新教材2024版高中生物第2章組成細(xì)胞的分子第2節(jié)細(xì)胞中的無機物課件新人教版必修1

第2章組成細(xì)胞的分子第2節(jié)細(xì)胞中的無機物課標(biāo)要點學(xué)法指導(dǎo)1.掌握水在細(xì)胞中的存在形式和作用2．舉例說出無機鹽在細(xì)胞內(nèi)含量雖少，但與生命活動密切相關(guān)1.生命觀念：建立生命物質(zhì)性的觀點，即形成

“一切生命活動都離不開水”的生命觀念，無機鹽在細(xì)胞內(nèi)的含量與生命活動密切相關(guān)2．科學(xué)思維：運用歸納和概括的思維方法，總結(jié)水和無機鹽的種類和作用3．科學(xué)探究：通過探究無機鹽功能的技能訓(xùn)練培養(yǎng)科學(xué)探究能力知識導(dǎo)圖課前·

新知導(dǎo)學(xué)1．水的含量及特性(1)含量：①活細(xì)胞中含量________的化合物。②生物體的含水量隨著____________的不同有所差別。(2)特性：水分子之間靠________結(jié)合，呈液態(tài)，具有較高的比熱容。細(xì)胞中的水最多生物種類氫鍵2．水的存在形式和功能自由流動存在形式自由水結(jié)合水含義在細(xì)胞中絕大部分以游離的形式存在，是可以__________的水與細(xì)胞內(nèi)的____________相結(jié)合的水功能①細(xì)胞內(nèi)____________是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分②參與_________________③為細(xì)胞提供_______環(huán)境④運送____________和代謝廢物含量約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的95.5%約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%其他物質(zhì)良好的溶劑生物化學(xué)反應(yīng)液體營養(yǎng)物質(zhì)農(nóng)民晾曬剛收獲的鮮種子，種子失去大量水分，該水分在種子細(xì)胞中主要以哪種形式存在？________________________________。微思考提示：主要以自由水形式存在下列關(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)的運輸B．水是構(gòu)成葉肉細(xì)胞的重要化合物之一C．自由水可作為細(xì)胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物D．升溫可以使細(xì)胞中自由水轉(zhuǎn)化成結(jié)合水【答案】D【解析】降溫可以使細(xì)胞中的自由水轉(zhuǎn)化成結(jié)合水。細(xì)胞中的無機鹽存在形式大多數(shù)無機鹽以________的形式存在含量占細(xì)胞鮮重的__________功能維持細(xì)胞和生物體的生命活動，如哺乳動物血液中________含量太低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀維持細(xì)胞的________平衡離子1%～1.5%鈣離子酸堿足球運動員在激烈比賽中有時會出現(xiàn)肌肉抽搐的現(xiàn)象，你知道是什么原因嗎？__________________________________________。微思考提示：這是大量鈣離子隨著汗液的排出而引起的下列關(guān)于無機鹽的敘述，錯誤的是 (

)A．蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收B．缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降C．和糖類一樣，無機鹽也能為生物體提供能量D．植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機鹽【答案】C【解析】蔬菜中的草酸與鈣結(jié)合成草酸鈣，影響鈣的吸收，A正確；鐵是血紅素的組成成分，缺鐵會影響血紅蛋白的合成，導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降，B正確；糖類能為生物體提供能量，但無機鹽不能為生物體提供能量，C錯誤；植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機鹽，D正確。課堂·

