2017 2018高中生物北师大版必修一课件第2章第2节组成细胞的无机物

1、第2章 第2节 组成细胞的无机物 知识点一 理解 教材新知 知识点二 考向一 把握 热点考向 考向二 应用 创新演练 第第2节节组成细胞的无机物组成细胞的无机物 1. 一般说来，水在细胞中的含量是最多一般说来，水在细胞中的含量是最多 的；生物体的一切生命活动都离不开的；生物体的一切生命活动都离不开 水，水是生命的第一要素。水，水是生命的第一要素。 2在不同种类的生物体中，水的含量差在不同种类的生物体中，水的含量差 别比较大。别比较大。 3自由水与结合水是细胞内水的两种存自由水与结合水是细胞内水的两种存 在形式。在形式。 4水是生命活动中各种化学反应的理想介质。水是生命活动中各种化学反应的理想介

2、质。 5细胞中的无机盐大多以离子状态存在，虽然含量很少，但细胞中的无机盐大多以离子状态存在，虽然含量很少，但 有多方面的重要作用。有多方面的重要作用。 水水 自读教材自读教材夯基础夯基础 1水的含量水的含量 (1)水在细胞的各种化学成分中含量水在细胞的各种化学成分中含量 最多最多 。 (2)生物种类不同，含水量生物种类不同，含水量 不同不同 。 (3)生物体在不同的生长发育期，含水量生物体在不同的生长发育期，含水量不同不同 。 2水的存在形式与生理作用水的存在形式与生理作用 存在存在形式形式 自由水自由水 游离游离 结合水结合水 细胞内的其他物细胞内的其他物与与_ 质质 细胞中绝大部分的水以细

3、胞中绝大部分的水以_的的含义含义 形式存在，可以自由流动形式存在，可以自由流动 _相结合的水相结合的水 含量含量 约占细胞内全部水分的约占细胞内全部水分的95.5% 良好溶剂良好溶剂 约占细胞内全部水分约占细胞内全部水分的的4.5% 细胞内的细胞内的_ 生物化学反应生物化学反应 参与许多参与许多_ 为细胞提供液体环境为细胞提供液体环境 是细胞结构的重要组是细胞结构的重要组功能功能 营养物质营养物质 运送运送_和代谢废物和代谢废物 成成分成成分 比热大比热大 水水_有利于细胞的温度有利于细胞的温度 保持相对稳定保持相对稳定 跟随名师跟随名师解疑难解疑难 1自由水与结合水的相互转化自由水与结合水的

4、相互转化 降温降温(1)转化条件：一般与温度有关系，如自由水转化条件：一般与温度有关系，如自由水结合水。结合水。 升温升温(2)转化实例：转化实例： 烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。 水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。 2自由水与结合水含量对细胞的影响及实例自由水与结合水含量对细胞的影响及实例 (1)自由水与结合水的相对含量决定细胞的代谢强弱。自由水与结合水的相对含量决定细胞的代谢强弱。自由水自由水比例越高，细胞代谢越旺盛；结合水比例越高，细胞的抗寒、抗比例越高，细胞代谢越旺盛；结合水比例

5、越高，细胞的抗寒、抗旱、抗热性能越高。旱、抗热性能越高。 (2)细胞中两种形式水含量不同，可以影响到器官的形态特细胞中两种形式水含量不同，可以影响到器官的形态特点，如心肌和血液含水量相当，但心肌中结合水含量相对较高，点，如心肌和血液含水量相当，但心肌中结合水含量相对较高，血液中自由水含量相对较高。血液中自由水含量相对较高。 (3)根据自由水与结合水的含量对代谢的影响，根据自由水与结合水的含量对代谢的影响，在生产中有如在生产中有如下应用：下应用： 种子贮存前，种子贮存前， 晒干是为了减少自由水含量，晒干是为了减少自由水含量，降低代谢速率，降低代谢速率，以延长寿命。以延长寿命。 越冬作物减少灌溉，

