生物必修1《分子与细胞》第2节 细胞中的无机物获奖ppt课件

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1. 指出水可占细胞总量的2/3以上，以自由水和结合水的形式存在，赋予了细胞许多特性，在生命活动中具有重要作用。 2．举例说出无机盐在细胞中的作用。
1. 通过分析水与细胞代谢及抗逆性的关系，建立起普遍联系的观点(生命观念)。 2．通过实例分析、归纳无机盐的功能(生命观念)。
细胞中的自由水和结合水
(1) 含量最多：在构成细胞的各种化学成分中，水一般占____________。 (2) 含量存在差异 ①______________含水量有差异，如水生生物含水量________陆生生物。 ②不同的____________，生物体内含水量差别很大，如未成熟个体含水量________成熟个体。 ③同一生物不同器官内水的含量________。
2．水的理化特性与分子结构的对应关系(连线) 理化特性　　　　　　　分子结构 ①是良好的溶剂 a．水是极性分子 ②具有流动性 　　 b．能形成分子间氢键 ③具有高比热容 c．氢键不稳定
注意：由于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。
3．水的存在形式与功能
下列关于生物体内水的相关叙述，不正确的是(　　) A．存在形式包括自由水和结合水 B．自由水与结合水可以相互转化 C．自由水和结合水的比值越大，抗寒能力越强 D．生物体在不同的生长发育期，含水量也不同
解析：结合水和自由水的比值越大，抗寒能力越强，C错误。
1．水的两种存在形式及其相互转化
(2) 自由水和结合水的存在及其功能的验证
①鲜种子放在阳光下曝晒，质量减轻―→自由水散失，代谢减弱。
② 干种子用水浸泡后仍能萌发―→大量失去自由水的种子仍保持其生理活性。 ③ 干种子放在试管中，用酒精灯加热，试管壁上有水珠―→失去的主要是结合水。 ④ 失去结合水的种子浸泡后不萌发―→失去结合水的细胞失去生理活性。
2．自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系
(2) 曲线 ①当自由水比例增加时，细胞代谢活跃，生物体生长迅速。例如，干种子内所含的主要是结合水，干种子只有吸足水分，即获得大量自由水，才能进行旺盛的生命活动。 ②当自由水向结合水转化较多时，细胞的代谢强度就会下降，生物体的抗寒、抗热、抗旱的性能提高。旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力，其原因之一就是结合水含量较高。
(3) 在生产中的应用 ① 种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水含量。 ② 种子贮存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长贮存时间。 ③ 越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。
关于生物体内水理解的两个“并不是”
(1) 水是生命之源，但并不是水分越多越好，如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。 (2) 晒干的种子失去自由水，并不是不含有自由水，而是自由水含量大幅度降低。
1.卷柏的耐旱力极强，一旦失去水分供应，就将枝叶卷曲抱团，失去绿色，根能自行从土壤分离，卷缩似拳状，随风移动，这时的卷柏几乎没有生命现象；但只要根系在水中浸泡后就又可舒展，变得翠绿可人。因此卷柏有“九死还魂草”之称。 (1) 干旱时，卷柏体内自由水/结合水的比例如何变化？
(2) 干枯的卷柏吸收水分后，恢复生长，代谢变得旺盛，原因是什么？ (3) 据此总结自由水含量和代谢强度的关系。
自由水是细胞内的良好溶剂；可作为反应物，参与许多生物化学反应；自由水还具有运输营养物质和代谢废物的功能。
一般来说，自由水含量越高，细胞的代谢越旺盛。
