組成細胞的無機物導學案 高一上學期生物人教版必修1

第2章組成細胞的分子第2節(jié)細胞中的無機物【基礎感知】（一）細胞中的水1．細胞中的無機物主要包括____________和____________，水是構成細胞的重要成分，也是活細胞中含量_________的化合物，一般為__________，水母的含水量達到____________。2.水在細胞中以________和_________兩種形式存在，其中___________是與細胞內的其它物質相結合，________占細胞中水的絕大部分，以________狀態(tài)存在，可以自由流動。3.細胞中水的主要功能包括：自由水的功能：（1）細胞內____________，許多種物質溶解在這部分水中。（2）細胞內的許多_______________也都需要有水參與。（3）多細胞生物體的絕大多數細胞，必須浸潤在______________的液體環(huán)境中。（4）水在生物體內的流動，可以把___________運送到各個細胞，同時也把各個細胞在_________________，運送到排泄器官或者直接排出體外。結合水的功能：。（二）細胞中的無機鹽1．存在形式：大多數以的形式存在。陰離子主要有：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等2．含量：占細胞鮮重的。3．功能（1）某些重要化合物的組成成分，如是構成葉綠素的重要組成成分，是構成血紅素的元素。（2）維持生物體的，如哺乳動物的血液中鈣離子含量太低，會出現等癥狀，人體內缺乏會引起神經、肌肉細胞的興奮性降低，最終引發(fā)肌肉酸痛、無力。（3）維持細胞的【特別提醒】無機鹽在細胞中的含量較低，但是其作用非常重要，過多或過少都會影響細胞或生物體的正常生命活動?！菊n內探究】1.幾種生物體內的含水量如下表所示：生物水母魚類蛙哺乳動物藻類高等植物含水量（%）9780～8578659060～80說明，不同種類的生物體中，水的含量，水生生物的含水量比陸生生物人體不同器官含水量如下表所示：組織器官牙齒骨髓骨骼肌心臟血液腦含水量（%）102276798384可知，同種生物在不同的組織、器官中，水的含水量，從牙齒的含水量最低、腦的含水量最高可說明。血液和心臟的含水量接近，為什么血液是流動的，心臟是堅實的？3..冬季來臨，松樹的自由水/結合水的比值如何變化？由此說明自由水與結合水的含量與代謝強度及其植物抗逆性的關系：5.為什么缺鐵會導致貧血？6.植物缺鎂會影響光合作用，為什么？醫(yī)用生理鹽水是質量分數為0.9%的氯化鈉溶液。生理鹽水的含義是什么？在什么情況下需要使用生理鹽水？【課堂檢測】剛剛收獲的小麥種子經曝曬，失去了大量的水分，這些水屬于___________________，再將曬干的種子放在試管內用酒精燈加熱，試管壁上將出現小水珠，這些水屬于_______。某小兒患佝僂病，發(fā)燒時就會抽搐，根據所學知識，建議他平時要補充（）A．新鮮水果和蔬菜B．鈣片和維生素DC．谷物種皮和胡蘿卜D．蛋白質和糖類【課后習題】一、單選題1．水和無機鹽與其他物質共同參與細胞生命活動，下列有關敘述正確的是（）①參與運輸營養(yǎng)物質和代謝廢物的水為自由水②結合水是細胞結構的組成成分之一③Mg2+是血紅蛋白分子的組成成分④細胞中大多數無機鹽以離子形式存在，有維持細胞滲透壓平衡的作用⑤自由水與結合水的比例與新陳代謝的強弱關系不大A．①②③④B．①③④C．①②④D．①②③④⑤2．下列有關水和無機鹽的敘述，不正確的有（）①水能溶解、運輸營養(yǎng)物質和代謝廢物，并維持細胞形態(tài)②細胞中無機鹽含量很少且大多數是以化合物形式存在③哺乳動物的血液中鈣離子含量過高，會出現抽搐等癥狀④無機鹽可以為人體生命活動提供能量⑤休眠種子與萌發(fā)種子相比，結合水與自由水的比值更?、奕钡鈺饍和E病A．六項 B．五項 C．四項 D．三項3．研究表明，溶液濃度升高，冰點降低。“霜打”后的青菜格外“甜”。下列分析錯誤的是（）A．多糖水解成單糖，自由水減少，冰點降低B．結合水增多，增強抗寒能力C．該現象是青菜對低溫環(huán)境不適應D．霜打后的青菜細胞中還有自由水4．下列關于細胞中無機化合物的敘述，正確的是（）A．自由水是生化反應的介質，不直接參與生化反應B．