2024年新教材高中生物第二章組成細(xì)胞的分子第2節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物學(xué)案新人教版必修1

PAGE1-第2節(jié)細(xì)胞中的無機(jī)物學(xué)習(xí)目標(biāo)核心素養(yǎng)1.駕馭水在細(xì)胞中的存在形式和作用。2.明確無機(jī)鹽在細(xì)胞中的存在形式和主要作用。1.生命觀念：建立生命物質(zhì)性的觀點(diǎn)，即形成“一切生命活動(dòng)都離不開水”的生命觀念，無機(jī)鹽在細(xì)胞內(nèi)的含量與生命活動(dòng)親密相關(guān)。2.科學(xué)思維：運(yùn)用歸納和概括的思維方法，總結(jié)水和無機(jī)鹽的種類和作用。3.科學(xué)探究：通過探究無機(jī)鹽功能的技能訓(xùn)練培育科學(xué)探究實(shí)力。學(xué)問點(diǎn)一細(xì)胞中的水1．水的含量：水是eq\o(□,\s\up3(01))活細(xì)胞中含量最多的化合物，生物體的含水量隨著eq\o(□,\s\up3(02))生物種類的不同有所差別，一般為60%～95%，水母含水量達(dá)到97%。2．水的存在形式及功能3．自由水與結(jié)合水的關(guān)系(1)自由水和結(jié)合水在肯定條件下可相互轉(zhuǎn)化(2)自由水與結(jié)合水相對含量與細(xì)胞代謝的關(guān)系①關(guān)系②實(shí)例：種子曬干，eq\o(□,\s\up3(19))自由水含量降低，細(xì)胞代謝水平eq\o(□,\s\up3(20))降低，便于貯存；北方冬小麥在冬天來臨前，eq\o(□,\s\up3(21))自由水比例下降，eq\o(□,\s\up3(22))結(jié)合水比例上升，避開氣溫下降時(shí)自由水過多導(dǎo)致結(jié)冰而損害自身。eq\a\vs4\al(問題思索)水是細(xì)胞內(nèi)良好溶劑的緣由是什么？提示：水分子空間結(jié)構(gòu)及電子的不對稱分布，使得水分子成為一個(gè)極性分子，帶有正電荷或負(fù)電荷的分子(或離子)，都簡單與水結(jié)合。eq\a\vs4\al(問題思索)水呈液態(tài)具有流淌性的緣由是什么？提示：水分子之間靠氫鍵連接，氫鍵較弱，易被破壞，只能維持極短時(shí)間，這樣氫鍵不斷的斷裂又不斷的形成，使水常溫下呈液態(tài)，具有流淌性。eq\a\vs4\al(問題思索)水的溫度相對不簡單發(fā)生變更的緣由是什么？提示：由于氫鍵存在，水具有較高的比熱容，即單位質(zhì)量上升(或降低)1℃水溫所需的能量多。eq\a\vs4\al(問題思索)降溫時(shí)，部分自由水可以轉(zhuǎn)化為結(jié)合水，那結(jié)合水含量此時(shí)大于自由水含量嗎？提示：結(jié)合水的含量還是小于自由水，自由水約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的95.5%，即使部分自由水可以轉(zhuǎn)化為結(jié)合水，但自由水的含量照舊高于結(jié)合水，但自由水與結(jié)合水的比值降低。題型一細(xì)胞中水的功能及相互轉(zhuǎn)化關(guān)系[例1]剛收獲的麥粒在曬干的過程中會削減水分。若把干燥麥粒放在火上烘烤，還會“擠”出水分，且麥粒會隨著“炒香味”的散發(fā)而變熟。下列敘述正確的是()A．前者削減的主要是自由水，后者“擠出”的主要是結(jié)合水B．前者削減的主要是結(jié)合水，后者“擠出”的主要是自由水C．二者都是自由水D．