【天成教育】2022年高中生物必修一教師用書(shū)-2.5細(xì)胞中的無(wú)機(jī)物

一、細(xì)胞中的水1．水的含量(1)含量最多，在構(gòu)成細(xì)胞的各種化學(xué)成分中，水一般占60%～95%。(2)生物種類(lèi)不同，含水量不同。(3)生物體在不同的生長(zhǎng)發(fā)育期，含水量不同。2．水的存在形式和功能存在形式自由水結(jié)合水含義細(xì)胞中絕大部分以游離的形式存在，是可以自由流淌的水與細(xì)胞內(nèi)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②參與生物化學(xué)反應(yīng)③為細(xì)胞供應(yīng)液體環(huán)境④運(yùn)送養(yǎng)分物質(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(wú)機(jī)鹽1．存在形式及含量(1)細(xì)胞中大多數(shù)無(wú)機(jī)鹽以離子形式存在。(2)含量：占細(xì)胞鮮重的1%～1.5%。2.功能(1)維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)，如哺乳動(dòng)物的血液中鈣離子含量太低，會(huì)消滅抽搐等癥狀。(2)維持細(xì)胞的酸堿平衡。一、細(xì)胞中的水1．分析下列生物現(xiàn)象，回答問(wèn)題(1)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)壁上消滅少量水珠。該水分在細(xì)胞中以哪種形式存在？假如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。假如將烘烤后的種子播種下去，種子不能萌發(fā)，由于結(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。(2)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(zhǎng)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)。2．推斷下列說(shuō)法是否正確(1)沙漠中的仙人掌體內(nèi)水分含量格外少，也能很好地生長(zhǎng)。(×)(2)新穎幼嫩的植物組織細(xì)胞中只含有自由水，代謝旺盛。(×)(3)水分在細(xì)胞內(nèi)不參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成。(×)二、細(xì)胞中的無(wú)機(jī)鹽1．解釋下列生活中的現(xiàn)象(1)人體缺Fe會(huì)患貧血癥，植物缺Mg葉片會(huì)發(fā)黃，由此說(shuō)明無(wú)機(jī)鹽具有什么生理作用？提示：無(wú)機(jī)鹽是生物體某些重要化合物的組成成分。(2)激烈的足球競(jìng)賽場(chǎng)上，運(yùn)動(dòng)員有時(shí)會(huì)消滅下肢肌肉抽搐的現(xiàn)象，這是什么緣由？提示：猛烈地運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員大量出汗，隨汗液丟失大量的鈣鹽，造成運(yùn)動(dòng)員體內(nèi)血液中鈣含量降低，影響神經(jīng)、肌肉的興奮性，而發(fā)生抽搐。2．將下列相應(yīng)內(nèi)容正確地連起來(lái)一、自由水與結(jié)合水的比例對(duì)生物體的影響1．自由水與結(jié)合水的比例與細(xì)胞的新陳代謝水平有關(guān)。一般狀況下，當(dāng)自由水與結(jié)合水的比例增大時(shí)，細(xì)胞的新陳代謝活躍；反之，新陳代謝減慢。2．自由水與結(jié)合水的比例與植物的抗性有關(guān)，結(jié)合水的相對(duì)比例越高，植物的抗旱、抗寒等抗性越高。如干種子、越冬植物、干旱地區(qū)植物的細(xì)胞中，結(jié)合水的含量高，從而使植物的抗旱、抗寒性能增加，以適應(yīng)不良環(huán)境。3．自由水與結(jié)合水的比例影響到組織、器官的形態(tài)特點(diǎn)，如心臟和血液含水量相當(dāng)，但心臟中結(jié)合水含量相對(duì)較高，血液中自由水含量相對(duì)較高，因此心臟呈堅(jiān)實(shí)形態(tài)，而血液呈液態(tài)。二、水的兩種存在形式的相互轉(zhuǎn)化1．轉(zhuǎn)化條件2．