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1、第5节 细胞中的无机物一、细细胞中的水1.水的含量特点(1)含量:一般来说说,_是细细胞中含量最多的化合物,约为约为 60%95%。(2)与生物种类类及发发育阶阶段的关系:_不同,含水量不同,如水生生物含水量多于陆陆生生物。不同_,含水量不同,如幼儿含水量高于成年人。水生物种类类生长发长发 育期2.水的存在形式和作用项项目自由水结结合水形式在细细胞中以_的形式存在与_相结结合含量约约占95.5%约约占4.5%作用 细细胞内的良好溶剂剂;参与_反应应;为细为细 胞提供_;运送营营养物质质和_是细细胞结结构的重要组组成成分游离细细胞内其他物质质化学液体环环境代谢废谢废 物二、细细胞中的无机盐盐1.
2、存在形式和含量(1)含量:_是含量很少的无机物。(2)存在形式:大多数以_形式存在。2.生理功能无机盐盐离子三、细细胞是多种元素和化合物构成的生命系统统1.化学元素_等化学元素是构成细细胞中主要化合物的基础础。2.化合物(1)构成细细胞生命大厦基本框架的化合物是_等有机化合物。(2)提供生命活动动重要能源的物质质是_。3.在生命活动动中的意义义各种元素和化合物的_处处在不断变变化之中,但又保持相对稳对稳 定,保证证了细细胞生命活动动的正常进进行。C、H、O、N糖类类、脂质质、蛋白质质和核酸糖类类和脂肪含量和比例【思考辨析】 1.判断正误误(1)并不是所有的生命活动动都离不开水。( )【分析】水
3、是溶剂,也可以是反应物,生命活动离不开水。(2)生物体的一生中水的含量较为稳较为稳 定,保持不变变。( )【分析】水在生物体中含量相对稳定,但并不是一成不变的。(3)细细胞中的无机盐盐以离子形式存在。( )【分析】大多数无机盐以离子形式存在。(4)无机盐盐在维维持生命活动动中具有重要作用。( )2.问题问题 思考(1)田地中的玉米由于干旱变变蔫了,主要是因为为哪种形式的水的含量减少了?提示：自由水。(2)为为什么人体缺铁铁会影响到自身的细细胞呼吸?提示：缺铁会影响血红蛋白的合成,进而会使O2的运输量降低而影响细胞呼吸。一、细细胞中的自由水与结结合水1.自由水与结结合水之间间的转转化(1)转转化
4、条件:(2)转转化实实例:烘干种子时时,部分结结合水转转化为为自由水散失掉。水果放入冰箱冷藏时时,部分自由水转转化为结为结 合水。2.自由水与结结合水相对对含量与细细胞代谢谢的关系(1)图图示:(2)曲线线:(3)在生产产中的应应用:种子萌发时发时 ,需要吸收水分,增加自由水含量。种子贮贮存前晒干是为为了降低自由水含量,降低代谢谢速率,以延长贮长贮 存时间时间 。越冬作物减少灌溉溉,可提高作物对对低温的抗性。【警示钟】关于生物体内水理解的两个“并不是”(1)水是生命之源,但并不是水分越多越好,如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。(2)晒干的种子失去自由水,并不是不含有自由水,而是自由水含量大幅度
5、降低。【学而后思】(1)农农民晾晒刚刚收获获的新鲜鲜种子,种子失去大量水分,该该水分在种子细细胞中主要以哪种形式存在?提示：自由水。(2)将少量晒干的种子放在干燥的试试管内,放在酒精灯火焰上烘烤,试试管内壁上出现现少量水珠。该该水分在细细胞中主要以哪种形式存在?提示：结合水。【典例训练训练 1】如图图甲表示几种生物体内的含水量,图图乙表示人体内有关组织组织 或器官的含水量,下列有关叙述中错误错误 的是()A.水生生物的含水量一般比陆陆生生物多B.代谢谢旺盛的组织组织 或器官含水量一般较较多C.生物体内含量最多的是水D.血液中自由水与结结合水之比大于1,而心脏脏中则则相反【解题关键】解答本题的关
