2024-2025學(xué)年新教材高中生物第2章組成細胞的分子第2節(jié)細胞中的無機物學(xué)案新人教版必修1

PAGE9-第2節(jié)細胞中的無機物學(xué)問點一細胞中的水[新知導(dǎo)學(xué)]1．水的含量及特點(1)含量：細胞中含量最多的化合物。(2)含水量與生物種類和發(fā)育階段的關(guān)系。2．水的存在形式及作用1．農(nóng)夫晾曬剛收獲的鮮種子，種子失去大量水分，該水分在種子細胞中主要以哪種形式存在？提示：主要以自由水形式存在。2．將少量干燥種子放在干燥的試管內(nèi)，放在酒精燈火焰上烘烤，試管內(nèi)壁上出現(xiàn)少量水珠。該水分在細胞中主要以哪種形式存在？提示：主要以結(jié)合水形式存在。[重難探究]1．影響細胞含水量的因素(1)生物種類：水生生物含水量>陸生生物含水量。(2)生長發(fā)育階段：幼兒>成年；幼嫩部分>成熟部分。(3)組織器官種類與代謝程度：牙齒<骨骼<血液。2．自由水與結(jié)合水相互轉(zhuǎn)化(1)條件：自由水eq\o(,\s\up17(溫度降低),\s\do15(溫度上升))結(jié)合水(2)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血液凝固時，部分自由水轉(zhuǎn)變成結(jié)合水。3．自由水與結(jié)合水相對含量與細胞代謝的關(guān)系4．在生產(chǎn)實踐中的應(yīng)用(1)種子貯存前曬干是為了削減自由水含量，降低種子的代謝速率，以延長壽命。(2)越冬作物削減澆灌，可提高作物對低溫的抗性。[典題演練]1．下列關(guān)于植物體內(nèi)水分的敘述，錯誤的是(D)A．植物體內(nèi)的水分參加養(yǎng)分物質(zhì)的運輸B．水是構(gòu)成葉肉細胞的重要化合物之一C．自由水可作為細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物D．同種植物萌發(fā)種子的含水量與休眠種子的相同解析：植物體內(nèi)養(yǎng)分物質(zhì)的運輸須要自由水的參加，A項正確；結(jié)合水可構(gòu)成葉肉細胞的組分，B項正確；自由水可作為細胞內(nèi)化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)物，參加化學(xué)反應(yīng)，C項正確；萌發(fā)的種子代謝旺盛，故同種植物萌發(fā)種子的含水量高于休眠種子的含水量，D項錯誤。2．水在生物體及細胞中具有重要的生理功能，下列有關(guān)敘述中不正確的是(C)A．干旱時植物體內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值下降，有利于反抗不利的環(huán)境條件B．貯藏中的種子自由水含量較少，以保持休眠狀態(tài)C．不同種植物的自由水和結(jié)合水的比值相同，它們的代謝強度也相同D．水災(zāi)發(fā)生后，植物長期被水淹也會導(dǎo)致死亡解析：不同生物體內(nèi)自由水和結(jié)合水的比值不同，這與生存環(huán)境、生長發(fā)育階段有關(guān)，故C錯誤。不利條件下，植物體內(nèi)自由水含量下降，抗逆性增加。植物長期被水淹，長期無氧呼吸產(chǎn)生酒精毒害植物生長。學(xué)問點二細胞中的無機鹽[新知導(dǎo)學(xué)]1．存在形式和含量2．無機鹽的生理功能與實例(連線)答案：①—c②—a③—b3．人缺Fe會患貧血，植物缺Mg葉片會發(fā)黃，請分析其中的緣由，由此說明無機鹽具有什么生理作用？提示：Fe是血紅蛋白的組成成分，Mg是葉綠素的成分；說明無機鹽是困難化合物組成成分。4．結(jié)合本節(jié)學(xué)問說明下列生活中的現(xiàn)象。(1)夏季人在猛烈運動后須要補充淡鹽水。分析這樣做的原理。(2)激烈的足球競賽場上，運動員有時會出現(xiàn)下肢肌肉抽搐的現(xiàn)象，這是什么緣由？提示：(1)人大量出汗后，Na＋和Cl－大量流失時，人體內(nèi)溶液濃度會發(fā)生較大改變，為保證濃度的平衡應(yīng)剛好補充淡鹽水。(2)猛烈運動使運動員大量出汗，隨汗液丟失大量的鈣鹽，致使血液中鈣離子含量太低而發(fā)生抽搐。[重難探究]1．細胞中無機鹽的生理功能及試驗驗證(1)生理功能及實例(2)試驗驗證方法(以植物為例)①比照組：植物＋完全培育液→正常生長。②試驗組：2．細胞是多種元素和化合物構(gòu)成的生命系統(tǒng)(1)元素基礎(chǔ)：C、H、O、N等化學(xué)元素是構(gòu)成細胞的主要元素。(2)化合物基礎(chǔ)：以碳鏈為骨架的糖類、脂質(zhì)、蛋白質(zhì)、核酸等有機化合物是構(gòu)成細胞生命大廈的基本框架。3．能源基礎(chǔ)：糖類和脂肪供應(yīng)了生命活動的重要能源。4．構(gòu)建、調(diào)整基礎(chǔ)：水和無機鹽與其他物質(zhì)共同構(gòu)建細胞并參加細胞生命活動的調(diào)整。[典題演練]3．醫(yī)生常給脫水的病人注射質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.9%的NaCl溶液(生理鹽水)，而不用蒸餾水。這說明(D)A．水分子簡單進出細胞B．無機鹽離子簡單進出細胞C．是細胞的特性造成的D．無機鹽對維持細胞的形態(tài)和功能有重要作用解析：紅細胞在蒸餾水中會因吸水過多而漲破；0.9%的生理鹽水是等滲溶液，能維持細胞的形態(tài)和功能。4．下列關(guān)于無機鹽的敘述，錯誤的是(C)A．缺鐵性貧血是因為體內(nèi)缺乏鐵，血紅蛋白不能合成B．Mg2＋是葉綠素的成分之一，缺Mg2＋影響光合作用C．細胞中的無機鹽大多數(shù)以化合物形式存在，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解析：鐵是血紅蛋白的組成成分，缺鐵則不能合成血紅蛋白；Mg2＋是葉綠素的組成成分，缺Mg2＋則不能合成葉綠素，進而影響光合作用；細胞中的無機鹽大多數(shù)以離子形式存在；碘是合成甲狀腺激素的原料，在食物中加碘是為了補充碘，預(yù)防因食物中缺碘而引起的地方性甲狀腺腫大。故選C。課題調(diào)研：信息推斷類題目——水和無機鹽功能[典范例題]分析下列事實，回答有關(guān)問題：(1)事實一：在正常人的血漿中，NaHCO3的含量約為H2CO3含量的20倍。當(dāng)血漿中的NaHCO3含量削減時，會引起酸中毒；當(dāng)血漿中H2CO3含量削減時，則引起堿中毒。這表明_____________。(2)事實二：在細胞內(nèi)的液體、人和動物的血漿等體液中，都溶有多種多樣生物必需的溶質(zhì)，而且水在生物體內(nèi)是可以流淌的。這表明________________________________________。(3)事實三：Mg2＋是葉綠素分子必需的成分，F(xiàn)e2＋是血紅蛋白的重要成分，Ca2＋是動物和人體骨骼和牙齒的重要成分。上述實例表明__________________________________________________。[解題技巧]新情境信息題常以生命科學(xué)發(fā)展中的熱點問題、日常生活中的現(xiàn)實問題為素材，借助文字、數(shù)據(jù)圖表、曲線等載體，考查學(xué)問的應(yīng)用實力。解答這類問題的一般思路為：第一步：獲得信息。仔細審題，從題干中提取關(guān)鍵信息，可用波浪線等做出標(biāo)記，還要提取問題信息，明確告知了什么，須要回答什么。同時留意挖掘隱含信息。其次步：分析信息。將所獲得的關(guān)鍵信息與相應(yīng)學(xué)問聯(lián)系，利用因果關(guān)系等邏輯思維分析推斷，找尋解決問題的突破口。第三步：得出結(jié)論。還要在已知和未知之間建立聯(lián)系，用比較、推斷、推理、分析和綜合的方法對每個信息單獨分析，或多個信息綜合分析，從而得出相應(yīng)的結(jié)論。一、選擇題1．水是生命的源泉，人體中水的含量約占65%。下列有關(guān)水的敘述，錯誤的是(C)A．參加運輸養(yǎng)分物質(zhì)和代謝廢物的水為自由水B．結(jié)合水是構(gòu)成細胞結(jié)構(gòu)的組成成分之一C．心肌中含水量約為79%，具有很強的韌性；而血液中含水量約為82%，卻是流淌狀態(tài)，緣由是前者只含結(jié)合水，后者只含自由水D．自由水與結(jié)合水的比例影響新陳代謝的強弱解析：本題考查水的生理作用，詳細分析如下：細胞內(nèi)的水分為自由水和結(jié)合水兩種。自由水能夠自由流淌，是良好的溶劑，可以運輸養(yǎng)分物質(zhì)和代謝廢物。結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分。