全章复习与测试主要内容及教案内容

第5节

细胞中的无机物

学习目标

1．结合材料分析，明确水在细胞中的存在形式和作用(重难点)。2.通过材料分析，总结出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用(重点)。

|基础知识| 一、细胞中的水

1．水的含量及特点

(1)含量：水是细胞中含量最多的化合物。

(2)含水量、生物种类与发育阶段的关系：

2.水的存在形式及作用

形式

概念

含量

自由水

细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动

约占细胞内全部水分的95.5% ①细胞内的良好溶剂

功能

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

二、细胞中的无机盐

1．存在形式和含量

是细胞结构的重要组成成分

结合水

与其他物质相结合的水

约占细胞内全部水分的4.5%

2．无机盐的生理功能与实例(连线) 功能

①组成复杂化合物

②维持生命活动

③维持细胞酸碱平衡和渗透压平衡

答案

①－c

②－a

③－b 三、细胞是多种元素和化合物构成的生命系统

1．元素基础

C、H、O、N等化学元素是构成细胞的主要元素。

a.人体缺钙会出现抽搐

b.HCO3维持血浆pH，Na主要维持细胞外的渗透压

c.Mg2组成叶绿素，Fe2组成血红蛋白

＋＋－＋实例

2．化合物基础

以碳链为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物是构成细胞生命大厦的基本框架。

3．能源基础

糖类和脂肪提供了生命活动的重要能源。

4．构建、调节基础

水和无机盐与其他物质共同构建细胞并参与细胞生命活动的调节。

|自查自纠| 1．水不仅是细胞代谢所需的原料，也是细胞代谢的产物，如蛋白质的合成过程中都有水的生成。(

) 2．种子贮存前，先要晾晒，目的是减少自由水的含量，降低种子的代谢速率，以延长种子的寿命。(

) 3．结合水与其他物质结合在一起，是细胞结构的重要组成成分。(

) 4．镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄。(

) 5．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。(

) 6．植物缺少B元素造成“花而不实”体现了无机盐能影响生物体的生命活动。(

) 7．Fe2是人体内结合与运输O2不可缺少的。(

) ＋8．细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿。(

) 答案

1.√

2.√

3.√

4.√

5.√

6.√

7.√

8.×

|图解图说|

★幼儿时期含水量远远高于成年时期的含水量；男人体内的含水量比女人体内的含水量高。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

★自由水含量多，生物体代谢旺盛，但抗逆性较弱。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

★腹泻和大量出汗造成体内大量水分和无机盐丢失，腹泻者常输入葡萄糖盐水进行治疗，大量出汗应多喝些淡盐水。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________

★缺镁植物叶片无法合成叶绿素，叶片呈现黄色，不能进行光合作用。

________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________ 找窍门

巧记无机盐功能的“一·一·二”

探究点一

细胞中的水

1．水的存在形式

判断下列各项中水的主要存在形式。

①鲜种子晒干时丢失的水；②鸡蛋清中的水；③血液中的水；④坚韧的心肌中的水。

属于自由水的有：①③；属于结合水的有：②④。

2．自由水和结合水与新陈代谢的关系

材料一：播种之前需要将晒干的种子浸水利于种子的萌发。

材料二：将干燥的种子在酒精灯上加热后再浸水，种子不再萌发。

材料三：动物冬眠时体内自由水的含量减少，结合水的含量增加。

(1)材料一中种子吸收的是自由水，说明它与新陈代谢的关系是：自由水含量越多则细胞代谢越旺盛。

(2)材料二中加热时干燥的种子失去的主要是结合水，说明它的作用是：是细胞结构的组成成分。

(3)材料三说明结合水与生物的抗寒性之间的关系是：结合水含量相对越多，生物的抗寒性就越强。

1．自由水与结合水之间的转化

(1)转化条件

自由水降温升温结合水

(2)转化实例：

①烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。

②水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。

2．自由水与结合水的相对含量与细胞代谢的关系

(1)图示：

(2)曲线：

【典例1】

(2016·舟山高一检测)水是生命之源，下列对生物体内水的描述，不正确的是(

) A．结合水是组成细胞结构的一部分，约占细胞内全部水分的4.5% B．自由水是良好的溶剂，是各种代谢活动的介质

C．同种植物冬天结合水所占比值比夏天高

D．心肌坚韧，血液呈液态，但它们的含水量相差无几，原因是心肌内全是结合水

尝试解答________ 解析

结合水的作用是构成细胞的结构，其含量占全部水分的4.5%，A正确；自由水的作用又多个方面，例如自由水是良好的溶剂，是化学反应的介质，B正确；同种植物在冬天的结合水含水量相比夏天相对较高，以增强其抗寒能力，C正确；心肌与血液的含水量相

差不大，但心肌中的结合水相对较高，血液中的自由水相对较多，所以心肌呈固态而血液呈液态，D错误。

答案

D 【跟踪训练】

1．“绵绵的春雨，是她润醒了小草，润绿了杨树，润开了报春花。”此过程中，细胞中自由水与结合水的相对含量变化表示正确的是(

)

