内容正文:
2 细胞中的无机物
【定标--核心素养】
关键能力与核心素养
考情揭秘
直击能力
定标素养
基本考查点
水的存在形式与功能;无机盐的存在形式与功能
1. 能区分自由水和结合水的特点,分析其与细胞代谢的关系,具备归纳推理能力;
2. 结合实例判断无机盐的功能,建立 “结构与功能观”,具备信息加工能力;
3. 联系生活实际(如脱水、补盐)分析无机物的作用,具备应用迁移能力;
4. 通过实验现象分析无机物的功能,具备科学探究能力。
1. 形成 “细胞的生命活动离不开无机物” 的生命观念;
2. 通过丰富例证形成重要概念,归纳生命活动规律,发展科学思维;
3. 结合健康生活常识(如合理补水、均衡补盐),培养社会责任。
重点及难点
水的功能;无机盐的功能;自由水与结合水的比例与代谢的关系
题型及难度
选择题为主,难度中等
【本课时主要内容】
水
无机盐
探究1 水的存在形式与细胞代谢的关系
知识导航 最多 良好的溶剂 运送 细胞结构 自由 离子 复杂化合物 酸碱平衡 贫血
【问题导入】
卷柏的耐旱力极强,一旦失去水分供应,就将枝叶卷曲抱团,失去绿色,根能自行从土壤分离,卷缩似拳状,随风移动,这时的卷柏几乎没有生命现象,但只要根系在水中浸泡后就又可舒展,变得翠绿可人。
【思考与讨论】
(1)卷柏进行生命活动时需要从土壤中吸收水,也会蒸腾散失水,这些水多数处于自由流动状态,还是被其他分子吸附处于受束缚状态?(答案:自由流动状态)
(2)卷柏在卷缩后的状态下,如果放在试管中加热,还是会产生少量的水,结合第(1)问,推测植物体内的水有几种存在形式?(答案:2种,一种能自由流动,一种不容易自由流动)
(3)干枯的卷柏吸收水分后,恢复生长,代谢变得旺盛,原因是什么?
(答案:干枯的卷柏吸收水分后,自由水含量增多。自由水是细胞内的良好溶剂;水可作为反应物,参与许多生物化学反应;自由水还具有运输营养物质和代谢废物的功能。)
(4)干旱来临时,卷柏体内自由水的含量降低,结合水的含量升高,抗干旱能力增强,这说明自由水/结合水的比例和抗逆性的关系是什么?
(答案:一般来说,自由水含量越低,结合水相对含量越高,植物的抗逆性就越强。)
典例1 (教材改编题)下列关于细胞中水的叙述,正确的是 ( )
A. 水易与脂肪结合形成结合水
B. 自由水是细胞结构的重要组成部分
C. 种子晒干过程中主要失去的是结合水
D. 自由水与结合水的比例与细胞代谢强度有关
必备知识 水的存在形式与功能。
关键能力
【答案】 D
【解题思路】
对标训练1 (教材改编题)如图所示是某小麦遭受不同程度干旱影响过程中,叶片相对含水量、结合水和自由水的相对含量变化的数据分析,据图分析,下列说法错误的是 ( )
对标训练1
A. 由图可知,叶片中相对含水量的减少主要是自由水含量减少导致的
B. 植物在抵抗干旱影响过程中,细胞内自由水转变成结合水
C. 随着干旱程度变大,小麦的结合水含量升高,但其水的主要存在形式始终是自由水
D. 细胞中的结合水主要与多糖、蛋白质等分子结合参与细胞构成
【答案】 C
【解题思路】
【易错提醒】
并非所有结合水都能转化为自由水(如构成细胞结构的核心结合水);
种子失去自由水,并不会死亡;失去结合水,种子会死亡。
探究2 无机盐的功能验证
【问题导入】
场景 1:一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如图
场景 2:运动员在长时间运动后常饮用含电解质的饮料,以补充Na⁺、K⁺等离子。
场景 3: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%的氯化钠溶液。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态,若放到清水中,则会吸水涨破。
场景 4:人体代谢过程或饮食会改变体液的酸碱度,人体血液中存在NaH2PO4/Na2HPO4和H2CO3/NaHCO3等物质,可以中和这些变化。
【思考与讨论】
(1)镁、铁与叶绿素、血红蛋白的关系,说明无机盐的什么功能?
答案:无机盐是某些化合物的重要组成成分
(2)运动员喝淡盐水的目的是什么?体现无机盐的哪项功能?
答案:无机盐对维持生物体的正常生命活动有着重要的意义
(3)在不同浓度的外界溶液中,红细胞发生了什么变化?说明无机盐功能有什么特点?
答案:无机盐能调节人体的渗透压,维持细胞的形态。
(4)H2CO3/NaHCO3等物质体现了无机盐具有什么作用?
答案:无机盐对于维持人体内环境酸碱平衡的相对稳定具有重要作用。
典例2 (教材改编题)下列有关人体内无机盐的叙述,错误的是 ( )
A. 血液中Ca2+含量过低,人体易出现肌肉抽搐
B. 缺铁会导致血红蛋白合成障碍,进而引起贫血
C. 无机盐在细胞中含量很少,其所起的作用也不重要
D. 维持血浆pH的相对稳定,需要HC、HP等离子的参与
必备知识 无机盐的存在形式和功能。
关键能力
【答案】 C
【解题思路】
对标训练2 下表表示人体肌细胞受刺激后,细胞内钙相对含量和肌肉收缩力量随时间的变化关系。表中数据可以说明 ( )
时间 /ms
0
30
60
90
120
150
180
钙相对含量/(%)
0
7.8
2.2
0.5
0
0
0
肌肉力量 /N
0
2
5
3.5
2.1
0.5
0
A. 细胞内钙浓度越高,肌肉收缩力量越大
B. 肌肉收缩力量随时间不断增强
C. 钙是人体生命活动所需的大量元素
D. 肌肉在达到最大收缩力前钙离子释放
【答案】 D
【解题思路】
【易错提醒】
无机盐不提供能量(与糖类、脂肪、蛋白质区分);
一种无机盐可能具备多种功能(如 PO₄³⁻既构成 ATP,又维持渗透压)。
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