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1、第2章 组成细胞的分子,第5节 细胞中的无机物,基础梳理,基础梳理,1.含量：最多，约占细胞鲜重的_。 2.存在形式 结合水：与细胞内其他物质相结合的水； 自由水：以_形式存在，可以自由流动的水。 3.功能 结合水：细胞结构的组成成分，约占细胞内全部水分的4.5%。,60%95%,游离,自由水： （1）细胞内的良好_； （2）参与细胞内的许多生化反应； （3）为细胞提供液体环境； （4）运送_； （5）维持细胞的_。,营养物质和代谢废物,溶剂,正常形态,特别说明： 自由水和结合水的存在形式及其功能的验证： (1)鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻 自由水散失。 (2)干种子用水浸泡后仍能萌发 失去
2、自由水的种子仍保持其生理活性。 (3)干种子不浸泡则不萌发 自由水越少，代谢越缓慢。 (4)干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠 失去结合水。 (5)失去结合水的种子浸泡后不萌发 失去结合水的细胞失去生理活性。,归纳整合,一、细胞中的水 1.细胞中的水分为自由水与结合水 结合水在细胞内与其他物质相结合，含量比较稳定，不易散失，一般吸附在大分子物质上，如淀粉、蛋白质和纤维素分子表面，结合水含量的高低与植物的抗逆性呈正相关。,自由水在细胞中的含量较多，变动幅度也较大。自由水提供代谢的液态环境，完成体内的物质运输，有时本身也参与代谢反应，因而自由水能促使代谢正常进行。失去自由水，细胞仍保持
3、活性，但代谢强度很低。晒干的种子仍然保持其活性，但再加热失去结合水后，则永远不能萌发。,自由水易流动、易蒸发，是细胞中良好的溶剂，自由水含量的高低与生物新陈代谢的强度呈正相关。通常说除去细胞内的水分主要指去掉自由水，主要采用晒干的办法，若要除去结合水，通常采用烘烤、燃烧的方法，这则造成细胞的化合物及细胞的结构的破坏。,2.结合水与自由水的相互转变 自由水 结合水 3.水的含量 （1）不同的生物体内水的含量差别很大。例如，生物体的含水量一般为60%95%，而生活在海洋中的水母的身体里水的含量约为97%。 （2）同一生物体不同的生长发育阶段水的含量不同。幼儿时期成年时期；幼嫩部分成熟部分。,温度升
4、高,温度降低,4.水分含量与新陈代谢、生物抗性的关系 细胞中自由水结合水的比值越大，生物的新陈代谢越旺盛，其抗性越小；若该比值越小，生物新陈代谢越缓慢，其抗性越大。,二、生物体内水分的产生与利用,跟踪训练,1.（双选） （2009年汕头二模）水在生物体及细胞内生命活动中有着非常重要的生理功能，下列有关叙述中正确的是（ ） A.代谢活动的强弱与细胞内自由水和结合水的比值无关 B.线粒体、核糖体、中心体等在其活动中都可以产生水 C.糖类、蛋白质、脂肪在彻底氧化分解过程中都产生水 D.水分和无机盐在人体内的平衡有利于保持内环境稳态,解析：代谢活动越强，细胞内自由水和结合水的比值越大。中心体活动中不产
5、生水。糖类、蛋白质、脂肪在彻底氧化分解过程中都产生水。水分和无机盐在人体内的平衡有利于保持内环境稳态。 答案：CD,2. （2010年广雅中学模拟）关于水在人体内的生理作用，下列叙述正确的是（ ） A.膝跳反射的兴奋传导离不开水 B.基因表达的翻译过程没有水生成 C.用于留种的晒干种子中不含自由水 D.结合水的比例越大，人体细胞的代谢活动越旺盛,解析：基因表达的翻译过程中，氨基酸通过脱水缩合反应形成肽链，其过程有水产生； 用于留种的晒干种子中含自由水，只是比例较小；结合水的比例越大，人体细胞的代谢活动越缓慢；膝跳反射的兴奋传导离不开水。故答案选A。答案 ：A,基础梳理,1.存在形式：主要以_存
6、在。 2.功能 （1）细胞的重要组成成分； （2）维持细胞和生物体的_； （3）维持细胞内_。,渗透压和酸碱平衡,离子形式,生命活动,归纳整合,细胞中的无机盐 1.细胞中无机盐的存在形式：细胞中的无机盐大多数以离子状态存在，如Na、K、Ca2+、Fe2+、Fe3+、Cl、SO24、PO34等。溶解在细胞中的各种无机盐具有一定的总浓度，如人体体液浓度为0.9%，蛙的体液浓度为0.65%，这对于维持细胞的渗透压，使细胞保持一定的形态具有重要的作用，过高或过低都会导致细胞因吸水或失水使其形态发生变化。,生物体内还存在着许多缓冲系统，其中最重要的是H2CO3和HCO3组成的一组，其次是HPO42和H2
7、PO4组成的一组，它们对于加入的酸或碱都具有中和作用，使体液的pH不会有较大的改变，因此对于维持细胞的酸碱平衡具有重要作用。,2.细胞中无机盐的功能 （1）是细胞和生物体的重要组成成分； （2）维持细胞和生物体的生命活动； （3）维持细胞的渗透压； （4）维持细胞的酸碱平衡。,跟踪训练,1. (2010年华师附中月考)植物从土壤中吸收并运输到叶肉细胞的氮和磷，主要用于合成（ ） 淀粉葡萄糖脂肪磷脂蛋白质核酸 A. B. C. D.,解析：联系构成细胞的化合物及其组成元素。矿质元素氮和磷被植物吸收后随水分运输到茎和叶，氮主要用于合成蛋白质和核酸，而磷主要用于合成核酸和磷脂。 答案：C,2. （2
8、009年湛江一中模拟）下列与无机盐的功能无关的是（ ） A.是某些重要的复杂化合物的组成成分 B.维持细胞的形态和功能 C.维持生物体的生命活动 D.是细胞中的能源物质之一,解析：无机盐对组织和细胞的结构是很重要的，体液中的无机盐离子调节细胞膜的通透性，控制水分的进出，维持正常渗透压和酸碱平衡，参与神经活动和肌肉收缩等，还可以作为多种复杂化合物的组成部分，参与重要的生理活动。 答案：D,热点聚焦,（2009年广东六校联考）下列有关水的叙述中，错误的是（ ） 参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 生物体内的化学反应离不开水 水是细胞结构的组成成分之一 人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水 自
9、由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大 不同细胞内自由水与结合水的比例相差不大 A. B. C. D.,解析：生物体细胞内水以两种形式存在，即自由水、结合水，结合水是细胞结构的重要组成成分；自由水在细胞中以游离形式存在，可以自由流动，是细胞内的良好溶剂，运输各种营养物质和代谢废物，为生物体内的生化反应提供介质，许多生化代谢必须有水的参与。不同生活环境、生活状态下的细胞含水量是不同的。细胞内自由水与结合水比例越大，其新陈代谢越旺盛，反之越弱。 答案：C,名师点睛：本题综合考查生物体内水分的存在形式、自由水和结合水的生理作用、不同细胞内水的存在形式的差异性等。因此，细胞必需生活在适宜浓度的液体
10、环境中才能正常进行各种生命活动。在学习过程中要注意水的存在形式和作用。,热点训练,（2009年陈经纶中学模拟）下列叙述中最符合自由水生理功能的是（ ） A.作为溶剂，只能使无机盐成为离子状态 B.溶解、运输营养物质和废物 C.与细胞内其他化合物结合 D.细胞结构的组成成分,解析：C、D所描述的是结合水的功能，而作为溶剂，自由水可以溶解多种物质。 答案：B,课时作业,1. （2010年镇江一中模拟）设细胞中自由水/结合水为A，则大白菜内侧叶子A1与外侧叶子A2的大小（ ） AA1 A2 BA1= A2 CA1 A2 D不能判断,解析：内侧叶子是新叶，代谢旺盛，自由水含量较多。 答案：A,2. （
