第2章 第2节 细胞中的无机物-2021-2022学年新教材高中生物必修1 分子与细胞【导与练】高中同步全程学习word（人教版）山东专用

第2节　细胞中的无机物 1.在认识水分子的特性和在细胞中存在形式的基础上,认同水在生命中的重要作用。 2.举例说出无机盐在细胞中的存在形式,认同无机盐含量较少但与生命活动密切相关。 新知探究一　细胞中的水 资料1:2020年12月17日携带月球样品的嫦娥五号顺利回到地球,其携带的“土特产”备受关注。在国家航天局发布的《月球样品管理办法》中表明,月球样品原则上分为永久存储、备份永久存储、研究和公益四种基础用途。 问题(1):人类对宇宙星球的探索始终把寻找水作为最关键的环节。想一想这是为什么? 提示:生命活动离不开水。生命活动是通过生物化学反应完成的,生物化学反应在水环境中进行。 资料2:在粮食收获之后,要将粮食晒干后进行储存,这样能保存较长时间。如果将晒干后的粮食放入试管中进行加热,会发现试管壁上有水珠出现。播种前还需要提前用水浸泡一段时间。 问题(2):粮食晒干过程中,减少的化合物主要是什么?在细胞中是以什么形式存在的? 提示:减少的化合物主要是水。在细胞中是以自由水形式存在的。 问题(3):晒干后的粮食在试管中加热,试管壁上出现的水珠在细胞中主要以什么形式存在?此时的种子还能萌发吗?为什么?这一事实说明了什么? 提示:试管壁上出现的水珠在细胞中主要是以结合水形式存在的。不能。结合水散失,细胞结构被破坏,种子死亡,不能再萌发。结合水是细胞结构的重要组成成分。 问题(4):粮食需要晒干后进行储存的原因是什么?播种前为什么要浸种? 提示:粮食晒干后,自由水含量减少使细胞代谢减弱,储存时可减少有机物消耗。播种前浸种可以使细胞内自由水含量增加,使代谢强度增加,从而促进种子萌发。 问题(5):总结上述问题中自由水和结合水的含量比例对生物的代谢和抗逆性有什么关系?并尝试绘制关系曲线。 提示:在一定范围内,自由水和结合水的比值越大,细胞代谢越旺盛,细胞的抗逆性越差。 (1)水的含量特点 ①含量:一般来说,水是活细胞中含量最多的化合物,约占60%～95%。 ②与生物种类及发育阶段的关系 a.生物种类不同,含水量不同,如水生生物含水量多于陆生生物。 b.不同生长发育期,含水量不同,如幼儿含水量高于成年人。 (2)水的存在形式和作用 项目 自由水 结合水 形式 在细胞中以游离的形式存在 与细胞内其他物质相结合 含量 约占95.5% 约占4.5% 作用 ①细胞内的良好溶剂 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 1.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。 2.水与代谢的关系 1.“上善若水,水善利万物而不争。”下列有关生物体内的水的说法中错误的是(　D　) A.幼儿和成年人体内水的含量均多于其他化合物 B.正在发芽的玉米种子中自由水比例多于结合水 C.结合水比例越大,细胞抵御不良环境能力越强 D.氢键的稳定性使常温下水呈液体状态,能流动 解析:幼儿和成年人体内水的含量均多于其他化合物;正在发芽的玉米种子中代谢旺盛,其自由水比例多于结合水;结合水比例越大,细胞抵御不良环境能力越强;水分子之间靠氢键作用在一起,氢键易断裂和形成,使水在常温下能够维持液体状态,具有流动性。 2.下列关于生物体内水的叙述,错误的是(　B　) A.是良好的溶剂 B.能提供生命活动所需的能量 C.是构成细胞的重要成分 D.是生物体内物质运输的主要介质 解析:自由水是细胞内良好的溶剂;水不能为生物体的生命活动提供能量;结合水是细胞结构的重要组成成分;自由水能够运送营养物质和新陈代谢产生的废物,是生物体内物质运输的主要介质。 新知探究二　细胞中的无机盐 资料:人体血浆中主要的阳离子是Na+、K+、Ca2+、Mg2+等,对维持细胞外液的渗透压、体液的分布和转移起着决定性的作用;细胞外液中主要阴离子以Cl-和HC为主,二者对维持酸碱平衡有重要作用。当出现任何一个电解质数量改变时,将导致不同的机体损害,即出现电解质紊乱。例如Ca2+含量过高会导致肌无力、Ca2+含量过低导致抽搐,人体缺铁会导致贫血。 问题(1):无机盐在生物体中的主要存在形式是什么? 提示:离子的形式。 问题(2):根据资料可以得出无机盐的作用是什么? 提示:说明无机盐对维持生物体的正常生命活动有着重要的意义,维持细胞外液的渗透压和酸碱平衡。 问题(3):人体缺铁为什么会导致贫血?说明无机盐的作用是什么? 提示:Fe是血红素的组成成分。说明无机盐是复杂化合物组成成分。 无机盐的生理功能 功能 举例 细胞内某些复杂的化合物的重要组成成分 Mg2+是叶绿素分子必需的成分,Fe2+是血红素必需的成分 参与并维持生物