解析

随着复苏时间的延长，细胞中自由水/结合水的比值变大，才会导致细胞代谢水平提高。

答案

B 探究点二

细胞中的无机盐

1．人体缺Fe时为什么会患贫血症？植物缺Mg为什么叶片会发黄？

提示

Fe是合成血红蛋白的必需元素，如果人体缺铁，则血红蛋白的合成量大大减少，从而导致贫血症的发生。Mg是合成叶绿素的必需元素，如果植物缺Mg，则叶绿素合成受阻，从而使叶片发黄。

＋＋2．哺乳动物的血液中必须含有一定量的Ca2，如果Ca2含量太低，会出现抽搐等症状，这说明无机盐的作用是：维持正常的生命活动。

3．人感冒发热需要静脉输液时，需用质量分数为0.9%的NaCl溶液配制药液的目的是：维持人体细胞正常的形态。

无机盐的生理作用及实例

生理作用

细胞内某些复杂化合物的重要组成成分

参与并维持生物体的生命活动

＋实例

Mg2是叶绿素分子必需的成分，Fe2是血红蛋白＋分子必需的成分

哺乳动物血液中必须含有一定量的Ca2，如果血＋液中Ca2的含量过低就会出现抽搐现象

＋维持生物体内的平衡

渗透压的平衡

Na、Cl对细胞外液渗透压起重要作用，K则对细胞内液渗透压起重要作用

人血浆中的HCO3、HPO24等对血浆pH的稳定起－－＋－＋酸碱平衡(即pH平衡) 重要作用

【典例2】

与完全营养液培养的植物相比，缺镁元素的营养液培养的植物显出缺绿症状。当补充镁盐时，上述症状得以缓解。这说明(

)

A．镁是叶绿素合成代谢的必需元素

B．缺绿病症是细胞缺少运输镁离子的载体

C．镁是构成叶绿素分子的必需元素

D．细胞内供能不足会影响镁离子的吸收

解析

植物体的绿色是叶绿体中的叶绿素所表现出的颜色，缺镁影响到叶绿素的含量，所以镁与叶绿素的合成有关。

答案

A

无机盐功能的实验验证方法

(1)对照组：植物＋完成培养液―→正常生长

(2)实验组：

实验组加入X盐的目的是二次对照，使实验组前后对照，以增强说服力。

【跟踪训练】

2．下列关于无机盐的叙述，错误的是(

) A．缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红蛋白不能合成

B．Mg2是叶绿素的成分之一，缺Mg2影响光合作用

＋＋C．细胞中的无机盐大多数以化合物形式存在，如CaCO3构成骨骼、牙齿

D．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘

解析

铁是血红蛋白的组成成分，缺铁则不能合成血红蛋白，A正确；Mg2是叶绿素＋的组成成分，缺Mg2则不能合成叶绿素，进而影响光合作用，B正确；细胞中的无机盐大＋多数以离子形式存在，C错误；碘是合成甲状腺激素的原料，在食物中加碘是为了补充碘，预防因食物中缺碘而引起地方性甲状腺肿大，D正确。

答案

C

知识脉络

要点晨背

1.细胞中的无机物包括水和无机盐。

2.细胞中的水有自由水和结合水两种存在形式，其中结合水是细胞结构的重要组成成分。

3.自由水是良好的溶剂、化学反应的介质，为细胞提供液体环境，并能运输营养物质和代谢废物。

4.自由水/结合水比值越高，则细胞代谢越旺盛，但植物的抗逆性较弱。

5.细胞中的无机盐主要以离子的形式存在，有的还存在于某些化合物中。

6.无机盐对于维持正常的生命活动和酸碱平衡具有重要的作用，例如血液中缺钙会出现抽搐。

1．(2017·湖北黄石)当生物体新陈代谢旺盛和生长迅速时，通常结合水/自由水的比值(

) A．会升高

C．不变化

B．会降低

D．波动不大

解析

结合水/自由水越低，新陈代谢越旺盛。

答案

B 2．下列各过程中所散失的水分中主要属于结合水的是(

) A．种子收获后在晒干过程中散失的水分

B．干种子烘烤过程中散失的水分

C．萝卜腌制过程中，细胞所散失的水分

D．植物蒸腾作用散失的水分

解析

自由水是细胞内可以流动的水，种子晒干过程、萝卜腌制过程、植物蒸腾作用过程中，散失的水分都是自由水。干种子内的水分主要是与种子内蛋白质、淀粉、纤维素等亲水物质结合，形成的结合水。

答案

B

3．(2016·河北唐山一模)下面是关于细胞中水含量的叙述，其中错误的是(

) A．水是人体细胞中含量最多的化合物

B．生命活动旺盛的植物细胞含水量较高

C．抗冻的植物细胞内自由水含量一般较高

D．老年人细胞中含水量比婴儿要少

解析

自由水与结合水的比值越高，新陈代谢越旺盛，反之，新陈代谢越弱，但抗逆性增强。

答案

C 4．血红蛋白和叶绿素所含的无机盐离子分别是(

) A．Ca2和Mg2

＋＋B．Fe2和Mg2

＋＋C．Fe3和Na

＋＋＋＋D．Ca2和Na

＋＋解析

Fe2是构成血红蛋白的成分，Mg2是构成叶绿素的成分。

答案

B