人教版必修1第2章第2節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物學(xué)案

第2節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物學(xué)習(xí)目標(biāo)素養(yǎng)定位.說出水在細(xì)胞中的存在形式和作用，認(rèn)同其在生命活動中具有重要作用。.舉例說出無機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式和主要作用.基于實(shí)例分析,歸納總結(jié)水的種類和作用。（科學(xué)思維）.運(yùn)用結(jié)構(gòu)和功能觀,說出自由水和結(jié)合水的含量與生命活動的關(guān)系。（生命觀念）.基于實(shí)例分析,歸納總結(jié)無機(jī)鹽的作用。（科學(xué)思維）一、細(xì)胞中的水.水的含量⑴生物體的含水量隨著生物獨(dú)類的不同而有所差別，一般為60%-95%o⑵水是構(gòu)成細(xì)胞的重要成分,也是活細(xì)胞中含量最多的化合物。.水的作用⑴細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑。（2）參與生物化學(xué)反應(yīng)。⑶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。.水的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)⑴水是極性分子，因此水是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑。多③在正常人的血漿中,NaHCOs的含量約為H2CO3含量的20倍。當(dāng)血漿中NaHCOs的含量減少時(shí)，會形成酸中毒；當(dāng)血漿中的H2CO3含量減少時(shí)，則形成堿中毒④剛剛收獲的小麥種子需要曝曬A.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B.植物細(xì)胞中結(jié)合水的比例較高時(shí)植物的抗旱、抗寒能力較強(qiáng)C.無機(jī)鹽具有維持酸堿平衡以及生物體正常生命活動的作用D.為更好地保存小麥種子,應(yīng)對剛收獲的小麥種子進(jìn)行曝曬以除去種子中的所有水解析:Fe2’是構(gòu)成血紅素的成分，這說明無機(jī)鹽是細(xì)胞中某些復(fù)雜化合物的重要組成成分;在干旱和寒冷環(huán)境中植物細(xì)胞中結(jié)合水的比例較高,這說明細(xì)胞中結(jié)合水的比例較高時(shí)有利于植物的抗旱、抗寒;Nalg和H2c(%含量異常時(shí)，人體會出現(xiàn)酸中毒或堿中毒,這說明無機(jī)鹽具有維持酸堿平衡以及生物體正常生命活動的作用；為更好地保存小麥種子,應(yīng)對剛收獲的小麥種子進(jìn)行曝曬以除去種子中的自由水。4.細(xì)胞內(nèi)各種化合物的含量和主要作用不同,在生物體中具有重要作用。請回答下列有關(guān)細(xì)胞中化合物的問題。⑴農(nóng)民將新收獲的種子放在場院曬,是為了除去部分,然后再將其儲存。這樣做有兩個目的，一是防止水分過多而霉變;二是可降低種子中糖類或脂肪的氧化分解作用，從而減少有機(jī)物的消耗。⑵將種子燃燼后的灰色物質(zhì)是，其在細(xì)胞中的主要存在形式為。主要功能有（寫出兩點(diǎn)即可）。⑶當(dāng)生物新陳代謝旺盛與生長迅速時(shí)，自由水與結(jié)合水的比值,植物在過冬時(shí)自由水與結(jié)合水的比值。（填“較高”或“較低”）解析：（1）農(nóng)民將新收獲的種子放在場院曬,是為了除去部分自由水，然后再將其儲存。（2）將種子燃燼后的灰色物質(zhì)是無機(jī)鹽,其在細(xì)胞中的主要存在形式為離子。主要功能有維持生命活動、維持酸堿平衡、維持水鹽平衡、組成化合物等。