高中同步學案優化設計GAOZHONGTONGBUXUEANYOUHAUSHEJI第2節細胞中的無機物第2章2021內容索引0102課前篇自主預習課堂篇探究學習學習目標1.通過分析水的分子結構,能從結構與功能相適應的角度說明水在細胞中的存在形式和作用,認同水在生命活動中具有重要作用。2.通過分析資料、思考與討論,能舉例說出無機鹽在細胞中的存在形式和主要作用。課前篇自主預習一、細胞中的水1.水的含量:水是構成細胞的重要成分,也是活細胞中含量最多的化合物。生物體的含水量隨著生物種類的不同有所差別,一般為60%~95%。2.水的存在形式和功能存在形式自由水結合水含義細胞中絕大部分以游離的形式存在,是可以自由流動的水與細胞內其他物質相結合的水含量約占細胞內全部水分的95.5%約占細胞內全部水分的4.5%功能①細胞內良好的溶劑是細胞結構的重要組成成分②參與生物化學反應③為細胞提供液體環境④運送營養物質和代謝廢物預習反饋1.判斷正誤。(1)對于生命活動來說,自由水比結合水重要。(

×

)(2)細胞內自由水與結合水的含量是固定不變的。(

×

)(3)生物體的一切生命活動都離不開水。(√)(4)體內參與運輸營養物質和代謝廢物的水是自由水。(√)(5)與蛋白質結合在一起的水,是結合水,它不能自由流動,而自由水是可以自由流動的。(√)(6)細胞內結合水與自由水的比值,種子萌發時比休眠時高。(

×

)(7)同種植物萌發種子的含水量與休眠種子的相同。(

×

)2.下列關于生物體內水的敘述,錯誤的是(

)A.幼小的生物體內自由水與結合水的比值越大時,代謝越活躍B.自由水是良好的溶劑,是各種代謝活動的介質C.結合水是組成細胞結構的一部分,約占細胞內全部水分的4.5%D.心肌堅韌、血液液態,但含水量相差無幾,原因是心肌內全是結合水答案

D二、細胞中的無機鹽1.存在形式:大多數無機鹽以離子形式存在。2.含量:很少,大約占細胞鮮重的1%~1.5%。3.無機鹽的生理功能及實例

生理功能實

例細胞結構的重要成分P是組成細胞膜、細胞核的重要成分細胞內某些復雜的化合物的重要組成部分Mg是構成葉綠素的元素;Fe是構成血紅素的元素參與并維持生物體的生命活動哺乳動物血液中Ca2+含量過低就會出現抽搐等癥狀;人體缺Na+會引起神經、肌肉細胞的興奮性降低維持酸堿平衡人血漿中的

、

等對血漿pH的穩定起重要作用維持滲透壓平衡Na+、Cl-對維持細胞外液滲透壓起重要作用,K+則對維持細胞內液滲透壓起決定作用預習反饋1.判斷正誤。(1)無機鹽是細胞中含量很少的有機物。(

×

)(2)細胞中的無機鹽全部以離子的形式存在。(

×

)(3)小麥種子燃盡后的灰燼是無機鹽。(√)2.細胞中無機鹽的存在形式主要是(

)A.原子

B.離子

C.分子

D.化合物答案

B3.兒童缺鋅會導致大腦發育不良,這說明無機鹽離子(

)A.對維持酸堿平衡有重要作用B.對維持細胞形態有重要作用C.對調節細胞內的滲透壓有重要作用D.對維持生物體的生命活動有重要作用答案

D解析

由題干可知,兒童缺鋅會導致大腦發育不良,因此推斷鋅對維持生物體的生命活動有重要作用,D項正確;其他選項也是無機鹽的作用,但從題干中無法得出。課堂篇探究學習探究點一水在細胞中的存在形式和作用水是生命之源,下圖中A、B表示水在細胞中的兩種存在形式及在不同狀態下的轉化情況。1.圖中A、B分別表示哪種形式的水?答案

A表示自由水,B表示結合水。2.圖示表明自由水與結合水能相互轉化,請根據上述圖解歸納自由水和結合水的相對含量與細胞代謝強度的關系。答案

細胞內自由水/結合水的值大,代謝活動旺盛;細胞中自由水/結合水的值小,代謝活動下降,抗逆性增強。3.對種子晾曬后可以長期保存,用水浸泡后可以生根發芽,你能解釋嗎?答案

種子晾曬后自由水含量降低,代謝活動減弱,因此可以長期保存;用水浸泡后自由水含量增多,代謝活動增強,可以生根發芽。【歸納提升】1.自由水與結合水的相對含量與細胞代謝的關系2.判斷自由水、結合水比例變化的方法(1)看環境條件是否惡化(干旱、寒冷等),若環境條件惡化,則自由水含量下降,結合水含量上升。(2)看生命活動強度或狀態的變化,若生命活動增強,則自由水含量上升,結合水含量下降。3.水分子的特性(1)極性分子;(2)具有流動性和溶解性;(3)具有較高的比熱容。要點筆記