6、可提高作物对低温的抗性。越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。 关键一点关键一点 (1)经研究发现细胞原生质中的许多基团，如羧基、羟基、经研究发现细胞原生质中的许多基团，如羧基、羟基、酮基、氨基等都可与水以氢键结合，形成结合水，从而使原生酮基、氨基等都可与水以氢键结合，形成结合水，从而使原生质保持胶体状态。能与水结合的物质称为亲水性物质，蛋白质质保持胶体状态。能与水结合的物质称为亲水性物质，蛋白质就是一种重要的亲水性物质。就是一种重要的亲水性物质。 (2)自由水之所以是良好的溶剂，是因为水分子具有极性。自由水之所以是良好的溶剂，是因为水分子具有极性。水的比热较大，因此还是生物保持体温稳定的

7、重要物质。水的比热较大，因此还是生物保持体温稳定的重要物质。 甘蔗吃起来特别甜，甘蔗吃起来特别甜，甘蔗的细胞中含量最多的物质是甘蔗的细胞中含量最多的物质是(A蔗糖蔗糖 B脂质脂质 C麦芽糖麦芽糖 D水水 解析：解析：一般说来，在细胞中占鲜重最多的成分是水，大约一般说来，在细胞中占鲜重最多的成分是水，大约占细胞鲜重的占细胞鲜重的60%95%。 答案：答案：D ) 1 2生物新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物体内的结合水与自由生物新陈代谢旺盛、生长迅速时，生物体内的结合水与自由 水的比值水的比值 ( A升高升高 B下降下降 C不变不变 D变化与此无关变化与此无关 解析：解析：自由水在细胞中的含量较多，

8、变动幅度也较大，一般自由水在细胞中的含量较多，变动幅度也较大，一般而言，生命活动旺盛的程度与自由水的含量呈正相关。生命而言，生命活动旺盛的程度与自由水的含量呈正相关。生命活动越旺盛，自由水含量也就越多；反之，则越少。活动越旺盛，自由水含量也就越多；反之，则越少。 答案：答案：B ) 无无 机机 盐盐 自读教材自读教材夯基础夯基础 (1)含量：仅占细胞鲜重的含量：仅占细胞鲜重的 1% 1.5% 。 (2)存在形式：细胞中大多数无机盐以存在形式：细胞中大多数无机盐以 离子离子 的形式存在。的形式存在。 (3)功能：维持细胞和的功能：维持细胞和的 渗透压渗透压 、酸碱平衡，组成细胞内某、酸碱平衡，组

9、成细胞内某些复杂化合物，对酶具有活化与调节作用等。些复杂化合物，对酶具有活化与调节作用等。 跟随名师跟随名师解疑难解疑难 1无机盐的存在形式无机盐的存在形式 大多数无机盐以离子的状态存在，如大多数无机盐以离子的状态存在，如Na、K、Ca、Fe、Cl222、SO4等。等。 2无机盐的生理功能无机盐的生理功能 (1)是某些重要化合物的组成成分：是某些重要化合物的组成成分： Mg是叶绿素分子必需的成分。是叶绿素分子必需的成分。 Fe是血红蛋白的主要成分。是血红蛋白的主要成分。 碳酸钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分。碳酸钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分。 3PO4是合成磷脂、核苷酸的原料。是合

10、成磷脂、核苷酸的原料。 22(2)维持正常的生命活动：维持正常的生命活动： 维持细胞的正常功能：如钙可调节肌肉收缩和血液凝维持细胞的正常功能：如钙可调节肌肉收缩和血液凝固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。固，血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。 维持细胞的形态和功能：维持细胞的形态和功能：如红细胞在质量分数为如红细胞在质量分数为9%的的NaCl溶液中失水皱缩，失去输送氧的功能。溶液中失水皱缩，失去输送氧的功能。 (3)维持生物体内的平衡：维持生物体内的平衡： 渗透压的平衡：渗透压的平衡：Na、Cl对细胞外液渗透压起重要作对细胞外液渗透压起重要作用，用，K则对细胞内液渗透压起决定