（3）當(dāng)生物新陳代謝旺盛與生長迅速時(shí)，自由水與結(jié)合水的比值較高，植物在過冬時(shí)自由水與結(jié)合水的比值較低。答案：（1）自由水⑵無機(jī)鹽離子維持生命活動、維持酸堿平衡、維持水鹽平衡、組成化合物等⑶較高較低⑵水分子與周圍水分子可以形成氫鍵，因此水具有較高的比熱容,由于氫鍵易于斷裂和形成,使水具有流動性。.水的存在形式及作用水在細(xì)胞中以兩種形式存在,絕大部分的水呈游離狀態(tài),可以自由流動，叫作自由水，它是細(xì)胞內(nèi)良好的溶劑;一部分水與細(xì)胞內(nèi)的其他物質(zhì)結(jié)合,叫作結(jié)合水,它是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分。.水的含量與細(xì)胞代謝和抗逆性的關(guān)系⑴細(xì)胞代謝方面:正常情況下，細(xì)胞內(nèi)且由水所占的比例越大，細(xì)胞的代謝就越旺盛。⑵抗逆性方面:結(jié)合水越多,細(xì)胞抵抗干旱和寒冷等不良環(huán)境的能力就越強(qiáng)。二、細(xì)胞中的無機(jī)鹽1.存在形式和含量(1)存在形式:大多數(shù)以離子的形式存在。(2)含量:無機(jī)鹽是細(xì)胞中含量很少的無機(jī)物。2.無機(jī)鹽的生理功能及實(shí)例判斷正誤生理功能實(shí)例細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要成分匕是組成細(xì)胞膜、細(xì)胞核的重要元素細(xì)胞內(nèi)某些復(fù)雜的化合物的重要組成成分也是構(gòu)成葉綠素的元素;匡是構(gòu)成血紅素的元素參與并維持生物體的生命活動哺乳動物血液中Ca型含量過低就會出現(xiàn)抽埴等癥狀；人體內(nèi)Na'缺乏會引起神經(jīng)、肌肉細(xì)胞的興奮性降低維持酸堿平衡人血漿中的HCO3>HPOf等對血漿pH的穩(wěn)定起重要作用維持滲透壓平衡Na\Cl對維持細(xì)胞外液滲透壓起重要作用,K則對維持細(xì)胞內(nèi)液滲透壓起決定作用⑴細(xì)胞失去結(jié)合水后仍可保持活性。（X）提示:結(jié)合水構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)結(jié)構(gòu)，一旦失去，細(xì)胞就失去活性。⑵曬干的種子細(xì)胞內(nèi)不含水分，導(dǎo)致代謝停止,有利于種子長時(shí)間儲存。（X）提示:曬干的種子含有結(jié)合水，自由水減少，代謝緩慢,有利于種子長時(shí)間儲存。（3）細(xì)胞中的無機(jī)鹽全部以離子的形式存在。（X）提示:細(xì)胞中大多數(shù)無機(jī)鹽以離子的形式存在。⑷植物缺乏N和Mg,將導(dǎo)致葉綠素不能合成，葉片顏色變黃。（V）⑸血鈣過高會引起抽搐。（X）提示:血鈣過低會引起抽搐,血鈣過高會引起肌無力。探究一細(xì)胞中的水.2020年12月17日攜帶月球樣品的嫦娥五號順利回到地球,其攜帶的“土特產(chǎn)”備受關(guān)注。在國家航天局發(fā)布的《月球樣品管理辦法》中表明，月球樣品原則上分為永久存儲、備份永久存儲、研究和公益四種基礎(chǔ)用途。⑴人類對宇宙星球的探索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。.在糧食收獲之后,要將糧食曬干后進(jìn)行儲存,這樣能保存較長時(shí)間。如果將曬干后的糧食放入試管中進(jìn)行加熱,會發(fā)現(xiàn)試管壁上有水珠出現(xiàn)。播種前還需要提前用水浸泡一段時(shí)間。(2)糧食曬干過程中，減少的化合物主要是什么？在細(xì)胞中是以什么形式存在的？提示:減少的化合物主要是水。在細(xì)胞中是以自由水形式存在的。⑶曬干后的糧食在試管中加熱,試管壁上出現(xiàn)的水珠在細(xì)胞中主要以什么形式存在?此時(shí)的種子還能萌發(fā)嗎?為什么？