第2節

細胞中的無機物一、細胞中的水1.水的含量及特點:請依據細胞中水的存在形式及作用,判斷下列說法的正誤:(1)水是活細胞內含量最多的化合物。 (

)√②北方冬小麥在冬天來臨時,部分自由水轉化為結合水。自由水與結合水的相互轉化:自由水含量與細胞代謝強度呈正相關,【素養·探究】——母題追問(4)自由水可參與運輸營養物質和代謝廢物。水的理化特性與分子結構(連線):則自由水/結合水的值逐漸減小,B項正確;小麥開花后(3)生命活動增強——自由水↑,結合水↓。自由水不被植物細胞內膠知識點一細胞中水的存在形式及作用【素養·探究】——母題追問豆芽是大豆浸水萌發的產物,豆芽的生長是否不需要無機鹽?為什么?①烘干種子時,部分結合水轉化為自由水散失掉。地方性甲狀腺腫是因為缺少碘,兒童缺鈣會患佝僂病,菠菜嫩葉發黃是因為缺少氮、鎂等礦質元素;糖尿病主要是胰島素分泌不足造成的。如圖所示曲線錯誤的是 世紀金榜導學號()知識點一細胞中水的存在形式及作用(2)無機鹽在細胞內含量很低,但其作用非常重要,且需要保持一定的量,缺失和過多都可能影響生命活動。(2)不同種類生物的細胞中含水量有差異,同一生物不同細胞內含水量相同。 ()提示:同一生物的不同細胞內含水量不同,如人體內的骨骼細胞中含水量低于心臟。×(3)水在細胞內不參與細胞結構的組成。 ()提示:細胞內的水有自由水和結合水,其中結合水是細胞結構的重要組成成分。(4)自由水可參與運輸營養物質和代謝廢物。 ()×√(5)自由水與結合水的比例與新陳代謝的強弱有關。

()(6)各種生物的一切生命活動離不開水。 ()√√【激疑】種子被曬干后,還含有水嗎?提示:種子曬干過程中失去大量的自由水,但是結合水的含量基本不變。

2.水的理化特性與分子結構(連線):3.水的存在形式及作用:形式自由水結合水概念細胞中絕大部分的水以_____的形式存在,可以自由流動與細胞內的其他物質_______的水功能①細胞內的_________②參與_____________③為細胞提供液體環境④運送_________和_________是細胞結構的_____________游離相結合良好溶劑生物化學反應營養物質代謝廢物重要組成部分提示:溫度降低,蔬菜中的淀粉分解為可溶性糖,增大了細胞液濃度,降低了細胞液的冰點,使細胞不容易凍壞,可溶性糖主要是葡萄糖,所以蔬菜變甜了。骨骼細胞中含水量低于心臟。生物體內含水量可變化,且自由水和結合水可相互轉化。(生命觀念、科學思維)時間即小麥種子成熟時間越長,小麥種子中的水分含量體顆粒或大分子所吸附,能自由流動,并起溶劑作用。提示:溫度降低,蔬菜中的淀粉分解為可溶性糖,增大了細胞液濃度,降低了細胞液的冰點,使細胞不容易凍壞,可溶性糖主要是葡萄糖,所以蔬菜變甜了。【素養·探究】——母題追問豆芽是大豆浸水萌發的產物,豆芽的生長是否不需要無機鹽?為什么?對維持酸堿平衡有重要作用下列關于水的敘述不正確的是 ()知識點二無機鹽的存在形式及作用秋季,農民收獲的玉米需經晾曬后才能入庫貯存。將生理狀況相同的植物幼苗若干均分為A、B兩組,用完全培養液培養A組,缺Mg培養液培養B組。自由水含量與細胞代謝強度呈正相關,③越冬作物減少灌溉,可提高作物對低溫的抗性。自由水與結合水的相互轉化:4.自由水和結合水的比例與細胞代謝的關系:(1)自由水/結合水越大,細胞的代謝就越_____;(2)結合水/自由水越大,細胞抵抗干旱和寒冷等不良環境的能力就_____。旺盛越強二、細胞中的無機鹽1.存在形式和含量:2.功能及實例(連線):【激疑】豆芽是大豆浸水萌發的產物,豆芽的生長是否不需要無機鹽?為什么?提示:豆芽的生長需要無機鹽,因為無機鹽在生物體內起重要作用。