6、键是观察分析题干中的坐标图形。图甲表示的是不同生物含水量,然后将不同生物含水量进行比较得出相应的结论;图乙表示的是人体内不同器官的含水量,然后通过比较得出它们的数量关系。【解析】选D。选项A,水生生物的含水量一般高于陆生生物的含水量;选项B,代谢旺盛的器官一般含水量高;选项C,水是生物体中含量最多的物质;选项D,通过图示无法得出各器官中自由水与结合水的比例关系,但在生物体中自由水的含量要高于结合水的含量。【互动动探究】(1)图图甲中能否说说明陆陆生植物的含水量多于动动物?提示：不能,图中所给出的实例太少。(2)血液中的含水量要高于心脏脏和骨骼肌中,但代谢谢并不高于心脏脏和骨骼肌,主要体现现了自
7、由水的哪个功能?提示：运输营养物质和代谢废物的功能。【变变式备选备选 1】下面是关于细细胞中水的含量的叙述,其中不正确的是 ( )A.水是人体细细胞中含量最多的化合物B.生命活动动旺盛的植物细细胞含水量较较高C.抗冻冻的植物细细胞内自由水含量一般较较高D.老年人细细胞中含水量比婴婴幼儿要少【解析】选C。自由水含量相对越高,细胞代谢越旺盛,而结合水含量相对越高,抗冻能力越强;老年人细胞中含水量比婴幼儿少。二、细胞中无机盐的生理功能及实验验证1.生理功能功 能举举 例 细细胞内某些复杂杂的化合 物的重要组组成成分如Mg2+是叶绿绿素分子必需的成分, Fe2+是血红红蛋白分子必需的成分参与并维维持生
8、物体的生 命活动动哺乳动动物血液中必须须含有一定的 Ca2+,如果血液中钙盐钙盐 的含量过过低 就会出现现抽搐现现象 维维持生物 体内的平 衡渗透压压 的平衡Na+、Cl-对细对细 胞外液渗透压压起重要 作用,K+则对细则对细 胞内液渗透压压起重 要作用 酸碱平衡 (即pH平衡)人血浆浆中的HCO3-、HPO42-等对对血浆浆 pH的稳稳定起重要作用2.实验验证实验验证 方法(1)对对照组组:植物+完全培养液正常生长长(2)实验组实验组 :【警示钟】(1)无机盐并不都是以离子状态存在,如骨骼中的CaCO3以化合物形式存在。(2)无机盐在细胞中的含量很低,但是其作用非常重要,过多或过少都会影响细
9、胞或生物体的正常生命活动,如植物缺氮或镁时,叶片发黄。【学而后思】(1)夏季人在剧剧烈运动动后需要补补充淡盐盐水,请请分析其中的道理。提示：补充无机盐,以维持机体渗透压平衡。(2)激烈的足球场场上,运动员动员 有时时会出现现下肢肌肉抽搐,这这是什么原因?提示：激烈运动导致血液中钙离子含量降低,从而引发肌肉抽搐。【典例训练训练 2】如图图是一种叶绿绿素分子(左)和血红红蛋白分子(右)的局部结结构简图简图 ,下列说说法不正确的是 ( )A.合成叶绿绿素和血红红蛋白分别别需要镁镁和铁铁B.植物体缺镁镁会影响光合作用C.人体缺铁铁会影响血红红蛋白对对氧的运输输D.Mg和Fe分别别存在于植物和动动物细细
10、胞中【解题关键】解答本题的关键是明确各种无机盐离子在生物体内的功能。【解析】选D。Mg2+是合成叶绿素必需的,叶绿素是光合作用必需的色素;而Fe2+是血红蛋白的组成成分,缺乏就会影响红细胞的功能;Fe和Mg在动物体和植物体细胞中都有。【变变式备选备选 2】下列关于无机盐盐的叙述,错误错误 的是 ( )A.Fe2+是合成血红红蛋白不可缺少的成分B.细细胞中的大多数无机盐盐以化合物的形式存在C.植物缺Mg2+会影响光合作用D.人体内缺少CaCO3会导导致骨质质疏松【解析】选B。选项A,Fe2+是构成血红蛋白的成分;选项B,细胞中大多数的无机盐以离子的形式存在;选项C,Mg2+是构成叶绿素的重要成分