這一事實(shí)說明了什么？提示:試管壁上出現(xiàn)的水珠在細(xì)胞中主要是以結(jié)合水形式存在的。不能。結(jié)合水散失，細(xì)胞結(jié)構(gòu)被破壞，種子死亡,不能再萌發(fā)。結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。⑷糧食需要曬干后進(jìn)行儲存的原因是什么？播種前為什么要浸種？提示:糧食曬干后，自由水含量減少使細(xì)胞代謝減弱，儲存時(shí)可減少有機(jī)物消耗。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)。(5)總結(jié)上述問題中自由水和結(jié)合水的含量比例對生物的代謝和抗逆性有什么關(guān)系？并嘗試?yán)L制關(guān)系曲線。提示:在一定范圍內(nèi)，自由水和結(jié)合水的比值越大，細(xì)胞代謝越旺盛，細(xì)胞的抗逆性越差。L種子代謝與水的關(guān)系種子曬干時(shí)減少的是自由水，但種子仍保持生命活性，可以萌發(fā);種子萌發(fā)吸水使細(xì)胞內(nèi)自由水含量增加,新陳代謝加快;曬干的種子烘干后喪失結(jié)合水,種子死亡不萌發(fā)。2.自由水/結(jié)合水的值與細(xì)胞代謝和抗逆性的關(guān)系自由水與結(jié)合水在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化溫度降低、

自由水溫度升高結(jié)合水⑴細(xì)胞內(nèi)結(jié)合水主要以氫鍵的形式與蛋白質(zhì)、多糖等物質(zhì)結(jié)合，當(dāng)溫度升高時(shí),水分子動能增加，會掙脫氫鍵的束縛成為自由水。⑵降溫時(shí),部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水,避免自由水過多結(jié)冰損害自身,可以提高抗寒性。1.2020年，我國紀(jì)念“世界水日”和“中國水周”活動的主題為“堅(jiān)持節(jié)水優(yōu)先,建設(shè)幸福河湖”。下列關(guān)于生物體內(nèi)水的敘述,錯誤的是(B)A.細(xì)胞內(nèi)的許多生化反應(yīng)需要水的參與B.水分解能釋放能量供生命活動需要C.自由水是良好的溶劑，可以轉(zhuǎn)化為結(jié)合水D.植物幼嫩部分一般比老熟部分含水量多解析:生命活動需要的能量來自呼吸作用，水分解釋放的能量不能提供給生命活動需要。.“夜來春雨潤垂楊，春水新生不滿塘。日暮平原風(fēng)過處，菜花香雜豆花香?！毕铝懈鲌D為植物在春天復(fù)蘇、生長過程中細(xì)胞中自由水與結(jié)合水相對含量變化的曲線圖，則圖示表示正確的是(B)解析:春天植物復(fù)蘇，代謝增強(qiáng)，自由水增多，結(jié)合水減少。判斷自由水、結(jié)合水比例變化的方法(1)看環(huán)境條件是否惡化,若環(huán)境條件惡化,則自由水相對含量下降，結(jié)合水相對含量上升。⑵看生命活動強(qiáng)度或狀態(tài)的變化,若生命活動增強(qiáng),則自由水相對含量上升，結(jié)合水相對含量下降。探究二細(xì)胞中的無機(jī)鹽人體血漿中主要的陽離子是Na.、K\Ca/卜m+等，對維持細(xì)胞外液的滲透壓、體液的分布和轉(zhuǎn)移起著決定性的作用；細(xì)胞外液中陰離子以C1和HCO3為主,二者對維持酸堿平衡有重要作用。當(dāng)出現(xiàn)任何一個電解質(zhì)數(shù)量改變時(shí)，將導(dǎo)致不同的機(jī)體損害，即出現(xiàn)電解質(zhì)紊亂。例如C1+含量過高會導(dǎo)致肌無力、Ga?+含量過低導(dǎo)致抽搐，人體缺鐵會導(dǎo)致貧血。⑴無機(jī)鹽在生物體中的主要存在形式是什么？提示:離子的形式。⑵根據(jù)資料可以得出無機(jī)鹽的作用是什么？提示:說明無機(jī)鹽對維持生物體的正常生命活動有著重要的意義，維持細(xì)胞外液的滲透壓和酸堿平衡。