2021-2022高中生物1學(xué)案：第2章 第5節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物

學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精PAGE18-版權(quán)所有@高考資源網(wǎng)學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專精第5節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.說出水在細(xì)胞中的存在形式及作用。（重點(diǎn))2．說出無機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式和主要作用。(重點(diǎn)）3．了解元素和化合物與生命系統(tǒng)的關(guān)系。1.通過對水和無機(jī)鹽的存在形式與作用的學(xué)習(xí)，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。2．通過對水和無機(jī)鹽的作用的學(xué)習(xí)，養(yǎng)成歸納與概括的科學(xué)思維方式。一、細(xì)胞中的水1．含量特點(diǎn)（1)含量最多。（2）含水量與生物種類與發(fā)育階段的關(guān)系：2．水的存在形式及主要作用存在形式自由水結(jié)合水概念細(xì)胞中以游離的形式存在的水細(xì)胞中與其他物質(zhì)相結(jié)合的水含量約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的95。5%約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%功能①細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑②參與細(xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng)③為細(xì)胞提供液體環(huán)境④運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽1．含量無機(jī)鹽是細(xì)胞中含量很少的無機(jī)物，僅占細(xì)胞鮮重的1％～1.5%。2．存在形式細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在.3．功能（1）是細(xì)胞內(nèi)許多復(fù)雜化合物的重要組成成分。（2)維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)，如哺乳動(dòng)物的血液中若鈣離子含量太低，會(huì)出現(xiàn)抽搐等癥狀。(3）維持細(xì)胞的酸堿平衡。三、細(xì)胞是多種元素和化合物構(gòu)成的生命系統(tǒng)1．化學(xué)元素：C、H、O、N等化學(xué)元素在細(xì)胞內(nèi)含量豐富，是構(gòu)成細(xì)胞中主要化合物的基礎(chǔ)。2．化合物（1)以碳鏈為骨架的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)化合物是構(gòu)成細(xì)胞生命大廈的基本框架。（2)糖類和脂肪提供生命活動(dòng)的重要能源。(3）水和無機(jī)鹽也具有重要的生理功能。3．在生命活動(dòng)中的意義各種元素和化合物的含量和比例保持相對穩(wěn)定，保證了細(xì)胞生命活動(dòng)的正常進(jìn)行。1．新鮮幼嫩的植物細(xì)胞中只含有自由水,代謝旺盛。 (）2．水分在細(xì)胞內(nèi)不參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成. (）3．缺鐵性貧血是因?yàn)轶w內(nèi)缺乏鐵，血紅蛋白不能合成。 (）4．細(xì)胞中的無機(jī)鹽多以化合物形式存在，如CaCO3構(gòu)成牙齒、骨骼。 （）5．小麥種子燃盡后的灰燼是無機(jī)鹽. （)提示：1.×新鮮幼嫩的植物組織結(jié)合水與自由水的比例小.2．×結(jié)合水參與構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成。3．√4．×細(xì)胞中的無機(jī)鹽多數(shù)以離子狀態(tài)存在.5．√細(xì)胞中的水［問題探究]1．在探索外星球是否存在生命的過程中,科學(xué)家始終把尋找水作為最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。想一想這是為什么?提示：生命活動(dòng)離不開水。生命活動(dòng)是通過生物化學(xué)反應(yīng)完成的，生物化學(xué)反應(yīng)在水環(huán)境中進(jìn)行。2．將少量干燥種子放入干燥的試管內(nèi),放在酒精燈火焰上烘烤,試管內(nèi)壁上出現(xiàn)少量水珠。