生物必修一第二章第五节.ppt

第5节 细胞中的无机物,自 主 乐 园(学生用书P19) 一、学习目标 1理解水和无机盐在生命活动中的生理功能。 2尝试设计实验，了解无机盐对生物体的重要意义。 二、关键概念 结合水、自由水。,自 主 学 习(学生用书P20),1.细胞中的无机物主要包括_和_，_是细胞中含量最多的化合物，_大多数以_形式存在。 2水在细胞中以_和_两种形式存在，其中_是细胞结构的重要组成成分，_占细胞中水的绝大部分。,水,无机盐,水,无机盐,离子,结合水,自由水,结合水,自由水,3细胞中无机盐的主要功能包括维持_，维持_。 4._等化学元素在细胞内含量丰富，是构成细胞中主要化合物的基础；以碳链为骨架的_等有机化合物，构成细胞的基本框架，_提供了生命活动的主要能源；水和无机盐与其他物质一道共同承担起_重要功能。,细胞和生物体的生命活动,细胞的渗透压和酸碱平衡,C、H、O、N,糖类、脂质、蛋白质和核酸,糖类和脂肪,构建细胞、参与细胞生命活动等,思 维 激 活(学生用书P20) 一、细胞中的水 1生物体内水的含量 (1)含量最多。在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多，一般为60%95%。,(2)不同的生物体内水的含量差别很大。例如，生活在海洋中的水母的身体里水的含量约为97%。 (3)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。 (4)同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌含水79%，血液含水82%。,2正确区分自由水和结合水 水在生物体中有两种存在形态：自由水和结合水。,(1)二者的比较,(2)二者的存在形式及其基本功能的验证 鲜种子放在阳光下暴晒，重量减轻自由水散失。 干种子用水浸泡后仍能萌发失去自由水的种子仍保持其生理活性。 干种子不浸泡则不萌发自由水越多，代谢越旺盛。 干种子放在试管中，用酒精灯加热，则试管壁上有水珠结合水。 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。,二、细胞中的无机盐 1含量 无机盐在细胞内仅占细胞鲜重的1%1.5%。,3无机盐的作用 (1)许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。如：Ca2可以降低骨骼肌的兴奋性，如果血钙过低，可引起抽搐等症状；K可以维持心肌的正常兴奋性，血钾过低，可以导致心律异常等。,(2)无机盐对于维持细胞的酸碱平衡具有重要作用。如果人体血浆pH出现异常，血液中具有缓冲物质，可以调节血浆的pH值。,三、构成细胞的物质基础和组成特点 1物质基础 细胞中的各种化学元素和化合物是构成生命系统的物质基础。 (1)元素基础：C、H、O、N等化学元素是构成细胞中主要化合物的基础。,(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主要能源。 (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。,2组成特点 活细胞中各种化合物的含量和比例处于不断变化之中，但又保持相对稳定。,四、种子入库前为什么要晒干处理？ 对于一个活的细胞而言，自由水含量的多少对于细胞的生命活动有着重要的影响。一般情况下，细胞的生命活动随自由水含量的下降而降低。,植物的一些胚性细胞，如种子，在晒干后自由水几乎尽失的情况下，种子的生命活动基本停止，但胚性细胞的结构不被破坏，细胞还未失去活性，当种子吸水后就能很快恢复生命活动。因为种子的细胞呼吸强度在一定范围内与种子内的自由水含量成正比。如果种子没有晒干，种子细胞呼吸旺盛，,消耗种子中储存的有机物，就会缩短种子的储存寿命；另外，种子因细胞呼吸旺盛提供的能量多，造成种子萌发而出现霉变。如果通过一定的手段(如烘烤)将干种子中的结合水也赶走，胚性细胞的结构就会被破坏，种子也就死亡了。