2.2细胞中的无机物（知识清单）（漫画图谱+2大知识+2大拓展）高一生物上学期人教版必修1

该高中生物学知识清单系统梳理了细胞中无机物的知识体系。从水的含量、特点、存在形式及作用入手，明确自由水与结合水的转化关系及与代谢抗逆性的联系，进而学习无机物的存在形式、含量和生理功能，形成完整的学习支架。 知识链路按“漫画图谱概览-必备知识速记-关键能力拓展”逻辑呈现，通过归纳总结不同生物含水量差异、图解记忆水分类型区别，结合溶液培养法实验探究（体现探究实践）和教材深挖（如生理盐水原理，渗透生命观念），帮助学生构建结构化认知，提升科学思维与应用能力。

第二章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物 漫画图谱·概览→必备知识·速记→关键能力·拓展 细胞中的水 1．水的含量 (1)在活细胞中含量最多的化合物是 。 (2)生物体的含水量随着 的不同有所差别。 2．水的特点 (1)水分子是 分子，因此水是良好的溶剂。 (2)水分子具有 ，易于断裂和形成，使水具有 和较高的 。 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 状态，可以自由流动 与细胞内的其他物质 的水 含量 约占95.5% 约占4.5% 功能 ①细胞内 ； ②参与 ； ③为细胞提供液体环境； ④运送 和 是细胞结构的 4.自由水与结合水的关系 (1)自由水和结合水可以相互转化： 自由水结合水 (2)自由水与结合水的比值与细胞代谢、抗逆性的关系： (3)实际生活中现象、操作的原因分析 现象或操作 原因分析 种子储藏时将种子晒干 减少自由水，降低种子的代谢，延长种子储存时间 干种子播种前需要“浸种” ①失去自由水的干种子仍保持生理活性; ②“浸种”初期主要增加种子中结合水的含量，随着吸水时间延长，种子中自由水含量增加，细胞代谢增强 干种子播种前需炒熟或烘干的种子“浸种"后不萌发 炒熟或烘干使种子失去部分结合水，细胞死亡，种子失去生理活性 越冬作物减少灌溉 减少自由水，使自由水与结合水的比值降低，增加作物对低温的抗性 细胞中的无机物 1．存在形式和含量 2．无机盐的生理功能 生理功能 举例 组成某些复杂化合物 ①Mg是构成 的元素； ②Fe是构成 的元素； ③P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。 ①人体内Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等； ②哺乳动物血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状，Ca2＋浓度过高，会出现肌无力等症状。 维持生物体内的平衡 ①渗透压的平衡；②酸碱平衡 注：①Na＋、Cl-、K＋参与维持渗透压平衡。 ②血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等缓冲物质，维持酸碱平衡。 归纳总结 1.生物种类不同，含水量一般不同。一般为水生动物>两栖类动物>陆生动物。 2.同种生物的不同发育时期含水量一般不同。通常幼儿时期>成年时期>老年时期;植物幼嫩部分>植物成熟部分。 3.同种生物不同器官的含水量一般不同，如:肝≈肺>肾>大 脑≈肌肉。 图解记忆 辨析：鲜种子、晒干的种子、烘干后死种子中水分的区别 图解 教材深挖 生理盐水质量分数为0.9%的NaCl溶液与人体内细胞直接生活的液体环境浓度相近，能使细胞保持正常的形态结构和生理功能，因此又被称为“生理盐水”。 溶液培养法探究某种无机盐X是不是植物生长所必需的(实验探究) 1.实验原理:某种元素缺乏→植物表现相应的缺乏症→补充该元素→植物生长恢复正常。 2.实验材料:生长状态相同、长势良好的植物幼苗若干，完全培养液，缺X的培养液，无机盐X。 3.实验流程 (1)对照组：植物＋完全培养液→正常生长。 (2)实验组 4.实验设计原则 (1)对照原则 在实验设计中，为排除无关条件的干扰，常常要设立对照组。常见的对照方法一般包括 4种。实验组加入无机盐X的目的是二次对照使实验组前后形成自身对照，以增强说服力。 (2)单一变量原则 单一变量原则是指其他因素(无关变量)不变，只改变其中的一个因素(要研究的因素——实验变量，即自变量)，然后观察这个实验变量对实验结果的影响。 常见的无机盐离子的作用 类型离子 在人体或植物体中的功能 Na+ 人体体液的组成成分，调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性 K+ 人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡、调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性 Ca2+ 促进牙齿和骨骼生长；调节神经、肌肉的敏感性等 Mg2+ 参与构成叶绿素，与某些酶的活性有关 Fe2+/Fe3+ Fe3+和Fe2+在人体内可以相互转化，其中Fe2+是血红蛋白及某些含铁酶类的成分 CI- 人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡；是胃酸的重要成分 SO42- 人体体液的组成成分，参与调节体液渗透压；S元素是蛋白质的重要组成成分，也是多种维生素的组成成分 PO43- 其中P元素是构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素；促进酶的活动，形成ATP；PO43-与H+结合形成的HPO42-/H2PO4-是人体内很重要的缓冲对 HCO3- HCO3-及其与H+结合形成的H2CO3是血浆中最重要的缓冲对，对于调节正常血浆的pH有重要意义；是保护胃黏膜的重要成分 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二章 组成细胞的分子 第2节 细胞中的无机物 漫画图谱·概览→必备知识·速记→关键能力·拓展 细胞中的水 1．