2.5 细胞中的无机物

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,第,5,节 细胞中的无机物,1,知识与技能,(1),说出水在细胞中的存在形式和作用。,(2),说出无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。,2,过程与方法,(1),尝试进行自主个性化的学习。,(2),运用互联网、图书、杂志进行资料的收集和整理。,(3),尝试将你所获得的信息表达出来。,(4),尝试进行科普写作。,学习目标,3,情感态度与价值观,(1),参与小组合作与交流。,(2),体验与你的同学分享通过自己的努力所获得的知识。,(3),认同,“,细胞是多种元素和化合物构成的生命系统,”,。,一、细胞中的水,1,水的含量,(1),一般地说，水在细胞的各种化学成分中含量,_,。,(2),生物种类不同，含水量,_,。,(3),生物体在不同生长发育期，含水量,_,。,知识清单,2,细胞中水的存在形式与功能,3,无机盐的功能,(1),是细胞中某些化合物的重要组成成分，如,Mg,是叶绿素的组成成分、,Fe,是,_,的组成成分等。,(2),许多种无机盐对维持细胞和生物体的,_,有非常重要的作用。例如：哺乳动物的血液中必须含有一定量的钙离子，如果钙离子的含量太低，会出现,_,等症状，含量过高会出现肌无力等症状。,(3),对维持细胞的酸碱平衡非常重要。,三、细胞是多种元素和化合物构成的生命系统,1,化学元素,_,等化学元素在细胞内含量丰富，是构成细胞中主要化合物的基础。,2,化合物,(1),以,_,为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物构成细胞生命大厦的基本框架。,(2),_,和脂肪是提供生命活动能源的主要物质。,(3),水和无机盐也具有重要的生理功能。,3,在生命活动中的意义,各种元素和化合物的含量和比例保持,_,，保证了细胞各项生命活动的正常进行。,答案：,最多,不同,不同,游离,良好溶剂,生物化学反应,液体环境,营养物质和代谢废物,与其他物质相结合,细胞结构的重要组成成分,离子,血红蛋白,生命活动,抽搐,C,、,H,、,O,、,N,碳链,糖类,相对稳定,难点,1,细胞中的水,1,水的含量,(1),含量最多。在构成细胞的各种化合物中，水的含量最多，一般为,60%,95%,。,(2),不同的生物体内水的含量差别很大。例如，水生生物陆生生物，生活在海洋中的水母体内水的含量约为,97%,。,难点互动,(3),生物体在不同的生长发育阶段，体内水的含量不同。例如，幼儿时期成年时期老年时期；植物幼嫩部分成熟部分,衰老部分。,(4),同一生物不同器官内水的含量不同，如心肌含水量约为,79%,，血液含水量约为,82%,。,特别提示：,一般地说细胞中含量最多的化合物是水。,特殊细胞中水的含量不是最多。如脂肪细胞体积大，脂肪充满整个细胞，将细胞质挤到周围成一薄层。另外，干种子细胞里水的含量也不是最多的。,2,水的存在形式、功能等总结如下,形式,自由水,结合水,定义,细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可以自由流动,与细胞内的其他物质相结合的水,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,细胞内良好的溶剂,参与生物化学反应,为细胞提供液体环境,运送营养物质和代谢废物,是细胞结构的重要组成成分,联系,自由水和结合水能够随新陈代谢的进行而相互转化,特别提示：,结合水的含量高低与植物的抗性呈正相关；自由水的含量高低与生物体的代谢水平呈正相关。,种子晒干时减少的是自由水，但仍有生命活性，条件适宜还能萌发；干种子在试管中加热，试管壁上有水珠，散失的主要是结合水，种子死亡不能萌发。,种子萌发时要吸水，主要是为了增多自由水，使代谢加强，呼吸作用加快。