生物必修一第2章第5节

第5节细胞中的无机物

核心要点突破实验探究创新知能过关演练基础自主梳理第5节细胞中的无机物课标领航1．说出水和无机盐的作用。2．尝试设计实验了解无机盐对生物体的生命活动的重要意义。【重点】

水和无机盐在细胞中的作用。【难点】结合水的作用。情景导引38亿年前，地球上形成了稳定的陆地，各种证据表明，那时液态的水圈是热的，甚至是沸腾的。现生的一些极端嗜热的古细菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式，其代谢方式可能是化学无机自养。而今，地球上已演化出无数复杂的生命形式，但生命活动仍然离不开无机物，这是为什么呢？基础自主梳理一、细胞中的水1．自由水：细胞中绝大部分以______形式存在，可以自由流动的水，其主要功能如下：(1)细胞内的良好________。(2)细胞内的_______________需要水的参与。(3)多细胞生物体的绝大多数细胞必须浸润在以水为基础的液体环境中。(4)运送___________和新陈代谢中产生的废物。游离溶剂生物化学反应营养物质思考感悟1．细胞中自由水与结合水的含量是否稳定不变？【提示】否，自由水和结合水之间可以相互转化。2．结合水：细胞内的一部分与其他物质相结合的水，它是组成_____________的重要成分。二、细胞中的无机盐1．存在形式：细胞中大多数无机盐以______的形式存在。细胞结构离子2．功能(1)维持细胞和生物体的___________，如哺乳动物的血液中若钙离子含量太低，会出现抽搐等症状。(2)维持细胞的_________________。思考感悟2．为什么观察动物和人的细胞时，要用一定浓度的生理盐水？【提示】维持细胞正常的渗透压。生命活动酸碱平衡三、细胞是多种元素和化合物构成的生命系统1．元素：________________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。2．化合物(1)以________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。(2)________

和脂肪是提供生命活动所需能量的主要物质。C、H、O、N碳链糖类(3)水和__________也具有重要的生理功能。无机盐核心要点突破要点一细胞中的水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>老熟部分。(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．水的存在形式及生理功能形式自由水结合水定义细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动与细胞内的其他物质相结合的水含量约占细胞内全部水分的95.5%约占细胞内全部水分的4.5%形式自由水结合水功能(1)细胞内良好的溶剂(2)参与生化反应(3)为细胞提供液体环境(4)运送营养物质和代谢废物是细胞结构的重要组成成分联系自由水和结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化特别提醒自由水和结合水的存在及其功能的验证(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⇒自由水越多，代谢越旺盛。(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。下表分别是生物体及人体组织、器官的含水量。对表中数据分析可得出的正确结论是(

)生物体的含水量例1生物水母鱼类蛙哺乳动物藻类高等植物含水量/%9780～8578659060～80人体组织、器官的含水量①构成生物体的成分中水的含量最多②生物体的含水量与生物的生活环境密切相关③代谢旺盛的组织器官含水较多④组织器官的形态结构差异与水的存在形式相关组织器官牙齿骨骼骨骼肌心脏血液脑含水量/%102276798384A．①②③④B．①②③C．①② D．①【思路点拨】【尝试解答】

________A【探规寻律】细胞中水的含量与细胞代谢的关系(1)细胞内自由水和结合水的含量与细胞的新陈代谢和抗逆性有关。一般情况下，自由水占含水量的百分比越大，细胞代谢越旺盛，但抗逆性越弱；反之，结合水的比例越大，代谢越缓慢，但抗逆性越强。(2)图示：跟踪训练

(2011年海南二中高一检测)某细胞中的含水量为：自由水∶结合水＝90∶10，在水分总量不变的情况下，适当提高温度，则两种水的含量的比值变化是(

)A．增大 B．减小C．不变 D．不能确定答案：A要点二细胞内的无机盐3．生理盐水同人体体液浓度相同，所以输入人体内不会影响细胞中水的含量，能保持细胞的正常形态。4．无机盐的重要作用实例(1)油菜缺B会“花而不实”，缺Fe2＋会使植物出现黄化病。(2)Fe2＋是血红蛋白的重要成分，Mg2＋是叶绿素的组成成分。(3)缺碘会导致婴儿的神经系统发育不全，导致成人出现甲状腺肿大的症状。某乳酸亚铁口服液可以有效治疗人类贫血，这是因为Fe2＋进入人体后能(

)A．调节人体酸碱平衡B．调节血浆渗透压C．构成人体血红蛋白

D．促进更多红细胞产生【思路点拨】本题考查无机盐的作用，解答本题可从以下两方面入手：①明确无机盐的作用。②明确不同离子与性状之间的关系。例2【解析】本题以日常生活的信息为切入点，考查了无机盐在生物体内的作用。在人体内，Fe2＋是血红蛋白的组成成分，缺少Fe2＋会引起红细胞运输氧的功能降低，导致机体供氧不足。跟踪训练甲状腺激素、血红蛋白和叶绿素中含有的重要元素依次是(

)A．I、Fe、Mg B．Cu、Mg、IC．I、Mg、Fe D．Fe、Mg、I【尝试解答】

________C解析：选A。常见物质所含有的特有元素例如甲状腺激素、血红蛋白和叶绿素分别含有I、Fe、Mg。实验探究创新溶液培养法又称水培法，就是在人工配制的营养液中加入或减少某种无机盐来观察植物的生长情况，从而判断植物生长所必需无机盐的一种方法。若缺少某无机盐后，对植物生长无影响，说明该无机盐并非植物所必需的；若缺少某种无机盐后，影响植物的正常生长，则说明该无机盐是植物所必需的，而且当再次添加该无机盐后，植物又能恢复正常生长。实战演练设计一个实验证明镍盐为植物生活所必需的无机盐，根据提供的实验材料用品，完成实验步骤，并得出相应结论。(1)材料用品：完全培养液甲，缺镍的完全培养液乙，适当的固定材料，广口瓶若干，长势相似的玉米幼苗，含镍的无机盐。(2)方法步骤：①取两个洁净的广口瓶编号A、B，并向A中加入一定量的完全培养液甲，向B中加入________________________________________________________________________。②取__________________________________分为两组，将其中一组放入A瓶中，另一组放入B瓶中。③将两广口瓶置于____________条件下培养一段时间，观察____________________。(3)实验结果及结论：A瓶中______________；B瓶中_____________________________________。说明_____________________________________。(4)为进一步验证镍盐一定是必需的无机盐，还应增加的实验步骤是___________________________________。解析：根据实验目的，本实验的自变量是营养液中镍盐的有无，其他条件均应相同。溶液培养法可以用来判定某元素是否是必需元素，运用对照原则，将玉米幼苗随机分为两组，分别放在含镍和不含镍