。(3)维持细胞的酸碱平衡。人血浆中的HCO3-、HPO4阅读课本,判断正误。1.参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水。(√)2.生物体内的化学反响离不开水。(√)3.不同的生物体内水的含量差异很大,但同一生物体的不同组织、器官含水量大体相同。(×)4.自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大。(×)5.人体细胞内水的存在形式为自由水和结合水。(√)6.水是细胞结构的组成成分之一。(√)7.无机盐能维持细胞的生命活动。(√)8.血钙过高会引起抽搐。(×)9.无机盐在细胞内含量很少,主要以离子形式存在,具有维持渗透压、酸碱度及细胞正常生命活动的功能。(√)10.某些无机盐是细胞内一些大分子物质的组成成分,如Fe2+参与血红蛋白的构成,Mg2+参与叶绿素的形成。(√)11.细胞是多种元素和化合物构成的生命系统。(√)12.活细胞中的化合物的含量和比例一般是固定的,以保证细胞生命活动的正常进行。(×)了解细胞中的水1.水是生命之源,没有水就没有生命。分析以下表格,你能得出什么结论?不同生物体中水的含量生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等植物水的含量(%)9780~8578659060~80答案不同生物体内含水量不同,水生生物的含水量高于陆生生物的含水量。2.刚刚收获的新鲜种子一般要放在阳光下晒干,种子变干,质量减轻,新鲜种子失去的主要是哪种形式的水?种子还有活性吗?答案种子晒干过程中失去的是自由水。此时种子有活性。3.自由水和结合水的相比照例与生物体的代谢水平有怎样的关系?越冬的植物、干旱地区的植物的细胞中,哪种形式的水的含量相对较高?这对植物的生命活动有何重要意义?答案一般情况下,当自由水和结合水的比值增加时,生物体的代谢活动增强;当其比值下降时,代谢会减弱。越冬的植物、干旱地区的植物的细胞中,结合水的含量相对较高。结合水的比例高,可以使植物的抗寒性、抗旱性等增强,从而适应不良的环境条件。在本知识点的学习中,要重点掌握水的存在形式及功能。同时要注意以下几点:1.自由水和结合水可以相互转化。2.心肌呈固态,血液呈液态,主要原因是两者自由水和结合水的比例不同。水在生物体的生命活动中必不可少。科学实验说明:生命活动旺盛的细胞,自由水/结合水的值增大,而处于休眠状态的细胞自由水/结合水的值减小。请分析答复以下问题。(1)自由水是细胞内的良好,有利于物质的,有利于的顺利进行,所以生命活动旺盛的细胞中自由水的含量。(2)干种子内含的主要是水,抗旱性强的植物结合水的相对含量,处于休眠状态的细胞自由水相对含量。(3)结合水和自由水是可以的。解析细胞中自由水与结合水的比值增大,反映细胞代谢加强;抗旱性强的植物及处于休眠状态的细胞中结合水的含量都较高。答案(1)溶剂运输生物化学反响高(2)结合上下(3)相互转化此题涉及的知识点是水的存在形式及功能。细胞中的自由水和结合水在一定的条件下是可以相互转化的,自由水与结合水的比例不同,细胞的代谢能力也不同。当自由水与结合水的比例升高时,细胞代谢增强;其比例下降时,代谢减弱,但植物的抗逆能力增强。在干种子、越冬植物、干旱地区植物的细胞中,结合水含量高,从而使植物的抗旱性、抗寒性等增强,以适应不良的环境条件。了解细胞中的无机盐1.请分析以下资料,写出无机盐的存在形式及生理功能。(1)哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子,如果钙离子的含量太低,会出现抽搐等病症。(2)大量出汗会排出过多的无机盐,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)镁是叶绿素的重要组成元素之一,缺镁会影响光合作用。(4)缺铁会引起缺铁性贫血。答案大局部无机盐以离子形式存在,少数以化合物的形式存在。一些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分,许多种无机盐对维持细胞和生物体的生命活动(维持细胞的形态和功能、维持细胞的渗透压平衡、维持细胞的酸碱平衡)有重要作用。2.“探究某无机盐是否为植物生活所必需〞的实验中,常用“溶液培养法〞。实验过程中需配制哪两种培养液?当在缺某无机盐的“完全培养液〞中培养的植物表现出病症后,还需如何继续实验,才能确定该无机盐是植物生活所必需的?答案完全培养液和缺某无机盐的“完全培养液〞。还需在缺某无机盐的“完全培养液〞中参加一定量的该无机盐,一段时间后,假设原异常的植株恢复正常或病症消失,那么可说明该无机盐是植物生长所必需的。3.构成叶绿素或血红蛋白的无机盐离子分别是哪种?人有时会出现抽搐(俗称抽筋)现象,原因可能是什么?食盐加碘的目的是什么?答案叶绿素中有镁,血红蛋白中有铁。人抽搐的原因可能是缺钙。食盐加碘的目的是防治大脖子病。在本知识点的学习中,要重点掌握无机盐的存在形式、功能及植物必需无机盐的判断方法。同时要注意以下几点:2+是构成叶绿素的必需成分,Fe2+是血红蛋白的组成成分,CaCO3是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分。2.哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2+,如果Ca2+含量过低,就会出现抽搐等病症。O3-、HPO42-对维持细胞的酸碱平衡起重要作用。近年来,马拉松赛事在国内各城市炽热开赛。香蕉是马拉松沿途补给站的标配,其中富含的钾离子可以缓解大量出汗导致的肌肉灵敏度下降,A.为肌肉收缩提供大量能量B.参与构成细胞结构C.维持机体酸碱平衡D.对维持细胞和生物体的生命活动具有重要作用解析无机盐不能提供能量,A项错误;香蕉富含的钾离子可以缓解大量出汗导致的肌肉灵敏度下降,并能提高神经系统的兴奋性,说明无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用,D项正确,B、C项错误。答案D生命观念——水的存在形式和功能一般来说,水在细胞中含量最多。水在细胞中以两种形式存在——自由水和结合水。在生物体的不同情况下,水的含量并不相同,但水的功能却是一样的。结合水是细胞结构的重要成分;自由水是良好溶剂,参与生化反响(例如参与糖类、脂肪、蛋白质等物质的水解),提供液体环境,运输营养物质和代谢废物等。内化运用有机化合物中不同的化学基团对水的亲和力不同。易与水结合的基团称为亲水基团(如—NH2、—COOH、—OH),具有大量亲水基团的某些蛋白质、淀粉等分子易与水结合;难与水结合的基团称为疏水基团,如脂质分子中的碳氢链。脂质分子往往有很长的碳氢链,难溶于水而聚集在一起。请答复以下问题。(1)等量亲水性不同的两种物质分散在甲、乙两个含有等量水的容器中,如下图。容器甲中的自由水含量比乙的。(2)相同质量的花生种子(含油脂多)和大豆种子(含蛋白质多),当它们含水量相同时,自由水含量较多的是种子。(3)以占种子干重的百分比计算,种子萌发时枯燥大豆种子的吸水量要比枯燥花生种子的吸水量。(4)种子入库前必须对其进行枯燥处理,以降低种子中的含水量,这是因为:①;

②。解析结合水是被亲水基团束缚住的水,结合水的多少与亲水基团的外表积有关,油脂含疏水基团多,蛋白质含亲水基团多,因而蛋白质的吸水能力比油脂强。种子在入库前应晒干,降低自由水含量以减弱其代谢强度,减少有机物的消耗。答案(1)少(2)花生(3)多(4)①种子含水量多,新陈代谢强,种子内储藏的营养物质损失多②种子含水量多,新陈代谢强,放出热量多,温度升高,种子易发芽霉变1.每年3月22日是“世界水日〞。以下关于水的表达不正确的选项是()。A.生化反响必须在水中进行B.水是细胞鲜重中含量最多的化合物C.水在细胞中的存在形式并非一成不变D.自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大解析生物体的生化反响必须在水中进行,A项正确;细胞鲜重中含量最多的化合物是水,其次是蛋白质,B项正确;水在细胞中的存在形式并非一成不变,自由水和结合水可相互转化,C项正确;自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱有关,自由水与结合水的比值越高,细胞新陈代谢越强,D项错误。答案D2.生物的新陈代谢需要酶的催化,研究发现,生物体内有70多种酶的活性与锌有关,这说明锌()。A.是细胞中某些复杂化合物的重要组成成分B.对维持生物体生命活动有重要作用C.对维持细胞形态有重要作用D.对调节细胞内溶液的浓度有重要作用解析新陈代谢需要酶的催化,生物体内有70多种酶的活性与锌有关,说明锌对维持生物体的生命活动有重要作用。答案B3.一个正在进行旺盛生命活动的细胞,如果其在生命活动过程中含水量不变,那么()。A.温度升高,结合水比例减少,自由水比例增加B.温度升高,结合水比例增加,自由水比例减少C.温度降低,结合水比例减少,自由水比例增加D.温度变化不会改变结合水和自由水原有的比例解析水的存在形式与代谢的关系:假设细胞内自由水比例升高,那么代谢旺盛,反之代谢缓慢。水与温度的关系:在活细胞内水受温度的影响,自由水和结合水可相互转化,即升高温度时自由水增多,反之结合水增多。答案A4.以下关于生物体内有机化合物所含元素的表达,错误的选项是()。A.叶绿素含有镁元素 B.血红蛋白含有铁元素C.脱氧核糖含有磷元素 D.胰岛素含有碳元素解析镁元素是叶绿素的重要组成局部,A项正确;铁元素是血红蛋白的重要组成局部,B项正确;脱氧核糖是五碳糖,所含有的元素为C、H、O,没有磷元素,C项错误;胰岛素为蛋白质,含有碳元素,D项正确。答案C5.水在植物的生命活动中具有重要作用。风干种子只有吸收足够的水才能进行旺盛的代谢活动,使胚生长。小麦种子萌发过程中吸水量随时间变化的趋势如下图。答复以下问题。(1)植物细胞中的水通常以结合水和自由水两种形式存在,风干种子细胞中的水主要以的形式存在。经阶段Ⅰ吸水后,种子中的水主要是