水的含量 (1)在活细胞中含量最多的化合物是水。 (2)生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别。 2．水的特点 (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，使水具有流动性和较高的比热容。 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 含量 约占95.5% 约占4.5% 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 4.自由水与结合水的关系 (1)自由水和结合水可以相互转化： 自由水结合水 (2)自由水与结合水的比值与细胞代谢、抗逆性的关系： (3)实际生活中现象、操作的原因分析 现象或操作 原因分析 种子储藏时将种子晒干 减少自由水，降低种子的代谢，延长种子储存时间 干种子播种前需要“浸种” ①失去自由水的干种子仍保持生理活性; ②“浸种”初期主要增加种子中结合水的含量，随着吸水时间延长，种子中自由水含量增加，细胞代谢增强 干种子播种前需炒熟或烘干的种子“浸种"后不萌发 炒熟或烘干使种子失去部分结合水，细胞死亡，种子失去生理活性 越冬作物减少灌溉 减少自由水，使自由水与结合水的比值降低，增加作物对低温的抗性 细胞中的无机物 1．存在形式和含量 2．无机盐的生理功能 生理功能 举例 组成某些复杂化合物 ①Mg是构成叶绿素的元素； ②Fe是构成血红素的元素； ③P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。 维持细胞和生物体的生命活动 ①人体内Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等； ②哺乳动物血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状，Ca2＋浓度过高，会出现肌无力等症状。 维持生物体内的平衡 ①渗透压的平衡；②酸碱平衡 注：①Na＋、Cl-、K＋参与维持渗透压平衡。 ②血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等缓冲物质，维持酸碱平衡。 归纳总结 1.生物种类不同，含水量一般不同。一般为水生动物>两栖类动物>陆生动物。 2.同种生物的不同发育时期含水量一般不同。通常幼儿时期>成年时期>老年时期;植物幼嫩部分>植物成熟部分。 3.同种生物不同器官的含水量一般不同，如:肝≈肺>肾>大 脑≈肌肉。 图解记忆 辨析：鲜种子、晒干的种子、烘干后死种子中水分的区别 图解 教材深挖 生理盐水质量分数为0.9%的NaCl溶液与人体内细胞直接生活的液体环境浓度相近，能使细胞保持正常的形态结构和生理功能，因此又被称为“生理盐水”。 溶液培养法探究某种无机盐X是不是植物生长所必需的(实验探究) 1.实验原理:某种元素缺乏→植物表现相应的缺乏症→补充该元素→植物生长恢复正常。 2.实验材料:生长状态相同、长势良好的植物幼苗若干，完全培养液，缺X的培养液，无机盐X。 3.实验流程 (1)对照组：植物＋完全培养液→正常生长。 (2)实验组 4.实验设计原则 (1)对照原则 在实验设计中，为排除无关条件的干扰，常常要设立对照组。常见的对照方法一般包括空白对照、自身对照、相互对照、条件对照4种。实验组加入无机盐X的目的是二次对照使实验组前后形成自身对照，以增强说服力。 (2)单一变量原则 单一变量原则是指其他因素(无关变量)不变，只改变其中的一个因素(要研究的因素——实验变量，即自变量)，然后观察这个实验变量对实验结果的影响。 常见的无机盐离子的作用 类型离子 在人体或植物体中的功能 Na+ 人体体液的组成成分，调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性 K+ 人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡、调节体液渗透压；参与形成膜电位，维持神经和肌肉的正常兴奋性 Ca2+ 促进牙齿和骨骼生长；调节神经、肌肉的敏感性等 Mg2+ 参与构成叶绿素，与某些酶的活性有关 Fe2+/Fe3+ Fe3+和Fe2+在人体内可以相互转化，其中Fe2+是血红蛋白及某些含铁酶类的成分 CI- 人体体液的组成成分，维持离子浓度平衡；是胃酸的重要成分 SO42- 人体体液的组成成分，参与调节体液渗透压；S元素是蛋白质的重要组成成分，也是多种维生素的组成成分 PO43- 其中P元素是构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素；促进酶的活动，形成ATP；PO43-与H+结合形成的HPO42-/H2PO4-是人体内很重要的缓冲对 HCO3- HCO3-及其与H+结合形成的H2CO3是血浆中最重要的缓冲对，对于调节正常血浆的pH有重要意义；是保护胃黏膜的重要成分 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $