人教版生物必修一講義：第2章 第5節(jié)　細(xì)胞中的無機(jī)物 Word版含答案

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1、 第5節(jié)　細(xì)胞中的無機(jī)物 學(xué)習(xí)目標(biāo) 核心素養(yǎng) 1．說出水在細(xì)胞中的存在形式及作用。(重點(diǎn)) 2．說出無機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式和主要作用。(重點(diǎn)) 3．了解元素和化合物與生命系統(tǒng)的關(guān)系。 1．通過對水和無機(jī)鹽的存在形式與作用的學(xué)習(xí)，形成結(jié)構(gòu)與功能相適應(yīng)的生命觀念。 2．通過對水和無機(jī)鹽的作用的學(xué)習(xí)，養(yǎng)成歸納與概括的科學(xué)思維方式。 一、細(xì)胞中的水 1．含量特點(diǎn) (1)含量最多。 (2)含水量與生物種類與發(fā)育階段的關(guān)系： 2．水的存在形式及主要作用 存在形式 自由水 結(jié)合水 概念 細(xì)胞中以游離的形式存在的水 細(xì)胞中與其他物質(zhì)相結(jié)合的水 含量 約占細(xì)胞

2、內(nèi)全部水分的95.5% 約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5% 功能 ①細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑 ②參與細(xì)胞內(nèi)的生物化學(xué)反應(yīng) ③為細(xì)胞提供液體環(huán)境 ④運(yùn)送營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物 是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分 二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽 1．含量 無機(jī)鹽是細(xì)胞中含量很少的無機(jī)物，僅占細(xì)胞鮮重的1～1.5%。 2．存在形式 細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在。 3．功能 (1)是細(xì)胞內(nèi)許多復(fù)雜化合物的重要組成成分。 (2)維持細(xì)胞和生物體的生命活動，如哺乳動物的血液中若鈣離子含量太低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀。 (3)維持細(xì)胞的酸堿平衡。 三、細(xì)胞是多種元素和化合物構(gòu)成的生命系統(tǒng) 1．化學(xué)元素：C、H、

3、O、N等化學(xué)元素在細(xì)胞內(nèi)含量豐富，是構(gòu)成細(xì)胞中主要化合物的基礎(chǔ)。 2．化合物 (1)以碳鏈為骨架的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機(jī)化合物是構(gòu)成細(xì)胞生命大廈的基本框架。 (2)糖類和脂肪提供生命活動的重要能源。 (3)水和無機(jī)鹽也具有重要的生理功能。 3．在生命活動中的意義 各種元素和化合物的含量和比例保持相對穩(wěn)定，保證了細(xì)胞生命活動的正常進(jìn)行。 1．新鮮幼嫩的植物細(xì)胞中只含有自由水，代謝旺盛。 (　　) 2．水分在細(xì)胞內(nèi)不參與細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成。 (　　) 3．缺鐵性貧血是因?yàn)轶w內(nèi)缺乏鐵，血紅蛋白不能合成。 (　　) 4．細(xì)胞中的無機(jī)鹽多以化合物形式存在，如CaCO3構(gòu)成牙齒、

4、骨骼。 (　　) 5．小麥種子燃盡后的灰燼是無機(jī)鹽。 (　　) 提示：1．×　新鮮幼嫩的植物組織結(jié)合水與自由水的比例小。 2．×　結(jié)合水參與構(gòu)成細(xì)胞結(jié)構(gòu)組成。 3．√ 4．×　細(xì)胞中的無機(jī)鹽多數(shù)以離子狀態(tài)存在。 5．√ 細(xì)胞中的水 [問題探究] 1．在探索外星球是否存在生命的過程中，科學(xué)家始終把尋找水作為最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)。想一想這是為什么？ 提示：生命活動離不開水。生命活動是通過生物化學(xué)反應(yīng)完成的，生物化學(xué)反應(yīng)在水環(huán)境中進(jìn)行。 2．將少量干燥種子放入干燥的試管內(nèi)，放在酒精燈火焰上烘烤，試管內(nèi)壁上出現(xiàn)少量水珠。該水分在細(xì)胞中以哪種形式存在？如果用上述烘烤后的種子播種

5、，種子能否萌發(fā)？ 提示：以結(jié)合水形式存在。如果將烘烤后的種子播種下去，種子不能萌發(fā)，因?yàn)榻Y(jié)合水是細(xì)胞內(nèi)的結(jié)構(gòu)物質(zhì)，失掉結(jié)合水，細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，細(xì)胞死亡，導(dǎo)致種子失去活性。 3．糧食收獲以后，為什么要曬干后儲存？播種前為什么要浸種？ 提示：糧食曬干后，細(xì)胞內(nèi)的自由水含量降低，代謝強(qiáng)度降低，利于糧食的長期儲存；播種前浸種可以使細(xì)胞內(nèi)自由水含量增加，使代謝強(qiáng)度增加，從而促進(jìn)種子萌發(fā)。 [歸納總結(jié)]　 1．自由水與結(jié)合水相互轉(zhuǎn)化的原因 (1)水分子與細(xì)胞內(nèi)的親水性物質(zhì)如蛋白質(zhì)、淀粉、

6、纖維素等以氫鍵相結(jié)合。 (2)溫度升高，水分子的動能增加，會逃脫氫鍵的束縛成為自由水。 2．水與代謝的關(guān)系 3．水在生產(chǎn)實(shí)際中的應(yīng)用 生活中的現(xiàn)象 對此現(xiàn)象的解釋 種子在貯存時(shí)需將種子曬干 減少自由水含量，降低種子的代謝，延長種子壽命 干種子用水浸泡后仍能萌發(fā) 失去自由水的種子仍保持其生理活性 低溫環(huán)境下減少花卉澆水 提高花卉對低溫的抗性 鮮種子放在陽光下暴曬，重量減輕 自由水散失，代謝減弱 干種子放在試管中，用酒精燈加熱，試管壁上有水珠 種子曬干后，仍含有結(jié)合水，用酒精燈加熱會失去結(jié)合水 炒熟的種子浸泡后不萌發(fā) 失去結(jié)合水的細(xì)胞失去生理活性 易錯提

7、醒：關(guān)于生物體內(nèi)水分的兩個(gè)“并不是” (1)水是生命之源，但并不是水越多越好，如長期浸泡在水中的陸生植物會死亡。 (2)曬干的種子失去自由水，并不是不含有自由水，而是自由水含量大幅度降低。 1．當(dāng)植物由代謝旺盛的生長期轉(zhuǎn)入休眠期時(shí)，體內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值通常會(　　) A．升高　　 B．下降 C．無變化 D．上下波動 A　[當(dāng)植物由代謝旺盛的生長期轉(zhuǎn)入休眠期時(shí)，新陳代謝速率降低，體內(nèi)結(jié)合水與自由水的比值升高，A正確。] 2．生物體的一切生命活動都離不開水，水是構(gòu)成細(xì)胞的重要無機(jī)物，它在細(xì)胞中以結(jié)合水和自由水兩種形式存在。下列敘述錯誤的是(　　) A．自由水是各種代謝活動的

8、介質(zhì) B．幼兒體內(nèi)的含水量高于成年人 C．種子曬干后，結(jié)合水含量減少，代謝減慢 D．植物成熟部分比幼嫩部分含水量低 C　[自由水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑，是各種代謝活動的介質(zhì)，為代謝活動提供液體環(huán)境；生物體的不同發(fā)育時(shí)期含水量不同，幼兒體內(nèi)含水量高于成年人，植物的幼嫩部分含水量高于成熟部分；種子曬干后，自由水含量減少，代謝減慢。] 細(xì)胞中的無機(jī)鹽 [問題探究] 1．人缺Fe會患貧血，植物缺Mg葉片會發(fā)黃，請分析其中的原因，由此說明無機(jī)鹽具有什么生理作用？ 提示：Fe是血紅蛋白的組成成分，Mg是葉綠素的成分；說明無機(jī)鹽是復(fù)雜化合物組成成分。 2．激烈的足球比賽場上，運(yùn)動員有時(shí)會出