,例,1,“,没有水就没有生命,”,，水对于生命的最重要的作用是,(,),A,水是细胞内的良好溶剂,B,水在生物体内起运输物质的作用,C,细胞内的代谢都在水中进行,D,结合水是细胞结构不可缺少的成分,答案：,C,解析：,此题考查水的重要作用。水是构成细胞的重要组成成分；水是细胞内的良好溶剂；水参与了细胞内许多生物化学反应；水是细胞生活的液体环境；水可以运输营养物质和废物；水是化学反应的介质。细胞中的一切生命活动都离不开水，没有水作为介质，一切新陈代谢活动都无法进行。所以说,“,没有水就没有生命,”,。,点拨：,新陈代谢是生物体内一系列化学反应的总和，这些化学反应都必须在水环境中完成。新陈代谢是生命最基本的特征，没有新陈代谢就没有生命，因此说，水对生命是最重要的，因为细胞内的代谢都必须在水中进行。,变式训练,1,假定一个正常的细胞在其生命活动过程中总含水量不变，则下列有关温度对结合水和自由水比例影响的叙述，正确的是,(,),A,温度升高，结合水比例减小，自由水比例增加,B,温度升高，结合水比例增加，自由水比例减小,C,温度降低，结合水比例减小，自由水比例增加,D,温度降低，结合水和自由水的比例不变,答案：,A,解析：,水分含量与新陈代谢和生物抗性密切相关，细胞中自由水相对含量越大，生物新陈代谢越旺盛，其抗性越小；自由水相对含量越小，生物新陈代谢越缓慢，其抗性越大。在低温下，细胞内结合水比例增加，自由水比例减小。,维持正常的生命活动,a,Ca,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。,b,K,可维持人体细胞内液的渗透压、心肌舒张和保持心肌正常的兴奋性。,K,在植物体内可促进光合作用中糖类的合成和运输。,c,B,可促进植物花粉的萌发和花粉管的伸长，植物缺,B,会造成,“,花而不实,”,。,特别提示：,无机盐在细胞中含量虽然少，但是其作用非常重要，过多过少都会影响细胞或生物体的生命活动。缺乏时出现缺素症，补充后，症状减轻或恢复正常。,例,2,小明因为拉肚子住进了医院，医生给他输液，其实输的就是生理盐水,(0.9%,的氯化钠溶液,),。为什么不输蒸馏水或浓盐水，下面说法正确的是,(,),A,蒸馏水不含营养,B,无机盐离子容易进入细胞,C,是由血液中的红细胞的特性决定的,D,无机盐的浓度对维持细胞的形态和功能有重要作用,答案：,D,解析：,无机盐在细胞中的含量很少，但非常重要。细胞有一个特点：在低浓度溶液中吸水；在高浓度溶液中失水；必须生活在等渗溶液中才能保持其正常的形态和功能。与人体细胞内液体等渗的是,0.9%,的氯化钠溶液，若输入蒸馏水则细胞过分吸水涨破；若输入浓盐水则细胞过度失水皱缩变形。所以只有输入生理盐水，细胞才能维持正常的形态和功能，并能补充体内损失的无机盐。,点拨：,此题考查无机盐的生理功能。,变式训练,2,人的红细胞必须生活在,0.9%,的氯化钠溶液中，若将红细胞置于浓盐水中，红细胞则会失水皱缩，从而丧失输送氧气的功能。这些事实说明,(,),A,无机盐对维持生物体的新陈代谢有重要作用,B,无机盐对于维持细胞的渗透压有重要作用,C,无机盐离子容易进出细胞,D,水分子容易进出细胞,答案：,B,解析：,此题主要考查对无机盐生理功能的理解程度，并学会分析问题和解决问题。血浆中的无机盐浓度为,0.9%,，这种物质含量稳定，对维持细胞的渗透压，进而对维持细胞的形态和生理功能有重要作用。,人体对部分无机盐的需求表,无机盐,功能,每日需要量,缺乏引起的疾病,过量引起的疾病,Fe,是血红蛋白、细胞色素及含铁酶类的成分,10mg,20mg,缺铁性贫血症,色素性肝变硬，铁质沉着病,Ca,促进牙齿和骨骼生长，凝血作用，调节神经肌肉的敏感性等,0.4g,1.5g,骨骼畸形，痉挛,白内障，胆结石，粥样硬化,P,构成骨骼、牙齿、肌肉及血液的重要元素，促进酶的活动，形成,ATP,1.2g,2.7g,知识拓展,无机盐,功能,每日需要量,缺乏引起的疾病,过量引起的疾病,Na,体液的主要组成成分，调节体液渗透压,1.6g,5g,Addison,病等,K,使生长正常，保持肌肉功能