内容正文:
第2节 细胞中的无机物
课程标准
核心素养
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。
(1)生物体的含水量随着生物种类的不同而有所差别。
(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.水的理化特性与分子结构[连线]。
答案 ①—a ②—b ③—b
3.水的存在形式及作用。
形式
自由水
结合水
概念
细胞中绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动
与细胞内的其他物质相结合的水
功能
①细胞内良好的溶剂;
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,存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合,失去流动性和溶解性,成为生物体的构成成分
4.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系。
正常情况下,细胞内自由水比例越大,细胞的代谢就越旺盛;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]。
答案 ①—c ②—a ③—b
自|主|检|测
(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)植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐。(√)
(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.水与代谢的关系
2.自由水与结合水的相互转化
(1)条件。
自由水结合水
(2)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。
3.水在生产实际中的应用
生活中的现象
对此现象的解释
种子在储存时需将种子晒干
减少自由水含量,降低种子的代谢,延长种子寿命
晒干的种子用水浸泡后仍能萌发
失去大量自由水的种子仍保持其生理活性
炒熟的种子浸泡后不能萌发
失去结合水的细胞失去生理活性
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
种子晒干失去自由水,用酒精灯加热会失去结合水
低温环境下减少花卉浇水
提高花卉对低温的抗性
4.自由水和结合水的功能验证
在冬季来临时,随着气温的逐渐降低,植物体内发生了一系列适应低温的变化,如可溶性糖含量增加、细胞代谢减弱等。研究表明,细胞内溶液浓度升高,冰点降低。
(1)结合所学知识及上述信息,解释“霜打的茄子——蔫儿了”。
(2)有些蔬菜富含淀粉,但“霜打”后的蔬菜格外“甜”。请结合所学知识解释其原因。
提示:(1)当外界温度降低时,茄子中的自由水含量减少,导致表皮皱缩。
(2)温度降低,蔬菜中的淀粉分解为可溶性糖,增大了细胞液浓度,降低了细胞液的冰点,使细胞不容易冻坏,可溶性糖主要是葡萄糖,所以蔬菜变甜了
【典例1】 收获的粮食要先晾晒,使含水量降到行业标准规定的数值以下,再入库储藏,这样可以减少或避免霉烂的发生,延长储藏时间。其理由不成立的是 ( )
A.水是细胞内大量化学反应的反应物
B.水为细胞内的化学反应提供了水溶液环境
C.结合水是细胞结构的重要组成成分
D.水是细胞内良好的溶剂,运输养料和废物
解析 刚收获的种子里面自由水含量较高,代谢旺盛,消耗的有机物比较多,同时还会释放大量的热,容易使种子发热发霉,种子晾晒后,自由水含量降低,代谢减弱,从而延长种子的保存时间,因此晾干后的种子主要抑制了自由水的作用,A、B、D三项描述的都是自由水的作用,C项描述的是结合水的作用,故C项符合题意。
答案 C
【微变式】 “绵绵的春雨,是她润醒了小草,润绿了杨树,润开了报春花。”此过程中,细胞中自由水与结合水的相对含量变化表示正确的是 ( )
A B
C D
解析 春天生物复苏过程中新陈代谢增强,细胞中自由水/结合水的比