第2章 第2节 细胞中的无机物-【导与练】2023-2024学年高中生物必修1分子与细胞同步全程学习全书word（新教材，人教版）

第2节　细胞中的无机物 学习目标 素养定位 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 1.运用结构和功能观,说出自由水和结合水的含量与生命活动的关系。(生命观念) 2.基于实例分析,归纳总结无机盐的作用。(科学思维) 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.水的作用 (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。 3.水的结构特点 (1)水分子是一个极性分子,因此水是良好的溶剂。 (2)水分子与周围水分子可以形成氢键,因此水具有较高的比热容,由于氢键易于断裂和形成,使水具有流动性。 4.水的存在形式及作用 水在细胞中以两种形式存在,绝大部分的水呈游离状态,可以自由流动,叫作自由水,它是细胞内良好的溶剂;一部分水与细胞内的其他物质相结合,叫作结合水,它是细胞结构的重要组成部分。 5.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系 (1)细胞代谢方面: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。 (2)抗逆性方面: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.存在形式和含量 (1)存在形式:细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。 (2)含量:无机盐是细胞中含量很少的无机物。 2.无机盐的生理功能及实例 生理功能 实例 组成某些结构和化合物 Mg是构成叶绿素的元素;Fe是构成血红素的元素;P是组成细胞膜、细胞核的重要成分,也是细胞必不可少的许多化合物的成分 维持生命活动 如果哺乳动物的血液中Ca2+含量过低就会出现抽搐等症状;人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低,最终引发肌肉酸痛、无力等 维持酸碱平衡 人血浆中的HC、HP等对血浆pH的稳定起重要作用 判断正误 (1)因为水分子电子的不对称分布,为极性分子,所以具有流动性。(　×　) 提示: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;而水分子之间的氢键比较弱,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。 (2)没有水,人体内许多生化反应根本不能发生。(　√　) (3)休眠的种子比萌发的种子结合水比例高。(　√　) (4)植物缺乏N和Mg,将导致叶绿素不能合成,叶片颜色变黄。(　√　) (5)当大量出汗后,人体应及时补充清水。(　×　) 提示:大量出汗会丢失水和无机盐,应及时补充淡盐水。 探究一　细胞中的水 　　在粮食收获之后,要将粮食晒干后进行储存,这样能保存较长时间。如果将晒干后的粮食放入试管中进行加热,会发现试管壁上有水珠出现。播种前还需要提前用水浸泡一段时间。 (1)粮食晒干过程中,减少的是哪种形式的水? 提示:自由水。 (2)晒干后的粮食在试管中加热,试管壁上出现的水珠在细胞中主要以什么形式存在?此时的种子还能萌发吗?为什么? 提示:试管壁上出现的水珠在细胞中主要是以结合水形式存在的。不能。结合水是细胞结构的重要组成部分,结合水散失,细胞结构被破坏,种子死亡,不能再萌发。 (3)粮食需要晒干后进行储存的原因是什么?播种前为什么要浸种? 提示:粮食晒干后,自由水含量减少,细胞代谢减弱,储存时可减少有机物的消耗。播种前浸种可以使细胞内自由水含量增加,使细胞代谢强度增加,从而促进种子萌发。 1.种子代谢与水的关系 种子晒干时减少的是自由水,但种子仍保持生命活性,可以萌发;种子萌发吸水使细胞内自由水含量增加,新陈代谢加快;晒干的种子烘干后丧失结合水,种子死亡不萌发。 2.自由水/结合水的值与细胞代谢和抗逆性的关系 3.自由水与结合水在一定条件下可以相互转化 自由水结合水 (1)细胞内结合水主要以氢键的形式与蛋白质、多糖等物质结合,当温度升高时,水分子动能增加,会挣脱氢键的束缚成为自由水。 (2)降温时,部分自由水转化为结合水,避免自由水过多结冰损害自身,可以提高抗寒性。 1.联合国确定2022年“世界水日”的宣传主题为“珍惜地下水,珍视隐藏的资源”。现今社会水污染、水资源短缺等问题日趋严重。研究表明,全世界80%的疾病是由水污染引起的。下列有关生物体内水的叙述,错误的是(　B　) A.水可以运输代谢废物 B.自由水含量越多,细胞抵抗干旱的能力越强 C.细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合 D.水在生物体内的化学反应中可充当反应物 解析:结合水含量越多,细胞抵抗干旱的能力越强。 2.“夜来春雨润垂杨,春水新生不满塘。日暮平原风过处,菜花香杂豆花香。”下列各图为植物在春天复苏、生长