生物必修一第2章第5節(jié)

第5節(jié)細胞中的無機物

核心要點突破實驗探究創(chuàng)新知能過關演練基礎自主梳理第5節(jié)細胞中的無機物課標領航1．說出水和無機鹽的作用。2．嘗試設計實驗了解無機鹽對生物體的生命活動的重要意義。【重點】

水和無機鹽在細胞中的作用。【難點】結合水的作用。情景導引38億年前，地球上形成了穩(wěn)定的陸地，各種證據表明，那時液態(tài)的水圈是熱的，甚至是沸騰的。現(xiàn)生的一些極端嗜熱的古細菌和甲烷菌可能最接近于地球上最古老的生命形式，其代謝方式可能是化學無機自養(yǎng)。而今，地球上已演化出無數(shù)復雜的生命形式，但生命活動仍然離不開無機物，這是為什么呢？基礎自主梳理一、細胞中的水1．自由水：細胞中絕大部分以______形式存在，可以自由流動的水，其主要功能如下：(1)細胞內的良好________。(2)細胞內的_______________需要水的參與。(3)多細胞生物體的絕大多數(shù)細胞必須浸潤在以水為基礎的液體環(huán)境中。(4)運送___________和新陳代謝中產生的廢物。游離溶劑生物化學反應營養(yǎng)物質思考感悟1．細胞中自由水與結合水的含量是否穩(wěn)定不變？【提示】否，自由水和結合水之間可以相互轉化。2．結合水：細胞內的一部分與其他物質相結合的水，它是組成_____________的重要成分。二、細胞中的無機鹽1．存在形式：細胞中大多數(shù)無機鹽以______的形式存在。細胞結構離子2．功能(1)維持細胞和生物體的___________，如哺乳動物的血液中若鈣離子含量太低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀。(2)維持細胞的_________________。思考感悟2．為什么觀察動物和人的細胞時，要用一定濃度的生理鹽水？【提示】維持細胞正常的滲透壓。生命活動酸堿平衡三、細胞是多種元素和化合物構成的生命系統(tǒng)1．元素：________________等化學元素在細胞內含量豐富，是構成細胞中主要化合物的基礎。2．化合物(1)以________為骨架的糖類、脂質、蛋白質、核酸等有機化合物是構成細胞生命大廈的基本框架。(2)________

和脂肪是提供生命活動所需能量的主要物質。C、H、O、N碳鏈糖類(3)水和__________也具有重要的生理功能。無機鹽核心要點突破要點一細胞中的水1．生物體內水的含量(1)含量最多。在構成細胞的各種化合物中，水的含量最多，一般為60%～95%。(2)不同的生物體內水的含量差別很大。例如，生活在海洋中的水母的身體里水的含量約為97%。(3)生物體不同的生長發(fā)育階段水的含量不同。幼兒時期>成年時期；幼嫩部分>老熟部分。(4)同一生物不同器官水的含量也不同，如心肌含水79%，血液含水82%。2．水的存在形式及生理功能形式自由水結合水定義細胞中絕大部分的水以游離的形式存在，可以自由流動與細胞內的其他物質相結合的水含量約占細胞內全部水分的95.5%約占細胞內全部水分的4.5%形式自由水結合水功能(1)細胞內良好的溶劑(2)參與生化反應(3)為細胞提供液體環(huán)境(4)運送營養(yǎng)物質和代謝廢物是細胞結構的重要組成成分聯(lián)系自由水和結合水能夠隨新陳代謝的進行而相互轉化特別提醒自由水和結合水的存在及其功能的驗證(1)鮮種子放在陽光下暴曬，重量減輕?自由水散失。(2)干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)?失去自由水的種子仍保持其生理活性。(3)干種子不浸泡則不萌發(fā)?自由水越多，代謝越旺盛。(4)干種子放在試管中，用酒精燈加熱，試管壁上有水珠?失去結合水。(5)失去結合水的種子浸泡后不萌發(fā)?失去結合水的細胞失去生理活性。下表分別是生物體及人體組織、器官的含水量。對表中數(shù)據分析可得出的正確結論是(

