内容正文:
2.2细胞中的无机物
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练习∙反馈
1. 下列关于细胞中水的叙述,不正确的是( )
A.水是极性分子,易与带正电荷或负电荷的分子结合,因此水是良好的溶剂
B.水在常温下维持液体状态与氢键的不断断裂和形成有关
C.自由水和结合水都能参与细胞内的生物化学反应
D.自由水和结合水在一定条件下可以互相转化
C
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练习∙反馈
2.(2021·河北卷)植物细胞中自由水的生理作用包括___________________________________________________________等。
答案:是细胞内良好的溶剂、能够参与生化反应、能为细胞提供液体环境、能运送营养物质和代谢废物
3.将种子晒干的目的是___________________________________________________________等。
答案:为了蒸发掉种子里的自由水,降低种子的代谢作用,有利于保存种子
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1、含量:
一般来说,水是细胞及生物体中含量最多的化合物
2、含水量与生物种类及发育阶段的关系:
几种不同生物体水的含量
生物 水母 鱼类 蛙 哺乳动物 藻类 高等植物
含水量% 97 80-85 78 65 90 60-80
①生物种类不同,含水量不同,如水生生物>陆生生物
55%左右
77%
>90%
50%
②不同生长发育期,含水量不同,如幼儿>成年人
一、细胞中的水
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一、细胞中的水和无机盐
3、水的结构特点:
O
H
H
―
+
+
O
H
H
―
+
+
O
H
H
―
+
+
氢键
水是极性分子
带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合
水分子之间形成氢键
氢键比较弱,易于断裂和形成,水在常温下维持液体状态
水是良好溶剂
水具有流动性和较高的比热容
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4、水的存在形式
自由水(95.5%)
结合水(4.5%)
与细胞中蛋白质、多糖等物质结合。
绝大部分的水以游离形式存在,可以自由流动。
a.细胞内良好的溶剂。
b.参与细胞内许多生物化学反应。
c.为大多数细胞提供一个液体环境。
d.运输营养物和代谢废物。
e.细胞结构的重要组成成分
自由水
结合水:
(光合作用、呼吸作用)
(如血液运输氧气和二氧化碳)
(如血细胞生活在血浆中)
一、细胞中的水
5、功能
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一、细胞中的水
6、自由水和结合水的关系
新陈代谢速率
抗逆性
温度降低
结合水
自由水
温度升高
低温时自由水转化成结合水这对植物生存有什么意义?
防止冻害,以适应不良环境
结合水比例越高,抗寒能力越强。
代谢旺盛
代谢缓慢
(抗逆性:动植物适应不良条件的能力,如抗旱、抗寒、抗热性能)
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一、细胞中的水
种子
晒干
自由水
(大部分)
可萌发
烘烤
不可萌发
结合水
灰烬
燃烧
(无机盐)
烘烤后的种子为什么不能萌发?
结合水是细胞内的结构物质,烘烤后的种子失去了结合水而导致细胞结构被破坏,细胞死亡,种子失去活性。
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一、细胞中的水
细胞内与水相关的过程归纳
吸收
产生
利用
调节
自由扩散、协助扩散
单糖→多糖
氨基酸→多肽链(核糖体)
有机物的合成(脱水缩合)
DNA复制、转录
ATP的合成
有氧呼吸第三阶段(线粒体内膜)
暗反应(叶绿体基质)
①有机物的水解多糖、蛋白质、脂肪、核酸的水解
②ATP的水解
③有氧呼吸第二阶段(线粒体基质)
④光反应(类囊体薄膜)
抗利尿激素
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一、细胞中的水
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练习∙反馈
4. 磁共振成像技术(MRI)可应用于临床疾病诊断,人体MRI的主要对象实际上是水分子,因为许多疾病会导致组织和器官内水分存在形式发生转化,磁共振对组织中水的变化非常敏感。下列叙述错误的是( )
A.水是活细胞中含量最多的化合物,不同组织和器官水的含量不一样
B.水在细胞中的存在形式发生转化与细胞的代谢强度无关
C.组织发生病变,新陈代谢速率往往会发生改变
D.脑水肿磁共振图像可以反映脑组织中自由水和结合水的变化情况
B
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5. 下列关于无机盐的叙述,错误的是( )
A.P是组成细胞膜、细胞核的重要成分,也是细胞必不可少的化合物的成分
B.高温作业时喝淡盐水是为了维持体内水盐平衡
C.缺铁会导致哺乳动物血液运输O2的能力上升
D.细胞中的无机盐大多数以离子形式存在,有些可形成复杂化合物
C
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6. 钙在骨骼生长和肌肉收缩等过程中发挥重要作用。晒太阳有助于青少年骨骼生长,预防老年人骨质疏松。下列叙述错误的是( )
A.细胞中有以无机离子形式存在的钙
B.人体内Ca2+可自由通过细胞膜的磷脂双分子层
C.适当补充维生素D可以促进肠道对钙的吸收
D.人体血液中钙离子浓度过低易出现抽搐现象
B
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二、细胞中的无机盐
离
子
主
动
叶绿素
血红素
Na+缺乏
少数化合物,如CaCO3
P→细胞膜、细胞核
提醒
水、无机盐是细胞需要的营养物质,但不能为细胞的生命活动提供能量。
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二、细胞中的无机盐
Na+、K+ 维持神经细胞、肌肉细胞的兴奋性
Na+人体内缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋降低,最终引发肌肉酸痛、无力等。
静息电位:K+外流
动作电位:Na+内流
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离
子
主
动
叶绿素
血红素
Na+缺乏
P→细胞膜、细胞核
抽搐
酸碱平衡
血钙过高→肌无力
缓冲物质:
H2CO3/HCO3—
H2PO4—/HPO42—
细胞外液渗透压:Na+、Cl-
细胞内液渗透压:K+
二、细胞中的无机盐
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可用35S标记蛋白质
成人缺碘:地方性甲状腺肿
二、细胞中的无机盐
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例:Zn2+是激活色氨酸合成酶的必要成分,缺Zn2+会影响生长素合成导致植物生长受阻,通常会出现节间缩短,叶片变小呈簇生状,俗称“小叶病”。
(1)锌属于大量元素还是微量元素?该现象说明无机盐的作用是什么?