二者都是結(jié)合水答案A[例2]探討表明，溶液濃度上升，冰點(diǎn)降低。“霜打”后的青菜特別“甜”。下列分析錯(cuò)誤的是()A．結(jié)合水增多，增加抗寒實(shí)力B．多糖水解成單糖，細(xì)胞液濃度上升，冰點(diǎn)降低C．霜打后的青菜細(xì)胞中不再有自由水D．該現(xiàn)象為青菜對低溫環(huán)境的一種適應(yīng)解題分析低溫來臨，自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水，增加其抗寒實(shí)力，A正確；細(xì)胞中的多糖水解為單糖以提高細(xì)胞內(nèi)溶液濃度，冰點(diǎn)降低，提高抗寒抗凍實(shí)力，B正確；霜打后的青菜細(xì)胞中自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水，導(dǎo)致自由水削減，結(jié)合水增多，而不是沒有自由水，C錯(cuò)誤；該現(xiàn)象為青菜對低溫環(huán)境的一種適應(yīng)，避開溫度降低造成其莖葉結(jié)構(gòu)損害，D正確。答案C學(xué)問點(diǎn)二細(xì)胞中的無機(jī)鹽1．存在形式：大多數(shù)無機(jī)鹽以eq\o(□,\s\up3(01))離子形式存在，少數(shù)與其他化合物結(jié)合。2．含量：無機(jī)鹽是細(xì)胞中含量eq\o(□,\s\up3(02))很少的無機(jī)物，僅占細(xì)胞鮮重的eq\o(□,\s\up3(03))1%～1.5%。3．無機(jī)鹽的作用(1)無機(jī)鹽是eq\o(□,\s\up3(04))某些化合物的重要組成成分。例如：Mg是構(gòu)成eq\o(□,\s\up3(05))葉綠素的元素，F(xiàn)e是構(gòu)成eq\o(□,\s\up3(06))血紅素的元素，P是組成eq\o(□,\s\up3(07))細(xì)胞膜、eq\o(□,\s\up3(08))細(xì)胞核的重要成分。(2)無機(jī)鹽對于eq\o(□,\s\up3(09))維持細(xì)胞和生物體的生命活動(dòng)有重要作用。例如：人體內(nèi)Na＋缺乏會引起神經(jīng)、肌肉細(xì)胞的興奮性降低，最終引發(fā)eq\o(□,\s\up3(10))肌肉酸痛、無力等，因此，當(dāng)大量出汗排出過多的無機(jī)鹽后，應(yīng)多喝eq\o(□,\s\up3(11))淡鹽水；哺乳動(dòng)物的血液中必需含有肯定量的Ca2＋，假如Ca2＋的含量太低，動(dòng)物會出現(xiàn)eq\o(□,\s\up3(12))抽搐等癥狀。(3)無機(jī)鹽能調(diào)整人體的eq\o(□,\s\up3(13))滲透壓，維持細(xì)胞的eq\o(□,\s\up3(14))正常形態(tài)。(4)無機(jī)鹽對于維持人體內(nèi)環(huán)境eq\o(□,\s\up3(15))酸堿平衡的相對穩(wěn)定具有重要作用。例如：人體血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等酸堿緩沖物質(zhì)，可以中和人體代謝產(chǎn)生的或酸或堿的代謝物質(zhì)。,eq\a\vs4\al(問題思索)生理鹽水的含義是什么？在什么狀況下須要用生理鹽水？提示：生理鹽水是指與哺乳動(dòng)物血液和淋巴等滲的無機(jī)鹽溶液，常用的是質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的氯化鈉溶液。