2024-2025学年新教材高中生物第2章组成细胞的分子第2节细胞中的无机物学案新人教版必修1

PAGE9-第2节细胞中的无机物学问点一细胞中的水[新知导学]1．水的含量及特点(1)含量：细胞中含量最多的化合物。(2)含水量与生物种类和发育阶段的关系。2．水的存在形式及作用1．农夫晾晒刚收获的鲜种子，种子失去大量水分，该水分在种子细胞中主要以哪种形式存在？提示：主要以自由水形式存在。2．将少量干燥种子放在干燥的试管内，放在酒精灯火焰上烘烤，试管内壁上出现少量水珠。该水分在细胞中主要以哪种形式存在？提示：主要以结合水形式存在。[重难探究]1．影响细胞含水量的因素(1)生物种类：水生生物含水量>陆生生物含水量。(2)生长发育阶段：幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分。(3)组织器官种类与代谢程度：牙齿<骨骼<血液。2．自由水与结合水相互转化(1)条件：自由水eq\o(,\s\up17(温度降低),\s\do15(温度上升))结合水(2)实例。①烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。②血液凝固时，部分自由水转变成结合水。3．自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系4．在生产实践中的应用(1)种子贮存前晒干是为了削减自由水含量，降低种子的代谢速率，以延长寿命。(2)越冬作物削减浇灌，可提高作物对低温的抗性。[典题演练]1．下列关于植物体内水分的叙述，错误的是(D)A．植物体内的水分参加养分物质的运输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含水量与休眠种子的相同解析：植物体内养分物质的运输须要自由水的参加，A项正确；结合水可构成叶肉细胞的组分，B项正确；自由水可作为细胞内化学反应的反应物，参加化学反应，C项正确；萌发的种子代谢旺盛，故同种植物萌发种子的含水量高于休眠种子的含水量，D项错误。2．水在生物体及细胞中具有重要的生理功能，下列有关叙述中不正确的是(C)A．干旱时植物体内自由水与结合水的比值下降，有利于反抗不利的环境条件B．贮藏中的种子自由水含量较少，以保持休眠状态C．不同种植物的自由水和结合水的比值相同，它们的代谢强度也相同D．水灾发生后，植物长期被水淹也会导致死亡解析：不同生物体内自由水和结合水的比值不同，这与生存环境、生长发育阶段有关，故C错误。不利条件下，植物体内自由水含量下降，抗逆性增加。植物长期被水淹，长期无氧呼吸产生酒精毒害植物生长。学问点二细胞中的无机盐[新知导学]1．存在形式和含量2．无机盐的生理功能与实例(连线)答案：①—c②—a③—b3．人缺Fe会患贫血，植物缺Mg叶片会发黄，请分析其中的缘由，由此说明无机盐具有什么生理作用？提示：Fe是血红蛋白的组成成分，Mg是叶绿素的成分；说明无机盐是困难化合物组成成分。4．结合本节学问说明下列生活中的现象。(1)夏季人在猛烈运动后须要补充淡盐水。分析这样做的原理。(2)激烈的足球竞赛场上，运动员有时会出现下肢肌肉抽搐的现象，这是什么缘由？提示：(1)人大量出汗后，Na＋和Cl－大量流失时，人体内溶液浓度会发生较大改变，为保证浓度的平衡应刚好补充淡盐水。(2)猛烈运动使运动员大量出汗，随汗液丢失大量的钙盐，致使血液中钙离子含量太低而发生抽搐。[重难探究]1．细胞中无机盐的生理功能及试验验证(1)生理功能及实例(2)试验验证方法(以植物为例)①比照组：植物＋完全培育液→正常生长。②试验组：2．细胞是多种元素和化合物构成的生命系统(1)元素基础：C、H、O、N等化学元素是构成细胞的主要元素。(2)化合物基础：以碳链为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物是构成细胞生命大厦的基本框架。3．能源基础：糖类和脂肪供应了生命活动的重要能源。4．构建、调整基础：水和无机盐与其他物质共同构建细胞并参加细胞生命活动的调整。[典题演练]3．医生常给脱水的病人注射质量分数为0.9%的NaCl溶液(生理盐水)，而不用蒸馏水。这说明(D)A．水分子简单进出细胞B．无机盐离子简单进出细胞C．是细胞的特性造成的D．无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用解析：红细胞在蒸馏水中会因吸水过多而涨破；0.9%的生理盐水是等渗溶液，能维持细胞的形态和功能。4．下列关于无机盐的叙述，错误的是(C)A．缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成B．Mg2＋是叶绿素的成分之一，缺Mg2＋影响光合作用C．细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3是骨骼、牙齿的主要成分D．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘解析：铁是血红蛋白的组成成分，缺铁则不能合成血红蛋白；Mg2＋是叶绿素的组成成分，缺Mg2＋则不能合成叶绿素，进而影响光合作用；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在；碘是合成甲状腺激素的原料，在食物中加碘是为了补充碘，预防因食物中缺碘而引起的地方性甲状腺肿大。故选C。课题调研：信息推断类题目——水和无机盐功能[典范例题]分析下列事实，回答有关问题：(1)事实一：在正常人的血浆中，NaHCO3的含量约为H2CO3含量的20倍。