2024-2025學年高中生物第2章第5節(jié)細胞中的無機物學案新人教版必修1

PAGE7-第5節(jié)細胞中的無機物[學習目標]1.駕馭水在細胞中的存在形式和作用。2.明確無機鹽在細胞中的存在形式和主要作用。學問點一細胞中的水學問梳理1.水的含量(1)含量：細胞的各種化學成分中含量最多的是eq\o(□,\s\up5(01))水。(2)與生物種類及發(fā)育階段的關(guān)系①生物種類不同，含水量eq\o(□,\s\up5(02))有差異，一般為60%～95%。水母含量達70%。②生物體在不同的生長發(fā)育期，含水量eq\o(□,\s\up5(03))不同。一般幼兒身體的含水量eq\o(□,\s\up5(04))遠遠高于成年人身體的含水量，植物幼嫩部分含水量eq\o(□,\s\up5(05))高于老熟部分含水量。2．水的存在形式及功能3．自由水與結(jié)合水的關(guān)系(1)自由水和結(jié)合水在肯定條件下可相互轉(zhuǎn)化(2)轉(zhuǎn)化實例①烘干種子時，部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水散失掉(會導(dǎo)致細胞死亡)。②水果放入冰箱冷藏時，部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。4．自由水與結(jié)合水相對含量與細胞代謝的關(guān)系eq\a\vs4\al\co1(自由水與,結(jié)合水)eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(比值\o(□,\s\up5(01))高?代謝\o(□,\s\up5(02))旺盛，但抗逆性\o(□,\s\up5(03))差,比值\o(□,\s\up5(04))低?代謝\o(□,\s\up5(05))緩慢，但抗逆性\o(□,\s\up5(06))強))1.水是生命之源，是不是水分越多對生物體越有利呢？提示：不是。如長期浸泡在水中的陸生植物會死亡。2．種子曬干與烘干的區(qū)分是什么？提示：①曬干的種子仍舊是有生命活力的，只是在曬干的過程中大量的自由水蒸發(fā)散失，種子的代謝減弱，抗逆性增加。②烘干的種子不再具有生命活力，在烘干的過程中失去了結(jié)合水導(dǎo)致種子死亡。3．降溫時，部分自由水可以轉(zhuǎn)化為結(jié)合水，那結(jié)合水含量此時大于自由水含量嗎？提示：結(jié)合水的含量還是小于自由水，自由水約占細胞內(nèi)全部水分的95.5%，即使部分自由水可以轉(zhuǎn)化為結(jié)合水，但自由水的含量照舊高于結(jié)合水。4．(實踐應(yīng)用)思索下列實際問題，做出合理推想：(1)簇新小麥種子放在陽光下，質(zhì)量減輕的緣由？(2)干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)說明什么？(3)干種子不浸泡就不萌發(fā)，緣由是什么？(4)種子曬干后儲存的原理是什么？(5)低溫環(huán)境削減花卉澆水的緣由是什么？提示：(1)自由水散失。(2)失去自由水的種子仍能保持其生理活性。(3)自由水越少，代謝強度越低。(4)削減自由水含量，降低代謝強度，減緩有機物消耗，延長種子壽命。(5)提高植物對低溫的抗性。典題分析題型一細胞中水的功能及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系[例1]下列關(guān)于植物體內(nèi)水分的敘述，錯誤的是()A．植物體內(nèi)的水分參加養(yǎng)分物質(zhì)的運輸B．水是構(gòu)成葉肉細胞的重要化合物之一C．自由水可作為細胞內(nèi)化學反應(yīng)的反應(yīng)物D．升溫可以使細胞中自由水轉(zhuǎn)化成結(jié)合水解題分析植物體內(nèi)的自由水能自由流淌，對于養(yǎng)分物質(zhì)的運輸具有重要作用，A正確；水是細胞鮮重中最重要的組成成分，B正確；自由水可以參加細胞內(nèi)的很多化學反應(yīng)，C正確；上升溫度可以使細胞中結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水，D錯誤。