細胞中的無機物（課件精講）-高一生物課件精講習(xí)題精練

第2節(jié)細胞中的無機物

名師精品鑄造

新人教版必修一《分子與細胞》口渴了,你喝什么？運動員在運動時怎么補水？成分質(zhì)量濃度（g.L-1）蔗糖等糖類40檸檬酸10檸檬香精0.8NaCl1.0KCl0.1NaH2PO40.1KH2PO40.1NaHCO30.1水1000討論：1.喝飲料主要是給身體補充水。水在細胞中起什么作用？2．表中哪些成分屬于無機鹽？為什么要在運動員喝的飲料中添加無機鹽？無機鹽在細胞的生活中起什么作用？運動員飲料的化學(xué)成分表右圖是某種運動員飲料的化學(xué)成分表。請回憶初中所學(xué)知識，結(jié)合右表討論以下問題。提供能量調(diào)

味補充失去的水（解口渴）補充失去的無機鹽（解體渴）運動員在運動中會大量出汗，出汗時人體會排出大量無機鹽，所以要給他們補充無機鹽。無機鹽可以調(diào)節(jié)細胞的生命活動，也是許多化合物的重要組成成分?？傊?，生物體的一切生命活動都離不開水。細胞中的無機鹽探究植物必需無機鹽的實驗設(shè)計考點一細胞中的水目錄CONTENTS考點二考點三1水在細胞中的含量蛙78%高等植物60-80%哺乳動物65%水母97%藻類90%魚類80-85%不同生物體內(nèi)含水量是否一樣？有哪些特點呢？

結(jié)論：不同種類的生物含水量不同（水生生物＞陸生生物）分析事實1：1水在細胞中的含量人體的幾種不同年齡階段水的含量年齡階段胎兒嬰兒成年壯年老年所占比例（%）9575656050分析事實2：人體在不同的生長發(fā)育時期，含水量有何特點？結(jié)論：同一生物在不同的生長發(fā)育時期含水量不同（幼年＞成年＞老年，男性＞女性）。

77%52%-58%60%-65%人體中幾種不同器官或組織中水的含量組織器官牙齒骨骼骨骼肌心肌血液所占比例（%）1022767983分析事實3：人體中幾種不同組織或器官的含水量是否一樣？

結(jié)論：_______________________

__含水量不同.同一生物個體，不同組織、器官1水在細胞中的含量思考：心臟和血液的含水量很接近，為何心臟呈堅韌的形態(tài)而血液卻呈流動的液態(tài)？2水在細胞中存在的形式自由水（占細胞內(nèi)全部水的95.5%）結(jié)合水（占細胞內(nèi)全部水的4.5%）特點：易蒸發(fā)、不受束縛、可流動特點：不易散失、含量較穩(wěn)定、

失去流動性和溶解性以游離的形式存在，可以自由流動與細胞內(nèi)其他化合物（蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)）相結(jié)合的水將種子放在陽光下2天重量減輕________大量散失曬干的種子用水浸泡仍能萌發(fā)失去大部分________的種子仍保持其生理活性曬干的種子不浸泡不萌發(fā)_______少，代謝弱自由水自由水自由水(1)自由水將種子放在試管中，用酒精燈加熱管壁上有水珠失去的主要是________失去________的種子浸泡不萌發(fā)失去________的種子失去生理活性結(jié)合水結(jié)合水結(jié)合水(2)結(jié)合水3水的特性和生理功能[資料分析]據(jù)資料并結(jié)合課本P21分析總結(jié)水的功能。資料1：細胞中有一種水可以與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合，水失去流動性和溶解性。資料2：水是光合作用的原料，呼吸作用和許多有機物的合成和分解都需要水的參與。資料3：組織細胞必需浸潤在組織液中，紅細胞必須浸潤在血液中，淋巴細胞必須浸潤在淋巴中。

水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分參與細胞內(nèi)的許多化學(xué)反應(yīng)提供液體環(huán)境資料4：物質(zhì)必須溶于水中才能被細胞吸收利用。資料5：水在生物體內(nèi)流動，把營養(yǎng)物質(zhì)運送到各個細胞，同時也把各個細胞在新陳代謝中產(chǎn)生的代謝廢物，運送到排泄器官或者直接排出體外。