11、作用。则对细胞内液渗透压起决定作用。 酸碱平衡酸碱平衡(即即pH平衡平衡)： 如人血浆中如人血浆中2HCO3、HPO4等，等，对外界不同对外界不同pH溶液具有一定的缓冲能力。溶液具有一定的缓冲能力。 关键一点关键一点 无机盐在细胞中的含量虽然很低，无机盐在细胞中的含量虽然很低， 但是其作但是其作用非常重要，过多或过少都会影响细胞或生物体正常的生命用非常重要，过多或过少都会影响细胞或生物体正常的生命活动，从而使生物体表现出特定的症状。活动，从而使生物体表现出特定的症状。 3“”乳酸亚铁口服液可以有效地治疗人类缺铁性贫血症，乳酸亚铁口服液可以有效地治疗人类缺铁性贫血症， 这是因为其中的这是因为其中

12、的Fe2进入人体后能进入人体后能 A调节血液的酸碱平衡调节血液的酸碱平衡 B调节血液的渗透压调节血液的渗透压 C构成红细胞中的血红蛋白构成红细胞中的血红蛋白 D促进更多红细胞的产生促进更多红细胞的产生 解析：解析：铁是合成血红蛋白的必需元素，缺铁就会使血红铁是合成血红蛋白的必需元素，缺铁就会使血红蛋白的含量减少，导致贫血。蛋白的含量减少，导致贫血。 答案：答案：C ( ) 4在患急性肠炎时，要及时注射生理盐水；不慎受伤后，要用在患急性肠炎时，要及时注射生理盐水；不慎受伤后，要用 0.9%的盐水清洁伤口；在高温作业时，要喝淡盐水。以下各的盐水清洁伤口；在高温作业时，要喝淡盐水。以下各项中属于以上

13、三种做法的主要原因依次是项中属于以上三种做法的主要原因依次是 ( ) 消毒消毒 维持水分代谢平衡维持水分代谢平衡 维持无机盐代谢的平衡维持无机盐代谢的平衡 降温降温 是细胞的等渗溶液并有清洁作用是细胞的等渗溶液并有清洁作用 A C B D 解析：解析：肠炎病人肠道吸收功能下降，不及时补充水分会造成肠炎病人肠道吸收功能下降，不及时补充水分会造成脱水，所以给肠炎病人注射生理盐水的目的是维持水分代谢脱水，所以给肠炎病人注射生理盐水的目的是维持水分代谢平衡。受外伤后用平衡。受外伤后用0.9%生理盐水清洗伤口，是因为生理盐水清洗伤口，是因为0.9%的的生理盐水是细胞的等渗溶液，且具有清洁作用，能维持细胞

14、生理盐水是细胞的等渗溶液，且具有清洁作用，能维持细胞的正常形态。高温作业要喝淡盐水是为了补充因高温出汗过的正常形态。高温作业要喝淡盐水是为了补充因高温出汗过多而丢失的盐分。多而丢失的盐分。 答案：答案：C 水及其生理作用水及其生理作用 例例 1 水是生命的源泉，人体中水的含量约占水是生命的源泉，人体中水的含量约占65%。下列有。下列有关水的叙述，关水的叙述，错误的是错误的是 ( ) A参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水 B结合水是构成细胞结构的组成成分之一结合水是构成细胞结构的组成成分之一 C心肌中含水量约为心肌中含水量约为79%，具有很强的韧性；具有

15、很强的韧性；而血液中含水而血液中含水量约为量约为83%，却是流动状态，原因是前者只含结合水，后者只含，却是流动状态，原因是前者只含结合水，后者只含自由水自由水 D细胞中自由水与结合水的比例影响新陈代谢的强弱细胞中自由水与结合水的比例影响新陈代谢的强弱 解析解析 细胞内的水分为自由水和结合水两种形式。自由细胞内的水分为自由水和结合水两种形式。自由水能够自由流动，是良好的溶剂，可以运输营养物质和代谢废水能够自由流动，是良好的溶剂，可以运输营养物质和代谢废物。结合水是细胞结构的重要组成成分。细胞内自由水与结合物。结合水是细胞结构的重要组成成分。细胞内自由水与结合水的相对含量既能影响到细胞的形态，又能