9、現(xiàn)下肢肌肉抽搐的現(xiàn)象，這是什么原因？ 提示：劇烈運(yùn)動使運(yùn)動員大量出汗，隨汗液丟失大量的鈣鹽，致使血液中鈣離子含量太低而發(fā)生抽搐。 3．醫(yī)生給病人輸入藥物時(shí)，為什么常用生理鹽水作溶劑？ 提示：質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液的濃度，是人體細(xì)胞所處液體環(huán)境的濃度，也稱生理鹽水。當(dāng)人體需要補(bǔ)充鹽溶液或輸入藥物時(shí)，輸入生理鹽水或用生理鹽水作為藥物的溶劑，以保證人體細(xì)胞的生活環(huán)境不被改變，從而維持細(xì)胞的正常形態(tài)和功能。 [歸納總結(jié)]　 1．無機(jī)鹽的生理功能 功能 舉例 細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜

10、的化合物的重要組成成分 Mg2＋是葉綠素分子必需的成分，F(xiàn)e2＋是血紅蛋白分子必需的成分 參與并維持生物體的生命活動 哺乳動物血液中必須含有一定的Ca2＋，如果血液中鈣離子的含量過低就會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象 維持生物體內(nèi)的平衡 滲透壓的平衡 Na＋、Cl－對細(xì)胞外液滲透壓起重要作用，K＋則對細(xì)胞內(nèi)液滲透壓起重要作用 酸堿平衡(即pH平衡) 人血漿中的HCO、HPO等對血漿pH的穩(wěn)定起重要作用 2.幾種常見無機(jī)鹽的功能 P——參與細(xì)胞膜等結(jié)構(gòu)的構(gòu)成。 N——參與蛋白質(zhì)合成。 Fe——參與血紅蛋白合成。 I——參與甲狀腺激素合成。 Mg——參與葉綠素合成。 1．下列關(guān)

11、于細(xì)胞中無機(jī)鹽的敘述，錯誤的是(　　) A．在細(xì)胞中無機(jī)鹽主要以分子狀態(tài)存在 B．有的無機(jī)鹽可以與蛋白質(zhì)結(jié)合 C．有的無機(jī)鹽游離在水中維持細(xì)胞的滲透壓和pH D．Mg2＋是合成葉綠素分子的原料 A　[細(xì)胞中大多數(shù)的無機(jī)鹽以離子狀態(tài)存在，A項(xiàng)錯誤；Fe2＋與蛋白質(zhì)結(jié)合形成血紅蛋白，B項(xiàng)正確；以離子狀態(tài)存在的無機(jī)鹽可以維持細(xì)胞的滲透壓和pH，C項(xiàng)正確；葉綠素分子中含有Mg2＋，D項(xiàng)正確。] 2．生長在含鹽量高、干旱土壤中的鹽生植物，通過在液泡中貯存大量的Na＋而促進(jìn)細(xì)胞吸收水分，該現(xiàn)象說明液泡內(nèi)Na＋參與(　　) A．調(diào)節(jié)滲透壓 B．組成體內(nèi)化合物 C．維持正常pH D．提供能量

12、 A　[液泡內(nèi)的各種礦質(zhì)離子等能夠參與調(diào)節(jié)細(xì)胞液的滲透壓，鹽生植物液泡中貯存大量的Na＋，增大了細(xì)胞液的滲透壓，使細(xì)胞吸水能力增強(qiáng)。] [課堂小結(jié)] 知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建 核心語句背誦 1．水在細(xì)胞中以自由水和結(jié)合水兩種形式存在。 2.細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在。 3.無機(jī)鹽對維持細(xì)胞和生物體的生命活動有非常重要的作用。 4.一些無機(jī)鹽是細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜化合物的重要組成成分。 5.糖類、蛋白質(zhì)、核酸、脂質(zhì)等是構(gòu)成細(xì)胞生命大廈的基本框架。 1．下列關(guān)于植物體內(nèi)水分的敘述，錯誤的是(　　) A．植物體內(nèi)的水分參與營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸 B．水是構(gòu)成葉肉細(xì)胞的重要化合物之一 C