答案D[例2]下列過程中所散失的水分主要屬于結(jié)合水的是()A．植物蒸騰作用散失的水分B．糖拌西紅柿腌制過程中失去的水分C．種子曬干過程中散失的水分D．干種子烘烤過程中散失的水分解題分析植物蒸騰作用、糖拌西紅柿腌制過程和種子曬干過程中散失的水是自由水；干種子烘烤過程中散失的水主要是結(jié)合水。答案D技法提升推斷自由水、結(jié)合水比例改變的方法此類試題大多要求依據(jù)特定的情境進行推想分析，正確思路：(1)看環(huán)境條件是否惡化，若環(huán)境條件惡化，則自由水含量下降，結(jié)合水含量上升。(2)看生命活動強度或狀態(tài)的改變，若生命活動增加，則自由水含量上升，結(jié)合水含量下降。學問點二細胞中的無機鹽學問梳理1.細胞中的無機鹽(1)含量：無機鹽在細胞中含量eq\o(□,\s\up5(01))很少，僅占細胞鮮重的eq\o(□,\s\up5(02))1%～1.5%。(2)存在形式：大多數(shù)無機鹽以eq\o(□,\s\up5(03))離子形式存在，少數(shù)與其他化合物結(jié)合。(3)生理功能①無機鹽是eq\o(□,\s\up5(04))某些化合物的重要組成成分，如Mg2＋參加eq\o(□,\s\up5(05))葉綠素合成；Fe2＋參加eq\o(□,\s\up5(06))血紅蛋白合成。②對維持eq\o(□,\s\up5(07))細胞和生物體的生命活動有重要作用：如哺乳動物的血液中必需有肯定量的Ca2＋，假如Ca2＋的含量太低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀。③維持細胞的eq\o(□,\s\up5(08))滲透壓平衡：如Na＋、Cl－對維持血漿滲透壓起重要作用。④維持細胞的eq\o(□,\s\up5(09))酸堿平衡：緩沖對可維持細胞所處液體環(huán)境pH的平衡，如血漿中的HCOeq\o\al(－,3)含量削減時，會造成酸中毒。2．生命系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)(1)化學元素：eq\o(□,\s\up5(01))C、H、O、N等化學元素在細胞內(nèi)含量豐富，是構(gòu)成細胞中主要化合物的基礎(chǔ)。(2)化合物①以eq\o(□,\s\up5(02))碳鏈為骨架的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機化合物是構(gòu)成eq\o(□,\s\up5(03))細胞生命大廈的基本框架。②eq\o(□,\s\up5(04))糖類和脂肪供應(yīng)了生命活動的重要能源。③eq\o(□,\s\up5(05))水和無機鹽與其他物質(zhì)一道，共同擔當起構(gòu)建細胞、參加細胞生命活動等重要功能?？傊?，活細胞中的這些化合物，含量和比例處在不斷改變之中，但又保持相對穩(wěn)定，以保證細胞生命活動的正常進行。[技能訓(xùn)練]試驗探究某種無機鹽如Mg是植物生長發(fā)育必需的(1)試驗思路：分別用完全培育液和缺Mg培育液培育相同種類、生長狀況等一樣的幼苗，視察生長發(fā)育狀況，假如完全培育液培育的幼苗正常生長，而缺Mg培育液培育的幼苗不能正常生長，說明Mg是生長發(fā)育必需的。還可以再在缺Mg的培育液加入Mg，看幼苗的生長發(fā)育復(fù)原狀況。(2)無機鹽功能的試驗驗證方法①比照組：植物＋完全培育液→正常生長②試驗組留意：①試驗中應(yīng)保證明驗材料的統(tǒng)一性，即植物的種類、生長狀況等應(yīng)一樣。②試驗組在幼苗生長不正常后加入X的目的是二次比照，使試驗前后比照，以增加勸服力。1.(實踐應(yīng)用)足球運動員在激烈競賽中有時會出現(xiàn)肌肉抽搐的現(xiàn)象，你知道是什么緣由嗎？提示：這是隨著汗液的排出而丟失了大量鈣離子引起的。2．(實踐應(yīng)用)患急性腸炎，為什么醫(yī)生用0.9%的生理鹽水靜脈注射？提示：患急性腸炎的病人丟失大量的水和無機鹽，0.9%醫(yī)用生理鹽水補充水和無機鹽的同時，維持了細胞的滲透壓，保證了細胞的形態(tài)和生命活動。3．(實踐應(yīng)用)為什么大量出汗時應(yīng)多喝淡鹽水？