2．在冬季来临之前，随着气温逐渐下降，植物体内会发生一系列适应低温的生理变化。其中之一就是自由水的含量降低，结合水的比例升高，这样能有效地防止细胞内结冰，增加抗寒能力，这说明自由水的含量和抗逆性的关系是什么？________________________________________________________________________________________________________________
一般来说，自由水含量越低，植物的抗逆性越强。
3．新收获的小麦种子含水量较高，为了长时间储存，应该采取什么措施？_______________________________________________________________________________________________________________________________
进行晾晒，减少含水量，从而降低种子的代谢，有利于长期储存。
影响细胞内水含量的三个因素
(1)环境条件是否恶化 含水量减少。(2)细胞的年龄变化 含水量减少。(3)生命活动强度(或状态)的变化 含水量增加。
1．水是生命之源，下列对生物体内水的描述，不正确的是(　　) A．结合水是组成细胞结构的一部分，约占细胞内全部水分的4.5% B．自由水是良好的溶剂，是各种代谢活动的介质 C．同种植物冬天结合水所占比值比夏天高 D．心肌坚韧，血液呈液态，但它们的含水量相差无几，原因是心肌内全是结合水
解析：结合水在细胞中与其他化合物相结合，含量较为稳定，一般维持在4.5%左右；自由水在细胞中游离存在，是细胞内良好的溶剂，是各种代谢活动的介质，运送养料与废物；植物冬天为了增强抗逆性，自由水转化为结合水，结合水比值高；不同器官含水量有所不同，血液中主要含有自由水，故呈现液态，心肌内主要含结合水，较为坚韧。
(1) 关键知识：水在细胞内有两种存在形式：________________，它们的功能不同。 (2) 易混易错：新陈代谢与________________的比值有关。 (3) 结合水与自由水哪个重要？为什么？__________________________________________________________________________________________________________________。
提示：都重要。失去结合水，则细胞死亡，失去自由水，则代谢缓慢。总之，一切生命活动都离不开水
2．地球上最早的生命孕育在海洋中，生命从一开始就离不开水。下列有关叙述错误的是(　　) A．水是活细胞中含量最多的化合物 B．干种子更利于储存的原因是不含有水分 C．水可以作为细胞结构的重要组成部分 D．水分子间氢键对生命系统稳定性十分重要
解析：水是活细胞中含量最多的化合物，A正确；干种子更利于储存的原因是自由水含量较少，降低了细胞代谢，B错误；结合水可以作为细胞结构的重要组成部分，C正确；由于水分子间的氢键，所以水的比热容大，水分子间氢键对于维持生物体温度的稳定起很大作用，D正确。
3．每年3月22日是“世界水日”，联合国确定2018年“世界水日”的宣传主题是“借自然之力，护绿水青山”。下列关于水的叙述正确的是(多选)(　 　) A．生化反应必须在水中进行 B．水是细胞鲜重中含量最多的化合物 C．水在细胞中的存在形式并非一成不变 D．自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱关系不大
解析：细胞内的生化反应必须在水中进行，A正确；细胞鲜重中含量最多的化合物是水，B正确；水在细胞中的存在形式并非一成不变，通常自由水和结合水可相互转化，C正确；自由水与结合水的比例与新陈代谢的强弱有关，自由水与结合水的比值越高，细胞新陈代谢越旺盛，D错误。
组成细胞的元素和化合物
(1) 细胞中大多数无机盐以________的形式存在。 (2) 含量较多的阳离子有______________________________________等，阴离子有____________________________________等。
2．含量：占细胞鲜重的______________。