自由水與結合水的相關分析(1)水是生命之源,但并不是水分越多越好,如長期浸泡在水中的陸生植物會死亡。(2)曬干的種子失去大量的自由水,并不是不含有自由水,而是自由水含量大幅度降低。【探究應用】1.(多選)生物體內的含水量可以變化,自由水和結合水可以相互轉化,下列曲線正確的是(

)答案

ABC解析

生物體內的含水量是可以變化的。生物體代謝加快時,自由水增多,結合水減少。生物體不同生長發育階段水的含量不同,動物的年齡增大時,農作物接近成熟時,植物處于寒冷季節時,生物體內的含水量都會減少,同時代謝減慢,自由水減少,結合水增多,自由水/結合水的值減小。2.幼小植物體內自由水與結合水的比值不斷增大時,植物體新陳代謝旺盛,生長迅速;自由水與結合水的比值不斷減小時,植物體內的新陳代謝緩慢,生長緩慢。下面解釋正確的是(

)①結合水是構成植物細胞結構的一部分②結合水參與某些代謝反應③自由水是各種代謝活動的介質④自由水參與某些代謝反應A.①②

B.②③

C.③④ D.①④答案

C解析

自由水是細胞內良好的溶劑,是各種代謝活動的介質;自由水參與某些代謝反應,自由水減少會降低新陳代謝的速率。3.水分的含量及其存在形式會直接影響細胞和生物體的代謝。下列關于干花生種子、發芽的花生和炒熟的花生中水分情況的敘述,錯誤的是(

)A.發芽的花生細胞內的自由水含量高,細胞代謝快B.干花生種子不含自由水,只有結合水,細胞代謝慢C.炒熟的花生細胞內不能進行任何代謝活動D.發芽的花生細胞內的自由水以游離的形式存在答案

B解析

發芽的花生細胞需要吸收水分,因此自由水含量高,細胞代謝快,A項正確;干花生種子的自由水含量較少,并不是不含有自由水,B項錯誤;炒熟的花生細胞已經死亡,無法進行任何代謝活動,C項正確;自由水以游離的形式存在于細胞中,D項正確。探究點二無機鹽在細胞中的存在形式和功能下面為某品牌運動員飲料成分表,請據表回答問題。

成

分質量濃度/(g·L-1)蔗糖30其他糖類10檸檬酸10檸檬香精0.8氯化鈉1.0氯化鉀0.1磷酸二氫鈉0.1磷酸二氫鉀0.1碳酸氫鈉0.11.表中哪些成分屬于無機鹽?為什么需要在運動員的飲料中添加無機鹽?答案

氯化鈉、氯化鉀、磷酸二氫鈉、磷酸二氫鉀和碳酸氫鈉。運動員經常運動出汗,大量出汗會排出過多的無機鹽,故要在其飲料中通過添加無機鹽來調整水鹽平衡和酸堿平衡。2.激烈的足球比賽場上,運動員有時會出現下肢肌肉抽搐的現象,這是什么原因?答案

劇烈運動使運動員大量出汗,隨汗液丟失大量的鈣鹽,致使血液中鈣離子含量太低而發生抽搐。誤區警示

Mg、Fe是組成細胞的元素,在動植物體內都含有,對于Mg來說,最常涉及的功能是組成葉綠素,對于Fe來說,最常涉及的功能是構成血紅蛋白。注意不要誤解成Mg只存在于植物細胞中,Fe只存在于動物細胞中?！咎骄繎谩?.在馬拉松長跑進入沖刺階段時,少數運動員下肢肌肉會發生抽搐,這是由于隨著大量排汗而排出了過量的(

)A.水 B.鈣鹽C.鈉鹽 D.尿素答案

B2.運動型飲料可為人體提供水和無機鹽。下列有關生物體內水和無機鹽的敘述,錯誤的是(

)A.生物體內的生化反應必須在水中進行B.自由水參與體內營養物質和代謝廢物的運輸C.人體內缺乏Na+會引起神經、肌肉細胞的興奮性增強D.無機鹽在細胞內的含量很少,主要以離子形式存在,具有維持機體酸堿平衡和正常生命活動的功能答案

C解析

生物體的生命活動離不開水,生化反應必須在水中進行;參與體內營養物質和代謝廢物運輸的是自由水;人體內缺乏Na+會引起神經、肌肉細胞的興奮性降低;無機鹽在生物體內的含量雖少,但對維持機體的酸堿平衡和正常生命活動都有重要作用。3.下列有關無機鹽的敘述,錯誤的是(

)A.有些無機鹽是某些復雜化合物的重要成分B.無機鹽對維持生命活動有重要作用C.無機鹽是細胞中的能源物質之一D.無機鹽對維持細胞的形態有重要的作用答案

C解析

無機鹽在人體內的主要生理功能是:①組成細胞結構的重要成分;②對維持細胞和生物體的生命活動有重要作用;③維持細胞的酸堿平衡;④細胞中某些重要化合物的成分;⑤對維持細胞的形態和功能有重要作用。細胞中的能源物質是有機物