轉(zhuǎn)化實(shí)例(1)烘干種子時(shí)，部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水散失掉。(2)水果放入冰箱冷藏時(shí)，部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。[特殊提示]活細(xì)胞中自由水含量降低時(shí)，其代謝會(huì)減弱。但當(dāng)其失去結(jié)合水時(shí)，會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞結(jié)構(gòu)的破壞，從而使細(xì)胞代謝停止。三、組成生物體內(nèi)無(wú)機(jī)鹽的作用1．某些重要化合物的組成成分：(1)Mg2＋是葉綠素分子必需的成分。(2)Fe2＋是血紅蛋白的重要成分。(3)碳酸鈣是動(dòng)物和人體的骨、牙齒中的重要成分。(4)POeq\o\al(3－,4)是DNA、RNA和生物膜中磷脂的組成成分。2．維持正常的生命活動(dòng)：如鈣可調(diào)整肌肉收縮和血液凝固。血鈣過(guò)高會(huì)造成肌無(wú)力，血鈣過(guò)低會(huì)引起抽搐。3．維持生物體內(nèi)的滲透壓平衡和酸堿平衡。[特殊提示]無(wú)機(jī)鹽在細(xì)胞中的含量雖然低，但是其作用格外重要，過(guò)多或過(guò)少都會(huì)影響細(xì)胞或生物體的正常生命活動(dòng)。如植物缺氮或缺鎂時(shí)，葉片發(fā)黃；人體補(bǔ)鈣過(guò)多，造成骨質(zhì)硬化。[例1]水是生命之源，是一切生命活動(dòng)的基礎(chǔ)。下列關(guān)于水的說(shuō)法，不正確的是()A．水生生物和陸生生物活細(xì)胞中含量最高的化合物都是水B．冬眠的青蛙體內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值上升C．植物越冬時(shí)，自由水與結(jié)合水比值會(huì)降低D．一般而言，抗干旱的植物，體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值比一般植物要高[解析]細(xì)胞內(nèi)自由水的含量越高，代謝強(qiáng)度越大，但生物的抗性會(huì)越弱。冬眠的青蛙，代謝強(qiáng)度降低，結(jié)合水的比例會(huì)上升；溫度降低時(shí)，細(xì)胞中酶活性降低，使細(xì)胞代謝降低。自由水向結(jié)合水轉(zhuǎn)化，使自由水比例降低，抗旱植物的細(xì)胞內(nèi)，自由水比例較低。[答案]D自由水與結(jié)合水相互轉(zhuǎn)化的緣由(1)水分子與細(xì)胞內(nèi)的親水性物質(zhì)如蛋白質(zhì)、淀粉、纖維素等以比較弱的化學(xué)鍵——?dú)滏I相結(jié)合。(2)溫度上升，水分子的動(dòng)能增加，會(huì)逃脫氫鍵的束縛成為自由水。[例2]農(nóng)科院爭(zhēng)辯員在指導(dǎo)農(nóng)夫生產(chǎn)的過(guò)程中發(fā)覺(jué)一位農(nóng)夫種植的某塊農(nóng)田小麥產(chǎn)量總是比鄰近地塊的低。他懷疑該農(nóng)田可能是缺少某種元素，為此將該塊肥力均勻的農(nóng)田分成面積相等的五小塊，進(jìn)行田間試驗(yàn)。除施肥不同外，其他田間處理措施相同，試驗(yàn)結(jié)果如下表，從表中可推斷，該農(nóng)田最可能缺少的元素是()地塊甲乙丙丁戊施肥狀況尿素磷酸二氫鉀磷酸二氫銨硫酸銨不施肥小麥?zhǔn)斋@量/kg55.5665.2656.8855.4455.11A.KB．NC．PD．S[解析]表中的地塊戊是對(duì)比組，其他地塊為試驗(yàn)組，通過(guò)比較可發(fā)覺(jué)乙地塊的產(chǎn)量最高。再比較各地塊所施肥中的化學(xué)元素可知，乙地塊所施肥中特有的元素是鉀，所以該農(nóng)田最可能缺少的元素是鉀。[答案]A植物必需無(wú)機(jī)鹽的確定方法設(shè)置完全培育液和缺素培育液分別培育等量長(zhǎng)勢(shì)相同的同一植物幼苗，把握其他條件完全相同，觀看植物生長(zhǎng)狀況。[課堂歸納][網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建]填充：①溶劑②生化反應(yīng)③液體④代謝廢物⑤離子⑥滲透壓⑦酸堿度[關(guān)鍵語(yǔ)句]1．生物體的含水量與生物種類(lèi)及生長(zhǎng)發(fā)育期有關(guān)，一般是水生生物＞陸生生物，幼年＞老年。2．水在細(xì)胞內(nèi)