,典 例 剖 析(学生用书P21),题型一 考查水的存在形式,例1：结合下列曲线，下列有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是( ),A曲线可表示人体内自由水与结合水的比值随年龄的变化 B曲线可以表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变化 C曲线可以表示一粒新鲜的玉米种子在萌发过程中，种子内无机盐的相对含量变化 D曲线可以表示人从幼年到成年体内水含量的变化 答案：C,规律技巧：一般来说，细胞内的结合水含量是相对稳定的，但自由水的含量变化较大，衰老的细胞中自由水含量减少，细胞内自由水与结合水的比值也将减小；自由水是细胞内的良好溶剂，细胞内许多化学反应都需要有水的参与，所以细胞内自由水与结合水的比值升高后，代谢增强，细胞呼吸速率加快；,玉米种子在萌发的过程中由于不断从外界环境吸收无机盐，因此无机盐相对含量逐渐增加；人体老化的特征之一就是水的含量减少，幼儿身体内水的含量约为77%，远远高于成年人身体内水的含量。,题型二 考查无机盐的作用 例2：人的红细胞必须生活在含有无机盐为0.9%的血浆中，若将红细胞置于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而丧失输送氧气的功能。这些事实说明( ),A无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用 B无机盐对维持细胞的形态和功能有重要作用 C无机盐离子容易进出细胞 D水分子容易进出细胞 答案：B,规律技巧：人的红细胞生活在血浆中，它生活的液体环境相当于浓度为0.9%的氯化钠溶液，当外界溶液的浓度发生变化时，细胞形态和功能均会随之发生变化。若将红细胞放入浓盐水中，红细胞会失水皱缩，丧失运输氧气功能，反之放入清水中会吸水涨破，也会丧失运输氧气功能。,梯 度 训 练(学生用书P21),基础强化 一、选择题 1细胞内含量最多的化合物和含量最多的有机化合物分别是( ) A无机盐和糖类 B水和核酸 C无机盐和脂质 D水和蛋白质 解析：细胞内含量最多的化合物是水，约占60%95%；但含量最多的有机化合物为蛋白质，含量在干重50%以上。 答案：D,2下列对细胞内自由水的叙述，错误的是( ) A约占细胞内水分的95.5% B与蛋白质等物质相结合 C能够流动和易于挥发 D在细胞中起溶剂作用 解析：与蛋白质、脂质、糖类等物质相结合的水为结合水。 答案：B,3血红蛋白和叶绿素所含的无机盐离子分别是( ) ACa2和Mg2 BFe2和Mg2 CFe3和Na DCa2和Na 解析：Fe2是血红蛋白的成分，所以缺Fe2会患缺铁性贫血，Mg2是叶绿素的成分，所以植物体缺镁会影响光合作用。 答案：B,4酷暑季节，室外作业的工人应多喝( ) A盐汽水 B碳酸型饮料 C蛋白质饮料 D纯净水 答案：A,解析：汗液的主要成分是水，还含有无机盐(如氯化钠)和尿素等物质。酷暑季节，室外作业的工人出汗多，水、无机盐被排出，造成体内水、无机盐的含量减少。失水过多，会造成脱水，危及生命。生物体内的无机盐离子，必需保持一定的比例，这对维持细胞内的渗透压和酸碱平衡非常重要，这是生物体进行正常生命活动所必须的。出汗后，除补充水分外，还应补充无机盐，应喝盐汽水。,5足球比赛中，特别是一场比赛的最后阶段，少数运动员下肢肌肉发生抽搐。这是由于随着大量出汗而向体外排出过量的( ) A水 B钠盐 C钙盐 D尿素 解析：血钙过低会有肌肉抽搐现象。 答案：C,6一种生活在干木材中的囊虫，其细胞中水的存在形式是( ) A结合水 B自由水 C结晶水 D自由水和结合水 解析：在生物体中，水的存在形式有两种即自由水和结合水，并且结合水约占总水量的4.5%左右，与它所生活场所无关。 答案：D,7生物体内可以把物质运送到各个细胞，并把废物运送到有关器官排出体外的物质是( ) A载体 B无机离子 C自由水 D结合水 解析：自由水有参与化学反应、运输营养物质及代谢废物、作为细胞内的良好溶剂等作用。 答案：C,8(2009四川成都)在探索外星球是否存在生命的过程中，科学家始终把寻找水作为最关键的环节。水在生命中的意义表现为( ) A水是细胞鲜重中含量最多的化合物 B水在生物体内可以流动 C能与蛋白质结合，体现生命活动现象 D生化反应必须在水中进行 解析：水与生命有必然的联系，因为生物体生命活动中的化学反应必须在水中进行。 答案：D,9萌发的种子，细胞内代谢活动旺盛；干燥的种子，细胞内代谢活动缓慢。这说明( ) A水是细胞代谢活动的产物 B自由水是细胞代谢活动的必要条件 C水是构成细胞的主要成分 D以上三项都正确 解析：萌发的种子与干燥种子相比自由水的含量不同，而自由水越多，代谢越旺盛。 答案：B,10(2009江苏南京)在炎热的夏季，植物常常出现萎蔫的现象。