人教版高中生物必修1分子与细胞第2章第2节细胞中的无机物课件

第2节细胞中的无机物第2章组成细胞的分子1．水的含量(1)生物体的含水量随着生物____的不同有所差别。(2)水是构成____的重要成分，也是活细胞中含量____的化合物。知识点1细胞中的水种类细胞

最多

2．水的特性(1)水是____分子，因此，水是良好的溶剂。(2)水分子具有____，易于断裂和形成，使水具有______和较高的______。极性氢键流动性比热容3．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呈____状态，可以自由流动细胞中一部分水与细胞内的其他物质相结合功能①细胞内__________；②参与____________；③为细胞提供液体环境；④运送________和________细胞结构的____________含量大约占细胞内全部水分的95.5%大约占细胞内全部水分的4.5%游离良好的溶剂生物化学反应营养物质代谢废物重要组成部分水为什么能成为细胞内良好的溶剂？提示：水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合。4．水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系(1)细胞代谢方面：正常情况下，细胞内______比例越大，细胞的____就越旺盛。(2)抗逆性方面：______越多，细胞抵抗__________等不良环境的能力就越强。自由水代谢结合水干旱和寒冷基于对细胞中水的含量、特性及作用的认识，判断下列相关表述是否正确。1．新鲜幼嫩的植物细胞中只含有自由水，代谢旺盛。

(

)提示：新鲜幼嫩的植物细胞中也含有结合水，只是结合水与自由水的比例小。2．水分在细胞内不参与细胞结构的组成。

(

)提示：结合水参与细胞结构的组成。××3．细胞中的水大多以自由水状态存在。

(

)4．水分子之间由于共价键的存在，水具有较高的比热容。

(

)提示：水分子之间由于氢键的存在，水具有较高的比热容。5．细胞内的结合水主要与蛋白质、糖类等物质结合。

(

)提示：细胞内的结合水主要与蛋白质、多糖等物质结合。√××材料1

水是生命之源。图1是水分子之间靠氢键结合的示意图，图2中A、B表示水在细胞中的两种存在形式及在不同状态下的转化情况。材料2

小麦是我国的三大主粮之一，小麦籽粒的储藏一般选择热入仓密保管。在盛夏晴朗、气温高的天气，将小麦晾晒一定的时间使水分降到12.5%以下，于下午3点前后聚堆，趁热入仓，整仓密闭，可长期保存。1．结合材料1图1分析，为什么水能维持生命系统的稳态？提示：由于氢键的存在，水具有较高的比热容，温度相对不易发生改变。2．结合材料1图2，归纳自由水、结合水的相对含量与细胞代谢强度的关系。提示：细胞中自由水/结合水的值大，细胞代谢活动旺盛；细胞中自由水/结合水的值小，细胞代谢活动缓慢。3．结合材料2分析，含水量降到12.5%时，小麦种子细胞中水的主要存在形式是自由水还是结合水？当自由水含量下降时，小麦种子抗寒能力增强的原因是什么？提示：结合水。自由水含量下降可避免气温过低时自由水含量过多导致结冰而损伤自身。[深化归纳]1．自由水与结合水的比值与细胞代谢的关系2．自由水和结合水的功能验证[对点练习]1．下列有关水的特性与水的生理功能相互对应关系的叙述，错误的是(

)A．水分子是极性分子，带正电荷或负电荷的分子(或离子)易与水结合B．氢键是水分子间的弱吸引力，决定了水的流动性，是物质运输所必需的C．水具有较高的比热容，对于维持生命系统的稳定性十分重要D．冬季对农田灌溉有利于农作物越冬√D

[水分子是极性分子，带正电荷或负电荷的分子(或离子)易与水结合，因此水是良好的溶剂，A正确；水分子间的氢键不断地断裂，又不断地形成，这决定了其具有流动性，是物质运输所必需的，B正确；水具有较高的比热容，吸收相同的热量，温度变化小，有利于维持生命系统的稳定性，C正确；自由水在低温下结冰，冰晶会破坏细胞的结构，因此冬季对农田灌溉，植物细胞的自由水含量增高，自由水结冰后会破坏细胞结构，不利于农作物越冬，D错误。]2．农民收获水稻后要将种子晒干，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B．结合水是细胞的重要组成成分C．水是光合作用的重要原料D．水是呼吸作用的重要原料√A

[种子晒干是为了降低种子的自由水，降低种子的呼吸作用；在播种前浸种是为了使种子吸收水分，使自由水增加，促使细胞代谢加强，A正确，B、C、D错误。]1．存在形式和含量(1)存在形式：细胞中大多数无机盐以____的形式存在。(2)含量：无机盐是细胞中含量____的无机物，仅占细胞鲜重的1%～1.5%。知识点2细胞中的无机盐离子很少2．无机盐的功能生理功能举例是细胞结构的____________①Mg是构成______的元素；②Fe是构成______的元素；③P是组成______________的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分重要组成部分叶绿素血红素细胞膜、细胞核生理功能举例_____________________________①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等；②哺乳动物血液中Ca2+的含量太低，会出现抽搐等症状；③渗透压的平衡；④酸碱平衡维持细胞和生物体的生命活动有一种贫血症叫缺铁性贫血症，为什么缺Fe会导致贫血？提示：Fe是构成血红素的元素，缺Fe导致血红素的合成障碍，从而引起贫血。基于对细胞中无机盐的种类及生理功能的认识，判断下列表述是否正确。1．细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如CaCO3构成牙齿、骨骼。

(

)提示：细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在。×5．将作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐。

(

) 2．植物缺Mg或缺P均会影响其生长发育。

(

)提示：晒干的秸秆含有蛋白质、糖类等多种有机物和无机盐。3．人体内Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发肌肉酸痛、无力等。

(

)4．P是组成细胞膜、细胞核的重要成分。

(

)√√√×材料1

一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如下：材料2

研究发现，用不含Ca2+和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，蛙心收缩不能维持，用含有少量Ca2+和K＋的生理盐水灌注离体蛙心时，心脏能持续跳动数小时。材料3

人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度，人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质，可以中和这些变化。1．人缺Fe会患贫血症，植物缺Mg叶片会发黄，请分析其中的原因，由此说明无机盐具有的生理作用。提示：Fe是构成血红素的元素，Mg是构成叶绿素分子的元素，说明无机盐是细胞中复杂化合物的组成成分。2．由材料2及材料3说明无机盐具有的生理功能。提示：维持细胞和生物体的生命活动(维持细胞的酸碱平衡)。[深化归纳]1．常见无机盐的功能及缺乏症2．无机盐功能的验证(1)实验设计

[对点练习]3．2022年卡塔尔世界杯中，中国企业成为最大饮料赞助商，各种功能性饮料可为运动员补充水、能量、无机盐等营养。下列有关无机盐叙述正确的是(

)A．甲状腺激素含I、血红蛋白含Fe说明无机盐在细胞内主要以化合物的形式存在B．体内Na＋缺乏时，引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，肌肉酸痛、无力等C．植物叶肉细胞缺Mg时，会影响植物花青素的合成，从而患上黄叶病D．无机盐仅占细胞鲜重的1%～1．5%，对维持生命活动的正常进行意义不大√B

[无机盐主要以离子的形式存在，A错误；如果Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，引发人体肌肉酸痛、无力等，说明无机盐具有维持细胞和生物体的生命活动的重要作用，B正确；Mg2+是叶绿素的必要成分，植物叶肉细胞缺Mg时，会影响植物叶绿素的合成，从而患上黄叶病，C错误；无机盐仅占细胞鲜重的1%～1.5%，但对维持生命活动的正常进行意义重大，D错误。]4．若通过实验来验证“钾离子是水稻生长发育所必需的无机盐”，则以下设计错误的是(

)A．应选择生长旺盛、长势相同的若干水稻幼苗作为实验材料B．应将所有水稻幼苗都水培在含有钾离子的“完全培养液”中C．所有水稻幼苗应放置在光照、温度等其他条件相同的环境中D．出现缺钾症状后需要向培养液中添加钾离子，并持续观察幼苗生长状况√B

[该实验的自变量是有无钾离子，而实验中的无关变量需保持一致，故应选择生长旺盛、长势相同的若干水稻幼苗作为实验材料，A正确；该实验的自变量是有无钾离子，遵循单一变量原则，需要配制“不含钾离子的培养液”和“完全培养液”作对照，B错误；该实验的自变量是有无钾离子，而实验中的无关变量需保持一致且适宜，所有水稻幼苗应该放置在条件适宜且相同的环境中培养，即所有水稻幼苗应放置在光照、温度等其他条件相同的环境中，C正确；为使实验更为严谨，出现缺钾症状后需要向培养液中添加钾离子，并持续观察幼苗生长状况，D正确。]1．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．自由水是细胞内良好的溶剂；结合水是细胞结构的重要组成部分。3．细胞中大多数无机盐以离子的形式存在，是细胞中含量很少的无机物。4．一些无机盐是细胞内复杂化合物的重要组成成分，许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要的作用。1．如图所示为水分子结构示意图，根据所学知识判断，下列说法正确的是(

)A．水之所以是良好的溶剂，是因为结构①这种弱引力的存在B．结构②使水分子成为极性分子，从而使水具有较高的比热容C．水在细胞中多以自由水形式存在，在生命活动中承担重要作用D．细胞中结合水的含量是不断变化的，结合水越多，细胞代谢越旺盛课堂检测素养测评243题号15√C

[①是氢键，由于氢键这种弱引力的存在，使得水在常温下具有流动性且具有较高的比热容，②是共价键，氢、氧原子对电子的吸引能力不同，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷，带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合，使水成为良好的溶剂，A、B错误；细胞中绝大部分水是自由水，水的作用至关重要，各种生物体的一切生命活动都离不开水，C正确；细胞中自由水的含量是不断变化的，自由水所占比例越大，细胞代谢越旺盛，D错误。]243题号152．水和无机盐是组成细胞的无机物，下列相关叙述错误的是(

)A．缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力下降B．自由水参与运输营养物质和代谢废物C．不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同D．植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐√243题号15C

[铁是组成血红素的重要元素，缺铁会影响红细胞运输O2的功能，A正确；自由水的功能之一是参与运输营养物质和代谢废物，B正确；不同细胞内自由水与结合水的比例区别很大，C错误；植物秸秆被燃烧后，剩下的灰烬中大部分是无机盐，D正确。]243题号153．下列关于无机盐的叙述，错误的是(

)A．铁是合成血红蛋白不可缺少的成分B．植物体缺Mg会影响光合作用C．植物体缺P常表现为生长发育不正常D．细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在√243题号15D

[细胞中的无机盐主要以离子的形式存在，D错误。]4．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含量减少时，会形成酸中毒；当血浆中H2CO3含量减少时，则形成碱中毒，说明无机盐(

)A．是细胞的组成成分B．能够维持血浆的正常浓度C．能够维持生物体的酸碱平衡D．在细胞中含量很少243题号15√C

[无机盐不仅是细胞的组成成分，也是内环境的组成成分，但题中事实不能作为该结论的依据，A错误；无机盐作为血浆的重要成分，能够维持血浆正常的渗透压，但题中的事实不能说明无机盐能够维持血浆正常浓度(渗透压)，B错误；血浆中的缓冲物质属于无机盐，可见无机盐具有维持生物体酸碱平衡的功能，C正确；无机盐在细胞中含量很少，只有1%～1．5%，但题中显示的事实无法说明该结论，D错误。]243题号155．农谚“有收无收在于水，收多收少在于肥”形象地说明了植物的生长发育离不开水和无机盐，适时适量地灌溉和追肥是农作物高产、稳产的保障。回答下列问题：(1)土壤中含有种类较多的无机盐，无机盐被作物根系吸收后，在植株体内主要以________形式存在。吸收的Mg在叶肉细胞内可用来合成________，从而有利于光合作用的进行。243题号15叶绿素离子

(2)农业生产上，施用的化肥的浓度会直接影响作物产量。肥料中甲、乙两种无机盐离子浓度与某种作物产量的关系如图所示。①据图可知，该种作物对______