該水分在細(xì)胞中以哪種形式存在？如果用上述烘烤后的種子播種，種子能否萌發(fā)？提示：以結(jié)合水形式存在.如果將烘烤后的種子播種下去，種子不能萌發(fā)，因?yàn)榻Y(jié)合水是細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，失掉結(jié)合水，細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，細(xì)胞死亡，導(dǎo)致種子失去活性。3．糧食收獲以后，為什么要曬干后儲(chǔ)存？播種前為什么要浸種？提示:糧食曬干后，細(xì)胞內(nèi)的自由水含量降低，代謝強(qiáng)度降低，利于糧食的長期儲(chǔ)存；播種前浸種可以使細(xì)胞內(nèi)自由水含量增加，使代謝強(qiáng)度增加，從而促進(jìn)種子萌發(fā)。eq\o（[歸納總結(jié)])1．自由水與結(jié)合水相互轉(zhuǎn)化的原因(1)水分子與細(xì)胞內(nèi)的親水性物質(zhì)如蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等以氫鍵相結(jié)合。（2）溫度升高，水分子的動(dòng)能增加，會(huì)逃脫氫鍵的束縛成為自由水。2．水與代謝的關(guān)系3．水在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用生活中的現(xiàn)象對此現(xiàn)象的解釋種子在貯存時(shí)需將種子曬干減少自由水含量，降低種子的代謝，延長種子壽命干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)失去自由水的種子仍保持其生理活性低溫環(huán)境下減少花卉澆水提高花卉對低溫的抗性鮮種子放在陽光下暴曬，重量減輕自由水散失，代謝減弱干種子放在試管中,用酒精燈加熱，試管壁上有水珠種子曬干后，仍含有結(jié)合水，用酒精燈加熱會(huì)失去結(jié)合水炒熟的種子浸泡后不萌發(fā)失去結(jié)合水的細(xì)胞失去生理活性易錯(cuò)提醒:關(guān)于生物體內(nèi)水分的兩個(gè)“并不是”1水是生命之源，但并不是水越多越好,如長期浸泡在水中的陸生植物會(huì)死亡。2曬干的種子失去自由水,并不是不含有自由水，而是自由水含量大幅度降低.1．生物體的一切生命活動(dòng)都離不開水,水是構(gòu)成細(xì)胞的重要無機(jī)物，它在細(xì)胞中以結(jié)合水和自由水兩種形式存在。下列敘述錯(cuò)誤的是（)A．自由水是各種代謝活動(dòng)的介質(zhì)B．幼兒體內(nèi)的含水量高于成年人C．種子曬干后，結(jié)合水含量減少，代謝減慢D．植物成熟部分比幼嫩部分含水量低C［自由水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，是各種代謝活動(dòng)的介質(zhì)，為代謝活動(dòng)提供液體環(huán)境；生物體的不同發(fā)育時(shí)期含水量不同，幼兒體內(nèi)含水量高于成年人,植物的幼嫩部分含水量高于成熟部分；種子曬干后，自由水含量減少，代謝減慢。]2．下表為不同條件或生物不同部位的含水量或比值（用a表示）。則表中數(shù)據(jù)符合實(shí)際的是（）選項(xiàng)不同條件或生物不同部位的細(xì)胞對比A結(jié)合水所占比值:萌發(fā)的種子（a1）、休眠的種子（a2）a1>a2B自由水含量：植物幼嫩部位（a1）、衰老部位（a2)a1<a2C總含水量：春季的松樹(a1）、冬季的松樹（a2)a1<a2D自由水/結(jié)合水：熱帶植物（a1）、溫帶植物（a2）a1〉a2D[萌發(fā)的種子代謝旺盛，自由水相對較多，結(jié)合水相對較少，A錯(cuò)誤；植物幼嫩部位比衰老部位的代謝旺盛,自由水含量較高，B錯(cuò)誤；冬季的松樹為了抗低溫,自由水大量減少,因此，含水量低于春季，C錯(cuò)誤；熱帶地區(qū)水分充足,植物代謝旺盛，自由水與結(jié)合水的比值高于溫帶植物,D正確。]細(xì)胞中的無機(jī)鹽［問題探究]1．人缺Fe會(huì)患貧血,植物缺Mg葉片會(huì)發(fā)黃，請分析其中的原因,由此說明無機(jī)鹽具有什么生理作用？提示：Fe是血紅蛋白的組成成分，Mg是葉綠素的成分;說明無機(jī)鹽是復(fù)雜化合物組成成分.2．激烈的足球比賽場上，運(yùn)動(dòng)員有時(shí)會(huì)出現(xiàn)下肢肌肉抽搐的現(xiàn)象，這是什么原因？提示:劇烈運(yùn)動(dòng)使運(yùn)動(dòng)員大量出汗，隨汗液丟失大量的鈣鹽,致使血液中鈣離子含量太低而發(fā)生抽搐.3．醫(yī)生給病人輸入藥物時(shí),為什么常用生理鹽水（0。9%的氯化鈉溶液）作溶劑？提示：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0。9%的氯化鈉溶液的濃度，是人體細(xì)胞所處液體環(huán)境的濃度，也稱生理鹽水.