内容正文:
第2节 细胞中的无机物
课程标准·解读
核心素养·提升
1.知道水和无机盐的存在形式。
2.理解水在细胞代谢中的生理作用。(重、难点)
3.掌握细胞中无机盐的功能。(重点)
生命观念
认同一切生命活动都离不开水,无机盐在生命活动中具有重要作用。
科学思维
利用生活中的现象(如新鲜种子晾晒前后)理解自由水和结合水的转化及其与代谢的关系。
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。
知|识|梳|理
一、细胞中的水
1.水的含量特点。
(1)含量:一般来说,水是细胞中含量最多的化合物,约占60%~95%。
(2)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。
2.水的存在形式及作用。
(1)自由水:在细胞中以游离的形式存在。主要作用包括细胞内的良好溶剂;参与生物化学反应;为细胞提供液体环境;运送营养物质和代谢废物。
(2)结合水:是细胞结构的重要组成成分,细胞中结合水含量与细胞抗逆性呈正相关。
3.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系。
正常情况下,细胞内自由水所占比例越大,细胞代谢越旺盛;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。
二、细胞中的无机盐
1.存在形式:大多数以离子的形式存在。
2.含量:占细胞鲜重的1%~1.5%(很少)。
3.功能[连线]。
①组成复杂化合物 a.人体缺钙会出现抽搐
②维持细胞和生物 b.HCO维持血浆pH,
体的生命活动 Na+维持生物体正常渗透压
③维持细胞酸碱平 c.Mg2+参与组成叶绿素,Fe2+
衡和渗衡 参与组成血红蛋白,P也是许多
化合物的成分
答案 ①—c ②—a ③—b
自|主|检|测
判断下列说法的正误
(1)种子贮存前,先要晾晒,目的是减少自由水的含量,降低种子的代谢速率,以延长种子的寿命。(√)
(2)结合水与其他物质结合在一起,是细胞结构的重要组成成分。(√)
(3)同一种生物的不同组织、器官的含水量相同。(×)
(4)镁离子是叶绿素的重要成分,缺镁会造成叶片发黄。(√)
(5)Fe2+是人体内结合与运输O2不可缺少的。(√)
(6)人体缺Na+会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低。(√)
(7)生理盐水能维持人体渗透压的平衡,防止细胞过度吸水而涨破。(√)
知识点一 细胞中的水
1.水的存在形式及功能
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成分,细胞中结合水含量与细胞抗逆性呈正相关
与代谢的
关系图
2.自由水和结合水之间的关系
(1)转化条件:一般与温度有关,即
(2)转化实例。
①烘干种子时,部分结合水转化为自由水散失掉。
②水果放入冰箱冷藏时,部分自由水转化为结合水。
③血液凝固时自由水转变为结合水,凝固的血液溶解时,结合水转变成自由水。
④越冬植物体内自由水转变为结合水、降低代谢强度、提高抗低温能力。
3.自由水与结合水的比值与抗逆性的关系
(1)关系。
(2)应用:①种子萌发时,需要吸收水分,增加自由水含量;②种子储存前晒干是为了降低自由水含量,降低代谢速率,延长储存时间;③越冬作物减少灌溉,可提高作物对低温的抗性。
1.干种子用水浸泡后仍能萌发说明什么?
提示:失去部分自由水的种子仍能保持其生理活性。
2.低温环境中减少花卉浇水的原因是什么?
提示:降低自由水与结合水的比例,提高植物对低温的抗性。
【典例1】 如图甲表示几种生物体内的含水量,图乙表示人体内有关组织或器官的含水量,下列有关叙述错误的是( )
A.水生生物的含水量一般比陆生生物的多
B.代谢旺盛的组织或器官含水量一般较多
C.生物体内含量最多的化合物是水
D.血液中自由水与结合水之比大于1,而心脏中则相反
解析 不同的生物含水量不同,水生生物的含水量一般比陆生生物的多,A项正确;不同的组织和器官含水量不同,代谢旺盛的组织或器官含水量一般较多,B项正确;生物体内含量最多的化合物是水,C项正确;代谢旺盛的细胞中自由水比结合水含量多,因此,在血液和心脏中自由水与结合水之比都大于1,D项错误。
答案 D
【微变式】 研究表明,80%的疾病是由水污染引起的。下列有关生物体内水的叙述不正确的是( )
A.生物体的含水量随生物种类的不同有所差别
B.生物体内水的含量会影响新陈代谢活动
C.代谢活动的强弱与细胞内自由水和结合水的比值有关
D.自由水是细胞结构的重要组成成分
解析 本题考查细胞内水的