新教材适用2024-2025学年高中生物第2章组成细胞的分子第2节细胞中的无机物学案新人教版必修1

第2节细胞中的无机物课标要求1．简述水在细胞中的存在形式和作用。2．说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。核心素养1．生命观念——通过对组成细胞的水和无机盐的学习，建立生命物质性的观点。2．科学思维——通过概括水与细胞代谢的关系形成科学的思维方式。3．科学探究——通过探究无机盐功能的技能训练培育科学探究实力。学问点一细胞中的水必备学问·夯实双基1．水的含量(1)在构成细胞的各种化学成分中，水一般占60%～95%。(2)生物种类不同，含水量_不同__。(3)生物体在不同的生长发育期，含水量_不同__。2．水的特性(1)水是极性分子，带正电荷与带负电荷的分子简单与水结合，因此，水是_良好的溶剂__。(2)水分子之间形成氢键，氢键较弱，易断裂，易形成，使水保持液体状态，具有_流淌性__。(3)氢键的存在使水具有较高的_比热容__，使水的温度相对不易发生变更。3．水的存在形式和功能存在形式自由水结合水含义细胞中绝大部分以游离的形式存在，是可以_自由流淌__的水与细胞内_其他物质__相结合的水功能①细胞内的_良好溶剂__是细胞结构的重要组成成分②参加_生物化学反应__③为细胞供应_液体__环境④运输_养分物质__和代谢废物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%活学巧练1．生物种类不同，含水量不同，如陆生生物含水量多于水生生物。(×)2．生物的含水量与生长发育阶段有关，幼嫩组织的细胞中含水量高。(√)3．晒干的种子不含自由水。(×)深化探讨细胞中水的存在形式及其相互转化1．刚收获的小麦种子，农夫往往将其晒干后再储存，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？提示：该过程中种子丢失的主要是自由水，种子仍保留活性。2．假如将晒干的种子放在试管中加热，会发觉试管壁上有水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？提示：该过程中种子丢失的主要是结合水，种子失去活性。3．晒干的种子能够许久保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系？提示：在肯定范围内，自由水和结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛。4．越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量上升，这表明自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有什么关系？提示：在一般状况下，结合水和自由水的比值越大，细胞抗逆性越强。课内探究·名师点睛1．水分子的结构及氢键示意图及理化特性的解读eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(是良好的溶剂：水分子具有,极性，带有电荷的分子(或,离子)都易与水结合,具有流淌性：氢键易被破坏，,其不断地断裂和形成，使水,在常温下维持液体状态,具有较高的比热容：由于氢键,的存在))2．自由水与结合水的相互转化(1)条件：自由水：eq\o(,\s\up7(温度降低),\s\do5(温度上升))结合水。(2)实例①烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。②水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。典例剖析典例1图甲表示几种生物体内的含水量，图乙表示人体内有关组织或器官的含水量，下列有关叙述错误的是(D)A．水生生物的含水量一般比陆生生物多B．代谢旺盛的组织或器官含水量一般较多C．生物体内含量最多的物质是水D．血液中自由水与结合水之比大于1，而心脏中则相反[解析]水生生物的含水量一般高于陆生生物的含水量，A正确；代谢旺盛的器官一般含水量高，B正确；水是生物体中含量最多的物质，C正确；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，D错误。变式训练❶(2024·天津红桥区高一期末)人们普遍认为，地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一起先就离不开水。下列关于水的说法错误的是(C)A．水是极性分子，带电分子(或离子)易与水结合，因此水是一种良好的溶剂B．由于氢键的存在，使水可以缓解温度的变更，有利于维持生命系统的稳定性C．结合水主要是水与蛋白质、多糖等物质结合，是细胞中水的主要存在形式D．种子萌发时结合水与自由水的比值减小，细胞代谢增加解析：自由水是细胞中水的主要存在形式，结合水是细胞结构的重要组成成分，可与蛋白质、多糖等物质结合，给予各种组织、器官肯定的形态、硬度和弹性，C错误。学问点二细胞中的无机盐必备学问·夯实双基存在形式大多数无机盐以_离子__形式存在，少数以化合物形式存在含量占细胞鲜重的1%～1.5%功能维持细胞和生物体的生命活动，如哺乳动物血液中_钙离子__含量太低，会出现抽搐等症状维持细胞的_酸碱__平衡组成细胞结构和困难化合物，如Mg是构成叶绿素的元素，Fe是构成血红素的元素，P是组成细胞膜、细胞核的重要成分活学巧练1．细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在。