重難探究[知識歸納]1．自由水與結(jié)合水之間的轉(zhuǎn)化(1)轉(zhuǎn)化條件：(2)轉(zhuǎn)化實例：①烘干種子時，部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水散失掉。②水果放入冰箱冷藏時，部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。細(xì)胞中的水2．自由水與結(jié)合水相對含量與細(xì)胞代謝的關(guān)系(1)圖示：(2)曲線：(3)在生產(chǎn)中的應(yīng)用：①種子萌發(fā)時，需要吸收水分，增加自由水含量。②種子貯存前曬干是為了降低自由水含量，降低代謝速率，以延長貯存時間。③越冬作物減少灌溉，可提高作物對低溫的抗性。1．細(xì)胞失去自由水會導(dǎo)致死亡，還是失去結(jié)合水會導(dǎo)致死亡？2．思考下列實際問題，做出合理推測：(1)新鮮小麥種子放在陽光下，質(zhì)量減輕的原因是什么？(2)干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)說明什么？(3)干種子不浸泡就不萌發(fā)，原因是什么？(4)種子曬干后儲存的原理是什么？(5)低溫環(huán)境減少花卉澆水的原因是什么？1．提示：結(jié)合水。2．提示：(1)自由水散失。(2)失去自由水的種子仍能保持其生理活性。(3)自由水越少，代謝強度越低。(4)減少自由水含量，降低代謝強度，減緩有機物消耗，延長種子壽命。(5)提高植物對低溫的抗性。[對點精練]1．水是細(xì)胞的重要組成成分，在細(xì)胞中以自由水和結(jié)合水的形式存在。下圖為水的存在形式及其功能的部分概念圖，據(jù)圖分析錯誤的是

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)A．甲表示的是“組成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)”，若該部分水失去會導(dǎo)致細(xì)胞死亡B．因為自由水可以在生物體內(nèi)流動，所以乙可表示運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物C．干旱時，細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值減小，其抵抗干旱的能力減弱D．升溫時，細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值增大，其細(xì)胞代謝水平會升高【答案】C【解析】甲表示的是“組成細(xì)胞的結(jié)構(gòu)”，結(jié)合水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，如果這部分水失去會導(dǎo)致細(xì)胞死亡，A正確；自由水可以在生物體內(nèi)流動，可以把營養(yǎng)物質(zhì)運送到各個細(xì)胞，同時也把各個細(xì)胞在新陳代謝中產(chǎn)生的廢物運送到排泄器官或者直接排出體外，故乙可表示運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物，B正確；干旱時，細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值減小，細(xì)胞的新陳代謝減弱，其抵抗干旱的能力增強，C錯誤；自由水含量越多，細(xì)胞代謝越強，升溫時，細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值增大，其細(xì)胞代謝水平會升高，D正確。2．(2023·北京名校期中)下列有關(guān)水的特性與水的生理功能相互對應(yīng)關(guān)系的敘述不正確的是

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)A．水是極性分子，決定了其是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，是生物化學(xué)反應(yīng)所必需的B．水分子間的弱吸引力氫鍵決定其具有流動性，是物質(zhì)運輸所必需C．水具有較高的比熱容，為細(xì)胞創(chuàng)造舒適的液體環(huán)境D．水在低溫下結(jié)冰，冬季植物細(xì)胞自由水含量高利于細(xì)胞處于休眠狀態(tài)從而度過不利環(huán)境【答案】D【解析】水是極性分子，凡是有極性的分子或離子都易溶于水中，因此水的極性的特征決定了水是良好的溶劑，A正確；水分子間的弱吸引力氫鍵可以不斷地斷裂，又不斷地形成，這決定了其具有流動性，是物質(zhì)運輸所必需的，B正確；水具有較高的比熱容，吸收相同的熱量，溫度變化小，有利于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可以為細(xì)胞創(chuàng)造舒適的液體環(huán)境，C正確；自由水在低溫下結(jié)冰，冰晶會破壞細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，因此冬天植物細(xì)胞的結(jié)合水含量高利于細(xì)胞處于休眠狀態(tài)，從而度過不利環(huán)境，D錯誤。[知識歸納]1．常見無機鹽的功能與缺乏癥細(xì)胞中的無機鹽種類功能缺乏時引起的癥狀Fe血紅素的重要組成成分缺鐵性貧血癥Mg葉綠素的重要組成成分植物葉綠素合成受阻，影響光合作用Zn很多酶的組成成分生長發(fā)育不良，生殖腺功能受影響種類功能缺乏時引起的癥狀Ca骨骼、牙齒的重要組成成分骨骼畸形；抽搐等I甲狀腺激素的重要組成成分甲狀腺腫大；呆小癥B促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長油菜缺B時，“花而不實”Na維持動物細(xì)胞細(xì)胞外液的滲透壓動物細(xì)胞細(xì)胞外液滲透壓降低；過低時不能維持正常的細(xì)胞形態(tài)2．探究植物必需無機鹽的實驗設(shè)計思路探究某一種無機鹽是否為植物必需無機鹽，一般利用溶液培養(yǎng)法，具體設(shè)計思路如下：(1)對照組：植物＋完全培養(yǎng)液→正常生長。(2)實驗組：實驗組加入X鹽的目的是二次對照，使實驗組前后對照，以增強說服力。[對點精練]1．(2023·廣東廣州名校期末)無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列有關(guān)生物體內(nèi)無機鹽的敘述不正確的是 (