Na+、K+、Ca2+、Mg2+、Fe2+、Fe3+、
Cl－、SO42－ 、PO43－ 、HCO3－
(2021·临沂第十九中学高一月考)苹果含有微量元素Zn，而Zn是构成与记忆力息息相关的物质不可缺少的元素，儿童缺锌会导致大脑发育不良，因此苹果又被称为“记忆之果”。这说明无机盐离子(　　) A．对维持酸碱平衡有重要作用 B．对维持细胞形态有重要作用 C．对调节细胞内的渗透压有重要作用 D．对维持生物体的生命活动有重要作用
1．部分无机盐离子的功能
2.对照法探究植物生长必需的无机盐
(1)实验目的：探究无机盐X是不是植物生长发育所必需的。(2)实验设计
对照组：植物+完全培养液
实验组：植物+确X培养液
对照组：缺X培养液加入无机盐X之前
实验组：加入无机无机盐X后
材料一　一种叶绿素和血红素的局部分子结构简图如下： (1) 由材料可以看出无机盐是__________________________。
1．无机盐在细胞中的含量(鲜重)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有关知识。
某些化合物的重要组成成分
材料二　足球运动员在激烈比赛中有时会出现肌肉抽搐的现象，这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”。 (2) 由材料说明无机盐对_______________________________________________________________________有着重要的意义。
维持生物体的正常生命活动
材料三　生理盐水是指与哺乳动物血液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。人体的红细胞在生理盐水中会保持原有的形态，如果放到清水里，会吸水涨破。 (3) 由材料说明无机盐能调节人体的_________，维持细胞的__________。
材料四　人体代谢过程中产生的一些代谢物质会改变体液的酸碱度，人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等物质，可以中和这些变化。 (4) 上述材料说明，无机盐对于维持人体内环境__________的相对稳定具有重要作用。
2．如图是某同学设计实验探究X是否属于植物生长所必需的无机盐的构思，本实验中采用甲组、乙组之间的空白对照，以及乙组中实验前(无X)与实验后(有X)之间的自身对照。
(1) 实验中的自变量、因变量分别是____________________、___________________。 (2) 两次对照中属于实验组的依次是________________、________________。 (3) 实验培养过程中，需要不断通入空气(或不断更换等量新鲜培养液)，目的是________________________________。
1．生物体内存在着许多缓冲系统(如：H2CO3和NaHCO3，NaH2PO4和Na2HPO4等)，它们既能与酸性物质发生作用，又能与碱性物质发生作用，这说明无机盐(　　) A．是细胞的组成成分 B．能够维持生物体的生命活动 C．能够维持生物体细胞的酸碱平衡 D．在细胞中含量很少
解析：题述无机盐与酸性物质和碱性物质都可发生作用，说明无机盐能够维持生物体细胞的酸碱平衡。
2．“黄金搭档”含多种维生素及钙、铁、锌、硒等矿物质，因具有能改善人体代谢和免疫功能、保障青少年体格和智力正常发育等保健功能而受到广大消费者的青睐。下列叙述错误的是(　　) A．人体对钙、铁、锌、硒等无机盐的吸收与水关系不大 B．口服亚硒酸钠将有助于低硒地区预防克山病 C．血钙过低的成年人会患骨质疏松症、肌肉抽搐等疾病 D．维生素不是能源物质，但对生物体的新陈代谢起调节作用
解析：钙、铁、锌、硒等大多数无机盐必须溶解在水中，以离子的形式被吸收。
3．广告语“聪明妈妈会用心(锌)”道出了锌的重要性。酶是生化反应的催化剂，研究发现生物体内有七十多种酶的活性与Zn2+有关，这说明无机盐(　　) A．对维持生物体的生命活动有重要作用 B．对维持细胞正常形态有重要作用 C．对维持酸碱平衡有重要作用 D．对调节细胞内溶液的浓度有重要作用
