2.2 细胞中的无机物-【优学精讲】2026-2027学年高中生物必修一同步教参（人教版·不定项）

本高中生物学讲义聚焦“细胞中的无机物”核心知识点，系统梳理水的含量特性、自由水与结合水的存在形式及作用，以及二者比值与细胞代谢、抗逆性的关系，同时阐述无机盐的存在形式和维持生命活动、调节渗透压等功能，构建完整知识脉络。 该资料以实例驱动教学，通过种子储存、冬小麦抗寒等思考题及典型例题，培养学生科学思维和探究实践能力，结合图示辅助理解，课中助力教师高效授课，课后帮助学生巩固知识、查漏补缺，体现生命观念与态度责任的学科育人价值。

第2节　细胞中的无机物 [课标要求] 1.指出水大约占细胞重量的2/3，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命活动中具有重要作用。2.举例说出无机盐在细胞内含量虽少，但与生命活动密切相关 考点一　细胞中的水 1．水的含量及特性 (1)含量：生物体的含水量随着__________________的不同有所差别，一般为60%～95%，是活细胞中含量________的化合物。 (2)特性：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____________。 2．水的存在形式及作用 [提醒]多细胞生物体的绝大多数细胞，必须浸润在以水为基础的液体环境中，即生物体中的水还可为细胞提供液体环境。 3．水的含量与细胞代谢、抵抗不良环境的能力的关系 (1)在正常情况下，细胞内________水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛。但抗逆性较弱 (2)细胞内________水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。 [答案自填] 生物种类　最多　极性　氢键 较高的比热容　细胞结构　良好的溶剂 生物化学反应　营养物质　代谢废物 自由　结合 　 (1)对于生命活动来说，自由水比结合水重要。(　　) (2)自由水是生物化学反应的介质，不直接参与生物化学反应。(　　) (3)结合水与其他物质结合在一起，是细胞结构的重要组成部分。(　　) (4)细胞内结合水与自由水的比值，种子萌发时比休眠时高。(　　) 答案：(1)×　对于生命活动来说，自由水和结合水都有重要作用，只是二者功能不同。 (2)×　自由水参与生物化学反应。 (3)√　 (4)×　种子萌发时自由水所占比例升高，结合水与自由水的比值比休眠时低。 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。 (1)上述过程中，种子丢失的主要是________水。种子________(填“有”或“没有”)活性。将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现，该过程中种子丢失的主要是________水，种子__________(填“有”或“没有”)活性。 (2)晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断，自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间的关系是_________________________________________________________ _________________________________________________________。 (3)越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，说明自由水和结合水的比值与生物的抗逆性的关系是_________________________________________________________ _________________________________________________________。 (4)下图表示自由水和结合水比值与代谢强度、抗逆性之间的关系曲线，综合问题(2)和(3)分析，表示细胞代谢强度的曲线是____________，表示抗逆性的曲线是____________。 提示：(1)自由　有　结合　没有 (2)在一定范围内，自由水与结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛 (3)结合水与自由水的比值越大，细胞抗逆性越强 (4)甲　乙 自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系 (1)图示 (2)在生产中的应用 ①种子萌发时，需要吸收水分增加自由水含量。 ②种子储存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长储存时间。 ③越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。 1．2026年“中国水周”的主题为“国家水网 世纪画卷”。下列有关水对生命活动影响的叙述，正确的是(　　) A．晒干的小麦种子不含自由水，代谢强度低，便于储藏 B．植物幼嫩部位比衰老部位代谢旺盛是因为幼嫩部位自由水含量占比较高 C．与未萌发的小麦种子相比，正在萌发的小麦种子中自由水与结合水的比值下降 D．越冬的植物体内自由水比结合水的含量高，有利于植物抵抗寒冷的环境 解析：选B。晒干的小麦种子中自由水与结合水的比值下降，代谢减慢，便于储藏，但仍含有自由水，A错误；自由水含量高，代谢旺盛，幼嫩部位自由水含量比衰老部位高，B正确；与未萌发的种子相比，正在萌发的种子细胞代谢旺盛，自由水含量增加，自由水与结合水的比值升高，C错误；越冬的植物体内自由水向结合水转化，自由水所占的比例降低，结合水所占的比例升高，有利于植物抵抗寒冷的环境，D错误。 