)A．細(xì)胞中的無機鹽大多數(shù)以化合物的形式存在，如CaCO3參與構(gòu)成骨骼、牙齒等B．生理鹽水可用于清洗外傷傷口，因為它可維持細(xì)胞正常的滲透壓并有清潔作用C．患急性腸炎的病人脫水時輸入葡萄糖鹽水是常見的治療方法D．缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降【答案】A【解析】細(xì)胞中的無機鹽大多數(shù)以離子形式存在，少數(shù)以化合物的形式存在，A錯誤；生理鹽水就是0.9%的氯化鈉水溶液，是等滲溶液，可維持細(xì)胞正常的滲透壓并有清潔作用，故可用于清洗外傷傷口，B正確；患急性腸炎的病人會丟失大量的消化液，包括水分和無機鹽，所以脫水時需要及時補充水分，同時也需要補充體內(nèi)丟失的無機鹽，輸入葡萄糖鹽水是常見的治療方法，C正確；紅細(xì)胞中的血紅蛋白含有Fe2+，缺鐵會導(dǎo)致血紅蛋白合成受阻，而血紅蛋白具有運輸氧氣的能力，因此缺鐵會導(dǎo)致哺乳動物血液運輸O2的能力下降，D正確。2．設(shè)計實驗探究X是否屬于植物生長所必需的無機鹽，某同學(xué)的構(gòu)思大致如下：本實驗中采用甲組、乙組之間的空白對照；乙組中實驗前(無X)與實驗后(有X)之間的自身對照，下列相關(guān)敘述正確的是

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)A．此實驗的無關(guān)變量只是選一些相同的植物B．此實驗如果是無土栽培，則實驗前營養(yǎng)液不需要滅菌C．為防止外界影響，此實驗須在黑暗密閉條件下進行D．兩次對照中屬于實驗組的依次是乙組、乙組實驗后【答案】D【解析】此實驗的無關(guān)變量有相同的植物、培養(yǎng)條件、培養(yǎng)液的量和濃度等，A錯誤；為排除微生物對幼苗生長的影響，實驗前無土栽培的培養(yǎng)液需要滅菌，B錯誤；植物正常生長需要光照，C錯誤；根據(jù)單一變量和對照性原則可以確定，兩組對照實驗中，實驗組依次是乙組、乙組實驗后，D正確。課堂·

延伸提分1．關(guān)于生物體內(nèi)水的兩個“并不是”(1)水是生命之源，但并不是水分越多越好，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。易錯易混：生物體內(nèi)的自由水和結(jié)合水2．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，則自由水含量下降，結(jié)合水含量上升。(2)看生命活動強度或狀態(tài)的變化，若生命活動增強，則自由水含量上升，結(jié)合水含量下降。例1冬小麥要經(jīng)過嚴(yán)寒的冬季，春化后在春季分蘗，夏季收獲。請比較細(xì)胞中的結(jié)合水與自由水的比值在其生長期冬季到春季的變化

