2019高中生物 第2章 第5节 细胞中的无机物课件 新人教版必修1

一、细胞中的水1．水的含量(1)含量最多，在构成细胞的各种化学成分中，水一般占。(2)生物种类不同，含水量。(3)生物体在不同的生长发育期，含水量。60%～95%不同不同2．水的存在形式和功能存在形式自由水结合水含义细胞中绝大部分以游离的形式存在，是可以的水与细胞内相结合的水含量约占细胞内全部水分的95.5%约占细胞内全部水分的4.5%功能①细胞内的②参与③为细胞提供环境④运送和是细胞结构的重要组成成分自由流动其他物质良好溶剂生物化学反应液体营养物质代谢废物二、细胞中的无机盐1．存在形式及含量(1)细胞中大多数无机盐以形式存在。(2)含量：占细胞鲜重的。2.功能(1)维持细胞和生物体的，如哺乳动物的血液中含量太低，会出现抽搐等症状。(2)维持细胞的。离子1%～1.5%生命活动钙离子酸碱平衡一、细胞中的水1．分析下列生物现象，回答问题(1)将少量干燥种子放入干燥的试管内，放在酒精灯火焰上烘烤，试管内壁上出现少量水珠。该水分在细胞中以哪种形式存在？如果用上述烘烤后的种子播种，种子能否萌发？提示：以结合水形式存在。如果将烘烤后的种子播种下去，种子不能萌发，因为结合水是细胞内的结构物质，失掉结合水，细胞结构被破坏，细胞死亡，导致种子失去活性。(2)粮食收获以后，为什么要晒干后储存？播种前为什么要浸种？提示：粮食晒干后，细胞内的自由水含量降低，代谢强度降低，利于粮食的长期储存；播种前浸种可以使细胞内自由水含量增加，使代谢强度增加，从而促进种子萌发。2．判断下列说法是否正确(1)沙漠中的仙人掌体内水分含量非常少，也能很好地生长。()(2)新鲜幼嫩的植物组织细胞中只含有自由水，代谢旺盛。()(3)水分在细胞内不参与细胞结构组成。()×××二、细胞中的无机盐1．解释下列生活中的现象(1)人体缺Fe会患贫血症，植物缺Mg叶片会发黄，由此说明无机盐具有什么生理作用？(2)激烈的足球比赛场上，运动员有时会出现下肢肌肉抽搐的现象，这是什么原因？提示：无机盐是生物体某些重要化合物的组成成分。提示：剧烈地运动，运动员大量出汗，随汗液丢失大量的钙盐，造成运动员体内血液中钙含量降低，影响神经、肌肉的兴奋性，而发生抽搐。一、自由水与结合水的比例对生物体的影响1．自由水与结合水的比例与细胞的新陈代谢水平有关。一般情况下，当自由水与结合水的比例增大时，细胞的新陈代谢活跃；反之，新陈代谢减慢。2．自由水与结合水的比例与植物的抗性有关，结合水的相对比例越高，植物的抗旱、抗寒等抗性越高。如干种子、越冬植物、干旱地区植物的细胞中，结合水的含量高，从而使植物的抗旱、抗寒性能增强，以适应不良环境。3．自由水与结合水的比例影响到组织、器官的形态特点，如心脏和血液含水量相当，但心脏中结合水含量相对较高，血液中自由水含量相对较高，因此心脏呈坚实形态，而血液呈液态。二、水的两种存在形式的相互转化1．转化条件一般与温度有关，即：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。[特别提醒]活细胞中自由水含量降低时，其代谢会减弱。但当其失去结合水时，会导致细胞结构的破坏，从而使细胞代谢停止。三、组成生物体内无机盐的作用1．某些重要化合物的组成成分：(1)Mg2＋是叶绿素分子必需的成分。(2)Fe2＋是血红蛋白的重要成分。(3)碳酸钙是动物和人体的骨、牙齿中的重要成分。(4)PO3－4是DNA、RNA和生物膜中磷脂的组成成分。2．维持正常的生命活动：如钙可调节肌肉收缩和血液凝固。血钙过高会造成肌无力，血钙过低会引起抽搐。3．维持生物体内的渗透压平衡和酸碱平衡。[特别提醒]无机盐在细胞中的含量虽然低，但是其作用非常重要，过多或过少都会影响细胞或生物体的正常生命活动。如植物缺氮或缺镁时，叶片发黄；人体补钙过多，造成骨质硬化。[例1]水是生命之源，是一切生命活动的基础。下列关于水的说法，不正确的是()A．水生生物和陆生生物活细胞中含量最高的化合物都是水B．冬眠的青蛙体内结合水与自由水的比值升高C．植物越冬时，自由水与结合水比值会降低D．一般而言，抗干旱的植物，体内自由水与结合水的比值比一般植物要高[解析]细胞内自由水的含量越高，代谢强度越大，但生物的抗性会越弱。冬眠的青蛙，代谢强度降低，结合水的比例会升高；温度降低时，细胞中酶活性降低，使细胞代谢降低。自由水向结合水转化，使自由水比例降低，抗旱植物的细胞内，自由水比例较低。[答案]D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、纤维素等以比较弱的化学键——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。[例2]农科院研究员在指导农民生产的过程中发现一位农民种植的某块农田小麦产量总是比邻近地块的低。他怀疑该农田可能是缺少某种元素，为此将该块肥力均匀的农田分成面积相等的五小块，进行田间试验。除施肥不同外，其他田间处理措施相同，试验结果如下表，从表中可判断，该农田最可能缺少的元素是()地块甲乙丙丁戊施肥情况尿素磷酸二氢钾磷酸二氢铵硫酸铵不施肥小麦收获量/kg55.5665.2656.8855.4455.11A.KB．NC．PD．S[解析]表中的地块戊是对照组，其他地块为实验组，通过比较可发现乙地块的产量最高。再比较各地块所施肥中的化学元素可知，乙地块所施肥中特有的元素是钾，所以该农田最可能缺少的元素是钾。[答案]A植物必需无机盐的确定方法设置完全培养液和缺素培养液分别培养等量长势相同的同一植物幼苗，控制其他条件完全相同，观察植物生长状况。填充：①溶剂②生化反应③液体④代谢废物⑤离子⑥渗透压⑦酸碱度1．生物体的含水量与生物种类及生长发育期有关，一般是水生生物＞陆生生物，幼年＞老年。2．水在细胞内以自由水和结合水两种形式存在。3．结合水是细胞结构的组成成分。4．自由水的功能有：①细胞内的良好溶剂，②化学反应的介质，③参与化学反应，④运输营养物质和代谢废物。5．细胞内大多数无机盐以离子形式存在。6．无机盐对维持细胞和生物体的生命活动及酸碱平衡非常重要。1．下列有关水的说法错误的是()A．自由水在人体内是良好溶剂B．水能与蛋白质结合C．人体内废物的排出需要水D．代谢旺盛时，结合水与自由水的比值升高解析：自由水的作用有：是细胞内的良好溶剂，运送营养物质和代谢废物，参与化学反应(新陈代谢)，代谢旺盛时，自由水与结合水的比值升高。能与蛋白质结合的水为结合水。答案：D2．磁共振技术可应用于临床疾病诊断。因为许多疾病会导致组织和器官内的水分发生变化，这种变化恰好能在磁共振图像中反映出来。下列有关叙述错误的是()A．构成人体的不同组织和器官含水量是不一样的B．水在细胞中的存在形式及功能是不会改变的C．组织发生病变，会影响组织内的化学变化D．发生病变的器官，细胞代谢速率往往会发生改变解析：不同组织和器官的含水量不同，水在细胞中的存在形式是自由水和结合水，二者可以发生转化，所以功能可以改变。组织发生病变，会影响组织内酶的合成和特性，化学变化会发生改变。答案：B3．现有含水量①10%、②12%、③14%、④16%的小麦分别贮存于条件相同的四个粮仓中，在贮存过程中，有机物损耗最少的是()A．①B．②C．③D．④解析：活的小麦种子细胞中水的含量高，细胞代谢旺盛，消耗有机物多，细胞中水含量低，细胞代谢缓慢，消耗有机物少。答案：A4．下列关于无机盐的叙述，错误的是()A．铁是合成血红蛋白不可缺少的成分B．细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在C．植物缺Mg2＋会影响光合作用D．食盐中加碘可预防地方性甲状腺肿解析：血红蛋白含有铁；Mg2＋是合成叶绿素的重要成分，缺Mg2＋植物不能合成叶绿素，影响光合作用；碘是合成甲状腺激素的原料，缺碘会使人患地方性甲状腺肿；细胞中的无机盐大多数以离子形式存在。答案：B5．(上海高考)生长在含盐量高、干旱土壤中的盐生植物，通过在液泡中贮存大量的Na＋而促进细胞吸收水分，该现象说明液泡内Na＋参与()A．调节渗透压B．组成体内化合物C．维持正常pHD．提供能量解析：液泡内的各种矿质离子、酸、碱等能够参与调节细胞液的渗透压，盐生植物液泡中贮存大量的Na＋，增大了细胞液的渗透压，吸水能力增强。答案：A6．如图是培育的长春冬小麦(品种“吉株”)在不同时期的含水量、自由水量、结合水量和呼吸速率随时间的变化情况。(1)在9～12月间，随着气温的不断下降，结合水的含量相对________，由于结合水与亲水性物质结合而不易结冰，所以结合水含量的相对增加有利于增强冬小麦的抗________性。(2)大约从10月9日开始，冬小麦的呼吸____________，植物细胞消耗的糖分少，有利于糖分积累，这样就提高了________浓度，使冰点________。(3)在9～12月间，自由水与含水量的比值不断______，新陈代谢不断________。解析：在细胞中水的存在形式有两种：一是自由水，二是结合水；随着气温的不断下降，结合水的含量相对提高，这样可提高植物的抗寒性；由于糖分的消耗减少，可提高细胞液的浓度，降低细胞的冰点。答案：(1)提高寒(2)逐渐减弱细胞液降低(3)降低减弱