内容正文:
第04讲 细胞中的无机物
【学习目标】
理解并掌握细胞中水的存在形式和重要作用
理解并掌握细胞中的无机盐存在形式和重作用
通过对细胞中水和无机盐两类无机物的学习,理解生命活动的物质基础,形成生命的物质观
【基础知识】
一、细胞中的水
1.存在形式和作用:
存在形式
重要作用
自由水
细胞内良好的溶剂;参与许多细胞中化学反应;为多细胞生物绝大多数细胞生活提供液体环境;运送营养物质和代谢废物
结合水
细胞结构的重要组成部分
重要提示:结合水约占细胞内全部水分的4.5%,主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,失去水的流动性和溶解性。
2.相互转化及其与代谢的关系:
①自由水和结合水是可以相互转化的(以温度变化为例):
②自由水/结合水与代谢、抗逆性的关系:
二、细胞中的无机盐
1.存在形式及含量:大多数无机盐以离子形式存在,是细胞中含量很少的无机物,仅占细胞鲜重的1%-1.5%。
2.重要作用及实例:
生理功能
举例
组成某些复杂 化合物
① Mg 是构成叶绿素的元素;
② Fe 是血红素的重要成分;
③P是细胞膜、细胞核和重要成分
维持细胞和生物体的 生命活动
① Na+ 缺乏会引发肌肉酸痛、无力等;
②血液中 Ca2+ 的含量太低,会出现抽搐等症状
维持生物体内的 平衡
① 酸碱 的平衡;② 渗透压 平衡
【考点剖析】
考点一:细胞中的水
例1.“绵绵的春雨润醒了小草,润绿了杨树,润开了报春花。”下图是植物在复苏过程中细胞内自由水与结合水相对含量变化的曲线图,其中正确的是( )
【答案】B
【解析】曲线纵坐标为“相对含量”,在植物复苏过程中,代谢增强,自由水比例增加,结合水的比例下降,B正确。
【易错提醒】注意区分“含量”与“相对含量”。本题易错选C项,就是因为错将“相对含量”看作“含量”。
考点二:细胞中的无机盐
例2.研究发现用不含Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,蛙心收缩不能维持;用含有少量Ca2+和K+的生理盐水灌注离体蛙心时,心脏能持续跳动数小时。这说明Ca2+和K+( )
A.是构成细胞某些复杂化合物的重要成分
B.对维持血浆的正常浓度有重要作用
C.对维持生物体正常生命活动有重要作用
D.为蛙心脏的持续跳动直接提供能量
【答案】C
【解析】Ca2+和K+以离子的形式存在,A错误;题目中没有涉及血浆浓度的内容,B错误;根据题意可知,Ca2+和K+对维持心脏跳动有重要作用,C正确;无机盐离子不能为生命活动提供能量,为D错误。
【过关检测】
1.水为生命活动提供了条件。下列关于水在生物体中作用的叙述中,错误的是( )
A.水能维持机体的酸碱平衡
B.水是许多物质的良好溶剂
C.水能缓和温度的变化
D.水是细胞内某些代谢的反应物
【答案】A
【解析】无机盐能维持机体的酸碱平衡,水不可以,A错误;自由水是许多物质的良好溶剂,B正确;水分子之间的氢键使水能缓和温度的变化,C正确;水是细胞内某些代谢的反应物,如光合作用,D正确。
2.秋天刚收获的玉米先后经晾晒和烘干处理,均可失去水,则下列相关叙述正确的是( )
A.晾晒和烘干失去的水都主要是自由水
B.晾晒和烘干失去的水都主要是结合水
C.晾晒失去的主要是自由水,烘干失去的主要是结合水
D.晾晒失去的水主要是结合水,烘干失去的水主要是自由水
【答案】C
【解析】种子烘干失去的水主要是结合水,A错误;种子晾晒失去的水主要是自由水,B错误;综上所述,C正确,D错误。
3.下列有关水的叙述,错误的是( )
A.北方冬小麦在冬天来临前,自由水的比例会降低
B.水在木瓜细胞中以自由水和结合水的形式存在
C.撬开新鲜的鸡蛋时,蛋清中的水与蛋白质结合以结合水的形式存在
D.失去大量自由水后,小麦种子会死亡
【答案】D
【解析】北方冬小麦在冬天来临前,自由水的比例会逐渐降低,而结合水的比例会逐渐上升,以避免气温下降时自由水过多导致结冰而损害自身,A正确;细胞内水的存在形式为结合水和自由水两种,B正确;撬开新鲜的鸡蛋时,蛋清呈液态胶状,水与蛋白质结合失去流动性,成为结合水,C正确;失去自由水越多,代谢越低,种子大量失去自由水后,会进入休眠,但没有死亡,D错误。
4.下列关于人体内水和无机盐的叙述,错误的是( )
A.血红素分子中含有铁元素
B.结合水是细胞内的良好溶剂
C.自由水在代谢旺盛的细胞中含量较高
D.细胞中大多数无机盐以离子的形式存在
【答案】B
【解析】血红素分子中含有铁元素,A正确;自由水是细胞内的良好溶剂,结合水是细胞结构的重要组成成分,B错误;自由水的相对含量越高,细胞代谢越旺盛。自由水在代谢旺盛的细胞中含量较高,C正确;
细胞中大多数无机盐以离子的形式存在,D正确。