)生物體的含水量例1生物水母魚類蛙哺乳動物藻類高等植物含水量/%9780～8578659060～80人體組織、器官的含水量①構成生物體的成分中水的含量最多②生物體的含水量與生物的生活環(huán)境密切相關③代謝旺盛的組織器官含水較多④組織器官的形態(tài)結構差異與水的存在形式相關組織器官牙齒骨骼骨骼肌心臟血液腦含水量/%102276798384A．①②③④B．①②③C．①② D．①【思路點撥】【嘗試解答】

________A【探規(guī)尋律】細胞中水的含量與細胞代謝的關系(1)細胞內自由水和結合水的含量與細胞的新陳代謝和抗逆性有關。一般情況下，自由水占含水量的百分比越大，細胞代謝越旺盛，但抗逆性越弱；反之，結合水的比例越大，代謝越緩慢，但抗逆性越強。(2)圖示：跟蹤訓練

(2011年海南二中高一檢測)某細胞中的含水量為：自由水∶結合水＝90∶10，在水分總量不變的情況下，適當提高溫度，則兩種水的含量的比值變化是(

)A．增大 B．減小C．不變 D．不能確定答案：A要點二細胞內的無機鹽3．生理鹽水同人體體液濃度相同，所以輸入人體內不會影響細胞中水的含量，能保持細胞的正常形態(tài)。4．無機鹽的重要作用實例(1)油菜缺B會“花而不實”，缺Fe2＋會使植物出現(xiàn)黃化病。(2)Fe2＋是血紅蛋白的重要成分，Mg2＋是葉綠素的組成成分。(3)缺碘會導致嬰兒的神經系統(tǒng)發(fā)育不全，導致成人出現(xiàn)甲狀腺腫大的癥狀。某乳酸亞鐵口服液可以有效治療人類貧血，這是因為Fe2＋進入人體后能(

)A．調節(jié)人體酸堿平衡B．調節(jié)血漿滲透壓C．構成人體血紅蛋白

D．促進更多紅細胞產生【思路點撥】本題考查無機鹽的作用，解答本題可從以下兩方面入手：①明確無機鹽的作用。②明確不同離子與性狀之間的關系。例2【解析】本題以日常生活的信息為切入點，考查了無機鹽在生物體內的作用。在人體內，F(xiàn)e2＋是血紅蛋白的組成成分，缺少Fe2＋會引起紅細胞運輸氧的功能降低，導致機體供氧不足。跟蹤訓練甲狀腺激素、血紅蛋白和葉綠素中含有的重要元素依次是(

)A．I、Fe、Mg B．Cu、Mg、IC．I、Mg、Fe D．Fe、Mg、I【嘗試解答】

________C解析：選A。常見物質所含有的特有元素例如甲狀腺激素、血紅蛋白和葉綠素分別含有I、Fe、Mg。實驗探究創(chuàng)新溶液培養(yǎng)法又稱水培法，就是在人工配制的營養(yǎng)液中加入或減少某種無機鹽來觀察植物的生長情況，從而判斷植物生長所必需無機鹽的一種方法。若缺少某無機鹽后，對植物生長無影響，說明該無機鹽并非植物所必需的；若缺少某種無機鹽后，影響植物的正常生長，則說明該無機鹽是植物所必需的，而且當再次添加該無機鹽后，植物又能恢復正常生長。實戰(zhàn)演練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?shù)墓潭ú牧?，廣口瓶若干，長勢相似的玉米幼苗，含鎳的無機鹽。(2)方法步驟：①取兩個潔凈的廣口瓶編號A、B，并向A中加入一定量的完全培養(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_____________________________________。(4)為進一步驗證鎳鹽一定是必需的無機鹽，還應增加的實驗步驟是___________________________________。解析：根據實驗目的，本實驗的自變量是營養(yǎng)液中鎳鹽的有無，其他條件均應相同。溶液培養(yǎng)法可以用來判定某元素是否是必需元素，運用對照原則，將玉米幼苗隨機分為兩組，分別放在含鎳和不含鎳