2025-2026学年高一（上）人教版生物必修1课件2.2 细胞中的无机物

第2章组成细胞的分子高中生物必修1分子与细胞第2节细胞中的无机物一、细胞中的水1.水的含量(1)水是活细胞中含量最多的化合物。(2)生物体的含水量随着生物种类的不同有所差别。2.水的存在形式及作用

3.水的结构特点(1)水分子是极性分子,因此水是细胞内良好的溶剂。(2)水分子具有的氢键易于断裂和形成,使水具有流动性和较高的比热容。4.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系在正常情况下,细胞内自由水所占的比例越大,细胞的代谢就越旺盛;结合水越多,细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。微判断1水是生命之源。判断下列关于生物体内水的表述是否正确。1.细胞内结合水的存在形式主要是与脂质结合。(

)2.种子储藏前晒干是为了减少自由水的含量,降低种子的代谢水平,延长种子的储藏时间。(

)×√微训练1下列有关水的叙述,错误的是(

)A.参与运输营养物质和代谢废物的水为自由水B.生物体内的许多生物化学反应离不开水C.人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水D.细胞内自由水与结合水的比值与新陈代谢的强弱关系不大答案:D解析:人体细胞内水的存在形式为结合水和自由水,自由水参与运输营养物质和代谢废物,而且生物体内的许多生物化学反应也都需要自由水参与;在正常情况下,细胞内自由水与结合水的比值与新陈代谢的强弱关系密切。二、细胞中的无机盐1.存在形式细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在。(1)阳离子主要有Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等。2.含量细胞中的无机盐占细胞鲜重的1%~1.5%。3.功能(1)一些无机盐是细胞内复杂化合物和细胞结构的重要成分。(2)许多种无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动都有重要作用。(3)维持细胞的酸碱平衡。微判断2无机盐是细胞中含量很少的无机物,但发挥着重要作用。判断下列关于无机盐的表述是否正确。1.生物体内,无机盐均以离子形式存在。()2.无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动。()3.植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐。()4.Na+对于维持神经的兴奋性有重要作用。(

)×√√√微训练21.下列关于细胞中无机盐的叙述,错误的是(

)A.无机盐在细胞中的含量很少,所以可有可无B.有的无机盐可以与蛋白质结合C.有的无机盐游离在水中维持细胞的酸碱平衡D.Mg是合成叶绿素分子的原料答案:A2.尽管无机盐在细胞中所占比例很小,但对细胞和生物体的生命活动起着重要作用。下列症状不可能是由缺乏无机盐引起的是(

)A.人类的地方性甲状腺肿 B.人类的侏儒症C.某儿童患佝偻病 D.菠菜嫩叶发黄答案:B解析:人类的地方性甲状腺肿是由缺I-引起的,佝偻病是由缺Ca2+引起的,叶片发黄可能是由缺Mg2+引起的。人类的侏儒症是由体内生长激素分泌不足引起的。一

细胞中的水问题探究结合下列两则资料讨论并回答相关问题。资料1

粮食收获之后,要将其晒干进行储藏,这样能保存较长时间。如果将晒干后的粮食放入试管中进行加热,会发现试管壁上有水珠出现。许多作物的种子在播种前需要用水浸泡一段时间。资料2

动物冬眠时体内自由水的含量减少,结合水的含量增加。(1)粮食晒干过程中,减少的化合物主要是什么?减少的这部分化合物在细胞中是以什么形式存在的?提示:减少的化合物主要是水。减少的水在细胞中是以自由水形式存在的。(2)将晒干后的粮食在试管中加热,试管壁上出现的水珠在细胞中主要以什么形式存在?此时的种子还能萌发吗?为什么?这一事实说明了什么?提示:试管壁上出现的水珠在细胞中主要是以结合水的形式存在的。此时的种子不能萌发。因为结合水散失后,细胞结构被破坏,种子已死亡。这一事实说明结合水是细胞结构的重要组成部分。(3)粮食需要晒干后进行储存的原因是什么?播种前为什么要浸泡种子?提示:粮食晒干后,自由水含量减少使细胞代谢减弱,有机物消耗量减少。播种前浸泡种子可以使细胞内自由水含量增加,代谢增强,从而促进种子萌发。(4)资料2说明结合水与生物的抗寒性之间有什么关系?提示:在一定范围内,结合水的含量越高,生物抵抗寒冷的能力越强。归纳总结1.自由水与结合水的相互转化(1)条件:(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。2.自由水与结合水的功能及验证3.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,需要吸收水分,以增加自由水的含量。②种子在储藏前晒干是为了降低自由水的含量和代谢水平,以延长储藏时间。③越冬作物减少灌溉,可提高作物对低温的抗性。典例剖析【例1】