知識點一細胞中水的存在形式及作用1.自由水與結合水的相互轉化:(1)條件:自由水結合水(2)實例:①烘干種子時,部分結合水轉化為自由水散失掉。②北方冬小麥在冬天來臨時,部分自由水轉化為結合水。2.自由水和結合水的功能驗證:3.自由水與結合水的比值與代謝、抗逆性的關系:(1)圖示:【素養·探究】——母題追問③越冬作物減少灌溉,可提高作物對低溫的抗性。知識點一細胞中水的存在形式及作用自由水含量與細胞代謝強度呈正相關,秋季,農民收獲的玉米需經晾曬后才能入庫貯存。結合水含量相對上升,而自由水含量相對下降,即結合水/自由水比值逐漸增強,植物抗寒能力增強,D項錯誤。工人大量出汗排出水的同時,會排出過多的無機鹽,從而導致體內的無機鹽含量減少,而純凈水幾乎不含無機鹽。自由水是細胞內的良好溶劑②北方冬小麥在冬天來臨時,部分自由水轉化為結合水。水的理化特性與分子結構(連線):(2)無機鹽在細胞內含量很低,但其作用非常重要,且需要保持一定的量,缺失和過多都可能影響生命活動。態之一,是吸附和結合在有機固體物質上的水。(4)自由水可參與運輸營養物質和代謝廢物。無機鹽存在形式及作用的兩點歸納:(1)結合所學知識及上述信息,解釋“霜打的茄子——蔫兒了”。(4)自由水可參與運輸營養物質和代謝廢物。盡管無機鹽在細胞中所占比例很小,但對細胞和生物體的生命活動起著重要作用。結合水是細胞結構的重要組成部分自由水與結合水的相互轉化:境的能力就_____。請結合所學知識,評價上述說法是否合理,并說出評價依據。下列關于水的敘述不正確的是 ()②種子儲存前曬干是為了降低自由水含量,降低代謝速率,以延長儲存時間。無機鹽存在形式及作用的兩點歸納:知識點二無機鹽的存在形式及作用結合水是細胞結構的重要組成部分③越冬作物減少灌溉,可提高作物對低溫的抗性。工人大量出汗排出水的同時,會排出過多的無機鹽,從而導致體內的無機鹽含量減少,而純凈水幾乎不含無機鹽。自由水含量與細胞代謝強度呈正相關,提示:同一生物的不同細胞內含水量不同,如人體內的(1)結合所學知識及上述信息,解釋“霜打的茄子——蔫兒了”。體顆粒或大分子所吸附,能自由流動,并起溶劑作用。①烘干種子時,部分結合水轉化為自由水散失掉。上述圓粒種子保留的水分和皺粒種子失去的水分 ()(2)曲線:(3)在生產中的應用:①種子萌發時,需要吸收水分,增加自由水含量。②種子儲存前曬干是為了降低自由水含量,降低代謝速率,以延長儲存時間。③越冬作物減少灌溉,可提高作物對低溫的抗性。【思考·討論】1.曬干的種子和烘干的種子均不能萌發,原因是否相同?說出你的理由。(生命觀念、科學思維)提示:不同。曬干的種子不能萌發是因為自由水含量減少,細胞代謝減弱,而烘干的種子不能萌發是因為結合水減少,種子細胞結構遭到破壞。

2.秋季,農民收獲的玉米需經晾曬后才能入庫貯存。結合所學知識,試分析其中的生物學道理。(科學思維、社會責任)提示:自由水含量降低,細胞代謝減弱,可減少有機物消耗,同時能防止種子發芽霉變。【素養案例】生物體內含水量可變化,且自由水和結合水可相互轉化。如圖所示曲線錯誤的是 世紀金榜導學號(

