第2章組成細胞的分子第2節(jié)細胞中的無機物課標要點學法指導1.掌握水在細胞中的存在形式和作用2．舉例說出無機鹽在細胞內(nèi)含量雖少，但與生命活動密切相關(guān)1.生命觀念：建立生命物質(zhì)性的觀點，即形成

“一切生命活動都離不開水”的生命觀念，無機鹽在細胞內(nèi)的含量與生命活動密切相關(guān)2．科學思維：運用歸納和概括的思維方法，總結(jié)水和無機鹽的種類和作用3．科學探究：通過探究無機鹽功能的技能訓練培養(yǎng)科學探究能力知識導圖課前·

新知導學1．水的含量及特性(1)含量：①活細胞中含量________的化合物。②生物體的含水量隨著____________的不同有所差別。(2)特性：水分子之間靠________結(jié)合，呈液態(tài)，具有較高的比熱容。細胞中的水最多生物種類氫鍵2．水的存在形式和功能自由流動存在形式自由水結(jié)合水含義在細胞中絕大部分以游離的形式存在，是可以__________的水與細胞內(nèi)的____________相結(jié)合的水功能①細胞內(nèi)____________是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成部分②參與_________________③為細胞提供_______環(huán)境④運送____________和代謝廢物含量約占細胞內(nèi)全部水分的95.5%約占細胞內(nèi)全部水分的4.5%其他物質(zhì)良好的溶劑生物化學反應(yīng)液體營養(yǎng)物質(zhì)農(nóng)民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？________________________________。微思考提示：主要以自由水形式存在下列關(guān)于植物體內(nèi)水分的敘述，錯誤的是 (

)A．植物體內(nèi)的水分參與營養(yǎng)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)化學反應(yīng)的反應(yīng)物D．升溫可以使細胞中自由水轉(zhuǎn)化成結(jié)合水【答案】D【解析】降溫可以使細胞中的自由水轉(zhuǎn)化成結(jié)合水。細胞中的無機鹽存在形式大多數(shù)無機鹽以________的形式存在含量占細胞鮮重的__________功能維持細胞和生物體的生命活動，如哺乳動物血液中________含量太低，會出現(xiàn)抽搐等癥狀維持細胞的________平衡離子1%～1.5%鈣離子酸堿足球運動員在激烈比賽中有時會出現(xiàn)肌肉抽搐的現(xiàn)象，你知道是什么原因嗎？__________________________________________。微思考提示：這是大量鈣離子隨著汗液的排出而引起的下列關(guān)于無機鹽的敘述，錯誤的是 (

)A．蔬菜中的草酸不利于機體對食物中鈣的吸收B．缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降C．和糖類一樣，無機鹽也能為生物體提供能量D．植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機鹽【答案】C【解析】蔬菜中的草酸與鈣結(jié)合成草酸鈣，影響鈣的吸收，A正確；鐵是血紅素的組成成分，缺鐵會影響血紅蛋白的合成，導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降，B正確；糖類能為生物體提供能量，但無機鹽不能為生物體提供能量，C錯誤；植物秸稈燃燒產(chǎn)生的灰燼中含有豐富的無機鹽，D正確。課堂·

重難探究[知識歸納]1．自由水與結(jié)合水之間的轉(zhuǎn)化(1)轉(zhuǎn)化條件：(2)轉(zhuǎn)化實例：①烘干種子時，部分結(jié)合水轉(zhuǎn)化為自由水散失掉。②水果放入冰箱冷藏時，部分自由水轉(zhuǎn)化為結(jié)合水。細胞中的水2．自由水與結(jié)合水相對含量與細胞代謝的關(guān)系(1)圖示：(2)曲線：(3)在生產(chǎn)中的應(yīng)用：①種子萌發(fā)時，需要吸收水分，增加自由水含量。②種子貯存前曬干是為了降低自由水含量，降低代謝速率，以延長貯存時間。③越冬作物減少灌溉，可提高作物對低溫的抗性。1．細胞失去自由水會導致死亡，還是失去結(jié)合水會導致死亡？2．思考下列實際問題，做出合理推測：(1)新鮮小麥種子放在陽光下，質(zhì)量減輕的原因是什么？(2)干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)說明什么？(3)干種子不浸泡就不萌發(fā)，原因是什么？(4)種子曬干后儲存的原理是什么？(5)低溫環(huán)境減少花卉澆水的原因是什么？1．提示：結(jié)合水。2．提示：(1)自由水散失。(2)失去自由水的種子仍能保持其生理活性。(3)自由水越少，代謝強度越低。(4)減少自由水含量，降低代謝強度，減緩有機物消耗，延長種子壽命。(5)提高植物對低溫的抗性。[對點精練]1．水是細胞的重要組成成分，在細胞中以自由水和結(jié)合水的形式存在。下圖為水的存在形式及其功能的部分概念圖，據(jù)圖分析錯誤的是