結合水是細胞結構的重要組成成分，主要存在于液泡中C．無機鹽參與維持細胞的酸堿平衡，不參與有機物的合成D．無機鹽多以離子形式存在，對維持生命活動有重要作用5．研究表明，溶液濃度升高，冰點降低?！八颉焙蟮那嗖烁裢狻疤稹薄Ｏ铝蟹治鲥e誤的是（）A．結合水增多，增強抗寒能力 B．多糖水解成單糖，冰點降低C．霜打后的青菜細胞中不再有自由水 D．該現象為青菜對低溫環(huán)境的一種適應6．某兒童患佝僂病，發(fā)燒時就會抽搐，醫(yī)生建議他平時應補充A．新鮮的水果和蔬菜B．蛋白質和糖類C．谷物種皮和胡蘿卜D．鈣片和維生素D7．剛收獲的種子經曬干后得到甲，再經過烘烤得到乙，再經過燃燒后得到殘留物丙，下列說法最可能正確的是（）A．丙物質中含有碳元素 B．丙在細胞中主要以分子態(tài)形式存在C．乙種子在適宜條件下也能萌發(fā) D．曬干、烘烤使小麥種子失去同種化合物8．卷柏，根能自行從土壤分離，蜷縮似拳狀，隨風移動，遇水而榮，故又名“九死還魂草”。關于該現象的解釋正確的是（）A．失去了大量的自由水B．不含水分，以保持休眠狀態(tài)C．糖類提供了能量 D．蛋白質的結構發(fā)生了改變9．2018年3月22日是第26屆世界水日，我國紀念世界水日和開展中國水周活動宣傳主題是“實施國家節(jié)水行動，建設節(jié)水型社會”。下列關于生物體內自由水的敘述不正確的是（）A．生物體代謝旺盛時含量較多B．不參與細胞內的生化反應C．是細胞內的良好溶劑D．植物越冬時，細胞內自由水含量降低10．當植物由代謝旺盛的生長期轉入休眠期時，體內結合水與自由水的比值通常會A．升高 B．下降 C．無變化 D．產生波動11．“綿綿的春雨，是她潤醒了小草，潤綠了楊樹，潤開了報春花?！毙〔荼粷櫺蚜?、楊樹被潤綠了、報春花被潤開的過程中細胞中自由水與結合水的變化，下圖表示正確的是A．B．C． D．12．夏季酷暑時分，在室外作業(yè)的人們應多飲用A．鹽汽水 B．牛奶 C．純凈水 D．果汁13．老年人容易發(fā)生骨折，主要是因為A．缺鉀鹽 B．缺鈉鹽 C．缺鎂鹽 D．缺鈣鹽二、實驗題14．設計一個實驗證明鎳鹽為植物生活所必需的無機鹽，根據提供的實驗材料用品，完成實驗步驟，并得出相應結論。（1）材料用品：完全培養(yǎng)液甲，缺鎳的完全培養(yǎng)液乙，適當的固定材料，廣口瓶若干，長勢相似的玉米幼苗。（2）方法步驟：①取兩個潔凈的廣口瓶編號A、B，并向A中加入一定量完全培養(yǎng)液甲，向B中加入______________。②取______________分為兩組，將其中一組放入A瓶中，另一組放入B瓶中。③將兩廣口瓶置于______________條件下培養(yǎng)一段時間，觀察______________。（3）實驗結果及結論：A瓶中______________________________________；B瓶中_____________________________________。說明___________________________________。三、填空題15．生命是物質的，請回答下列關于組成細胞的元素與化合物的問題：（l）組成細胞的元素在無機環(huán)境中都可找到，這種現象體現了生物界與非生物界的____________。（2）俗話說“一方水土養(yǎng)一方人”，飲水是人體獲得必需元素的重要途徑之一。在天然無污染的泉水中，含有Cu、K、Ca、Zn、P、Mg、Na、Fe等人體必需元素，其中屬于大量元素的是___________。（3）細胞中的水有自由水和___________兩種存在形式。一般來說，自由水是細胞中含量最多的化合物，除了其分子特性使其成為良好的溶劑外，自由水還有哪些功能，試寫出一點：___________________________________________________________________。（4）細胞中無機鹽含量很少，許多無機鹽離子參與合成生物體和細胞中某些重要的化合物，如Fe2+參與合成的血紅蛋白具有運輸氧氣的功能；試寫出無機鹽在細胞中的另一項作用：________________________________________________________________________________。