下图为对刚收获的种子所做的一系列处理。据图判断,下列有关说法正确的是(

)A.①和②均有生命活力,但是含水量不同B.①→②的过程中没有发生水存在形式之间的转化C.④和⑤是同一种物质,但是在细胞中的存在形式不同D.②不含水分,可作为种子储藏C解析:失去结合水的②不再具有生命活力,不能作为种子储藏,A、D两项错误。烘干过程中部分结合水转化为自由水散失,B项错误。④是来自细胞中的自由水,⑤主要是来自细胞中的结合水,C项正确。学以致用1.人们普遍认为,地球上最早的生命孕育在海洋中,生命从一开始就离不开水。下列关于水的说法,错误的是(

)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.氢键的存在使水可以缓解温度的变化,有利于维持生命系统的稳定C.结合水主要是指水与蛋白质、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,细胞代谢增强C解析:自由水是细胞中水的主要存在形式。

二

细胞中的无机盐问题探究1.成年人缺碘会导致甲状腺功能低下、食欲下降、容易疲劳等,严重时会患地方性甲状腺肿。婴幼儿期缺碘不仅会导致身材矮小,还会影响智力发育。因此,日常生活中要注意补充碘元素。但是,摄入过多的碘容易诱发甲状腺功能亢进,因此,碘的摄入应适量。请分析并回答下列问题。

2.酷暑季节,室外作业的工人会大量出汗,有同学认为工人应多喝纯净水以补充散失的水分。请结合所学知识,评价上述说法是否合理,并说出评价依据。提示:不合理。大量出汗时,人体在排出水的同时,也会排出过多的无机盐,从而导致体内的无机盐含量降低,而纯净水几乎不含无机盐。归纳总结1.无机盐的生理功能2.细胞中常见无机盐的作用及含量异常情况

无机盐作用含量异常时的症状I-甲状腺激素的组成成分成年人缺乏时会患地方性甲状腺肿;胎儿缺乏时会患克汀病Fe2+血红素的组成成分缺乏时患缺铁性贫血Ca2+降低神经的兴奋性血钙过低时,会出现抽搐等症状;血钙过高时,会引发肌无力等无机盐作用含量异常时的症状Mg2+叶绿素的组成成分缺乏会导致植物叶片发黄K+促进植物体内光合作用相关酶的活性;调节人体体液的渗透压缺乏时植物抗逆能力减弱,易受病害侵袭典例剖析【例2】

下列关于无机盐的叙述,错误的是(

)A.缺铁性贫血是因为体内缺乏铁,血红素不能合成B.Mg2+是叶绿素的成分之一,缺Mg2+会影响光合作用C.细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在,如CaCO3是骨骼的成分D.碘是合成甲状腺激素的原料,所以常在食盐中加碘答案:C解析:Fe是血红素的组成成分,缺Fe则不能合成血红素;Mg2+是叶绿素的组成成分,缺Mg2+则不能合成叶绿素,进而影响光合作用;细胞中的无机盐大多数以离子的形式存在;碘是合成甲状腺激素的原料,在食盐中加碘可预防缺碘引起的地方性甲状腺肿。学以致用2.碳酸酐酶(蛋白质类化合物)含有一个锌离子。该酶能催化CO2与水结合生成H2CO3,可使人免于CO2中毒。上述现象无法说明锌离子参与(

)A.维持细胞的正常形态B.组成体内化合物C.维持pH稳定D.维持生物体的正常生命活动答案:A1.绵绵的春雨润醒了小草,润绿了杨柳,润开了报春花。此过程中,细胞中自由水与结合水的相对含量变化表示正确的是(

)答案:B解析:春天万物复苏过程中,细胞中自由水与结合水的比值变大,细胞代谢增强。2.下列有关生物体内水的叙述,错误的是(

)A.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%B.自由水是良好的溶剂,是各种代谢活动的介质C.同种植物在冬天结合水的相对含量比夏天高D.心肌坚韧,血液呈液态,但它们的含水量相差无几,原因是心肌内全是结合水答案:D解析:心肌与血液的含水量相差不大,但心肌中的结合水含量相对较高,血液中的自由水含量相对较高,所以心肌呈固态而血液呈液态。3.生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物,通过在液泡中储存大量的Na+而促进细胞吸收水分,该现象说明液泡内的Na+参与(

)A.调节细胞水分平衡 B.组成体内化合物C.维持正常pH D.提供能量答案:A4.实验设计:验证Mg是小麦幼苗生长必需的元素。材料用具:完全营养液甲、缺Mg的完全营养液乙、适当的容器和固定材料、长势相似的小麦幼苗、含Mg的无机盐。(1)方法步骤:①将长势相似的小麦幼苗分成数量相同的两组,分别编号为A、B;②将A组小麦幼苗放在缺Mg的完全营养液乙中培养,

;③将两组小麦幼苗放在相同的适宜环境中培养数天,观察

。

(2)实验预期:

。

(3)从科学研究的严谨角度出发,为进一步证实A、B两组小麦幼苗生长状况的差异是由Mg供应不同引起的,还应增加的实验步骤是