11、2009年北京四中月考）三农问题成为今年所关注的热点之一。农科院研究员在指导农民生产的过程中发现一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块进行田间实验。除施肥不同外，其他田间处理措施相同，实验结果如下表：,从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是（ ） AK BN CP DS,解析：从表中可看出地块2施加钾肥后的增产最显著。 答案：A,3（2010年惠州八中模拟）微量元素在生物体内含量虽然很少，却是维持正常生命活动不可缺少的。这可通过下面的哪一实例得到证实（ ） .缺Mg时叶片变黄 .油菜缺时只开花不结果 .动物
12、血液中钙盐的含量太低会抽搐 .缺会影响ATP的合成,解析：B与花粉管的生长有关，Mg、Ca、P属于大量元素。答案：B,4（2009年东莞中学模拟）为确定某种元素是否为植物必需，用缺少该元素的“完全培养液”进行培养，应该（ ） A以土壤为基质盆栽，加上述营养液 B大田种植，浇上述营养液 C以沙土为基质，加上述营养液 D只用上述营养液，不用基质,解析：溶液培养法是指在人工配制的营养液中，除去或加入某一矿质元素，然后观察植物在营养液中生长发育的状况，土壤、沙土等基质中可能会含有所要研究的元素，会影响实验结果。 答案：D,5（2009年深圳实验中学模拟）下列广告语在科学性上没有错误的是（ ） A没有水
13、就没有生命 B这种饮料不含任何化学物质 C这种纯净水绝对纯净，其中不含任何离子 D这种口服液含有丰富的N、P、Zn等微量元素,解析：纯净水也存在H+、OH-离子；N、P在生物体内属于大量元素。 答案：A,6（2010年绍兴一中模拟）对下列有关化合物的叙述，正确的是（ ） A生命活动只由蛋白质调节 B糖类是植物细胞的直接能源物质 C干种子因自由水含量少而不能萌发 D生物的遗传物质是DNA,解析：干种子自由水含量少，但仍是活的种子，干种子要在大量吸水后才能萌发。 答案：C,7.（2010年广铁一中模拟，改编）下列关于生物体内水的描述，错误的是（ ） A.幼小的生物体内自由水与结合水的比值越小时，代
14、谢越活跃 B.自由水是良好的溶剂，是各种代谢活动的介质 C.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% D.心肌坚韧、血液液态，但含水量相差无几，原因是心肌内全是结合水,解析：结合水在细胞中与其他化合物相结合，含量较稳定，一般维持在4.5%左右；自由水在细胞中以游离的形式存在，可以自由流动，是细胞内良好的溶剂，各种化学反应的介质，养料与废物的运送工具；细胞内自由水越多，细胞代谢越旺盛；不同器官含水量及自由水与结合水的比例有所不同，血液主要含有自由水故呈现液态，心肌内主要含结合水故较为坚韧。 答案：AD,8（2010年扬州中学模拟，改编）下列关于细胞中的无机盐的叙述，正确的是（
15、） A在细胞中无机盐主要以分子状态存在 B不可以与蛋白质结合形成结合蛋白 C有的游离在水中维持细胞的渗透压和pH D有的可与脂质结合形成类脂,解析：在细胞中无机盐主要以离子状态存在。有的可以与蛋白质结合形成结合蛋白。 答案：CD,9.科学实验表明：生命活动旺盛的细胞，自由水/结合水的比值增大，而处于休眠状态的细胞自由水/结合水的比值减小。请分析回答下列问题： （1）自由水以 的形式存在于细胞的 和液泡等部位。随着发育期的不同和细胞种类的不同而有很大的差异，自由水占细胞鲜重的绝大部分，是细胞的良好 ,有利于物质的 ，有利于 的顺利进行，所以生命活动旺盛的细胞自由水的含量就 。,（2）干种子内含的主要是 水，抗旱性强的植物结合水的含量 ，处于休眠状态的细胞，自由水含量 。 （3）结合水和自由水是可以 的。,解析：结合水是指在细胞内与其他物质结合在一起的水，所有这些水不能溶解其他物质，较难流动。即使干燥的成熟种子也保持约25%左右的水即结合水，这时生理活性降到最低程度，但基本结构还可以