锌属于微量元素。
该现象说明无机盐的作用是维持细胞和生物体的正常生命活动。
证明某种无机盐是否是植物必需的方法
二、细胞中的无机盐
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(2)为探究小叶病是否由缺锌引起,对照组、实验组分别怎样设置?写出简要步骤。
证明某种无机盐是否是植物必需的方法
对照组:植物+完全培养液
实验组:植物+只缺锌的完全培养液
→正常生长
→正常生长
→患小叶病
→小叶病不是缺锌引起
加入锌
恢复正常
说明小叶病是由缺锌引起
仍患病
说明小叶病不是由缺锌引起
二、细胞中的无机盐
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证明某种无机盐是否是植物必需的方法
无机盐对于维持生物体的生命活动具有重要作用,设计实验探究某无机盐X是否是植物必需的无机盐。
(1)材料
生长状态相同、长势良好的植物若干,全营养培养液,缺X的培养液,无机盐X。
(2)实验设置
设置对照实验(设某种无机盐为X)。
(3)实验成功关键
a.实验中应保证实验材料的统一性等。
b.实验组加入X的目的是使实验组前后对照,以增强说服力。
二、细胞中的无机盐
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练习∙反馈
7. 设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐,某同学的构思大致如下:本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照,以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。下列叙述正确的是( )
A.对照组是甲组、乙组实验后
B.控制此实验的无关变量只需选一些相同的植物
C.此实验如果是无土栽培,则实验前营养液要灭菌
D.为防止外界影响,此实验需在黑暗密闭条件下进行
D
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课堂∙小结
细胞中的无机物
水
无机盐
自由水
结合水
①良好的溶剂
②参与生化反应
③为细胞提供液体环境
④运输养料和废物
细胞结构的重要组成成分
自由水比值高:代谢旺盛
结合水比值高:代谢缓慢,抗逆性强
相互
转化
比值关系
功能
功能
存在形式
离子或化合物
细胞和生物体的重要组成成分
维持细胞和生物体的生命活动
功能
维持酸碱平衡和细胞的渗透压
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判断正误
(1)南极帝企鹅的核酸、多糖和蛋白质合成过程中都有水的产生。( )
(2)由葡萄糖合成糖原的过程中一定有H2O产生。( )
(3)磷是组成藻类细胞的微量元素。( )
(4)无机盐参与维持细胞的酸碱平衡,不参与有机物的合成。( )
(5)在酸性土壤中,小麦可吸收利用土壤中N2和NO。( )
×
√
√
练习∙反馈
×
×
小麦不能吸收N2。
磷是大量元素。
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练习∙反馈
8.“有收无收在于水,收多收少在于肥”“上粪不浇水,庄稼噘着嘴”“犁地深一寸,等于上层粪”。农业谚语是人民群众总结出的农业生产经验,它用简单通俗、精炼生动的话语反映出深刻的道理,是中华民族的文化瑰宝。
(1)[2017·全国卷Ⅲ,30(4)]植物根系既能从土壤中吸收水分也能吸收无机盐。根细胞内水分的作用有_______________________________________________
_____________________________________________________(答出2点即可)。
根细胞的组成成分;参与细胞内的生化反应;运送 营养物质和代谢废物等
(2)[2020·全国卷Ⅰ,30(2)]农田施肥的同时,往往需要适当浇水,此时浇水的原因是_______________________________________________________________
(答出1点即可)。
肥料中的矿质元素只有溶解在水中才能被作物根系吸收
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8.“有收无收在于水,收多收少在于肥”“上粪不浇水,庄稼噘着嘴”“犁地深一寸,等于上层粪”。农业谚语是人民群众总结出的农业生产经验,它用简单通俗、精炼生动的话语反映出深刻的道理,是中华民族的文化瑰宝。
(3)当土壤含水量过高时,反而不利于植物的正常生长,可能的原因有__________________________________________________________________
___________________________________________________(答出两点即可)。
(4)增施有机肥有利于叶绿素分子合成的主要原因是
_______________________________________________________________。
植物根部因缺氧进行无氧呼吸,根部能量供应不足,影响物质运输;植物根部因无氧呼吸产生大量酒精而出现烂根现象
有机肥被微生物分解产生N、Mg等无机盐,有利于叶绿素的合成
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谢谢观看!
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