内容正文:
第2节 细胞中的无机物
学习目标
核心素养
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——结构与功能观:水的结构与功能相关联。
2.科学思维——归纳与概括:归纳概括水与细胞代谢的关系。
3.科学探究——结合生活情境探究无机盐的功能。
4.社会责任——认同细胞中的水和无机盐在生命活动中的重要作用,树立珍惜水资源、节约用水的观念
[对应学生用书P16]
知识点一
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,一般为60%~95%。
(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.水的存在形式及作用
3.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系
在正常情况下,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛;而结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。
(1)水能成为细胞内良好的溶剂是由它的分子结构所决定的。( √ )
(2)参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水。( √ )
(3)自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大。( × )
解析:自由水与结合水的比例越大,新陈代谢越旺盛。
(4)沙漠中的仙人掌的细胞内含量最多的化合物是水。( √ )
知识点二
细胞中的无机盐
1.无机盐的存在形式和含量
2.无机盐的功能
(1)小麦种子燃尽后的灰烬是无机盐。( √ )
(2)植物缺Mg或缺P均会影响其生长发育。
( √ )
(3)人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性升高,最终引发肌肉酸痛、无力。( × )
解析:人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,进而引发肌肉酸痛、无力。
(4)缺铁性贫血是因为体内缺乏铁,血红素不能合成。( √ )
(5)细胞中的无机盐多以化合物的形式存在,如CaCO3构成牙齿、骨骼。( × )
解析:细胞中的无机盐大多以离子形式存在。
[对应学生用书P17]
探究点一 细胞中的水
►情境探究
资料1 不同生物含水量比较:
资料2 人体不同器官含水量比较:
组织、器官
牙齿
骨骼
骨骼肌
大脑
心脏
血液
含水量/%
10
22
76
84
79
83
资料3 农业生产中,需要将种子晒干后进行储存,这样能保存较长时间。如果将晒干后的种子放入试管中进行加热,会发现试管壁上有水珠出现。
1.资料1说明不同生物体内的含水量不同,一般水生生物体内的含水量比陆生生物多,由此可见,生物体内的含水量与其生活环境密切相关。
2.资料2说明同一生物体内不同器官的含水量不同,一般代谢旺盛的器官含水量多。表中数据显示人体某些器官的含水量近似,但形态却不同。例如,心脏含水量为79%,呈坚韧状态,血液含水量为83%,却呈液体状态,对这种差异的解释是心脏呈坚韧状态是因为心脏内的结合水含量较多;血液呈液体状态是因为血液中的自由水含量较多,可自由流动。
3.据资料3分析:
(1)种子晒干后重量减轻,此时种子失去的主要是哪种化合物?在细胞中是以什么形式存在的?干种子用水浸泡后仍能萌发,这说明了什么?
答案:失去的化合物主要是水,在细胞中以自由水形式存在。干种子用水浸泡后仍能萌发说明了失去大部分自由水的种子仍能保持其生理活性。
(2)将干种子放在试管中用酒精灯加热,试管壁上出现的水珠在细胞中主要以什么形式存在?此时的种子再用水浸泡是否还能萌发?为什么?这一事实说明了什么?
答案:试管壁上出现的水珠在细胞中主要以结合水的形式存在。此时的种子再用水浸泡不能萌发,因为失去结合水的细胞,结构物质被破坏,失去了生理活性。这说明了结合水是细胞结构的重要组成部分。
►素养凝练
1.自由水与结合水的相互转化
(1)条件
(2)与细胞代谢的关系
①图示
②曲线
2.水分子的结构和氢键示意图及理化特性的解读
生物体内的水的两个认识误区
(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)晒干的种子失去的是自由水,自由水的含量大幅度降低,但并不是不含有自由水。
“二看法”判断自由水、结合水比例变化
►学以致用
1.2019年“世界水日”的宣传主题为“Leaving no one behind”(不让任何一个人掉队)。下列有关生物体内水的叙述,错误的是( )
A.细胞中的自由水可在细胞中流动,是良好的溶剂
B.水在病变细胞中以结合水和自由水的形式存在
C.冬季植物体细胞内结合水的相对含量增多
D.因为水分子间的氢键比较稳定,所以水的比热容较高
D 解析:因为水分子间氢键的存在,所以水的比热容较高,氢键比较弱,易被破坏,D错误。
2.(2022·甘肃临夏中学