解析：酶是生化反应的催化剂，而七十多种酶的活性与Zn2+有关，说明 Zn2+ 对于维持生物体的生命活动有重要作用。
1. 水在细胞中以自由水和结合水两种形式存在。 2．自由水是细胞内良好的溶剂；结合水是细胞结构的重要组成部分。 3．细胞内结合水的存在形式主要是水与蛋白质、多糖等物质结合。
4．哺乳动物的血液中必须含有一定量Ca2+，如果Ca2+的含量太低，动物会出现抽搐等症状。 5．细胞中大多数无机盐以离子的形式存在。 6．无机盐对维持细胞和生物体的生命活动有非常重要的作用。 7．一些无机盐是细胞内某些复杂化合物的重要组成成分。
1．下列几则广告语，在科学性上有明显错误的是(多选)(　 　) A．这种食品由纯天然谷物制成，不含任何糖类，糖尿病患者也可放心大量食用 B．这种饮料含有多种无机盐，能有效补充人体运动时消耗的能量 C．这种营养品含有人体所需的全部20种必需氨基酸 D．这种口服液含有丰富的钙、铁、锌、硒等微量元素
解析：谷物本身含有糖类，故A错误；无机盐不能补充能量，故B错误；人体必需氨基酸有8种，故C错误；钙为大量元素，故D错误。
2．许多重要的生命活动都需要无机盐参与，无机盐的缺乏会导致人体患多种疾病。下列相关叙述正确的是(多选)(　　 ) A．缺碘可导致血液中甲状腺激素减少 B．缺铁会导致红细胞运输氧能力减小 C．缺钙可影响骨的生长甚至出现肌无力 D．缺钠会影响神经细胞的兴奋性
解析：碘是构成甲状腺激素的必需成分，缺碘可导致血液中甲状腺激素减少；铁是构成血红蛋白的必需元素，血红蛋白参与氧的运输，所以缺铁会导致红细胞运输氧能力减小；缺钙可影响骨的生长，肌无力是血液中钙离子含量过高或钠离子含量过低引起的；无机盐对于维持细胞和生物体的生命活动必不可少，人体内Na+缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，缺钠会影响神经细胞的兴奋性。
3．下图是一种叶绿素分子(左)和血红素分子(右)局部结构简图。下列说法错误的是(　　)　 A．合成叶绿素和血红素分别需要Mg和Fe B．植物体缺Mg会影响叶绿素的合成 C．人体缺Fe会影响血红蛋白对氧的运输 D．Mg和Fe分别存在于植物细胞和动物细胞中
解析：Mg是叶绿素的重要组成成分，Fe是血红素的重要组成成分，A项正确；植物体缺Mg会影响叶绿素的合成，B项正确；血红素是血红蛋白的结构部分之一，血红蛋白具有运输氧的功能，人体缺Fe会影响血红蛋白对氧的运输，C项正确；Mg和Fe是组成细胞的元素，普遍存在于植物细胞和动物细胞中，D项错误。
4．磁共振成像(MRI)技术常应用于临床疾病诊断，许多疾病会导致组织和器官内水分发生变化，这种变化恰好能通过MRI反映出来。下列有关叙述正确的是(多选)( 　 　) A．人体的不同组织和器官含水量不同 B．组织发生病变，会影响组织内的化学成分 C．水在细胞中的存在形式及功能是不变的 D．发生病变的器官，其细胞代谢速率往往会发生改变
解析：人体内不同组织和器官的代谢活动强度不同，含水量也不同，A正确；组织病变后，细胞内代谢活动会发生变化，组织中的化学成分也随之改变，B正确；细胞内水的存在形式包括自由水和结合水，二者功能不同，但可以相互转化，C错误；器官发生病变，其细胞代谢的速率往往发生改变，如癌变的细胞代谢会加快，D正确。
5．结合下列曲线，分析有关无机物在生物体内含量的说法，错误的是 (　　) A．曲线①可表示人一生中体内自由水与结合水的比值随年龄变化的曲线 B．曲线②可表示细胞由休眠转入代谢旺盛过程中自由水与结合水的比值的变化 C．曲线③可表示一粒新鲜的玉米种子在烘箱中被烘干的过程中，其内无机盐的相对含量变化 D．曲线①可表示人从幼年到成年体内相对含水量的变化
解析：随着年龄的增长，人体内含水量下降，自由水与结合水的比值逐渐降低，与曲线①相符，A正确；细胞由休眠转入代谢旺盛过程中，自由水与结合水的比值逐渐增大，可用曲线②表示，B正确；玉米种子被烘干的过程中，所含水分越来越少，其内的无机盐相对含量逐渐增加，最后达到一个恒定值，与曲线③不符，C错误；从幼年到成年，人体内相对含水量逐渐降低，可用曲线①表示，D正确。