16、影响到新陈代谢的水的相对含量既能影响到细胞的形态，又能影响到新陈代谢的强弱。心肌和血液中都既有自由水又有结合水，只是前者结合强弱。心肌和血液中都既有自由水又有结合水，只是前者结合水比例高，后者自由水比例高。水比例高，后者自由水比例高。 答案答案 C 规律方法规律方法 自由水和结合水在细胞内存在状态不同，有不同的自由水和结合水在细胞内存在状态不同，有不同的生理作用，对生命活动都有重要意义，必不可少。分析有关水的生理作用，对生命活动都有重要意义，必不可少。分析有关水的问题时需要区分的是在不同细胞中，自由水和结合水的比例。问题时需要区分的是在不同细胞中，自由水和结合水的比例。 1农民在水稻收获后要将

17、种子晒干，而在播种前又要浸种，农民在水稻收获后要将种子晒干，而在播种前又要浸种， 这主要是因为这主要是因为 ( ) A自由水含量影响新陈代谢的强弱自由水含量影响新陈代谢的强弱 B结合水是细胞的组成部分结合水是细胞的组成部分 C水是光合作用的重要原料水是光合作用的重要原料 D水是呼吸作用的重要原料水是呼吸作用的重要原料 解析：解析：种子晒干而散失的水分是自由水，干种子因自由水含量种子晒干而散失的水分是自由水，干种子因自由水含量降低而处于休眠状态；浸种后，种子的自由水含量增加，代谢降低而处于休眠状态；浸种后，种子的自由水含量增加，代谢增强，开始萌发。增强，开始萌发。 答案：答案：A 无机盐及其生理

18、作用无机盐及其生理作用 例例 2 铁是合成人体血红蛋白不可缺少的成分，铁是合成人体血红蛋白不可缺少的成分， 人体缺铁可人体缺铁可引起贫血症。食物中的铁一般是有机铁，人体只能吸收利用其中引起贫血症。食物中的铁一般是有机铁，人体只能吸收利用其中的的10%左右，铁锅中却含有容易被人体吸收利用的无机铁，用铁左右，铁锅中却含有容易被人体吸收利用的无机铁，用铁锅烧菜，锅烧菜，对防治缺铁性贫血大有好处。对防治缺铁性贫血大有好处。钙在人体内的总量达钙在人体内的总量达1 300 g，其中，其中99%存在于骨骼中，一旦离子化钙在血浆中的浓度明显存在于骨骼中，一旦离子化钙在血浆中的浓度明显下降，神经肌肉兴奋性会大大

19、增加，出现手足抽搐症；相反，血下降，神经肌肉兴奋性会大大增加，出现手足抽搐症；相反，血钙过高会引起心跳呼吸衰竭。钙过高会引起心跳呼吸衰竭。 (1)贫血症患者血液运输贫血症患者血液运输_的能力低。的能力低。 一般的贫血症患一般的贫血症患者除要补充铁以外，还应多吃一些含者除要补充铁以外，还应多吃一些含_丰富的食物。丰富的食物。 (2)人体中含钙最多的是人体中含钙最多的是 ( ) A肌肉肌肉 C上皮组织上皮组织 B骨组织骨组织 D神经组织神经组织 (3)人在长跑后，人在长跑后，因流汗过多常出现抽搐现象，因流汗过多常出现抽搐现象，这是因为身体这是因为身体中中_含量太低含量太低( ) AK CCa 2B

20、Na DMg 2(4)由上述铁、由上述铁、钙在人体中的作用，钙在人体中的作用，说明无机盐在生物体内有说明无机盐在生物体内有哪些重要作用？哪些重要作用？ 解析解析 本题以铁、钙为具体实例，形象地展示了无机盐对人本题以铁、钙为具体实例，形象地展示了无机盐对人体生命活动的重要作用。体生命活动的重要作用。 铁是构成血红蛋白的必要成分，铁是构成血红蛋白的必要成分，由此说明，由此说明，有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分；有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分；钙能够降低钙能够降低肌肉细胞的兴奋性，肌肉细胞的兴奋性，血钙过高会出现肌无力，血钙过高会出现肌无力，过低会出现抽搐，过低会出现抽