植物萎蔫时失去的是( ) A结合水 B自由水 C无机盐 D钾离子 解析：在炎热环境中，植物由蒸腾散失的水分主要是自由水。 答案：B,二、非选择题 11钙是一种常见的元素，它普遍存在于非生物界的土壤、岩石、矿石中，也普遍存在于生物界的各种生物体内。在人体内，几乎所有的细胞都需钙，成年人每天约需摄取800 mg才能满足生命活动的需要。以下是与钙密切相关的一些生物或化学问题，请分析回答：,(1)钙在人体内属于_(大量、微量)元素，含有最多的组织是_。 (2)人体内钙的形式主要是_。 ACaCl2 BCaSO4 CCa(OH)2 DCaCO3,大量,骨组织,D,(3)人体进行剧烈运动时，会导致血液中钙的含量降低，而出现_现象。 (4)儿童、成年人、老年人缺钙引起的病症是不同的，他们分别是_、_、_。缺钙的病人，通过补钙可以缓解病情，下列补钙的途径不可行的有_。 A多饮用未经软化的硬水 B适当摄入相关的补钙的药物 C适当饮用低浓度的石灰水 D多饮用含钙高的食物 E适当摄入CaCO3粉末,抽搐,佝偻病,软骨病,骨质疏松症,A、C、E,12水是生命之源，也是细胞内各种化学反应的介质，在细胞中有两种存在形式，即自由水和结合水。在植物细胞中自由水的相对变化是与生命活动相适应的，请回答下列有关问题：,(1)农民将新收获的种子放在场院晒，是为了除去部分_，然后再将其储存，这样做有两个目的，一是防止水分过多而霉变；二是可降低种子的_作用，从而减少有机物的消耗，这说明_水多代谢旺盛。,自由水,呼吸,自由,(2)如果将晒过的种子再用火烘烤，失去的是_水。 (3)血液凝固时_水转变成_水，说明自由水和结合水可以相互转化。,结合,自由,结合,能力提升 一、选择题 12005年1月，天文界开始探测“土卫六”星球上是否有生命，把这次计划称为“惠更斯行动”。其中，此星球上是否有水被列为判断是否有生命的前提。水在生物体中的主要作用是( ),参与新陈代谢 参与营养物质、代谢废物的运输 良好的溶剂 储存能量 A B C D 解析：水不能储存能量，储能物质为淀粉、糖原和脂肪。 答案：D,2已知Mn是许多酶的活化剂，例如能激活硝酸还原酶。缺Mn的植物就无法利用硝酸盐，这说明无机盐离子( ) A对维持细胞的形态和功能有重要作用 B对维持生物体的生命活动有重要作用 C对维持细胞的酸碱平衡有重要作用 D对调节细胞内的渗透压有重要作用 答案：B,解析：考查某些无机盐离子的生理作用。Mn能够激活硝酸还原酶，使硝酸发生化学变化后，才能被植物体利用。这说明Mn对于维持生物体的生命活动有重要作用，而不是无机盐的其它三项生理作用。解此题的关键是理解题干中无机盐离子的作用。,3现有含水量10%、12%、14%、16%的小麦分别贮存于条件相同的四个粮仓中，在贮存的过程中，有机物损耗最少的是( ) A B C D 解析：种子含水量越少，新陈代谢越慢，呼吸越慢，有机物消耗越少。 答案：A,4表1所示为几种不同生物体中水分的含量；表2所示为人体中几种不同器官或组织中水分的含量。 表1,表2,从表中的数据分析，下列说法错误的是( ) A构成生物体的成分中水的含量最多 B生物体的含水量与生物的生活环境密切相关 C代谢旺盛的组织器官含水量较高 D组织器官的形态结构差异与水的存在形式无关,答案：D,解析：在生物体构成中，含水量一般会达到6095%，为各种成分中最多的，一般来说，水的含量是水生生物大于陆生生物，水母含水量可达97%，同种生物，不同生长阶段含水量不同，幼儿身体含水量远高于成年人，幼嫩植物组织器官比老熟部分含水量更多。生物体中自由水比例越高，代谢活动越活跃。,5下列植物细胞中结合水的相对含量最大的是( ) A休眠的蚕豆子叶细胞 B玉米的胚乳细胞 C洋葱根尖分生区的细胞 D成熟柑橘的果肉细胞 解析：自由水相对较多新陈代谢旺盛，结合水相对较多新陈代谢弱，休眠的种子新陈代谢很弱，所以结合水相对含量大。 答案：A,二、非选择题 6有机化合物中具有不同的化学基团，它们对水的亲和力不同。易与水结合的基团称为亲水基团(如NH2、COOH、OH)，具有大量亲水基团的一些蛋白质、淀粉等分子易溶于水；难与水结合的基团称为疏水基团，如脂类分子中的碳氢链。脂质分子往往有很长的碳氢链，难溶于水而聚集在一起。请回答：,(1)等量亲水性不同的两种物质分散在甲、乙两个含有等量水的容器中，如下图所示。容器的自由水量甲比乙_。,少,(2)相同质量的花生种子(含油脂多)和大豆种子(含蛋白质多)，当它们含水量相同时，自由水含量较多的是_种子。 (3)以占种子干重的百分比计算，种子