内容正文:
第5节 细胞中的无机物
学 习 目 标
核 心 素 养
1.说出水在细胞中的存在形式及作用。(重点)
2.说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。(重点)
3.了解元素和化合物与生命系统的关系。
1.通过对水和无机盐的存在形式与作用的学习,形成结构与功能相适应的生命观念。
2.通过对水和无机盐的作用的学习,养成归纳与概括的科学思维方式。
一、细胞中的水
1.含量特点
(1)含量最多。
(2)含水量与生物种类与发育阶段的关系:
2.水的存在形式及主要作用
存在形式
自由水
结合水
概念
细胞中以游离的形式存在的水
细胞中与其他物质相结合的水
含量
约占细胞内全部水分的95.5%
约占细胞内全部水分的4.5%
功能
①细胞内的良好溶剂
②参与细胞内的生物化学反应
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成分
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.功能
(1)是细胞内许多复杂化合物的重要组成成分。
(2)维持细胞和生物体的生命活动,如哺乳动物的血液中若钙离子含量太低,会出现抽搐等症状。
(3)维持细胞的酸碱平衡。
三、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)糖类和脂肪提供生命活动的重要能源。
(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.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,血红蛋白不能合成。 ( )
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.× 新鲜幼嫩的植物组织结合水与自由水的比例小。
2.× 结合水参与构成细胞结构组成。
3.√
4.× 细胞中的无机盐多数以离子状态存在。
5.√
细胞中的水
[问题探究]
1.在探索外星球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。
2.将少量干燥种子放入干燥的试管内,放在酒精灯火焰上烘烤,试管内壁上出现少量水珠。该水分在细胞中以哪种形式存在?如果用上述烘烤后的种子播种,种子能否萌发?
提示:以结合水形式存在。如果将烘烤后的种子播种下去,种子不能萌发,因为结合水是细胞内的结构物质,失掉结合水,细胞结构被破坏,细胞死亡,导致种子失去活性。
3.粮食收获以后,为什么要晒干后储存?播种前为什么要浸种?
提示:粮食晒干后,细胞内的自由水含量降低,代谢强度降低,利于粮食的长期储存;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。
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
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
易错提醒:关于生物体内水分的两个“并不是”
1水是生命之源,但并不是水越多越好,如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。
2晒干的种子失去自由水,并不是不含有自由水,而是自由水含量大幅度降低。
1.生物体的一切生命活动都离不开水,水是构成细胞的重要无机物,它在细胞中以结合水和自由水两种形式存在。下列叙述错误的是( )
A.自由水是各种代谢活动的介质
B.幼儿体内的含水量高于成年人
C.种子晒干后,结合水含量减少,代谢减慢
D.植物成熟部分比幼嫩部分含水量低
C [自由水是细胞内良好的溶剂,是各种代谢活动的介质,为代谢活动提供液体环境;生物体的不同发育时