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第二章你第2节细胞中的无机物

【学习目标】1.通过对水分子的化学结构分析和自由水、结合水的比较，理解水的多种功能和重要性，形成结构与功能观。2.举例说出细胞中无机盐离子的种类和作用，归纳概括出其对维持细胞和生物体的生命活动具有重要意义。3.基于无机盐含量过低或过高对身体健康造成的危害，树立合理均衡饮食的理念，形成良好的饮食习惯。

学习主题一细胞中的水

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情境1水是生命之源，没有水就没有生命。

表一不同生物体中水的含量

生物

水母

鱼类

蛙

哺乳

动物

藻类

高等

植物

水的含量(%)

97

80～85

78

65

90

60～80

表二人体中几种不同器官或组织中水的含量

组织、器官

牙齿

骨骼

骨骼肌

心肌

血液

水的含量(%)

10

22

76

79

83

任务1请结合上述材料探究水的含量和功能。

(1)表一说明：不同生物体内含水量，一般水生生物体内的含水量比陆生生物。

(2)表二说明：同一生物体内，不同器官的含水量，一般代谢旺盛的组织、器官含水量。

任务2结合教材P21的图示和内容回答。为什么水能成为细胞内良好的溶剂呢？为什么水具有支持生命的独特性质呢？

情境2将刚收获的新鲜大豆种子在阳光下晒干，重量会减轻。干燥后的大豆种子浸泡后在适宜的条件下，仍能萌发成幼苗。取等量的西瓜汁和鸡蛋清置于相同的开放环境下，西瓜汁蒸发得快，如果放入冰箱中，西瓜汁先结冰。

完成下列任务。

任务3自由水和结合水对生物体都具有重要的作用，请分析回答下列问题：

(1)刚刚收获的鲜种子一般要放在阳光下暴晒，种子变干，重量减轻，鲜种子失去的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？

(2)将干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠产生，这种情况下，干种子失去的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？

(3)西瓜汁和鸡蛋清中的水分分别主要以什么形式存在？

(4)以上现象说明，与自由水相比，结合水有什么特点？

任务4自由水和结合水的含量比例对生物的代谢和抗逆性有着重要的意义，请分析回答下列问题：

(1)晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系？

(2)越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高。这表明自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有何关系？

任务5在冬季来临时，随着气温的逐渐降低，植物体内发生了一系列适应低温的变化，如可溶性糖含量增加、细胞代谢减弱等。研究表明，细胞内溶液浓度升高，冰点降低。

(1)结合所学知识及上述信息，解释“霜打的茄子——蔫儿了”。

(2)有些蔬菜富含淀粉，但“霜打”后的蔬菜格外“甜”。请结合所学知识解释其原因。

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1.自由水与结合水之间的转化

(1)转化条件：

(2)转化实例：

①烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。

②水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。

(3)自由水与结合水相互转化的原因：

①水分子与细胞内的亲水性物质如蛋白质、淀粉、纤维素等以氢键相结合。

②温度升高，水分子的动能增加，会逃脱氢键的束缚成为自由水。

2．自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系

[温馨提醒]关于生物体内水的两个“并不是”

(1)水是生命之源，但并不是水分越多越好，如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。

(2)晒干的种子失去的是自由水，并不是不含有自由水，而是自由水含量大幅度降低。

3．水在生产实际中的应用

生活中的现象

对此现象的解释

种子在储存时需将种子晒干

减少自由水含量，降低种子的代谢，延长种子的储存时间

干种子用水浸泡后仍能萌发

失去自由水的种子仍保持其生理活性

低温环境下减少给花卉浇水

提高花卉对低温的抗性

干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠

种子晒干后，仍含有结合水，用酒精灯加热会失去结合水

炒熟的种子浸泡后不萌发

失去结合水的细胞失去生理活性

1．“久旱禾苗盼雨露，雨露滋润禾苗壮。”禾苗经雨露滋润，新陈代谢活跃，生长迅速。下列相关分析不合理的是()

A．干旱条件下，禾苗细胞中结合水的比例会上升

B．干旱条件下，禾苗细胞中水的主要存在形式是结合水

C．代谢过程中，自由水参与细胞内的许多生物化学反应

D．生长过程中，结合水是禾苗细胞结构的重要组成成分

2．“有收无收在于水，收多收少在于肥。”某生物兴趣小组以玉米幼苗为实验材料进行了如下探究实验。

下列叙述中，不正确的是()

A．步骤一损失的水在细胞中以游离形式存在，是细胞内的良好溶剂

B．步骤二损失的水与细胞内其他物质相结合，在细胞内的含量稳定

C．步骤三损失的主要是肥料，它们在细胞中的含量仅比水少

D．干旱环境中生长的玉米，其细胞中结合水与自由水比值相对较高

3．每年的3月22日是“世界水日”。下列有关生物