⑶人體缺鐵為什么會導(dǎo)致貧血?說明無機(jī)鹽的作用是什么？提示:Fe是血紅素的組成成分。說明無機(jī)鹽是復(fù)雜化合物組成成分。幾種無機(jī)鹽的功能「：甲狀腺激素的組成成分,缺乏時(shí)會患地方性甲狀腺腫大。Fe?血紅素的組成成分,缺乏時(shí)會患缺鐵性貧血。能降低神經(jīng)系統(tǒng)的興奮性。血液中Ca"含量過低時(shí)，會出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象;血液中CM.含量過高時(shí)，會患肌無力。B:促進(jìn)花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長,油菜缺B時(shí),會出現(xiàn)“花而不實(shí)”的現(xiàn)象。促進(jìn)植物體內(nèi)淀粉的合成和運(yùn)輸;在動物體內(nèi)，K.主要維持細(xì)胞內(nèi)液的滲透壓。Mg?葉綠素的組成成分,缺乏時(shí)會導(dǎo)致葉片發(fā)黃。.研究表明，鐵可參與血紅素的合成,血紅素主要存在于人體紅細(xì)胞中，故缺鐵可導(dǎo)致缺鐵性貧血。下列相關(guān)敘述正確的是（C）A.紅細(xì)胞中含量最多的化合物為蛋白質(zhì)B.人體成熟紅細(xì)胞中，鐵主要以離子形式存在C.鐵在人體的生長發(fā)育過程中的作用不可替代D.只要攝入足量的鐵,人體就能正常生長發(fā)育解析:紅細(xì)胞中含量最多的化合物是水,蛋白質(zhì)是含量最多的有機(jī)化合物；由題意可知，人體成熟紅細(xì)胞中鐵主要參與構(gòu)成血紅素，即鐵主要以化合物形式存在;每種元素的作用都是不可替代的；人體正常發(fā)育過程中，除鐵以外還需要其他元素，如鋅、鈣等。4.已知Mn是許多酶的活化劑,例如其能激活硝酸還原酶,缺Mn的植物就無法利用硝酸鹽，這說明無機(jī)鹽離子（B）A.對維持細(xì)胞的形態(tài)和功能有重要作用B.對維持生物體的正常生命活動有重要作用C.對維持細(xì)胞的酸堿平衡有重要作用D.對調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的滲透壓有重要作用解析:分析題意可知,Mn可以激活植物體內(nèi)許多酶,對維持植物體正常的生命活動有重要作用；題干信息不能說明無機(jī)鹽離子在維持細(xì)胞形態(tài)、維持酸堿平衡、維持和調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的滲透壓等方面的作用。［情境］患甲狀腺結(jié)節(jié)與長期食用加碘鹽有關(guān)。探究：（1）I是構(gòu)成甲狀腺激素的組成成分,體現(xiàn)了無機(jī)鹽的什么功能?提示:是構(gòu)成細(xì)胞內(nèi)化合物的重要成分。⑵由于補(bǔ)碘過量導(dǎo)致了疾病的發(fā)生，說明什么問題？提示:無機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)保持一定的量，過少或過多都可能影響生命活動。課堂小結(jié)隨堂檢測."上善若水，水善利萬物而不爭?！毕铝杏嘘P(guān)生物體內(nèi)水的說法，錯誤的是(D)A.幼兒和成年人體內(nèi)水的含量均多于其他化合物B.正在發(fā)芽的玉米種子中自由水比例多于結(jié)合水C.結(jié)合水比例越大,細(xì)胞抵御不良環(huán)境能力越強(qiáng)D.氫鍵的穩(wěn)定性使常溫下水呈液體狀態(tài),能流動解析:幼兒和成年人體內(nèi)水的含量均多于其他化合物;正在發(fā)芽的玉米種子代謝旺盛,其自由水比例多于結(jié)合水;結(jié)合水比例越大,細(xì)胞抵御不良環(huán)境能力越強(qiáng);水分子之間靠氫鍵作用在一起,氫鍵易斷裂和形成,使水在常溫下能夠維持液體狀態(tài),具有流動性。.鹽生植物一般生長在干旱、含鹽量高的土壤中，其通過