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)A．甲表示的是“組成細胞的結(jié)構(gòu)”，若該部分水失去會導致細胞死亡B．因為自由水可以在生物體內(nèi)流動，所以乙可表示運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物C．干旱時，細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值減小，其抵抗干旱的能力減弱D．升溫時，細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值增大，其細胞代謝水平會升高【答案】C【解析】甲表示的是“組成細胞的結(jié)構(gòu)”，結(jié)合水是細胞結(jié)構(gòu)的重要組成成分，如果這部分水失去會導致細胞死亡，A正確；自由水可以在生物體內(nèi)流動，可以把營養(yǎng)物質(zhì)運送到各個細胞，同時也把各個細胞在新陳代謝中產(chǎn)生的廢物運送到排泄器官或者直接排出體外，故乙可表示運輸營養(yǎng)物質(zhì)和代謝廢物，B正確；干旱時，細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值減小，細胞的新陳代謝減弱，其抵抗干旱的能力增強，C錯誤；自由水含量越多，細胞代謝越強，升溫時，細胞內(nèi)自由水與結(jié)合水的比值增大，其細胞代謝水平會升高，D正確。2．(2023·北京名校期中)下列有關(guān)水的特性與水的生理功能相互對應(yīng)關(guān)系的敘述不正確的是

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)A．水是極性分子，決定了其是細胞內(nèi)的良好溶劑，是生物化學反應(yīng)所必需的B．水分子間的弱吸引力氫鍵決定其具有流動性，是物質(zhì)運輸所必需C．水具有較高的比熱容，為細胞創(chuàng)造舒適的液體環(huán)境D．水在低溫下結(jié)冰，冬季植物細胞自由水含量高利于細胞處于休眠狀態(tài)從而度過不利環(huán)境【答案】D【解析】水是極性分子，凡是有極性的分子或離子都易溶于水中，因此水的極性的特征決定了水是良好的溶劑，A正確；水分子間的弱吸引力氫鍵可以不斷地斷裂，又不斷地形成，這決定了其具有流動性，是物質(zhì)運輸所必需的，B正確；水具有較高的比熱容，吸收相同的熱量，溫度變化小，有利于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性，可以為細胞創(chuàng)造舒適的液體環(huán)境，C正確；自由水在低溫下結(jié)冰，冰晶會破壞細胞的結(jié)構(gòu)，因此冬天植物細胞的結(jié)合水含量高利于細胞處于休眠狀態(tài)，從而度過不利環(huán)境，D錯誤。[知識歸納]1．常見無機鹽的功能與缺乏癥細胞中的無機鹽種類功能缺乏時引起的癥狀Fe血紅素的重要組成成分缺鐵性貧血癥Mg葉綠素的重要組成成分植物葉綠素合成受阻，影響光合作用Zn很多酶的組成成分生長發(fā)育不良，生殖腺功能受影響種類功能缺乏時引起的癥狀Ca骨骼、牙齒的重要組成成分骨骼畸形；抽搐等I甲狀腺激素的重要組成成分甲狀腺腫大；呆小癥B促進花粉的萌發(fā)和花粉管的伸長油菜缺B時，“花而不實”Na維持動物細胞細胞外液的滲透壓動物細胞細胞外液滲透壓降低；過低時不能維持正常的細胞形態(tài)2．探究植物必需無機鹽的實驗設(shè)計思路探究某一種無機鹽是否為植物必需無機鹽，一般利用溶液培養(yǎng)法，具體設(shè)計思路如下：(1)對照組：植物＋完全培養(yǎng)液→正常生長。(2)實驗組：實驗組加入X鹽的目的是二次對照，使實驗組前后對照，以增強說服力。[對點精練]1．(2023·廣東廣州名校期末)無機鹽對于維持生物體的生命活動具有重要作用。下列有關(guān)生物體內(nèi)無機鹽的敘述不正確的是 (