第2節(jié)細胞中的無機物二、基礎梳理（一）細胞中的水1．細胞中的無機物主要包括____水____和___無機鹽____，水是構成細胞的重要成分，也是活細胞中含量多的化合物，一般為__60%～95%___，水母的含水量達到97%。2.水在細胞中以__自由水__和__結合水____兩種形式存在，其中_____結合水______是與細胞內的其它物質相結合，_____自由水___占細胞中水的絕大部分，以____游離____狀態(tài)存在，可以自由流動。3.細胞中水的主要功能包括：自由水的功能：（1）細胞內______良好的溶劑______，許多種物質溶解在這部分水中。（2）細胞內的許多_______生物化學反應________也都需要有水參與。（3）多細胞生物體的絕大多數細胞，必須浸潤在_____以水為基礎_____的液體環(huán)境中。（4）水在生物體內的流動，可以把_____營養(yǎng)物質____運送到各個細胞，同時也把各個細胞在____新陳代謝中產生的廢物______，運送到排泄器官或者直接排出體外。結合水的功能：細胞結構的重要組成成分。（二）細胞中的無機鹽1．存在形式：大多數以離子的形式存在。 陽離子主要有：Na陽離子主要有：Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等陰離子主要有：Cl-、SO42-、PO43-、HCO3-等2．含量：占細胞鮮重的1%～1.5%。3．功能（1）某些重要化合物的組成成分，如Mg是構成葉綠素的重要組成成分，Fe是構成血紅素的元素。（2）維持生物體的生命活動，如哺乳動物的血液中鈣離子含量太低，會出現抽搐等癥狀，人體內Na+缺乏會引起神經、肌肉細胞的興奮性降低，最終引發(fā)肌肉酸痛、無力。（3）維持細胞的滲透壓平衡和酸堿平衡【特別提醒】無機鹽在細胞中的含量較低，但是其作用非常重要，過多或過少都會影響細胞或生物體的正常生命活動?！菊n內探究】1.幾種生物體內的含水量如下表所示：生物水母魚類蛙哺乳動物藻類高等植物含水量（%）9780～8578659060～80說明，不同種類的生物體中，水的含量不同，水生生物的含水量比陸生生物多2.人體不同器官含水量如下表所示：組織器官牙齒骨髓骨骼肌心臟血液腦含水量（%）102276798384可知，同種生物在不同的組織、器官中，水的含水量不同，從牙齒的含水量最低、腦的含水量最高可說明代謝旺盛的組織、器官含水量較多。血液和心臟的含水量接近，為什么血液是流動的，心臟是堅實的？答：水的存在形式和功能不同，血液中水的主要存在形式是自由水，心臟是結合水。自由水在細胞中以游離態(tài)存在，主要作用是①細胞內的良好溶劑②參與生物化學反應③為細胞提供液體環(huán)境④運送營養(yǎng)物質和代謝廢物結合水以與細胞內其他物質相結合的形式存在，主要作用是細胞結構的重要組成成分。3..冬季來臨，松樹的自由水/結合水的比值如何變化？比值變小，新陳代謝緩慢，抗逆性增強由此說明自由水與結合水的含量與代謝強度及其植物抗逆性的關系：自由水與結合水比值：比值大，新陳代謝旺盛，但抗逆性較差比值小，新陳代謝緩慢，但抗逆性較強5.為什么缺鐵會導致貧血？答:人體內血紅蛋白和紅細胞的減少都可以導致貧血。血紅蛋白的分子結構不能缺少的一種元素就是Fe。缺Fe會導致血紅蛋白的合成障礙，從而引起貧血。缺鐵性貧血是一種常見的貧血癥。6.植物缺鎂會影響光合作用，為什么？答：光合作用的正常進行不能缺少葉綠素，而葉綠素的分子結構中不能缺少的元素之一就是Mg。

Mg是葉綠素的組成元素之一

，因此，它對于光合作用具有重要意義。缺Mg使葉綠素的形成受到阻礙，進而影響光合作用。7.醫(yī)用生理鹽水是質量分數為0.9%的氯化鈉溶液。生理鹽水的含義是什么？在什么情況下需要使用生理鹽水？答：質量分數為0.9%的氯化鈉溶液的濃度，正是人體細胞所處液體環(huán)境中溶質的濃度，所以叫生理鹽水。當人體需要補充鹽溶液或輸入藥物時，應輸入生理鹽水或用生理鹽水作為藥物的溶劑，以保證人體細胞的生活環(huán)境維持在穩(wěn)定的狀態(tài)?！菊n堂檢測】剛剛收獲的小麥種子經曝曬，失去了大量的水分，這些水屬于_____自由水_____，再將曬干的種子放在試管內用酒精燈加熱，試管壁上將出現小水珠，這些水屬于___結合水__。