11、,所以缺Mg2+会影响光合作用;选项D,碳酸钙是构成骨骼的重要成分,人若缺少会导致骨质疏松。细细胞中水的存在形式和含量类题类题 目【案例】有机化合物中具有不同的化学基团团,它们对们对 水的亲亲和力不同。易与水结结合的基团团称为亲为亲 水基团团(如-NH2、-COOH、-OH),具有大量亲亲水基团团的一些蛋白质质、淀粉等分子易溶于水;难难与水结结合的基团团称为为疏水基团团,如脂类类分子中的碳氢链氢链 。脂类类分子往往有很长长的碳氢链氢链 ,难难溶于水而聚集在一起。请请回答:(1)等量亲亲水性不同的两种物质质分散在甲、乙两个含有等量水的容器中,如图图所示。容器中的自由水含量甲比乙 。(2)相同质质
12、量的花生种子(含油脂多)和大豆种子(含蛋白质质多),当它们们含水量相同时时,自由水含量较较多的是_种子。(3)以占种子干重的百分比计计算,种子萌发时发时 干燥大豆种子的吸水量比干燥花生种子吸水量_。(4)种子入库库前必须对须对 其干燥处处理,降低种子中的含水量,试试分析原因:a._。b._。(5)各地规规定的入库库粮食的含水量标标准不尽相同,其原因是_。【审题抓准信息快速推断】关键信息推断结论 信 息 1甲、乙两容器中含 等量水,加入等量亲 水性不同的物质,甲 中四个物质分子分 散开,乙中四个物质 分子聚集在一起(1)甲中四个物质分子在水溶液中的表 面积大,乙中四个物质分子在水溶液中 的表面积
13、小; (2)表面积越大,结合的水越多,容器中 剩余的自由水越少;表面积越小,结合的 水越少,容器中剩余的自由水越多 信 息 2花生种子含油脂多, 大豆种子含蛋白质 多,两者质量相同, 含水量相同(1)蛋白质含有大量亲水基团,油脂含有 大量疏水基团; (2)种子中的化合物含疏水基团越多,吸 附水分子数越少,种子中自由水越多;种 子中的化合物含亲水基团越多,吸附水 分子数越多,种子中自由水越少关键信息推断结论信息3干燥大豆、花生种子萌发时的吸水量(1)干燥种子萌发时,需要从外界吸收大量水分;(2)大豆种子中的蛋白质多,含亲水基团多,从外界吸收的水分多;花生种子中油脂多,含疏水基团多,吸收的水分少信
14、息4种子入库前必须对其干燥处理,降低含水量(1)种子干燥处理主要是除去自由水,使自由水含量降低;(2)细胞中自由水比例越高,新陈代谢越旺盛,有机物分解越多【答题规范答案警示失误】(1)少错答：多。错因：不能判断两容器中结合水的多少。(2)花生(3)多(4)a.种子含水量高,呼吸作用强,种子内储存的营养物质因分解而损失过多b.种子含水量高,呼吸作用强,放出热量多,温度增高,种子易发芽、霉变(5)气候不同,特别是温度、湿度不同1.(基础础理论论辨析题题)下列说说法与细细胞内水相符的是( );与细细胞中无机盐盐相符的是( )A.细细胞中含量最多的化合物B.在细细胞中绝绝大多数以离子形式存在C.既能作
15、为为溶剂剂,又能作为为反应应物参与反应应D.组组成复杂杂的化合物E.在代谢谢旺盛的细细胞中含量明显显增多【解析】选A、C、E;B、D。一般来说,水是细胞中含量最多的化合物,在代谢旺盛的细胞中水的含量明显增多,水是细胞内的良好溶剂,并能作为反应物参与反应;无机盐大多以离子形式存在,叶绿素、血红蛋白等复杂化合物中都含有无机盐离子。2.(2013成都高一检测检测 )2013年“世界水日”的宣传传主题题是“水合作”。下列有关生物体内水的叙述,错误错误 的是 ( )A.水在病变细变细 胞中以结结合水和自由水形式存在B.人体衰老细细胞中自由水含量减少,代谢缓谢缓 慢C.蛋白质质在合成过过程中能够产够产 生水D.冬季,植物体内自由水相对对含量增高,以增强植物的抗寒能力【解析】选D。细胞中的水以自由水和结合水两种形式存在;在人体衰老细胞中,自由水减少,导致细胞代谢减慢;蛋白质合成过程中,氨基酸脱水缩合形成多肽;冬季,植物体内自由水含量相对减少,代谢减慢,增强了植物的抗寒能力。3.当细细胞的