当血浆中的NaHCO3含量削减时，会引起酸中毒；当血浆中H2CO3含量削减时，则引起碱中毒。这表明_____________。(2)事实二：在细胞内的液体、人和动物的血浆等体液中，都溶有多种多样生物必需的溶质，而且水在生物体内是可以流淌的。这表明________________________________________。(3)事实三：Mg2＋是叶绿素分子必需的成分，Fe2＋是血红蛋白的重要成分，Ca2＋是动物和人体骨骼和牙齿的重要成分。上述实例表明__________________________________________________。[解题技巧]新情境信息题常以生命科学发展中的热点问题、日常生活中的现实问题为素材，借助文字、数据图表、曲线等载体，考查学问的应用实力。解答这类问题的一般思路为：第一步：获得信息。仔细审题，从题干中提取关键信息，可用波浪线等做出标记，还要提取问题信息，明确告知了什么，须要回答什么。同时留意挖掘隐含信息。其次步：分析信息。将所获得的关键信息与相应学问联系，利用因果关系等逻辑思维分析推断，找寻解决问题的突破口。第三步：得出结论。还要在已知和未知之间建立联系，用比较、推断、推理、分析和综合的方法对每个信息单独分析，或多个信息综合分析，从而得出相应的结论。一、选择题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，错误的是(C)A．参加运输养分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C．心肌中含水量约为79%，具有很强的韧性；而血液中含水量约为82%，却是流淌状态，缘由是前者只含结合水，后者只含自由水D．自由水与结合水的比例影响新陈代谢的强弱解析：本题考查水的生理作用，详细分析如下：细胞内的水分为自由水和结合水两种。自由水能够自由流淌，是良好的溶剂，可以运输养分物质和代谢废物。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。心肌和血液中既有自由水又有结合水，前者结合水比例高，后者自由水比例高。2．关于组成细胞的化合物，下列说法中正确的是(D)A．不同种类的细胞中化合物的种类相同B．不同种类的细胞中化合物的含量相同C．同种生物的细胞中化合物的含量相同D．不同种类的细胞中化合物的种类不同，同种生物的细胞中化合物的含量也有差别解析：不同种类的细胞中化合物的种类有肯定差别，如糖原只存在于动物细胞中，而淀粉则只存在于植物细胞中。同种生物细胞中化合物的含量也有差别，如肌细胞中蛋白质含量较高，脂肪细胞中含脂肪较多。故选D。3．一个正在进行旺盛生命活动的细胞，假定在其生命活动过程中含水量不变，则温度对结合水和自由水的比例有何影响？下列有关叙述正确的是(A)A．温度上升，结合水比例削减，自由水比例增加B．温度上升，结合水比例增加，自由水比例削减C．温度降低，结合水比例削减，自由水比例增加D．温度降低，结合水和自由水比例不变解析：温度上升，代谢旺盛，部分结合水可以转化为自由水，在含水量不变的状况下，结合水比例削减，自由水比例增加。4．水在生物体内是一种良好的溶剂，是各种化学反应的介质。下列有关水的说法不正确的是(A)A．代谢活动的强度与细胞内自由水和结合水的比值无关B．各种生物体的一切生命活动，肯定不能离开水C．水在细胞内以自由水和结合水两种形式存在D．血液与心脏中的含水量基本相同，但是心脏呈固态而血液呈液态，其缘由是心脏中的水主要是结合水解析：代谢活动的强度与细胞内自由水和结合水的比值有关。代谢活动越旺盛，自由水和结合水的比值就越高，代谢活动不旺盛，其自由水和结合水的比值较低。5．下列有关细胞中元素和化合物的叙述，正确的是(C)A．细胞中全部有机化合物中必定含有C、H、O、N四种基本元素B．蛋白质和核酸是重要的能源物质，为生命活动供能C．晒干的种子因缺乏自由水而不能萌发D．调整生命活动的激素均为蛋白质解析：细胞中的糖类和脂肪只含C、H、O，不含N，蛋白质是生命活动的主要担当者，核酸是遗传信息的携带者，糖类和脂肪才是细胞内的重要能源物质。自由水含量与代谢亲密相关，晒干的种子只有汲取了大量水，自由水含量增加，代谢加快，才会萌发。调整生命活动的激素有的是蛋白质，有的不是，如性激素属于脂质。二、非选择题6．水是生命之源，也是细胞内各种化学反应的介质。水在细胞中有两种存在形式，即自由水和结合水。在植物细胞中自由水和结合水相对比例的改变，是与生命活动相适应的。请回答下列有关问题：(1)农夫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。这样做有两个目的，一是防止水分过多而霉变；二是降低种子的呼吸作用，从而削减有机物的消耗。这说明自由水多，代谢旺盛。(2)假如将晒过的种子再用火烘烤，失去的是结合水，将这些种子种下还能萌发吗？不能。(3)血液凝固时自由水转变成结合水，说明自由水和结合水可以相互转化。(4)幼小的植物体内自由水比例减小时，植物代谢强度降低，生长缓慢；自由水比例增大时，机体代谢活跃，生长快速。这说明白自由水是良好溶剂，是各种代谢活动反应媒介，并参加某些代谢反应。解析：自由水越多，种子代谢越旺盛。储存种子，要降低自由水的含量，从而降低种子的呼吸作用。晒干的种子丢失了自由水，代谢降低，再烘干，丢失了结合水。7.如图表示土壤中甲、乙两种矿质元素浓度改变与植物生长速率的关系，据图分析回答：(1)植物生长所须要甲元素的量比乙元素的量少。(2)在土壤中乙元素的浓度分别为A、