提示：大量出汗會排出過量的無機鹽，導(dǎo)致體內(nèi)的水鹽平衡和酸堿平衡失調(diào)，這時應(yīng)多喝淡鹽水。典題分析題型二無機鹽的功能的考查[例3]人體內(nèi)血鈣濃度低于0.01g/100mL時，外界只要有稍微刺激，神經(jīng)肌肉就會出現(xiàn)劇烈的抽搐。這一實例說明鈣在人體內(nèi)的重要作用之一是()A．維持細胞和生物體的生命活動B．調(diào)整內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡C．神經(jīng)細胞的重要組成成分D．維持細胞正常滲透壓解題分析由題意可知，當血液含鈣量過低時，可導(dǎo)致神經(jīng)肌肉抽搐，這一實例說明鈣對于維持細胞和生物體的生命活動有重要作用。答案A技法提升1明確無機鹽在細胞中含量很少，但作用多樣，不行忽視。2理解無機鹽在生物體內(nèi)大多以離子形式存在，但也有化合物態(tài)。3駕馭常見的幾種無機鹽的生理功能。題型三試驗驗證植物生長發(fā)育所必需的某種無機鹽[例4]為證明鎂是小麥生長發(fā)育必需的無機鹽，李老師設(shè)計了四組試驗讓學生選擇(見下表)。能達到試驗?zāi)康牡慕M合是()A．甲、丁 B．甲、丙C．甲、乙 D．丙、丁解題分析依據(jù)試驗?zāi)康目梢源_定試驗的自變量為鎂的供應(yīng)與否，其他的培育條件應(yīng)完全相同。由于丙和丁的試驗材料太少，難以消退試驗材料本身的強弱對試驗結(jié)果造成的干擾，所以最佳的試驗組合是甲、乙。答案C課堂小結(jié)一、學問結(jié)構(gòu)二、重要術(shù)語1．自由水2.結(jié)合水3.無機鹽三、重要概念1．組成細胞的無機物包括水和無機鹽。2．水是細胞內(nèi)含量最多的物質(zhì)，以自由水和結(jié)合水兩種形式存在。水不僅是細胞的重要組成成分，而且是細胞內(nèi)良好的溶劑和化學反應(yīng)介質(zhì)，并具有運輸?shù)榷喾N功能。3．大多數(shù)無機鹽以離子狀態(tài)存在于細胞中。無機鹽不僅是細胞內(nèi)某些困難化合物的重要組成成分，而且對維持細胞和生物體的生命活動有重要作用。當堂檢測——查漏補缺鞏固提升1．當生物體新陳代謝旺盛、生長快速時，生物體內(nèi)()A．結(jié)合水與自由水的比值與此無關(guān)B．結(jié)合水與自由水的比值會降低C．結(jié)合水與自由水的比值會上升D．結(jié)合水與自由水的比值不變答案B解析細胞中自由水比例上升時，細胞代謝加快；結(jié)合水比例上升時，新陳代謝減慢，細胞抗逆性增加。因此，當生物體生長快速時，細胞內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值會降低。2．下列關(guān)于細胞中水分子的敘述錯誤的是()A．只能以游離形式存在B．是細胞鮮重中含量最多的成分C．是細胞代謝活動的介質(zhì)D．是細胞中多種物質(zhì)的溶劑答案A解析細胞中的水分子以自由水和結(jié)合水的形式存在，其中自由水以游離形式存在，結(jié)合水與其他物質(zhì)相結(jié)合，A錯誤；水是細胞鮮重中含量最多的成分，其中自由水是細胞代謝活動的介質(zhì)和細胞中多種物質(zhì)的溶劑，B、C、D正確。3．下列關(guān)于無機鹽的敘述，錯誤的是()A．缺鐵性貧血是因為體內(nèi)缺乏鐵，血紅蛋白不能合成B．有的無機鹽游離在水中維持細胞的pHC．細胞中的無機鹽大多數(shù)以化合物的形式存在，如CaCO3是骨骼、牙齒的主要成分D．碘是合成甲狀腺激素的原料，所以常在食鹽中加碘答案C解析鐵是血紅蛋白的組成成分，缺鐵則不能合成血紅蛋白，A正確；有的無機鹽游離在水中維持細胞的滲透壓和pH，B正確；細胞中的無機鹽大多數(shù)以離子形式存在，C錯誤；碘是合成甲狀腺激素的原料，在食物中加碘是為了補充碘，預(yù)防因食物中缺碘而引起地方性甲狀腺腫，D正確。4．下列有關(guān)生物體內(nèi)水和無機鹽的敘述錯誤的是()A．不同植物含水量有所差異，同一植物不同部位含水量相同B．水既是細胞內(nèi)良好的溶劑，又是生物體內(nèi)物質(zhì)運輸?shù)闹饕橘|(zhì)C．無機