2．某小兒患佝僂病，發(fā)燒時就會抽搐，根據所學知識，建議他平時要補充（B）A．新鮮水果和蔬菜B．鈣片和維生素DC．谷物種皮和胡蘿卜D．蛋白質和糖類【課后習題】1【答案】C【解析】①②、人體中的水分為自由水和結合水兩類，結合水主要與其他物質結合，是細胞結構的重要組成成分；參與運輸營養(yǎng)物質和代謝廢物的水為自由水，①②正確。③Mg2+是葉綠素分子的組成成分，但不是血紅蛋白的組成成分，③錯誤。④細胞中大多數無機鹽以離子形式存在，有維持細胞滲透壓平衡的作用，④正確。⑤自由水與結合水的比例越高，代謝越旺盛，反之越微弱，⑤錯誤。綜上①②④正確。2【答案】B【解析】①自由水能自由流動，能溶解、運輸營養(yǎng)物質和代謝廢物，結合水是細胞結構的重要組成成分，可以維持細胞堅實的形態(tài)，①正確；②細胞中無機鹽含量很少且大多數是以離子形式存在，②錯誤；③血液中鈣離子含量過低，會出現抽搐等癥狀，過高，會引起肌無力，③錯誤；④無機鹽不能為人體生命活動提供能量，提供能量的是糖類，④錯誤；⑤休眠種子與萌發(fā)種子相比，結合水與自由水的比值更大，自由水和結合水的比值與細胞的代謝強度有關，⑤錯誤；⑥碘是我們人體很重要的必需的營養(yǎng)素，當碘缺乏時，就會造成甲狀腺腫大，⑥錯誤。故選B。3【答案】C【解析】多糖水解成單糖，細胞液濃度增大，自由水減少，冰點降低，A正確；低溫來臨，自由水轉化為結合水，增強其抗寒能力，B正確；細胞質、細胞液中的多糖降解為單糖以提高濃度，冰點降低，提高抗寒抗凍能力，該現象是青菜對低溫環(huán)境適應，C錯誤；霜打后的青菜細胞中自由水轉化為結合水，但還有自由水，D正確。4【答案】D【解析】自由水是生化反應的介質，有些水還直接作為反應物參與生物化學反應，如有氧呼吸，A錯誤；結合水是組成細胞結構的重要成分，主要存在形式是水與蛋白質、多糖等物質結合，成為生物體的構成成分，而液泡中的水屬于自由水，B錯誤；細胞中大多數無機鹽以離子的形式存在，對維持細胞和生物體的生命活動有重要作用，能參與維持細胞的酸堿平衡，也能參與有機物的合成，如Mg2+是合成葉綠素的原料，C錯誤、D正確。5【答案】C【解析】低溫來臨，自由水轉化為結合水，增強其抗寒能力，A正確；細胞質、細胞液中的多糖降解為單糖以提高細胞液濃度，冰點降低，提高抗寒抗凍能力，B正確；霜打后的青菜細胞中自由水轉化為結合水，導致自由水減少，結合水增多，而不是沒有自由水，C錯誤；該現象為青菜對低溫環(huán)境的一種適應能力，避免溫度降低造成其莖葉等結構損害，D正確。6【答案】D【解析】患佝僂病是由于缺少鈣，發(fā)燒時由于缺少鈣，會引起神經興奮，所以抽搐，所以要補充鈣，而維生素D會促進鈣的吸收，所以在補充鈣的同時要注意補充維生素D，故選D。7【答案】D【解析】由于碳元素在燃燒的過程中主要隨二氧化碳而散失，所以丙中不一定含有碳，A錯誤；丙在細胞中主要以離子的形式存在，B錯誤；乙種子已經失去了活性，C錯誤；曬干、烘烤過程使小麥種子失去了相同化合物水，種子在曬干過程中，主要失去的是自由水（有活性，能進行呼吸作用等），干種子在烘烤過程中，主要失去的是結合水，D正確。8【答案】A【解析】卷柏的根能自行從土壤分離，蜷縮似拳狀，隨風移動，遇水后根能重新再鉆到土壤里尋找水份，即在長期干旱后只要根系在水中浸泡后就又可舒展，故而又叫九死還魂草，可見其原因是失去了大量的自由水。9【答案】B【解析】自由水以游離的形式存在，代謝旺盛時含量多，是細胞內的良好溶劑，還可以參與細胞內的許多生化反應，A、C正確，B錯誤；冬季，植物細胞內部分自由水轉化為結合水，使自由水含量降低，提高了植物的抗寒能力，D正確。10【答案】A【解析】體內結合水與自由水的比值升高，植物體的抗逆性增加，新陳代謝降低，A正確；體內結合水與自由水的比值下降，植物新陳代謝增強，B錯誤；體內結合水與自由水的比值無變化，植物的代謝維持原來狀態(tài)，C錯誤；體內結合水與自由水的比值產生波動，植物新陳代謝波動，維持植物體穩(wěn)定狀態(tài)，D錯誤；因此，本題答案選A。11【答案】B【解析】細胞中的水的存在形式有兩種：自由水和結合水。春雨之后，植物體內自由水含量增多，結合水含量減少，細胞代謝逐漸旺盛，打破休眠開始復蘇。綜上