2.2 细胞中的无机物（解析版）.docx

第2节细胞中的无机物

【学习目标】

1.生命观念——通过对水结构与功能的分析,形成结构与功能相适应的生命观念。

2.科学探究——通过探究无机盐的功能的技能训练,培养科学探究能力。

3.社会责任——通过学习无机盐与人体健康的关系,关注人体健康。

一、细胞中的水

1．水的含量

微点拨：生物体在不同的生长发育期，含水量不同，幼年个体含水量大于老年个体。

2．水的特点

(1)水是极性分子，因此水是良好的溶剂。

(2)水分子具有氢键，易于断裂和形成，使水具有流动性和较高的比热容。

3．水的存在形式及功能

(1)自由水

(2)结合水

微点拨：结合水主要是与蛋白质、多糖等物质结合，结合水没有流动性和溶解性

4.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系

在正常情况下，细胞内自由水所占的比例越大，细胞的代谢就越旺盛；而结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。

探讨一分析水的特性,理解水的功能

结合教材P21的图示和内容回答:

(1)水为什么能成为细胞内良好的溶剂呢?

提示:水分子的空间结构及电子的不对称分布,使得水分子成为一个极性分子。带有正电荷或负电荷的分子(或离子)都容易与水结合,因此,水是良好的溶剂。

(2)水为什么具有流动性?水的温度为什么相对不容易发生改变?

提示:水分子具有氢键,氢键比较弱,易被破坏,只能维持极短时间,这样氢键不断地断裂,又不断地形成,使水在常温下能够维持液体状态,具有流动性。同时,由于氢键的存在,水具有较高的比热容,这就意味着水的温度相对不容易发生改变,水的这种特性,对于维持生命系统的稳定性十分重要。

探讨二分析水与细胞代谢和抗逆性的关系,提高模型构建能力

农业生产中,需要将种子晒干后进行储存,这样能保存较长时间。如果将晒干后的种子放入试管中进行加热,会发现试管壁上有水珠出现。晒干后的小麦种子不能萌发,浸泡处理后的小麦种子却可以萌发。

(1)上述材料中种子晾晒后重量减少是因为失去自由水,种子烘烤后失去结合水。浸泡后的种子因为含有较多的自由水,而代谢较为旺盛。烘烤后的种子用水浸泡后不能(填“能”或“不能”)萌发,这说明结合水是细胞结构的重要组成部分。

(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什么关系?

提示:在一般情况下,结合水和自由水的比值越大,生物的抗逆性越强。

(3)请在下列坐标图中画出自由水与结合水的比值与代谢强度、抗逆性关系的变化曲线。

提示:

【习题巩固】

1．(2023·重庆三峡名校联盟高一联考)每年的3月22日是“世界水日”。下列有关水对生命活动影响的叙述，不正确的是()

A．晒干的小麦种子不含自由水，代谢强度低，便于储藏

B．氢键的存在，使水的温度相对不易改变，对维持生命系统稳定性十分重要

C．影响细胞内含水量的因素有生物种类、发育阶段、组织器官种类等

D．水是极性分子，带电荷的分子或离子都易与水结合，可作为良好的溶剂

答案A

解析晒干的小麦种子自由水含量较少，代谢强度降低，便于储藏，A错误；由于氢键的存在，水具有较高的比热容，这就意味着水的温度相对不容易发生改变，对维持生命系统稳定性十分重要，B正确。

2．在冬季来临过程中，冬小麦体内的自由水和结合水的含量变化如图所示，下列说法错误的是()

A．a存在形式的水主要与蛋白质、多糖等物质结合

B．b是细胞中绝大部分水的存在形式，是可以流动的

C．a/b上升，细胞代谢水平增强

D．b/a下降，细胞抵抗寒冷的能力增强

答案C

解析自由水与结合水比值越高，细胞新陈代谢越旺盛，抗逆性越差，在冬季来临过程中，冬小麦体内结合水含量升高，a表示结合水，结合水能与蛋白质、多糖等物质结合，A正确；b是自由水，是细胞中绝大部分水的存在形式，是可以流动的，B正确；a/b上升，即自由水与结合水比值较低，细胞代谢水平减弱，抗逆性增强，C错误；b/a下降，即自由水与结合水比值较低，细胞抵抗寒冷的能力增强，D正确。

二、细胞中的无机盐

1．无机盐的存在形式和含量

2．无机盐的生理功能

探讨根据材料分析无机盐的功能,培养信息获取能力

1．无机盐在细胞(鲜重)中的含量仅为1%～1.5%，但却有着重要的作用，请结合下列材料分析无机盐的作用。

(1)材料1一种叶绿素分子和血红素分子局部结构简图如图：

由材料可以看出，无机盐是某些复杂化合物的重要组成成分。

(2)材料2足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，此现象是随着汗液丢失了大量钙离子引起的；硼能促进花粉的萌发和花粉管的生长，缺少硼时常导致“花而不实”。

该材料说明，无机盐对维持生物体的正常生命活动有着重要的意义。

(3)材料3生理盐水是指与哺乳动物血浆和淋巴液等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液