)【解題導引】(1)明確坐標含義:縱坐標的含義不同,橫坐標表示時間。(2)分析曲線走勢:依據橫縱坐標間的相互關系,分析曲線變化趨勢,對照曲線得出答案。【解析】選D。自由水含量與細胞代謝強度呈正相關,細胞代謝加快,則自由水含量增加,結合水含量減少,A項正確;隨著年齡的增長,生物體內細胞代謝逐漸減弱,則自由水/結合水的值逐漸減小,B項正確;小麥開花后時間即小麥種子成熟時間越長,小麥種子中的水分含量越少,C項正確;9月至11月,溫度逐漸降低,則植物體內結合水含量相對上升,而自由水含量相對下降,即結合水/自由水比值逐漸增強,植物抗寒能力增強,D項錯誤。【方法規律】細胞內水的存在形式及變化規律(1)環境惡化——自由水↓,結合水↑。(2)細胞衰老——自由水↓,結合水↑。(3)生命活動增強——自由水↑,結合水↓。時間即小麥種子成熟時間越長,小麥種子中的水分含量無機鹽存在形式及作用的兩點歸納:境的能力就_____。結合所學知識,試分析其中的生物學道理。自由水含量與細胞代謝強度呈正相關,無機鹽存在形式及作用的兩點歸納:對維持酸堿平衡有重要作用運動員的飲料中含鉀、鈉離子較多,主要與補充因大量出汗帶走的鉀、鈉離子有關,A正確;葉綠素分子含鎂、血紅素含亞鐵,說明無機鹽是細胞中某些復雜化合物的重要組成成分,而無機鹽在細胞內主要以離子的形式存在,B錯誤;碘含量并不是越多越好,C錯誤;人體血液中的鈣離子含量過低時,會出現抽搐的癥狀,D錯誤。①烘干種子時,部分結合水轉化為自由水散失掉。_____________結合水含量相對上升,而自由水含量相對下降,即結合水/自由水比值逐漸增強,植物抗寒能力增強,D項錯誤。自由水是細胞內的良好溶劑②北方冬小麥在冬天來臨時,部分自由水轉化為結合水。②北方冬小麥在冬天來臨時,部分自由水轉化為結合水。食用加碘鹽時,碘含量越多越好這說明無機鹽離子 ()皺粒種子中淀粉含量少,蔗糖含量高,也就是說自由水【素養·探究】——情境遷移在冬季來臨時,隨著氣溫的逐漸降低,植物體內發生了一系列適應低溫的變化,如可溶性糖含量增加、細胞代謝減弱等。研究表明,細胞內溶液濃度升高,冰點降低。(1)結合所學知識及上述信息,解釋“霜打的茄子——蔫兒了”。(生命觀念)提示:當外界溫度降低時,茄子中的自由水含量減少,導致表皮皺縮。(2)有些蔬菜富含淀粉,但“霜打”后的蔬菜格外“甜”。請結合所學知識解釋其原因。(科學思維)提示:溫度降低,蔬菜中的淀粉分解為可溶性糖,增大了細胞液濃度,降低了細胞液的冰點,使細胞不容易凍壞,可溶性糖主要是葡萄糖,所以蔬菜變甜了。【素養·遷移】生命離不開水。下列關于水的敘述不正確的是 (

)A.結合水是細胞結構的重要組成部分B.血漿中的水大部分是自由水C.肌肉細胞內的水大部分是結合水D.自由水是細胞內的良好溶劑【解析】選C。一部分水與細胞內其他物質結合形成結合水,結合水是細胞結構的重要組成部分;自由水以游離的形式存在,可以自由流動,是細胞內的良好溶劑,血漿和肌肉細胞中大部分水都是自由水。【補償訓練】豌豆的種子有圓粒和皺粒。圓粒種子含淀粉多,成熟時能有效地保留水分。而皺粒種子含蔗糖多,在成熟時由于失水而皺縮。上述圓粒種子保留的水分和皺粒種子失去的水分 (