21、搐，说说明无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用。明无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用。 答案答案 (1)O2 蛋白质蛋白质 (2)B (3)C (4)有些无机盐是有些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分；有些无机盐对维持细胞内某些复杂化合物的重要组成成分；有些无机盐对维持生物体的生命活动有重要作用。生物体的生命活动有重要作用。(或是某些复杂化合物的重要或是某些复杂化合物的重要组成成分；维持细胞的形态；维持细胞正常的生理功能；组成成分；维持细胞的形态；维持细胞正常的生理功能；调节细胞内的酸碱度和渗透压。调节细胞内的酸碱度和渗透压。) 2人的红细胞必须生活在人的红细胞必须生活在0.9%

22、的的NaCl溶液中，若将红细胞溶液中，若将红细胞 置于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而失去输送氧气置于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而失去输送氧气的功能。这一事实说明的功能。这一事实说明 ( ) A无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用 B无机盐对于维持细胞的渗透压有重要作用无机盐对于维持细胞的渗透压有重要作用 C无机盐离子容易进出细胞无机盐离子容易进出细胞 D水分子容易进出细胞水分子容易进出细胞 解析：解析：0.9%的的NaCl溶液浓度与血浆中无机盐浓度相同，所以红溶液浓度与血浆中无机盐浓度相同，所以红细胞放在这种环境中细胞的渗透压能保持平衡。如果将

23、红细胞放细胞放在这种环境中细胞的渗透压能保持平衡。如果将红细胞放在浓盐水中，红细胞会因失水而皱缩。如果放在清水中，红细胞在浓盐水中，红细胞会因失水而皱缩。如果放在清水中，红细胞因吸水而胀破，造成溶血现象。这一事实说明无机盐对维持细胞因吸水而胀破，造成溶血现象。这一事实说明无机盐对维持细胞的渗透压有重要作用。的渗透压有重要作用。 答案：答案：B 1.自由水自由水/结合水与代谢强度的关系。结合水与代谢强度的关系。 2.探究某种无机盐是否是植物生命活动所探究某种无机盐是否是植物生命活动所 必需的。必需的。 典例剖析典例剖析 下列是无土栽培营养液的配方，请据此回答有关问题：下列是无土栽培营养液的配方，

24、请据此回答有关问题： 配方：配方：NH4NO3、KNO3、CaCl22H2O、MgSO4、螯合铁溶液、螯合铁溶液、微量元素溶液。微量元素溶液。 (1)为使作物正常生长，为使作物正常生长，还需补充含还需补充含_等元素的化合物。等元素的化合物。 (2)植物吸收植物吸收NH4NO3可用于合成可用于合成_(填代号填代号)。 A脂肪和脂肪和RNA C核苷酸和纤维素核苷酸和纤维素 B蛋白质和蛋白质和DNA D淀粉和酶淀粉和酶 (3)有些无机盐离子可重复利用，有的不能重复利用，可重复有些无机盐离子可重复利用，有的不能重复利用，可重复利用的无机盐离子缺乏时，老叶先表现出缺乏症，不可重复利用利用的无机盐离子缺乏

25、时，老叶先表现出缺乏症，不可重复利用的无机盐离子缺乏时，的无机盐离子缺乏时，幼叶先表现出缺乏症。幼叶先表现出缺乏症。请设计实验证明请设计实验证明Mg是可重复利用的元素。是可重复利用的元素。 实验材料：长势相同的玉米幼苗、蒸馏水、含有植物必需元实验材料：长势相同的玉米幼苗、蒸馏水、含有植物必需元素的各种化合物。素的各种化合物。 实验步骤：实验步骤： 配制全素培养液和缺镁培养液，分别放入两组培养瓶中，配制全素培养液和缺镁培养液，分别放入两组培养瓶中，并编号并编号A、B。 _。 放在适宜条件下培养一段时间，放在适宜条件下培养一段时间， _。 实验现象：在全素培养液中的玉米幼苗生长正常，实验现象：在全素培养液中的玉米幼苗生长正常， _ _。 解析解析 (1)植物生长需要植物生长需要C、H、O、N、P、S、K、Ca、Mg等大量元素和微量元素。等大量元素和微量元素。 (2)脂