細胞內(nèi)良好的溶劑運輸營養(yǎng)物質(zhì)和廢物運輸營養(yǎng)物質(zhì)和廢物3水的特性和生理功能(1)水的生理功能結(jié)合水自由水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。a.細胞內(nèi)良好的溶劑：許多物質(zhì)溶解在水中b.參與細胞內(nèi)許多生物化學(xué)反應(yīng)（光合作用、呼吸作用）c.運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物（如血液運輸氧氣和二氧化碳）d.為細胞提供液體環(huán)境（如血細胞生活在血漿中）3水的特性和生理功能(2)水的結(jié)構(gòu)與特性閱讀課本P20-21楷體字部分，嘗試畫出水分子的結(jié)構(gòu)，然后小組討論完成下列問題：（1）結(jié)合水的組成及特性，水分子中H、O原子的結(jié)合方式和帶電情況，

嘗試解釋水為什么能成為良好的溶劑。（2）結(jié)合氫鍵的形成及特點，說明水分子為什么具有流動性？（3）水的哪一特性，對于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要？【合作探究】(2)水的結(jié)構(gòu)與特性水是極性分子良好的溶劑(2)水的結(jié)構(gòu)與特性

a.水分子由2個氫原子和1個氧原子構(gòu)成，氫原子以共用電子對與氧原子結(jié)合。由于氧具有比氫更強的吸引共用電子的能力，使氧的一端稍帶負電荷，氫的一端稍帶正電荷。水分子的空間結(jié)構(gòu)及電子的不對稱分布，使得水分子成為一個極性分子。帶有正電荷或負電荷的分子都容易與水結(jié)合，因此水是良好的溶劑。3水的特性和生理功能(2)水的結(jié)構(gòu)與特性3水的特性和生理功能b.由于水分子的極性，當(dāng)一個水分子的氧端靠近另一個水分子的氧端時，它們之間的靜電吸引作用就形成一種弱的引力，這種弱的引力稱為氫鍵。氫鍵比較弱，又不斷地形成，使水在常溫下能夠維持液體狀態(tài)，具有流動性。氫鍵c.由于氫鍵的存在，水具有較高的比熱容，這就意味著水的溫度相對不容易發(fā)生改變，水的這種特性，有利于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性。高比熱容相對溫度不易改變4自由水和結(jié)合水的關(guān)系

新陳代謝速率抗逆性溫度降低結(jié)合水自由水溫度升高低溫時自由水轉(zhuǎn)化成結(jié)合水這對植物生存有什么意義？防止凍害，以適應(yīng)不良環(huán)境結(jié)合水比例越高，抗寒能力越強。代謝旺盛代謝緩慢自由水的比例高——代謝活躍，生長快，但抗逆性弱（抗逆性：動植物適應(yīng)不良條件的能力，如抗旱、抗寒、抗熱性能）早上起來喝一杯水清晨第一杯水的好處1.補充水分2.預(yù)防便秘3.調(diào)節(jié)腸胃4.使大腦清醒白開水是最沒負擔(dān)的水150-200毫升為宜喝水時機：刷牙后早飯前清晨喝水必須是空腹喝，也就是在刷牙后、早餐前。與生活的聯(lián)系[任務(wù)驅(qū)動]卷柏的耐旱力極強，一旦失去水分供應(yīng)，就將枝葉卷曲抱團，失去綠色，根能自行從土壤分離，卷縮似拳狀，隨風(fēng)移動，這時的卷柏幾乎沒有生命現(xiàn)象，但只要根系在水中浸泡后就又可舒展，變得翠綠可人。(1)干旱時，卷柏體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值如何變化？(2)干枯的卷柏吸收水分后，恢復(fù)生長，代謝變得旺盛，原因是什么？提示：干枯的卷柏吸收水分后，自由水含量增多。自由水是細胞內(nèi)的良好溶劑；水可作為反應(yīng)物，參與許多生物化學(xué)反應(yīng)；自由水還具有運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物的功能。(3)總結(jié)自由水含量和代謝強度的關(guān)系。提示：一般來說，自由水含量越高，細胞的代謝越旺盛。(4)在冬季來臨之前，隨著氣溫逐漸下降，卷柏體內(nèi)自由水的含量降低，結(jié)合水的比例升高，能有效地防止細胞內(nèi)結(jié)冰，增加抗寒能力，這說明自由水的含量和抗逆性的關(guān)系是什么？提示：一般來說，自由水含量越低，結(jié)合水相對含量越高，植物的抗逆性就越強。提示：降低

1．磁共振成像技術(shù)(MRI)可應(yīng)用于臨床疾病診斷，人體MRI的主要對象實際上是水分子，因為許多疾病會導(dǎo)致組織和器官內(nèi)水分存在形式發(fā)生轉(zhuǎn)化，磁共振對組織中水的變化非常敏感。下列敘述錯誤的是