2．(2026·广东领航高中联盟高一期中)某抗寒品种冬小麦，在9到12月份的含水量、自由水量和结合水量的变化情况如图所示。下列分析正确的是(　　) A．减少的自由水基本上全部转化为结合水 B．结合水量的下降有利于该冬小麦抗寒性的提高 C．气温降低可引起冬小麦的细胞液浓度增大 D．9到12月份随着气温降低，自由水与结合水的比值不断升高 解析：选C。由题图可知，自由水减少的量大于结合水增加的量，说明减少的自由水并非全部转化为结合水，A错误；结合水量下降意味着细胞中结合水减少，该冬小麦的抗寒性会降低，B错误；气温下降时，冬小麦自由水减少，糖类等可溶性物质积累，细胞液浓度升高，可降低冰点，增强抗寒性，C正确；9到12月份随着气温降低，自由水减少，结合水相对增加，自由水与结合水的比值不断降低，D错误。 考点二　细胞中的无机盐 [答案自填] 离子　化合物　生命活动　Ca2+ 　 (1)细胞中的无机盐大多以离子的形式存在。(　　) (2)Mg是构成叶绿素和血红素的元素。(　　) (3)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。(　　) (4)细胞中的无机盐为细胞的生命活动提供物质和能量。(　　) 答案：(1)√ (2)×　Mg是构成叶绿素的元素，Fe是构成血红素的元素。 (3)√ (4)×　无机盐不能提供能量。 下图是一种叶绿素分子和血红素分子的局部结构简图，据图回答相关问题： (1)缺Mg植物叶片会变黄的原因是 _________________________________________________________ _________________________________________________________； 缺Fe会导致人体表现出贫血症状的原因是__________________________________________________________。 (2)由此说明无机盐的作用是_________________________________________________________。 提示：(1)缺Mg会使叶绿素形成受阻，叶片缺乏叶绿素会变黄　缺Fe会导致血红素的合成障碍 (2)某些化合物的重要组成成分 分析以下无机盐的作用： (1)足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，这是随着汗液丢失了大量Ca2+引起的；B能促进花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺B往往“花而不实”。说明无机盐对于__________________________具有重要作用。 (2)生理盐水是指与哺乳动物血浆和淋巴液等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为0.9%的NaCl溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态，如果放到清水中，会吸水涨破。说明无机盐能调节人体的____________，维持细胞的______________。 (3)人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度，人体血液中存在的H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等酸碱缓冲物质可以中和人体代谢产生的或酸或碱的代谢物质。说明无机盐对于维持人体内环境______________的相对稳定具有重要作用。 提示：(1)维持细胞和生物体的正常生命活动 (2)渗透压　正常形态 (3)酸碱平衡 常见元素功能及缺乏症 1．下列关于生物体内无机盐的叙述，正确的是(　　) A．剧烈运动后，Ca2+随汗液大量排出可能会导致肌肉抽搐 B．煮菜时，添加的NaCl被人体吸收后可为人体提供能量 C．静脉注射液常用质量分数为0.9%的NaCl溶液，说明无机盐可维持体内酸碱平衡 D．作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质主要是无机盐 解析：选A。Ca2+对维持肌肉的正常生理功能具有重要作用，剧烈运动后，Ca2+随汗液大量排出可能会导致机体缺钙，从而引发肌肉抽搐，A正确；NaCl属于无机盐，无机盐不能为人体提供能量，B错误；静脉注射液常用质量分数为0.9%的NaCl溶液，是因为该浓度的溶液与人体细胞细胞内液的渗透压相当，注射该溶液后不会导致细胞吸水或失水，说明无机盐可维持体内的渗透压平衡，C错误；作物秸秆充分晒干后，其体内剩余的物质包括无机盐、糖类、蛋白质等，无机盐占比很少，D错误。 2．(不定项)(2026·山东青岛高一期中)园林绿化常为树木进行“吊针输液”补充营养，营养液除水之外，还含有维生素、植物激素及氮、钙、镁、硼、铁等多种物质。下列说法错误的是(　　) A．补充氮和镁一定程度上可以提高植物的光合作用 B．氮、钙、镁、硼、铁属于植物生长的必需元素，均需大量补充 C．应使用0.9%的NaCl溶液作为溶剂，以维持植物细胞的正常形态 D．无机盐在输液袋和植物体中均以离子的形式存在 解析：选BCD。氮是叶绿素等的组成元素，镁是叶绿素的必需成分，补充二者可促进叶绿素合成，增强植物的光合作用，A正确；植物对必需元素的需求遵循适量原则，过量补充必需元素会引发代谢紊乱或毒害，B错误；0.9%的NaCl溶液是动物细胞的等渗溶液，通常使用清水维持植物细胞的正常形态，C错误；输液袋中的无机盐以离子形式存在，但植物吸收后部分无机盐会参与形成化合物，D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $