高中生物必修1(人教版)第2节-细胞中的无机物

高中同步学案优化设计GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHAUSHEJI第2节细胞中的无机物第2章2021内容索引0102课前篇自主预习课堂篇探究学习学习目标1.通过分析水的分子结构,能从结构与功能相适应的角度说明水在细胞中的存在形式和作用,认同水在生命活动中具有重要作用。2.通过分析资料、思考与讨论,能举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。课前篇自主预习一、细胞中的水1.水的含量: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。生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别,一般为60%~95%。2.水的存在形式和功能存在形式自由水结合水含义细胞中绝大部分以游离的形式存在,是可以自由流动的水与细胞内其他物质相结合的水含量约占细胞内全部水分的95.5%约占细胞内全部水分的4.5%功能①细胞内良好的溶剂是细胞结构的重要组成成分②参与生物化学反应③为细胞提供液体环境④运送营养物质和代谢废物预习反馈1.判断正误。(1)对于生命活动来说,自由水比结合水重要。(

×

)(2)细胞内自由水与结合水的含量是固定不变的。(

×

)(3)生物体的一切生命活动都离不开水。(√)(4)体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水。(√)(5)与蛋白质结合在一起的水,是结合水,它不能自由流动,而自由水是可以自由流动的。(√)(6)细胞内结合水与自由水的比值,种子萌发时比休眠时高。(

×

)(7)同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的相同。(

×

)2.下列关于生物体内水的叙述,错误的是(

)A.幼小的生物体内自由水与结合水的比值越大时,代谢越活跃B.自由水是良好的溶剂,是各种代谢活动的介质C.结合水是组成细胞结构的一部分,约占细胞内全部水分的4.5%D.心肌坚韧、血液液态,但含水量相差无几,原因是心肌内全是结合水答案

D二、细胞中的无机盐1.存在形式:大多数无机盐以离子形式存在。2.含量:很少,大约占细胞鲜重的1%~1.5%。3.无机盐的生理功能及实例

生理功能实

例细胞结构的重要成分P是组成细胞膜、细胞核的重要成分细胞内某些复杂的化合物的重要组成部分Mg是构成叶绿素的元素;Fe是构成血红素的元素参与并维持生物体的生命活动哺乳动物血液中Ca2+含量过低就会出现抽搐等症状;人体缺Na+会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低维持酸碱平衡人血浆中的

、

等对血浆pH的稳定起重要作用维持渗透压平衡Na+、Cl-对维持细胞外液渗透压起重要作用,K+则对维持细胞内液渗透压起决定作用预习反馈1.判断正误。(1)无机盐是细胞中含量很少的有机物。(

×

)(2)细胞中的无机盐全部以离子的形式存在。(

×

)(3)小麦种子燃尽后的灰烬是无机盐。(√)2.细胞中无机盐的存在形式主要是(

)A.原子

B.离子

C.分子

D.化合物答案

B3.儿童缺锌会导致大脑发育不良,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

由题干可知,儿童缺锌会导致大脑发育不良,因此推断锌对维持生物体的生命活动有重要作用,D项正确;其他选项也是无机盐的作用,但从题干中无法得出。课堂篇探究学习探究点一水在细胞中的存在形式和作用水是生命之源,下图中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。1.图中A、B分别表示哪种形式的水?答案

A表示自由水,B表示结合水。2.图示表明自由水与结合水能相互转化,请根据上述图解归纳自由水和结合水的相对含量与细胞代谢强度的关系。答案

细胞内自由水/结合水的值大,代谢活动旺盛;细胞中自由水/结合水的值小,代谢活动下降,抗逆性增强。3.对种子晾晒后可以长期保存,用水浸泡后可以生根发芽,你能解释吗?答案

种子晾晒后自由水含量降低,代谢活动减弱,因此可以长期保存;用水浸泡后自由水含量增多,代谢活动增强,可以生根发芽。【归纳提升】1.自由水与结合水的相对含量与细胞代谢的关系2.判断自由水、结合水比例变化的方法(1)看环境条件是否恶化(干旱、寒冷等),若环境条件恶化,则自由水含量下降,结合水含量上升。(2)看生命活动强度或状态的变化,若生命活动增强,则自由水含量上升,结合水含量下降。3.水分子的特性(1)极性分子;(2)具有流动性和溶解性;(3)具有较高的比热容。要点笔记

自由水与结合水的相关分析(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)晒干的种子失去大量的自由水,并不是不含有自由水,而是自由水含量大幅度降低。【探究应用】1.(多选)生物体内的含水量可以变化,自由水和结合水可以相互转化,下列曲线正确的是(