細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的相對含量既能影響到細胞的形態(tài)，又能影響到新陳代謝的強弱。心肌和血液中既有自由水又有結(jié)合水，前者結(jié)合水比例高，后者自由水比例高。2．關(guān)于組成細胞的化合物，下列說法中正確的是(D)A．不同種類的細胞中化合物的種類相同B．不同種類的細胞中化合物的含量相同C．同種生物的細胞中化合物的含量相同D．不同種類的細胞中化合物的種類不同，同種生物的細胞中化合物的含量也有差別解析：不同種類的細胞中化合物的種類有肯定差別，如糖原只存在于動物細胞中，而淀粉則只存在于植物細胞中。同種生物細胞中化合物的含量也有差別，如肌細胞中蛋白質(zhì)含量較高，脂肪細胞中含脂肪較多。故選D。3．一個正在進行旺盛生命活動的細胞，假定在其生命活動過程中含水量不變，則溫度對結(jié)合水和自由水的比例有何影響？下列有關(guān)敘述正確的是(A)A．溫度上升，結(jié)合水比例削減，自由水比例增加B．溫度上升，結(jié)合水比例增加，自由水比例削減C．溫度降低，結(jié)合水比例削減，自由水比例增加D．溫度降低，結(jié)合水和自由水比例不變解析：溫度上升，代謝旺盛，部分結(jié)合水可以轉(zhuǎn)化為自由水，在含水量不變的狀況下，結(jié)合水比例削減，自由水比例增加。4．水在生物體內(nèi)是一種良好的溶劑，是各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。下列有關(guān)水的說法不正確的是(A)A．代謝活動的強度與細胞內(nèi)自由水和結(jié)合水的比值無關(guān)B．各種生物體的一切生命活動，肯定不能離開水C．水在細胞內(nèi)以自由水和結(jié)合水兩種形式存在D．血液與心臟中的含水量基本相同，但是心臟呈固態(tài)而血液呈液態(tài)，其緣由是心臟中的水主要是結(jié)合水解析：代謝活動的強度與細胞內(nèi)自由水和結(jié)合水的比值有關(guān)。代謝活動越旺盛，自由水和結(jié)合水的比值就越高，代謝活動不旺盛，其自由水和結(jié)合水的比值較低。5．下列有關(guān)細胞中元素和化合物的敘述，正確的是(C)A．細胞中全部有機化合物中必定含有C、H、O、N四種基本元素B．蛋白質(zhì)和核酸是重要的能源物質(zhì)，為生命活動供能C．曬干的種子因缺乏自由水而不能萌發(fā)D．調(diào)整生命活動的激素均為蛋白質(zhì)解析：細胞中的糖類和脂肪只含C、H、O，不含N，蛋白質(zhì)是生命活動的主要擔(dān)當(dāng)者，核酸是遺傳信息的攜帶者，糖類和脂肪才是細胞內(nèi)的重要能源物質(zhì)。自由水含量與代謝親密相關(guān)，曬干的種子只有汲取了大量水，自由水含量增加，代謝加快，才會萌發(fā)。調(diào)整生命活動的激素有的是蛋白質(zhì)，有的不是，如性激素屬于脂質(zhì)。二、非選擇題6．水是生命之源，也是細胞內(nèi)各種化學(xué)反應(yīng)的介質(zhì)。水在細胞中有兩種存在形式，即自由水和結(jié)合水。在植物細胞中自由水和結(jié)合水相對比例的改變，是與生命活動相適應(yīng)的。請回答下列有關(guān)問題：(1)農(nóng)夫?qū)⑿率斋@的種子放在場院曬，是為了除去部分自由水，然后再將其儲存。這樣做有兩個目的，一是防止水分過多而霉變；二是降低種子的呼吸作用，從而削減有機物的消耗。這說明自由水多，代謝旺盛。(2)假如將曬過的種子再用火烘烤，失去的是結(jié)合水，將這些種子種下還能萌發(fā)嗎？不能。(3)血液凝固時自由水轉(zhuǎn)變成結(jié)合水，說明自由水和結(jié)合水可以相互轉(zhuǎn)化。(4)幼小的植物體內(nèi)自由水比例減小時，植物代謝強度降低，生長緩慢；自由水比例增大時，機體代謝活躍，生長快速。這說明白自由水是良好溶劑，是各種代謝活動反應(yīng)媒介，并參加某些代謝反應(yīng)。解析：自由水越多，種子代謝越旺盛。儲存種子，要降低自由水的含量，從而降低種子的呼吸作用。曬干的種子丟失了自由水，代謝降低，再烘干，丟失了結(jié)合水。7.如圖表示土壤中甲、乙兩種礦質(zhì)元素濃度改變與植物生長速率的關(guān)系，據(jù)圖分析回答：(1)植物生長所須要甲元素的量比乙元素的量少。(2)在土壤中乙元素的濃度分別為A、