内容正文:
第5节 细胞中的无机物
1.理解水、无机盐在细胞中的存在形式和作用。
2.了解化合物和元素与生命系统的关系。
1.细胞中的水
(1)水的含量
①含量最多。在构成生物体的各种化学成分中,水一般占 60%~95% 。
②含量存在差异
a. 不同种类生物 含水量有差异,如水生生物含水量 高于 陆生生物。
b.不同的 生长发育期 ,生物体内含水量差别很大,如未成熟个体含水量 高于 成熟个体。
c.同一生物不同器官内水的含量 不同 。
(2)水的存在形式
自由水
结合水
2.细胞中的无机盐
(1)存在形式:大多以 离子 的形式存在
(2)含量:占细胞鲜重的 1%~1.5%
(3)功能
①某些重要化合物的组成成分,如 Mg2+ 是构成叶绿素的主要成分。
②维持细胞和生物体的 生命活动 ,如哺乳动物的血液中钙离子含量太低,会出现 抽搐 等症状。
③维持细胞的 酸碱平衡 。
3.细胞是多种元素和化合物构成的生命系统
(1)化学元素
C、H、O、N 等化学元素在细胞内含量丰富,是构成细胞中主要化合物的基础。
(2)化合物
①以 碳链 为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物是构成 细胞 生命大厦的基本框架。
② 糖类和脂肪 是提供生命活动能源的重要物质。
③水和无机盐也具有重要的生理功能。
(3)在生命活动中的意义
各种元素和化合物的含量和比例保持 相对稳定 ,保证了细胞生命活动的正常进行。
1.对应连线
①组成复杂化合物 a.人体缺钠会出现痉挛
②维持生物体的生命活动 b.HCO维持血浆pH
③维持细胞酸碱平衡 c.Fe2+组成血红蛋白
2.判断正误。
(1)并不是所有的生命活动都离不开水。( )
(2)生物体的一生中水的含量较为稳定,保持不变。( )
(3)萌发的种子中结合水含量较高。( )
(4)细胞中的无机盐都以离子形式存在。( )
(5)无机盐在维持生命活动中具有重要作用。( )
(6)色素分子中都含有Mg。( )
答案:1.
2.(1)× (2)× (3)× (4)× (5)√ (6)×
[知识点一] 细胞中的自由水和结合水,
1.自由水与结合水之间的转化
(1)转化条件:
(2)转化实例
①烘干种子时,部分结合水转化为自由水散失掉。
②水果放入冰箱冷藏时,部分自由水转化为结合水。
2.自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系
(1)图示
(2)曲线
(3)在生产中的应用
①种子萌发时,需要吸收水分,增加自由水含量。
②种子贮存前晒干是为了降低自由水含量,降低代谢速率,以延长贮存时间。
③越冬作物减少灌溉,可提高作物对低温的抗性。
[例1] 下列关于植物体内水分的叙述,错误的是( )
A.植物体内的水分参与营养物质的运输
B.水是构成叶肉细胞的重要化合物之一
C.自由水可作为细胞内化学反应的反应物
D.同种植物萌发种子的含水量与休眠种子的含水量相同
[解析] 植物体内营养物质的运输需要自由水的参与,A项正确;结合水可构成叶肉细胞的组分,B项正确;自由水可作为细胞内化学反应的反应物,参与化学反应,C项正确;萌发的种子代谢旺盛,故同种植物萌发种子的含水量高于休眠种子的含水量,D项错误。
[答案] D
1.水是生命之源,下列对生物体内水的描述,不正确的是( )
A.结合水是组成细胞结构的一部分,约占细胞内全部水分的4.5%
B.自由水是良好的溶剂,是各种代谢活动的介质
C.同种植物冬天结合水所占比值比夏天高
D.心肌坚韧,血液呈液态,但它们的含水量相差无几,原因是心肌内全是结合水
解析:D [结合水在细胞中与其他化合物相结合,含量较为稳定,一般维持在4.5%左右;自由水在细胞中游离存在,是细胞内良好的溶剂,是各种代谢活动的介质,运送养料与废物;植物冬天为了增强抗逆性,自由水转化为结合水,结合水比值高;不同器官含水量有所不同,血液中主要含有自由水,故呈现液态,心肌内主要含结合水,较为坚韧。]
2.在探索外星空间是否存在生命的过程中,科学家始终把寻找水作为最关键的一环,这是因为水在生命中的意义是( )
A.水可以降温
B.水在生物体内可以流动
C.细胞内的许多生化反应必须有水
D.水可以维持细胞形态
解析:C [自由水可以为细胞内的化学反应提供反应环境,如果没有水,细胞内的很多化学反应无法进行,进而生命活动无法完成,因此水在生物体生命活动中具有重要意义。]
[知识点二] 细胞中的无机盐,
1.无机盐在细胞中的存在形式
(1)大多数无机盐以离子的形式存在。如Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、Fe2+、Cl-、SO等。
、HCO、PO
(2)少量的无机盐与其他化合物结合。如Fe是构成血红蛋白的成分,Mg是构成叶绿素的成分,I是构成甲状腺激素的成分等。