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)A．升高 B．下降C．不變 D．波動不大【答案】B【解析】錯因分析：不理解自由水和結(jié)合水的比例與細(xì)胞代謝和生物抗逆性的關(guān)系。項目溫度自由水含量代謝表現(xiàn)冬季低低弱抗性強春季高高強生長旺盛例2下圖曲線能正確反映在大豆種子萌發(fā)并長成幼苗的過程中，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．bC．c

D．d解題技巧：“四步”法解決坐標(biāo)曲線題【答案】B【解析】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，然后達到相對穩(wěn)定的狀態(tài)，自由水與結(jié)合水的比值先升高，然后趨于穩(wěn)定，即圖中b曲線。審題流程：第一步明確變量。依據(jù)曲線縱橫坐標(biāo)，明確自變量和因變量；縱坐標(biāo)為因變量，橫坐標(biāo)為自變量，因變量隨自變量變化而改變。本題橫坐標(biāo)是種子萌發(fā)的時間，隱含的信息是種子萌發(fā)過程中吸收自由水；縱坐標(biāo)為細(xì)胞中自由水與結(jié)合水的比值變化，隱含信息是細(xì)胞代謝強度和抗逆性的變化。第二步看清走勢。依據(jù)曲線走勢的變化趨勢，得出自變量對因變量的影響。種子萌發(fā)過程中吸收自由水，細(xì)胞中自由水與結(jié)合水的比值升高。第三步抓特殊點。注意起點、交點、轉(zhuǎn)折點、最高點、最低點和終點的變化

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種子萌發(fā)過程中不可能無限制吸收自由水，吸水達到飽和時曲線出現(xiàn)拐點。第四步規(guī)范答題。聯(lián)系設(shè)問信息正確答題，關(guān)鍵是要分得清區(qū)間，分區(qū)間描述，仔細(xì)規(guī)范答題。小練·素養(yǎng)達成1．下列關(guān)于細(xì)胞中化合物的敘述正確的是 (

)A．細(xì)胞鮮重中含量最多的有機化合物是水B．細(xì)胞干重中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)C．糖尿病病人細(xì)胞中含量最多的化合物是糖類D．肥胖的人體細(xì)胞中含量最多的化合物是脂肪【答案】B【解析】細(xì)胞鮮重中含量最多的化合物是水，水是無機物，A錯誤；細(xì)胞干重中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)，B正確；糖尿病病人和正常人一樣，細(xì)胞中含量最多的化合物是水，C錯誤；肥胖的人體細(xì)胞中含量最多的化合物是水，不是脂肪，D錯誤。2．秋天剛收獲的玉米先后經(jīng)晾曬和烘干處理，均可失去水，則下列相關(guān)敘述正確的是

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)A．晾曬和烘干失去的水都主要是自由水B．晾曬和烘干失去的水都主要是結(jié)合水C．晾曬失去的主要是自由水，烘干失去的主要是結(jié)合水D．晾曬失去的水主要是結(jié)合水，烘干失去的水主要是自由水【答案】C【解析】剛收獲的玉米種子代謝活動較強，自由水多，因此，晾曬處理失去的主要是自由水；晾曬之后的玉米就成了干種子，此時，細(xì)胞中的自由水少，因此，經(jīng)烘干處理后失去的主要是結(jié)合水。3．(2023·四川瀘州開學(xué)考)下列關(guān)于細(xì)胞中無機鹽的敘述，正確的是

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)A．無機鹽大多以化合物的形式存在B．Mg2+是構(gòu)成血紅蛋白的重要元素C．血液中Ca2+含量過低會出現(xiàn)肌無力現(xiàn)象D．無機鹽參與體內(nèi)酸堿平衡的維持【答案】D【解析】細(xì)胞中的無機鹽主要以離子形式存在，A錯誤；Mg2+是構(gòu)成葉綠素的重要元素，B錯誤；人體血液中Ca2+濃度太低會出現(xiàn)抽搐的現(xiàn)象，C錯誤；無機鹽離子(碳酸根、碳酸氫根)對維持細(xì)胞的酸堿平衡具有重要作用，