(√)2．Mg是构成血红素的元素。(×)3．细胞中的无机盐可能以化合物形式存在，如CaCO3构成牙齿、骨骼。(√)深化探讨1．足球运动员在激烈竞赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，其缘由是什么？提示：随着汗液的排出而丢失了大量钙离子。2．患急性肠炎，为什么静脉滴注0.9%的NaCl溶液？提示：患急性肠炎的病人丢失了大量的水和无机盐，静脉滴注0.9%的NaCl溶液(即生理盐水)在补充水和无机盐的同时，维持细胞的渗透压，保证了细胞的形态和生命活动。3．为什么大量出汗时应多喝淡盐水？提示：大量出汗会排出过量的无机盐，导致体内的水盐平衡失调，故应多喝淡盐水。课内探究·名师点睛1．动物缺乏某种元素对应的症状(1)缺Ca：引起抽搐，对于婴幼儿则会影响其发育，骨骼畸形；痉挛。Ca2＋的含量过多会导致肌无力。(2)缺I：会影响甲状腺激素的合成，导致甲状腺肿大(俗称大颈项病)，婴幼儿缺碘会患呆小症。(3)缺Fe：会影响血红蛋白的合成，导致缺铁性贫血症。(4)缺Zn：会导致食欲降低，生长发育不良，生殖腺功能受影响。(5)缺K：心律失常。2．植物缺乏某种元素对应的症状(1)缺Mg：会影响叶绿素的合成，影响光合作用。(2)缺B：会影响花粉和花粉管的形成，油菜缺B时，“花而不实”。(3)缺N：会产生老叶病症，常遍布整株，基部叶片干焦和死亡。(4)缺P：会导致植株矮小，根系发育差，叶片小且呈暗绿偏紫色。(5)缺K：会导致植株茎秆柔弱易倒伏，抗旱性和抗寒性均差。典例剖析典例2为了确定某种矿质元素是否是植物的必需元素，应采纳的方法是(D)A．检测正常叶片中该矿质元素的含量B．分析根系对该矿质元素的汲取过程C．分析环境条件对该矿质元素汲取的影响D．视察在完全培育液中去掉该矿质元素前后植株生长发育状况解析：推断元素是否是植物的必需元素通常用溶液培育法。在人工配制的完全培育液中，除去某种矿质元素，然后视察植物的生长发育状况：假如植物的生长发育仍正常，说明该元素不是植物所必需的元素；假如植物的生长发育不正常(出现特定的缺乏症状)，且只有补充了该种元素(其他元素无效)后，植物的生长发育又复原正常(症状消逝)，说明该元素是植物生长必需的元素。变式训练❷(2024·江西吉安白鹭洲中学高一考试)下列有关无机盐的说法，错误的是(D)A．菠菜中铁的含量较高，所以缺铁性贫血患者可以多吃些菠菜B．含氮的无机盐能促进植物细胞的分裂和生长，使枝叶长得繁茂C．人体与玉米植株相比，钙含量较高，主要缘由是钙是人体骨骼、牙齿的重要组成成分D．用含有少量钙的生理盐水灌注蛙心脏，蛙心脏可持续跳动数小时，否则不能维持收缩，说明钙盐为蛙心脏持续跳动供应能量解析：用含有少量钙的生理盐水灌注蛙心脏，蛙心脏可持续跳动数小时，否则，蛙心脏则不能维持收缩，说明钙盐对维持蛙的生命活动具有重要作用，D错误。1．自由水和结合水的功能验证2．自由水与结合水的比值与代谢、抗逆性的关系(1)图示(2)曲线(3)在生产中的应用①种子萌发时，须要汲取水分，增加自由水含量。②种子储存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长储存时间。③越冬作物削减浇灌，可提高作物对低温的抗性。典例3结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是(C)A．曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变更的曲线B．曲线②可表示细胞呼吸速率随自由水与结合水比值的变更C．曲线③可以表示一粒簇新的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，无机盐的相对含量变更D．曲线①可以表示人从幼年到成年体内水含量的变更解析：随着人年龄的增长，体内自由水含量比例以及水的总含量渐渐下降；自由水与结合水比值越高，说明自由水相对含量越高，细胞代谢越旺盛；簇新的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，水分削减，无机盐的相对含量上升。1．科学家依据火星上发觉流淌的水痕迹和固态水等证据，推想火星上曾经或现在存在生命。下列关于细胞中水的叙述不正确的是(A)A．结合水是细胞结构的重要组成成分，约占细胞全部水分的3/4B．水是极性分子，是良好的溶剂，但细胞中不是全部物质都能溶于水C．自由水可以流淌，把养分物质或代谢废物运输到相应的地方D．冬季雪松叶肉细胞内自由水与结合水的比值会降低，细胞代谢水平减弱，抗逆性增加解析：细胞中结合水约占细胞全部水分的4.5%，A错误；水是极性分子，带电分子或离子都能与它结合，很多物质溶于水，但脂类等非极性分子不溶于水，B正确。2．下列关于无机盐的叙述，不正确的是(C)A．缺铁性贫血是因为体内缺乏铁，血红素不能合成B．有的无机盐游离在水中维持细胞的pHC．细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在D．碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘解析：细胞中的无机盐大多数以离子形式存在，C错误。3．如图是培育的长春冬小麦(品种“吉株”)在不同时期的含水量、自由水量、结合水量和呼吸速率随时间的变更状况。请据图回答下列问题：(1)在9～12月，随着气温的不断下降，结合水的含量相对_提高__，由于结合水与亲水性物质结合而不易结冰，所以结合水含量的相对增加有利于增加冬小麦的抗_寒__性。(2)大约从10月9日起先，冬小麦的呼吸速率_渐渐减弱__，植物细胞消耗的糖分削减