13、．自由水可作為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物 D．同種植物萌發(fā)種子的含水量與休眠種子的相同 D　[植物體內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)的運(yùn)輸需要自由水的參與，A項(xiàng)正確；結(jié)合水可構(gòu)成葉肉細(xì)胞的組分，B項(xiàng)正確；自由水可作為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物，參與化學(xué)反應(yīng)，C項(xiàng)正確；萌發(fā)的種子代謝旺盛，故同種植物萌發(fā)種子的含水量高于休眠種子的含水量，D項(xiàng)錯誤。] 2．下圖曲線能正確反映大豆種子萌發(fā)至幼苗過程中，細(xì)胞中自由水與結(jié)合水的比值(縱坐標(biāo))變化的是(　　) A．a(chǎn)　　 B．b C．c D．d B　[大豆種子萌發(fā)至幼苗過程中，細(xì)胞新陳代謝先逐漸增強(qiáng)，然后達(dá)到相對穩(wěn)定的狀態(tài)，自由水與結(jié)合水的比值先升高，然后

14、趨于穩(wěn)定，即圖中b曲線。] 3．下列關(guān)于無機(jī)鹽的敘述，不正確的是(　　) A．可維持細(xì)胞的酸堿平衡 B．無機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)含量相對較多 C．磷是合成核苷酸的原料 D．鉀離子可調(diào)節(jié)細(xì)胞的滲透壓平衡 B　[無機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)含量相對較少。] 4．人體內(nèi)血鈣濃度低于0.01 g/100 mL時(shí)，外界只要有輕微 刺激，神經(jīng)肌肉就會出現(xiàn)強(qiáng)烈的抽搐。這一實(shí)例說明鈣在人體內(nèi)的重要作用之一是(　　) A．維持細(xì)胞和生物體的生命活動 B．調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)境的酸堿平衡 C．神經(jīng)細(xì)胞的重要組成成分 D．維持細(xì)胞正常滲透壓 A　[由題意可知，當(dāng)血液含鈣量過低時(shí)，可導(dǎo)致神經(jīng)肌肉抽搐，這一實(shí)例說明鈣對于維持細(xì)胞

15、和生物體的生命活動有重要作用。] 5．下表是幾種植物部分器官灰分中各成分的含量，請根據(jù)表格回答下列幾個(gè)問題。(說明：灰分即無機(jī)物) 植物成分 K2O Na2O CaO MgO Fe2O3 P2O5 SO2 SiO2 Cl 小麥種子 30.2 0.6 3.5 13.2 0.6 47.5 — 0.7 — 小麥莖葉 13.6 1.4 5.8 2.5 0.6 4.8 — 67.4 — 玉米種子 29.8 1.1 2.2 15.5 0.8 45.6 0.8 2.1 0.9 玉米莖葉 27.2 0.8 5.7 11

16、.4 0.8 9.1 — 40.2 — 馬鈴薯塊莖 60.0 3.0 2.6 4.9 1.1 16.9 6.5 2.1 3.4 (1)從上表的比較中可以看出，植物的________含磷最多，含鉀次之。這說明這兩種元素對________形成是非常重要的。 (2)從上表還可以看出，植物的莖和葉中含________較多；地下貯藏器官含________最多，這可證明該元素在貯藏淀粉的過程中起著很大作用。 (3)因此，對于收獲籽粒的農(nóng)作物應(yīng)該多施________肥，對于收獲塊莖的農(nóng)作物應(yīng)該多施________肥。 [答案]　(1)種子　果實(shí)、種子　(2)硅　鉀　(3)磷　鉀