當(dāng)人體須要補(bǔ)充鹽溶液或輸入藥物時(shí)，應(yīng)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)境維持在相對穩(wěn)定的狀態(tài)。題型二細(xì)胞中無機(jī)鹽的存在形式及功能[例3]蘋果含有微量元素鋅，而鋅是構(gòu)成與記憶力休戚相關(guān)的核酸和蛋白質(zhì)不行缺少的元素，兒童缺鋅就會導(dǎo)致大腦發(fā)育不良，因此蘋果又被稱為“記憶之果”。這說明無機(jī)鹽離子()A．對維持酸堿平衡有重要作用B．對維持細(xì)胞形態(tài)有重要作用C．對調(diào)整細(xì)胞內(nèi)的滲透壓有重要作用D．對維持生物體的生命活動(dòng)有重要作用解題分析由缺鋅會導(dǎo)致大腦發(fā)育不良，可知鋅對于生物的生命活動(dòng)有重要影響，該事實(shí)與酸堿平衡和維持細(xì)胞形態(tài)及滲透壓的調(diào)整無干脆關(guān)系。答案D題型三試驗(yàn)探究某種無機(jī)鹽的功能[例4]為證明鎂是小麥生長發(fā)育必需的無機(jī)鹽，李老師設(shè)計(jì)了四組試驗(yàn)讓學(xué)生選擇(見下表)。能達(dá)到試驗(yàn)?zāi)康牡慕M合是()A．甲、丁 B．甲、丙C．甲、乙 D．丙、丁解題分析依據(jù)試驗(yàn)?zāi)康目梢源_定試驗(yàn)的自變量為鎂的供應(yīng)與否，其他的培育條件應(yīng)完全相同。由于丙和丁的試驗(yàn)材料太少，難以消退試驗(yàn)材料本身的強(qiáng)弱對試驗(yàn)結(jié)果造成的干擾，所以最佳的試驗(yàn)組合是甲、乙。答案C技法提升試驗(yàn)探究某種無機(jī)鹽如Mg是植物生長發(fā)育必需的(1)試驗(yàn)思路：分別用完全培育液和缺Mg培育液培育相同種類、生長狀況等一樣的幼苗，視察生長發(fā)育狀況，假如完全培育液培育的幼苗正常生長，而缺Mg培育液培育的幼苗不能正常生長，說明Mg是生長發(fā)育必需的元素。還可以再在缺Mg的培育液加入Mg，看幼苗的生長發(fā)育復(fù)原狀況。(2)試驗(yàn)驗(yàn)證方法①比照組：植物＋完全培育液→正常生長②試驗(yàn)組留意：①試驗(yàn)中應(yīng)保證明驗(yàn)材料的統(tǒng)一性，即植物的種類、生長狀況等應(yīng)一樣。②試驗(yàn)組在幼苗生長不正常后加入Mg的目的是二次比照，使試驗(yàn)前后比照，以增加勸服力。1．下列有關(guān)水的敘述中，錯(cuò)誤的是()①參加運(yùn)輸養(yǎng)分物質(zhì)和代謝廢物的水為自由水②生物體內(nèi)的化學(xué)反應(yīng)離不開水③水是細(xì)胞結(jié)構(gòu)的組成成分之一④人體細(xì)胞內(nèi)水的存在形式為結(jié)合水和自由水⑤自由水與結(jié)合水的比例與新陳代謝的強(qiáng)弱關(guān)系不大⑥不同細(xì)胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比例相差不大A．①④⑤ B．①④⑤⑥C．⑤⑥ D．②③④⑤⑥答案C解析由于細(xì)胞內(nèi)的生化反應(yīng)須要自由水作為溶劑或者反應(yīng)物，因此自由水與結(jié)合水的比例高，細(xì)胞新陳代謝強(qiáng)，⑤錯(cuò)誤；新陳代謝旺盛的細(xì)胞中自由水的比例高，新陳代謝不旺盛或蒼老的細(xì)胞中自由水比例低，相差較大，⑥錯(cuò)誤。2．水是生命之源，下列對生物體內(nèi)水的描述，不正確的是()A．結(jié)合水是組成細(xì)胞結(jié)構(gòu)的一部分，約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%B．