内容正文:
第2节 细胞中的无机物
课标内容要求
核心素养对接
1.指出水大约占细胞重量的2/3,以自由水和结合水的形式存在,赋予了细胞许多特性,在生命活动中具有重要作用。
2.举例说出无机盐在细胞内含量虽少,但与生命活动密切相关。
1.生命观念——通过对组成细胞的水和无机盐的学习,建立生命物质性的观点。
2.科学思维——通过概括水与细胞代谢的关系形成科学的思维方式。
3.科学探究——通过探究无机盐功能的技能训练培养科学探究能力。
一、细胞中的水
1.水的含量
(1)生物体的含水量随着生物种类的不同而有所差别。
(2)水是构成细胞的重要成分,也是活细胞中含量最多的化合物。
2.水的理化特性与分子结构(连线)
理化特性
分子结构
①是良好的溶剂
②具有流动性
a.水是极性分子
③具有高比热容
b.能形成分子间氢键
答案:①—a ②—b ③—b
3.水的存在形式及作用
形式
自由水
结合水
概念
细胞中绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动
与细胞内的其他物质相结合的水
功能
①细胞内良好的溶剂;
②参与生物化学反应;
③为细胞提供液体环境;
④运送营养物质和代谢废物
是细胞结构的重要组成部分,存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,失去流动
4.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系
正常情况下,细胞内自由水比例越大,细胞的代谢就越旺盛;结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
二、细胞中的无机盐
1.含量
无机盐是细胞中含量很少的无机物,仅占细胞鲜重的1%~1.5%。
2.存在形式
细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。
3.无机盐的生理功能
生理功能
举例
组成某些复杂化合物
①Mg是叶绿素分子必需的成分;
②Fe是血红素的重要成分;
③P是细胞必不可少的许多化合物的成分
维持细胞和生物体的生命活动
①Na+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渗透压的平衡;
②酸碱平衡
判断对错(正确的打“√”,错误的打“×”)
1.新鲜幼嫩的植物细胞中只含有自由水,代谢旺盛。
( )
2.水分在细胞内不参与细胞结构组成。
( )
3.缺铁性贫血是因为体内缺乏铁,血红素不能合成。
( )
4.细胞中的无机盐多以化合物形式存在,如CaCO3构成牙齿、骨骼。
( )
5.小麦种子燃尽后的灰烬是无机盐。
( )
提示:1.× 新鲜幼嫩的植物细胞结合水与自由水的比例小。
2.× 结合水参与细胞结构组成。
3.√
4.× 细胞中的无机盐多数以离子状态存在。
5.√
细胞中的水
1.水与代谢的关系
2.自由水与结合水相互转化的原因
(1)水分子与细胞内的亲水性物质如蛋白质、淀粉、纤维素等以氢键相结合。
(2)温度升高,水分子的动能增加,会逃脱氢键的束缚成为自由水。
3.水在生产实际中的应用
生活中的现象
对此现象的解释
种子在贮存时需将种子晒干
减少自由水含量,降低种子的代谢,延长种子寿命
干种子用水浸泡后仍能萌发
失去自由水的种子仍保持其生理活性
低温环境下减少花卉浇水
提高花卉对低温的抗性
鲜种子放在阳光下暴晒,重量减轻
自由水散失,代谢减弱
干种子放在试管中,用酒精灯加热,试管壁上有水珠
种子晒干后,仍含有结合水,用酒精灯加热会失去结合水
炒熟的种子浸泡后不萌发
失去结合水的细胞失去生理活性
应用实践:在冬季来临时,随着气温的逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的变化,如可溶性糖含量增加、细胞代谢减弱等。研究表明,细胞内溶液浓度升高,冰点降低。
(1)结合所学知识及上述信息,解释“霜打的茄子——蔫儿了”。
(2)有些蔬菜富含淀粉,但“霜打”后的蔬菜格外“甜”。请结合所学知识解释其原因。
提示:(1)当外界温度降低时,茄子中的自由水含量减少,导致表皮皱缩。
(2)温度降低,蔬菜中的淀粉分解为可溶性糖,增大了细胞液浓度,降低了细胞液的冰点,使细胞不容易冻坏,可溶性糖主要是葡萄糖,所以蔬菜变甜了。
1.(2019·天津静海一中高一上期中)如图为对刚收获的种子所做的一系列处理,据图分析有关说法正确的是( )
A.④和⑤是同一种物质,但是在细胞中存在形式不同
B.①和②均能萌发形成幼苗
C.③在生物体内主要以化合物形式存在
D.点燃后产生的CO2中的C只来自种子中的糖类
A [据图分析,种子晒干使自由水散失,故④应为自由水。烘干使结合水散失,故⑤应为结合水,A正确。晒干后的种子可再萌发,但烘干的种子已经死亡,不能萌发,B错误。种子点燃后,糖类和其他有机物形成二氧化碳和水等散失,留下的物质为无机盐,无机盐在生物体内大多数以离子形式存在,C、D错误。]
2.(2019·山东潍坊一中高一上期中