)答案

ABC解析

生物体内的含水量是可以变化的。生物体代谢加快时,自由水增多,结合水减少。生物体不同生长发育阶段水的含量不同,动物的年龄增大时,农作物接近成熟时,植物处于寒冷季节时,生物体内的含水量都会减少,同时代谢减慢,自由水减少,结合水增多,自由水/结合水的值减小。2.幼小植物体内自由水与结合水的比值不断增大时,植物体新陈代谢旺盛,生长迅速;自由水与结合水的比值不断减小时,植物体内的新陈代谢缓慢,生长缓慢。下面解释正确的是(

)①结合水是构成植物细胞结构的一部分②结合水参与某些代谢反应③自由水是各种代谢活动的介质④自由水参与某些代谢反应A.①②

B.②③

C.③④ D.①④答案

C解析

自由水是细胞内良好的溶剂,是各种代谢活动的介质;自由水参与某些代谢反应,自由水减少会降低新陈代谢的速率。3.水分的含量及其存在形式会直接影响细胞和生物体的代谢。下列关于干花生种子、发芽的花生和炒熟的花生中水分情况的叙述,错误的是(

)A.发芽的花生细胞内的自由水含量高,细胞代谢快B.干花生种子不含自由水,只有结合水,细胞代谢慢C.炒熟的花生细胞内不能进行任何代谢活动D.发芽的花生细胞内的自由水以游离的形式存在答案

B解析

发芽的花生细胞需要吸收水分,因此自由水含量高,细胞代谢快,A项正确;干花生种子的自由水含量较少,并不是不含有自由水,B项错误;炒熟的花生细胞已经死亡,无法进行任何代谢活动,C项正确;自由水以游离的形式存在于细胞中,D项正确。探究点二无机盐在细胞中的存在形式和功能下面为某品牌运动员饮料成分表,请据表回答问题。

成

分质量浓度/(g·L-1)蔗糖30其他糖类10柠檬酸10柠檬香精0.8氯化钠1.0氯化钾0.1磷酸二氢钠0.1磷酸二氢钾0.1碳酸氢钠0.11.表中哪些成分属于无机盐?为什么需要在运动员的饮料中添加无机盐?答案

氯化钠、氯化钾、磷酸二氢钠、磷酸二氢钾和碳酸氢钠。运动员经常运动出汗,大量出汗会排出过多的无机盐,故要在其饮料中通过添加无机盐来调整水盐平衡和酸碱平衡。2.激烈的足球比赛场上,运动员有时会出现下肢肌肉抽搐的现象,这是什么原因?答案

剧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。误区警示

Mg、Fe是组成细胞的元素,在动植物体内都含有,对于Mg来说,最常涉及的功能是组成叶绿素,对于Fe来说,最常涉及的功能是构成血红蛋白。注意不要误解成Mg只存在于植物细胞中,Fe只存在于动物细胞中。【探究应用】1.在马拉松长跑进入冲刺阶段时,少数运动员下肢肌肉会发生抽搐,这是由于随着大量排汗而排出了过量的(

)A.水 B.钙盐C.钠盐 D.尿素答案

B2.运动型饮料可为人体提供水和无机盐。下列有关生物体内水和无机盐的叙述,错误的是(

)A.生物体内的生化反应必须在水中进行B.自由水参与体内营养物质和代谢废物的运输C.人体内缺乏Na+会引起神经、肌肉细胞的兴奋性增强D.无机盐在细胞内的含量很少,主要以离子形式存在,具有维持机体酸碱平衡和正常生命活动的功能答案

C解析

生物体的生命活动离不开水,生化反应必须在水中进行;参与体内营养物质和代谢废物运输的是自由水;人体内缺乏Na+会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低;无机盐在生物体内的含量虽少,但对维持机体的酸碱平衡和正常生命活动都有重要作用。3.下列有关无机盐的叙述,错误的是(

)A.有些无机盐是某些复杂化合物的重要成分B.无机盐对维持生命活动有重要作用C.无机盐是细胞中的能源物质之一D.无机盐对维持细胞的形态有重要的作用答案

C解析

无机盐在人体内的主要生理功能是:①组成细胞结构的重要成分;②对维持细胞和生物体的生命活动有重要作用;③维持细胞的酸碱平衡;④细胞中某些重要化合物的成分;⑤对维持细胞的形态和功能有重要作用。细胞中的能源物质是有机物