)A.前者主要是結合水,后者是自由水B.兩者主要都是結合水C.前者主要是自由水,后者是結合水D.兩者主要都是自由水【解析】選A。結合水是水在生物體和細胞內的存在狀態之一,是吸附和結合在有機固體物質上的水。也就是說結合水主要是和種子中的淀粉結合在一起,因此圓粒種子中保留的水是結合水。自由水不被植物細胞內膠體顆粒或大分子所吸附,能自由流動,并起溶劑作用。皺粒種子中淀粉含量少,蔗糖含量高,也就是說自由水不能與淀粉(或蛋白質)結合,它主要與蔗糖溶解在一起,因此皺粒種子失去的水分為自由水。知識點二無機鹽的存在形式及作用1.無機鹽存在形式及作用的兩點歸納:(1)無機鹽并不都以離子的形式存在,如骨骼中的鈣以CaCO3的形式存在。(2)無機鹽在細胞內含量很低,但其作用非常重要,且需要保持一定的量,缺失和過多都可能影響生命活動。2.無機鹽參與構成的常見化合物:N:蛋白質、葉綠素、核苷酸等P:核苷酸、磷脂Mg:葉綠素S:含硫氨基酸的組成成分(蛋白質的特征元素)Fe:動物血紅素I:甲狀腺激素等【思考·討論】酷暑季節,室外作業的工人會大量出汗,有同學認為工人應多喝純凈水以補充散失的水分。請結合所學知識,評價上述說法是否合理,并說出評價依據。(科學思維)提示:不合理。工人大量出汗排出水的同時,會排出過多的無機鹽,從而導致體內的無機鹽含量減少,而純凈水幾乎不含無機鹽。【素養案例】無機鹽在細胞中含量雖然很少,但其作用巨大,下列關于無機鹽的敘述中,正確的是 世紀金榜導學號(

)A.運動員的飲料中含鉀、鈉離子較多,主要與補充因大量出汗帶走的鉀、鈉離子有關B.葉綠素分子含鎂、血紅素含亞鐵,說明無機鹽在細胞內主要是以化合物的形式存在C.食用加碘鹽時,碘含量越多越好D.同學們踢球時大量出汗導致鈉離子含量降低,就會出現抽搐的癥狀【解析】選A。運動員的飲料中含鉀、鈉離子較多,主要與補充因大量出汗帶走的鉀、鈉離子有關,A正確;葉綠素分子含鎂、血紅素含亞鐵,說明無機鹽是細胞中某些復雜化合物的重要組成成分,而無機鹽在細胞內主要以離子的形式存在,B錯誤;碘含量并不是越多越好,C錯誤;人體血液中的鈣離子含量過低時,會出現抽搐的癥狀,D錯誤。【素養·探究】——母題追問科學探究——實驗分析上題B項中Mg是葉綠素的重要組成元素,某同學設計實驗驗證鎂是植物必需的礦質元素,思路如下:結合水是細胞結構的重要組成部分對維持酸堿平衡有重要作用自由水與結合水的相互轉化:結合所學知識,試分析其中的生物學道理。(1)結合所學知識及上述信息,解釋“霜打的茄子——蔫兒了”。①烘干種子時,部分結合水轉化為自由水散失掉。(1)水是活細胞內含量最多的化合物。自由水和結合水的功能驗證:_____________研究表明,細胞內溶液濃度升高,冰點降低。盡管無機鹽在細胞中所占比例很小,但對細胞和生物體的生命活動起著重要作用。這說明無機鹽離子 ()提示:溫度降低,蔬菜中的淀粉分解為可溶性糖,增大了細胞液濃度,降低了細胞液的冰點,使細胞不容易凍壞,可溶性糖主要是葡萄糖,所以蔬菜變甜了。胞結構的重要組成成分。工人大量出汗排出水的同時,會排出過多的無機鹽,從而導致體內的無機鹽含量減少,而純凈水幾乎不含無機鹽。工人大量出汗排出水的同時,會排出過多的無機鹽,從而導致體內的無機鹽含量減少,而純凈水幾乎不含無機鹽。豌豆的種子有圓粒和皺粒。將生理狀況相同的植物幼苗若干均分為A、B兩組,