正常，维持离子浓度平衡、调节体液渗透压,2g,4g,心律异常等,Addison,病,I,是形成甲状腺激素的成分,0.01mg,0.15mg,甲状腺肿大等,Mg,与酶的活性有关，保持肌肉功能正常,0.2g,0.4g,惊厥,麻木症,Cu,促进正常生长,1mg,3mg,贫血症，卷毛综合征等,Wilson,氏肝脏豆、核病,无机盐,功能,每日需要量,缺乏引起的疾病,过量引起的疾病,Mn,正常生长所需,2.5mg,5mg,骨骼畸形,运动失调,Zn,是若干跟消化有关的酶的结构中心,10mg,15mg,侏儒症，生殖腺功能受影响,金属烟雾发烧症,Cr,对胰岛素的生成是重要的,0.05mg,0.2mg,非正常的葡萄糖代谢,F,维持骨骼的结构，防止蛀牙,2mg,牙齿出现斑点,例体液中,Ca,2,含量太低时，神经肌肉的兴奋性会升高而出现抽搐，这一事实说明,Ca,2,的生理功能之一是,(,),A,构成细胞结构的组分之一,B,维持细胞的正常形态,C,维持细胞正常的生理功能,D,调节渗透压和酸碱平衡,答案：,C,解析：,神经肌肉的兴奋性，需要体液中各种无机离子维持一定的比例。当,Na,、,K,浓度增高时，神经肌肉细胞兴奋性增高；而当,Ca,2,、,Mg,2,、,H,浓度增高时，兴奋性降低；当血液中,Ca,2,浓度过低时，兴奋性增强，手足抽搐。这一事实说明无机离子对维持细胞的正常生理功能有重要作用。当然,Ca,2,还有其他功能，但此例中并没有说明其他方面的功能。,点拨：,此题主要考查人体中钙盐的相关知识。,变式训练 下列关于无机盐的叙述，错误的是,(,),A,缺铁性贫血是因为体内缺少铁，血红蛋白不能合成,B,Mg,2,是叶绿素的组成成分之一，缺少,Mg,2,影响光合作用,C,细胞中的无机盐大多数以化合物的形式存在，如碳酸钙构成骨骼、牙齿,D,碘是合成甲状腺激素的原料，所以常在食盐中加碘,答案：,C,解析：,细胞中的无机盐大多以离子形式存在，如,Na,、,K,等，有些无机盐是以化合物的形式存在，如碳酸钙。,1,(2011,襄阳市高一统测,),下列关于生物体内水和无机盐等化合物的叙述，不正确的是,(,),A,体内参与运输营养物质和代谢废物的水是自由水,B,N,、,P,是,DNA,和纤维素的共同组成元素,C,生物体内无机盐浓度的大小会影响细胞的吸水和失水,D,无机盐溶于水才能被细胞吸收,答案：,B,随堂练习,2,下列植物细胞中结合水的相对含量最大的是,(,),A,休眠的蚕豆子叶细胞,B,玉米的胚乳细胞,C,洋葱根尖分生区的细胞,D,成熟柑橘的果肉细胞,答案：,A,解析：,休眠的蚕豆子叶细胞，新陈代谢不旺盛，结合水的相对含量大。,3,下列与无机盐的功能无关的是,(,),A,是某些重要的复杂化合物的组成成分,B,维持细胞的形态和功能,C,维持生物体的生命活动,D,是细胞中的能源物质之一,答案：,D,4,萌发的种子，细胞内代谢活动旺盛；干燥的种子，细胞内代谢缓慢，这说明,(,),A,水是细胞内代谢活动的产物,B,水是细胞内代谢活动的必要条件,C,水是细胞内的主要成分,D,以上三项都正确,答案：,B,5,甲状腺激素、血红蛋白和叶绿素中含有的重要金属元素依次是,(,),A,I,、,Fe,、,Mg,B,Cu,、,Mg,、,I,C,I,、,Mg,、,Fe D,Fe,、,Mg,、,I,答案：,A,6,科学实验表明：生命活动旺盛的细胞自由水,/,结合水的比值增大，而处于休眠状态的细胞自由水,/,结合水的比值减小。请分析回答下列问题：,(1),自由水以,_,的形式存在于,_,和,_,等部位，随着发育期的不同和细胞种类的不同而有很大的差异。自由水占细胞鲜重的绝大部分，是细胞的良好,_,，有利于物质的,_,，有利于,_,的顺利进行，所以生命活动旺盛的细胞中自由水的含量就,_,。,(2),干种子内所含的主要是,_,水，抗旱性强的植物结合水的含量,_,，处于休眠状态的细胞，自由水的含量,_,。,(3),结合水和自由水是可以互相,_,的。,答案：,(1),游离细胞质基质液泡溶剂运输生化反应高,(2),结合高低,(3),转化,