自由水是良好的溶劑，是很多新陳代謝的介質(zhì)C．同種植物冬天結(jié)合水所占比值比夏天高D．心肌堅(jiān)韌，血液呈液態(tài)，但它們的含水量相差無幾，緣由是心肌內(nèi)全是結(jié)合水答案D解析結(jié)合水在細(xì)胞中與其他物質(zhì)相結(jié)合，約占細(xì)胞內(nèi)全部水分的4.5%，A正確；自由水在細(xì)胞中可以自由流淌，是細(xì)胞內(nèi)的良好溶劑，是很多代謝活動(dòng)的介質(zhì)，運(yùn)輸養(yǎng)料與廢物，B正確；植物冬天為了增加抗逆性，自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水，結(jié)合水比值高，C正確；不同器官含水量有所不同，血液中主要含有自由水，故呈現(xiàn)液態(tài)，心肌內(nèi)含結(jié)合水較多，較為堅(jiān)韌，D錯(cuò)誤。3．下列關(guān)于無機(jī)鹽的敘述，錯(cuò)誤的是()A．缺鐵性貧血是因?yàn)轶w內(nèi)缺乏鐵，血紅蛋白不能合成B．有的無機(jī)鹽游離在水中維持細(xì)胞的pHC．細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以化合物的形式存在，如CaCO3是骨骼、牙齒的主要成分D．碘是合成甲狀腺激素的原料，所以常在食鹽中加碘答案C解析鐵是血紅蛋白的組成成分，缺鐵則不能合成血紅蛋白，A正確；有的無機(jī)鹽游離在水中維持細(xì)胞的滲透壓和pH，B正確；細(xì)胞中的無機(jī)鹽大多數(shù)以離子形式存在，C錯(cuò)誤；碘是合成甲狀腺激素的原料，在食物中加碘是為了補(bǔ)充碘，預(yù)防因食物中缺碘而引起地方性甲狀腺腫，D正確。4．下列關(guān)于水和無機(jī)鹽的敘述，不正確的是()A．運(yùn)動(dòng)員飲料中含鉀、鈉離子較多，主要與補(bǔ)充因大量出汗帶走的鉀、鈉離子有關(guān)B．同一種生物在不同的生長發(fā)育階段，體內(nèi)的含水量不同C．Mg是構(gòu)成葉綠素的元素，所以人體不須要Mg元素D．若哺乳動(dòng)物的血液中鈣離子含量太低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀，說明無機(jī)鹽離子具有維持正常生命活動(dòng)的作用答案C解析Mg元素是細(xì)胞的大量元素，人體雖然不含葉綠素，但仍須要Mg元素，C錯(cuò)誤。5．鐵是合成人體血紅蛋白不行缺少的成分，人體缺鐵可引起貧血癥。食物中的鐵一般是有機(jī)鐵，人體只能汲取利用其中的10%左右，鐵鍋中卻含有簡單被人體汲取利用的無機(jī)鐵，用鐵鍋燒菜，對防治缺鐵性貧血大有好處。鈣在人體內(nèi)的總量達(dá)1300g，其中99%存在于骨骼中，一旦離子鈣在血漿中的濃度明顯下降，神經(jīng)肌肉興奮性會大大增加，出現(xiàn)手足抽搐癥；相反，假如血鈣過高，則會引起肌無力。(1)貧血癥患者血液運(yùn)輸________的實(shí)力低。一般的貧血癥患者除要補(bǔ)充鐵以外，還應(yīng)多吃一些含________豐富的食物。(2)人體中含鈣最多的是________。A．肌肉 B．骨組織C．上皮組織 D．神經(jīng)組織(3)人在長跑后，因流汗過多常出現(xiàn)抽搐現(xiàn)象，這是因?yàn)樯眢w中________含量太低。A．K＋B．Na＋C．Ca2＋D．Mg2＋(4)由上述鐵、鈣在人體中的作用可以說明無機(jī)鹽在生