2.2 细胞中的无机物（讲义）-【金典生物】2022-2023学年高一生物同步精讲系列（2019人教版必修1）

2.2 细胞中的无机物 知识点1：细胞中的水 ★★★ 知识点① 细胞中水的含量 ★☆☆ （1）一般来说， 水 在细胞的各种化学成分中含量最多。生物体的含水量一般为60%～95%。 （2）不同种类生物含水量不同，如水生生物含水量 高于 陆生生物。 （3）生物体在不同的生长发育时期，含水量不同，如幼儿身体的含水量 高于 成体人身体的含水量，植物幼嫩部分含水量 高于 老熟部分含水量，代谢旺盛的组织中含水量 高于 代谢弱的组织。 （4）同一生物不同组织、器官内水的含量 不同 。 知识点② 水的存在形式及生理作用 ★★★ 水在细胞中以 结合水 和 自由水 两种形式存在。 （1）结合水：与细胞中的某些物质结合，是 细胞结构 的重要组成成分，约占细胞内全部水分的4.5%。 （2）自由水：以 游离 的形式存在，可以自由流动，约占细胞内全部水分的95.5%。 自由水作用： ①细胞内的 良好溶剂 ；原因：水分子的空间结构及电子的不对称分布，使水分子具有极性。 ②参与 生化反应 ； ③维持 液体 环境；原因：水分子之间通过氢键相连，且因氢键具有易破坏和形成的特性 ④运送 营养物质 和 代谢废物 。 【微点拨】 1. 水分子间的氢键 2. 种子中的自由水和结合水 温馨提示： （1） 种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水含量；种子储存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长储存时间。 （2） 越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。 （3） 北方冬小麦在冬天来临前，自由水的比例降低，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。 （4） 敲开新鲜的鸡蛋后，蛋清是液态胶状的存在状态，若鸡蛋变质，蛋清是呈水解的游离状态。变质过程中，结合水大量转化成了自由水。 3. 不同种子亲水能力不同,大豆(主要含蛋白质)>小麦、玉米、大米(主要含淀粉)>花生(主要含脂肪)。 知识点③ 自由水和结合水的关系 ★★★ （1）自由水与结合水含量比值与细胞或生物体的代谢强度及抗逆性的关系 （2）在 活细胞 内，受温度的影响，自由水和结合水可 相互转化 ：温度升高时，自由水增多，反之，结合水增多。原因：当温度升高时，与蛋白质、多糖等结合的水分子动能增加，会挣脱氢键的束缚，成为自由水。 知识点④ 细胞中水的产生和利用 ★★★ 产生 利用 生理过程 部位 生理过程 部位 脱水缩合 核糖体 多糖、蛋白质、核酸等大分子水解 细胞质基质、消化道 合成纤维素 内质网、叶绿体等 DNA的复制和转录 真核细胞：细胞核、叶绿体、线粒体 原核细胞：拟核、质粒 有氧呼吸第三阶段 线粒体内膜 有氧呼吸第二阶段 线粒体基质 光合作用暗反应 叶绿体基质 光合作用光反应 叶绿体类囊体薄膜 ATP的合成 细胞质基质、叶绿体类囊体薄膜、线粒体基质、线粒体内膜 ATP的水解 通常在细胞内的需能部位 【典例1】（2022•弥勒市校级开学）下列有关水的叙述中，正确的是（　　） ①自由水参与运输营养物质和代谢废物； ②生物体内的化学反应离不开水； ③水是组成细胞的成分之一； ④细胞内水的存在形式为结合水和自由水； ⑤自由水与结合水的比例与细胞代谢的强弱关系不大； ⑥不同细胞内自由水与结合水的比例基本相同。 A．①④⑤ B．①②③④ C．⑤⑥ D．③⑥ 【分析】细胞内的水的存在形式是自由水和结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水是良好的溶剂，是许多化学反应的介质，自由水还参与许多化学反应，自由水对于营养物质和代谢废物的运输具有重要作用；自由水与结合水不是一成不变的，可以相互转化，自由水与结合水的比值越高，细胞代谢越旺盛，抗逆性越低，反之亦然。 【解答】解：①参与运输营养物质和代谢废物的水能够自由流动，属于自由水，①正确； ②生物体内的许多化学反应需要水的参与，例如呼吸作用，结合水是细胞结构的组成成分之一，②正确； ③结合水是组成细胞的成分之一，③正确； ④细胞内水的存在形式为结合水和自由水，④正确； ⑤自由水参与细胞代谢活动，故自由水和结合水比值的改变会影响细胞的代谢活动，自由水与结合水比值越高，细胞代谢越旺盛，反之亦然，⑤错误； ⑥不同细胞内自由水与结合水的比例不相同，⑥错误。 故选：B。 【点评】本题的知识点是水的存在形式和作用，对于水的存在形式和作用的理解并把握知识点间的内在联系是解题的关键。 【典例2】（2022•富宁县校级开学）对刚收获的小麦种子进行如下图所示处理，下列说法错误的是（　　） 刚收获的种子甲乙残留物丙 A．与刚收获的种子相比，甲代谢弱 B．甲在适宜条件仍可以萌发 C．晒干和烘烤过程中失去的主要