(

)A．水是活細胞中含量最多的化合物，不同組織和器官水的含量不一樣B．水在細胞中的存在形式發(fā)生轉(zhuǎn)化與細胞的代謝強度無關(guān)C．組織發(fā)生病變，新陳代謝速率往往會發(fā)生改變D．腦水腫磁共振圖像可以反映腦組織中自由水和結(jié)合水的變化情況解析：水在細胞中的存在形式有自由水和結(jié)合水兩種，二者比例的大小與細胞代謝強度有關(guān)，自由水含量越高，代謝越旺盛，B錯誤；答案：B

2.下列各項關(guān)于水能成為良好溶劑及具有支持生命的獨特性質(zhì)的原因的敘述，錯誤的是A．水分子是極性分子，易與帶正電荷或負電荷的分子結(jié)合，因此水是良好的溶劑B．水分子之間易形成氫鍵，氫鍵易斷裂和形成，使水在常溫下呈液體狀態(tài)，具有流動性C．氫鍵的存在使水有較低的比熱容，使其溫度相對不易發(fā)生改變，有利于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定D．細胞內(nèi)自由水和結(jié)合水比例時刻處于動態(tài)變化，這與細胞的代謝強度和所處環(huán)境有關(guān)[解析]氫鍵的存在使水有較高的比熱容，使水的溫度不易發(fā)生改變，有利于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定，C錯誤；

[答案]

C3.“綿綿的春雨潤醒了小草，潤綠了楊樹，潤開了報春花?！毕铝懈鲌D為植物在復(fù)蘇過程中，細胞中自由水與結(jié)合水相對含量變化的曲線圖，其中表示正確的是

(

)[解析]

植物在復(fù)蘇過程中新陳代謝增強，自由水相對含量上升，結(jié)合水相對含量下降。[答案]

B細胞中的無機鹽探究植物必需無機鹽的實驗設(shè)計考點一細胞中的水目錄CONTENTS考點二考點三人和動物體內(nèi)也含有無機鹽，僅鮮重占1％－1.5％。將小麥種子和植物秸稈等點燃燒盡，

最終都會得到一些灰白色的灰燼，

請問這些灰燼是什么呢?無機鹽？——大多數(shù)無機鹽以離子的形式存在陽離子：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。陰離子：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等?！贁?shù)無機鹽以化合物的形式存在牙齒、骨骼的組成成分是碳酸鈣，以化合物形式存在。1存在形式思考·討論——無機鹽的作用資料1：觀察血紅素分子和葉綠素分子局部結(jié)構(gòu)簡圖缺鐵性貧血（1）植物缺鎂會影響光合作用，為什么？（2）為什么缺鐵會導(dǎo)致貧血？（3）由此說明無機鹽具有什么作用？鐵是血紅蛋白的重要組分鎂是葉綠素的重要組分無機鹽是構(gòu)成某些化合物的重要組分貧血紅細胞數(shù)量少Fe含量低

缺Mg+

無法合成葉綠素

葉肉細胞不能進行光合作用思考·討論——無機鹽的作用資料2：植物在缺乏N、P、K等營養(yǎng)物質(zhì)時會出現(xiàn)各種癥狀，因此生產(chǎn)過程中常要給植物施肥。玉米在生長過程中缺乏P,植株就會特別矮小。根系發(fā)育差，葉片小且呈暗綠偏紫色。（4）植物體缺p常表現(xiàn)為生長發(fā)育不正常，這說明什么？分析為什么植物體缺p會影響其生長發(fā)育。P是組成細胞膜、細胞核的重要成分，也是細胞必不可少的許多化合物的成分。功能一：構(gòu)成某些復(fù)雜化合物的重要成分思考·討論——無機鹽的作用資料3：人在劇烈運動時，會大量排汗，可能會引起肌肉抽搐，這是因為有大量的Ca2+隨汗液排出，造成血鈣過低；而血鈣過高則出現(xiàn)肌無力。人體內(nèi)Na+缺乏會引起神經(jīng)、肌肉細胞的興奮性降低，最后引起肌肉酸疼、無力等。這說明無機鹽有什么作用?