當(dāng)人體需要補(bǔ)充鹽溶液或輸入藥物時(shí)，輸入生理鹽水或用生理鹽水作為藥物的溶劑,以保證人體細(xì)胞的生活環(huán)境不被改變,從而維持細(xì)胞的正常形態(tài)和功能.eq\o([歸納總結(jié)］)1．無機(jī)鹽的生理功能功能舉例細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜的化合物的重要組成成分Mg2＋是葉綠素分子必需的成分，F(xiàn)e2＋是血紅蛋白分子必需的成分參與并維持生物體的生命活動(dòng)哺乳動(dòng)物血液中必須含有一定的Ca2＋，如果血液中鈣離子的含量過低就會(huì)出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象維持生物體內(nèi)的平衡滲透壓的平衡Na＋、Cl－對細(xì)胞外液滲透壓起重要作用，K＋則對細(xì)胞內(nèi)液滲透壓起重要作用酸堿平衡(即pH平衡)人血漿中的HCOeq\o\al（－，3）、HPOeq\o\al（2－,4）等對血漿pH的穩(wěn)定起重要作用2.幾種常見無機(jī)鹽的功能P——參與細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)的構(gòu)成。N—-參與蛋白質(zhì)合成.Fe——參與血紅蛋白合成。I——參與甲狀腺激素合成.Mg-—參與葉綠素合成。1．下列關(guān)于細(xì)胞中無機(jī)鹽的敘述，錯(cuò)誤的是()A．在細(xì)胞中無機(jī)鹽主要以分子狀態(tài)存在B．有的無機(jī)鹽可以與蛋白質(zhì)結(jié)合C．有的無機(jī)鹽游離在水中維持細(xì)胞的滲透壓和pHD．Mg2＋是合成葉綠素分子的原料A［細(xì)胞中大多數(shù)的無機(jī)鹽以離子狀態(tài)存在，A項(xiàng)錯(cuò)誤；Fe2＋與蛋白質(zhì)結(jié)合形成血紅蛋白，B項(xiàng)正確；以離子狀態(tài)存在的無機(jī)鹽可以維持細(xì)胞的滲透壓和pH，C項(xiàng)正確;葉綠素分子中含有Mg2＋，D項(xiàng)正確。]2．研究人員在對離體蛙心進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)，用正常任氏液(含少量Ca2＋和K＋）灌注蛙心，蛙心可持續(xù)跳動(dòng)數(shù)小時(shí);用不含Ca2＋和K＋的任氏液灌注蛙心，蛙心很快停止跳動(dòng)。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果說明Ca2＋和K＋（）A．為蛙心的持續(xù)跳動(dòng)提供能量B．對維持細(xì)胞的形態(tài)有重要作用C．對維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用D．是細(xì)胞中某些復(fù)雜化合物的重要組成部分C［由題意知，用含Ca2＋和K＋的任氏液灌注蛙心,蛙心可持續(xù)跳動(dòng)數(shù)小時(shí)，用不含Ca2＋和K＋的任氏液灌注蛙心，蛙心很快停止跳動(dòng)，這說明Ca2＋和K＋對維持蛙的心跳具有重要作用，即Ca2＋和K＋對維持生物體的生命活動(dòng)具有重要作用。故選C。］［課堂小結(jié)］知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建核心語句歸納1。水在細(xì)胞中以自由水和結(jié)合水兩種形式存在。2.細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在。3.無機(jī)鹽對維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有非常重要的作用。4.一些無機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成成分。5.糖類、蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)等是構(gòu)成細(xì)胞生命大廈的基本框架。1．下列關(guān)于植物體內(nèi)水分的敘述，錯(cuò)誤的是（)A．植物體內(nèi)的水分參與營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸B．水是構(gòu)成葉肉細(xì)胞的重要化合物之一C．自由水可作為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物D．同種植物萌發(fā)種子的含水量與休眠種子的相同D［植物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸需要自由水的參與，A項(xiàng)正確；結(jié)合水可構(gòu)成葉肉細(xì)胞的組分，B項(xiàng)正確；自由水可作為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物，參與化學(xué)反應(yīng)，C項(xiàng)正確;萌發(fā)的種子代謝旺盛，故同種植物萌發(fā)種子的含水量高于休眠種子的含水量，D項(xiàng)錯(cuò)誤。