第2章 第2节 细胞中的无机物(Word教参)-【新课程学案】新教材2023-2024学年高中生物必修1 分子与细胞（人教版2019 SHJL版）

第2 1．说出水在细胞中的存在形式和作用，认同其在生命活动中具有重要作用。 2.举例说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。 聚焦·学案(一)　水在细胞中的存在形式和作用有哪些 基础—自主学习 [助读教材] 1．细胞中水的含量 (1)生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别，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。 微点拨：生物体在不同的生长发育期，含水量不同，幼年个体含水量大于老年个体。 2．水的特性 (1)水分子是极性分子，因此水是良好的溶剂。 (2)水分子具有氢键，易于断裂和形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性；由于氢键的存在，水具有较高的比热容。 3．水的存在形式及功能 (1)自由水 概念 细胞中呈游离状态，可以自由流动的水 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 (2)结合水 概念 与细胞内的其他物质相结合的水 功能 是细胞结构的重要组成部分 微点拨：结合水主要是与蛋白质、多糖等物质结合，结合水没有流动性和溶解性。 4．自由水和结合水的比例与细胞代谢的关系 (1)自由水/结合水越大，细胞的代谢就越旺盛。 (2)结合水/自由水越大，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。 边角知识发掘 　结合教材P21的图示和内容回答：水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢？它又为什么具有维持生命系统的独特性质呢？ 提示：(1)水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合，因此，水是良好的溶剂。(2)水分子之间具有氢键，氢键比较弱，易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断地断裂，又不断地形成，使水在常温下能够维持液体状态，具有流动性。同时，由于氢键的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，水的这种特性，对于维持生命系统的稳定性十分重要。 [概念检测] 1．判断下列表述的正误 (1)水分子在细胞内不参与细胞结构的组成。(×) (2)晒干的种子不含自由水。(×) (3)结合水没有流动性和溶解性。(√) (4)自由水含量相对越多，细胞代谢越旺盛。(√) 2．据下图回答问题。 (1)补充A、B、C、D所代表的水的功能： A．组成细胞结构。 B．提供细胞生活的液体环境。 C．参与生物化学反应。 D．运送营养物质和代谢废物。 (2)判断在不同情况下细胞含水量的高低(填“>”或“<”)： ①生物种类：水生生物含水量>陆生生物含水量。 ②生长发育阶段：幼儿>成年；幼嫩部分>成熟部分。 ③组织器官种类与代谢程度：牙齿<骨骼<血液。 深化—合作学习 [活动质疑] 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。晒干后的小麦种子不能萌发，浸泡处理后的小麦种子却可以萌发。请回答下列问题： (1)上述材料中将种子晾晒后重量减少是因为失去自由水，种子烘烤后失去结合水。浸泡后的种子因为含有较多的自由水，而代谢较为旺盛。烘烤后的种子用水浸泡后不能(填“能”或“不能”)萌发，这说明结合水是细胞结构的重要组成部分。 (2)越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量相对较高，这表明自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有什么关系？ 提示：一般情况下，结合水和自由水的比值越大，生物的抗逆性越强。 [系统认知] 自由水和结合水的比值关系 图解 曲线 [迁移应用] 1．水分子中氢原子以共用电子对与氧原子结合。由于氧具有比氢更强的吸引电子对的能力，使氧的一端稍带负电荷，氢的一端稍带正电荷。水分子的空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子。水分子间也可相互吸引，形成氢键，易于形成和断裂。下列说法错误的是(　 ) A．带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都易与水结合，因此，水是良好的溶剂 B．氢键的存在，使水具有较高的比热容，因此，水能维持生命系统的稳定性 C．自由水与结合水的比例处于动态变化中，与细胞的新陈代谢程度有关，有利于生物体适应不同的环境 D．结合水只与细胞中的蛋白质相结合，失去流动性和溶解性，无法参与生物化学反应 解析：选D　水分子是极性分子，易与带正电荷或负电荷的分子或离子结合，因此水是良好的溶剂，A正确；由于水分子间氢键的存在，使水有较高的比热容，使水的温度不易发生改变，有利于维持生命系统的稳定，B正确；自由水与结合水的比值不同，细胞的代谢强度不同，细胞内自由水和结合水比例时刻处于动态变化中，这与细胞的代谢强度和所处环境有关，有利于生物体适应不同的环境，C正确；细胞内结合水与蛋白质、多糖等结合，失去流动性和溶解性，成为细胞结构的重要组成成分，无法参与生