血鈣不足→抽搐血鈣過高→肌無力功能二：維持細胞和生物體的生命活動思考·討論——無機鹽的作用資料4：醫(yī)生給病人輸入藥物時，常用生理鹽水（質(zhì)量分數(shù)為0.9%的氯化鈉溶液）。為什么使用0.9%的氯化鈉溶液，用0.09%或9%的氯化鈉溶液可以嗎？0.9%的NaCl溶液和細胞所處液體環(huán)境是等滲溶液低滲溶液（0.09%）

高滲溶液（9%）

生理鹽水（0.9%）

功能三：維持細胞的滲透壓平衡思考·討論——無機鹽的作用資料5：食物(蔬菜、水果)中往往含有一些堿性物質(zhì)(如Na2CO3)，人吃后體內(nèi)血液的pH一般不會有較大的變化；進行劇烈運動時，身體無氧呼吸產(chǎn)生了乳酸，因此人體會感到腰酸等，但體液的PH沒有明顯降低,仍維持在7.35—7.45之間，為什么呢？乳酸+NaHCO3=乳酸鈉+H2CO3CO2+H2O功能四：維持細胞的酸堿平衡緩沖物質(zhì)：H2CO3\NaHCO3

NaH2PO4\Na2HPO4

組成細胞中某些復(fù)雜的化合物維持細胞和生物體的生命活動

→葉綠素

→血紅蛋白維持細胞的滲透壓Na+

、K+、Cl-等血鈣過高→肌無力血鈣過低→抽搐Mg2+無機鹽生理作用Fe2+不完全歸納法維持細胞的酸堿平衡HPO42-、HCO3-等細胞中的無機鹽探究植物必需無機鹽的實驗設(shè)計考點一細胞中的水目錄CONTENTS考點二考點二證明某種無機鹽是否是植物必需的方法無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用，設(shè)計實驗探究某無機鹽M是否是植物必需的無機鹽。（1）材料生長狀態(tài)相同、長勢良好的植物若干，全營養(yǎng)培養(yǎng)液，缺M的培養(yǎng)液，無機鹽M。（2）實驗設(shè)置設(shè)置對照實驗(設(shè)某種無機鹽為M)。證明某種無機鹽是否是植物必需的方法（以Mg元素為例）生長狀況相同的正常同種植物分兩組甲組：缺Mg的完全培養(yǎng)液乙組：完全培養(yǎng)液出現(xiàn)缺乏癥加入Mg元素再培養(yǎng)缺乏癥消失Mg為植物生長的必需元素植物正常生長植物正常生長Mg為植物生長的非必需元素1．我國政府啟動的“醬油補鐵工程”是繼“食鹽加碘”后的又一項全民營養(yǎng)工程，“補鐵”和“加碘”分別可以預(yù)防

(

)A．缺鐵性貧血、地方性甲狀腺腫B．夜盲癥、壞血病C．腳氣病、佝僂病D．呆小癥、肢端肥大癥解析：鐵是血紅蛋白的重要組成元素，碘是甲狀腺激素的重要組成元素，故“補鐵”和“加碘”分別可以預(yù)防缺鐵性貧血、地方性甲狀腺腫，A符合題意。答案：A

2．正常人體長時間運動后，排出大量汗液，一旦嚴重缺水，會感到肌肉無力，下面相關(guān)解釋和措施，不恰當(dāng)?shù)氖?/p>

(

)A．很可能是缺乏Na＋引起的神經(jīng)、肌肉細胞興奮性降低的原因B．及時補充高濃度糖水和礦泉水C．及時補充淡鹽水D．出汗后衣服上的白色汗?jié)n是含有Na＋、Ca2＋的無機鹽解析：正常情況下，當(dāng)人體長時間運動導(dǎo)致大量出汗時，其流失的無機鹽主要是Na＋，由此能夠?qū)е律窠?jīng)、肌肉細胞興奮性降低，最終引起肌肉無力，A正確；在人體長時間的運動過程中，會出現(xiàn)能量供應(yīng)不足，失水和失鹽現(xiàn)象，因此應(yīng)及時補充糖類物質(zhì)和淡鹽水，B錯誤，C正確；人體大量出汗后，水分、無機鹽和尿素以汗液的形式通過皮膚排出，水被蒸發(fā)后，皮膚表面會出現(xiàn)一些白色粉末狀物質(zhì)，該物質(zhì)是含有Na＋、Ca2＋的無機鹽，D正確。答案：B

3．下列有關(guān)水和無機鹽的敘述，不正確的有（）①水能溶解、運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物，并維持細胞形態(tài)②細胞中無機鹽含量很少且大多數(shù)是以化合物形式存在③哺乳動物的血液中鈣離子含量過高，會出現(xiàn)抽搐等癥狀④無機鹽可以為人體生命活動提