］2．水是生命之源，下列對生物體內(nèi)水的描述，不正確的是(）A．結(jié)合水是組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一部分，約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%B．自由水是良好的溶劑，是各種代謝活動(dòng)的介質(zhì)C．同種植物冬天結(jié)合水所占比值比夏天高D．心肌堅(jiān)韌,血液呈液態(tài)，但它們的含水量相差無幾，原因是心肌內(nèi)全是結(jié)合水D[結(jié)合水在細(xì)胞中與其他化合物相結(jié)合,含量較為穩(wěn)定，一般維持在4.5%左右，A正確；自由水在細(xì)胞中以游離的形式存在,是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，是各種代謝活動(dòng)的介質(zhì)，運(yùn)送養(yǎng)料與廢物,B正確；植物冬天為了增強(qiáng)抗逆性，自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水，結(jié)合水所占比值高，C正確；不同器官含水量有所不同，血液中主要含有自由水，故呈現(xiàn)液態(tài)，心肌內(nèi)含結(jié)合水較多，較為堅(jiān)韌,D錯(cuò)誤。]3．臨床上搶救危重病人時(shí),常常要給病人輸入生理鹽水。下列有關(guān)輸入生理鹽水的理由正確的是(）A．無機(jī)鹽離子能夠調(diào)節(jié)人體的生命活動(dòng)B．0.09％生理鹽水能夠補(bǔ)充水分,維持體液平衡C．無機(jī)鹽離子通過維持細(xì)胞的滲透壓以維持細(xì)胞的形態(tài)和功能D．無機(jī)鹽能為細(xì)胞提供能量C[無機(jī)鹽不能調(diào)節(jié)人體的生命活動(dòng)，激素能夠調(diào)節(jié)人體的生命活動(dòng)，A錯(cuò)誤；0.9％生理鹽水中含有無機(jī)鹽離子，能夠補(bǔ)充水分，并維持體液平衡，B錯(cuò)誤;無機(jī)鹽離子通過維持細(xì)胞的滲透壓以維持細(xì)胞的形態(tài)和功能，C正確；無機(jī)鹽不能為細(xì)胞提供能量,D錯(cuò)誤.]4．人體內(nèi)血鈣濃度低于0。01g/100mL時(shí)，外界只要有輕微刺激，神經(jīng)肌肉就會(huì)出現(xiàn)強(qiáng)烈的抽搐。這一實(shí)例說明鈣在人體內(nèi)的重要作用之一是(）A．維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)B．調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡C．神經(jīng)細(xì)胞的重要組成成分D．維持細(xì)胞正常滲透壓A［由題意可知，當(dāng)血液含鈣量過低時(shí),可導(dǎo)致神經(jīng)肌肉抽搐，這一實(shí)例說明鈣對于維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有重要作用。]5．植物的種子都有一定的壽命，種子要安全儲(chǔ)存,首先要曬干，在低溫、低濕、低氧的環(huán)境下可適當(dāng)延長種子的貯藏時(shí)間。植物種子需要浸潤在水中或者潮濕的土壤中，以及提供一定濃度的氧氣才能夠萌發(fā)。研究發(fā)現(xiàn)在種子萌發(fā)過程中種子內(nèi)貯存的淀粉開始大量消耗，提供能量促使種子萌發(fā);若土壤中鎂的含量低,萌發(fā)的幼苗葉片變黃,當(dāng)嚴(yán)重缺鎂時(shí)幼苗壞死。請回答下列問題：(1)種子細(xì)胞中水的存在形式是________________,萌發(fā)過程中種子吸水主要是增加________的含量。(2）淀粉的消耗過程需要水的參與,說明水的生理作用是__________；鎂在幼苗發(fā)育過程中的生理作用是________。（3）探究細(xì)胞含水量分別為1％、5%、9%、13％、19％的種子儲(chǔ)存一年后的發(fā)芽率，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表所示：含水量1%5％9％13％19％發(fā)芽率030％95％88％0①在適宜的溫度條件下測定五組實(shí)驗(yàn)種子的發(fā)芽率,還應(yīng)提供的條件是________。②含水量為1%的水稻種子發(fā)芽率為零，可能的原因是_______________________________________________________[解析](1）種子細(xì)胞中水的存在形式有自由水和結(jié)合水兩種，