)A．細胞中的無機鹽大多數(shù)以化合物的形式存在，如CaCO3參與構(gòu)成骨骼、牙齒等B．生理鹽水可用于清洗外傷傷口，因為它可維持細胞正常的滲透壓并有清潔作用C．患急性腸炎的病人脫水時輸入葡萄糖鹽水是常見的治療方法D．缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降【答案】A【解析】細胞中的無機鹽大多數(shù)以離子形式存在，少數(shù)以化合物的形式存在，A錯誤；生理鹽水就是0.9%的氯化鈉水溶液，是等滲溶液，可維持細胞正常的滲透壓并有清潔作用，故可用于清洗外傷傷口，B正確；患急性腸炎的病人會丟失大量的消化液，包括水分和無機鹽，所以脫水時需要及時補充水分，同時也需要補充體內(nèi)丟失的無機鹽，輸入葡萄糖鹽水是常見的治療方法，C正確；紅細胞中的血紅蛋白含有Fe2+，缺鐵會導致血紅蛋白合成受阻，而血紅蛋白具有運輸氧氣的能力，因此缺鐵會導致哺乳動物血液運輸O2的能力下降，D正確。2．設(shè)計實驗探究X是否屬于植物生長所必需的無機鹽，某同學的構(gòu)思大致如下：本實驗中采用甲組、乙組之間的空白對照；乙組中實驗前(無X)與實驗后(有X)之間的自身對照，下列相關(guān)敘述正確的是

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)A．此實驗的無關(guān)變量只是選一些相同的植物B．此實驗如果是無土栽培，則實驗前營養(yǎng)液不需要滅菌C．為防止外界影響，此實驗須在黑暗密閉條件下進行D．兩次對照中屬于實驗組的依次是乙組、乙組實驗后【答案】D【解析】此實驗的無關(guān)變量有相同的植物、培養(yǎng)條件、培養(yǎng)液的量和濃度等，A錯誤；為排除微生物對幼苗生長的影響，實驗前無土栽培的培養(yǎng)液需要滅菌，B錯誤；植物正常生長需要光照，C錯誤；根據(jù)單一變量和對照性原則可以確定，兩組對照實驗中，實驗組依次是乙組、乙組實驗后，D正確。課堂·

延伸提分1．關(guān)于生物體內(nèi)水的兩個“并不是”(1)水是生命之源，但并不是水分越多越好，如長期浸泡在水中的陸生植物會死亡。(2)曬干的種子失去自由水，并不是不含有自由水，而是自由水含量大幅度降低。易錯易混：生物體內(nèi)的自由水和結(jié)合水2．判斷自由水、結(jié)合水比例變化的方法(1)看環(huán)境條件是否惡化，若環(huán)境條件惡化，則自由水含量下降，結(jié)合水含量上升。(2)看生命活動強度或狀態(tài)的變化，若生命活動增強，則自由水含量上升，結(jié)合水含量下降。例1冬小麥要經(jīng)過嚴寒的冬季，春化后在春季分蘗，夏季收獲。請比較細胞中的結(jié)合水與自由水的比值在其生長期冬季到春季的變化

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)A．升高 B．下降C．不變 D．波動不大【答案】B【解析】錯因分析：不理解自由水和結(jié)合水的比例與細胞代謝和生物抗逆性的關(guān)系。項目溫度自由水含量代謝表現(xiàn)冬季低低弱抗性強春季高高強生長旺盛例2下圖曲線能正確反映在大豆種子萌發(fā)并長成幼苗的過程中，細胞中自由水與結(jié)合水的比值(縱坐標)變化的是 (

)A．a(chǎn) B．bC．c

D．d解題技巧：“四步”法解決坐標曲線題【答案】B【解析】大豆種子萌發(fā)至幼苗過程中，細胞新陳代謝先逐漸增強，然后達到相對穩(wěn)定的狀態(tài)，自由水與結(jié)合水的比值先升高，然后趨于穩(wěn)定，即圖中b曲線。審題流程：第一步明確變量。依據(jù)曲線縱橫坐標，明確自變量和因變量；縱坐標為因變量，橫坐標為自變量，因變量隨自變量變化而改變。本題橫坐標是種子萌發(fā)的時間，隱含的信息是種子萌發(fā)過程中吸收自由水；縱坐標為細胞中自由水與結(jié)合水的比值變化，隱含信息是細胞代謝強度和抗逆性的變化。第二步看清走勢。依據(jù)曲線走勢的變化趨勢，得出自變量對因變量的影響。種子萌發(fā)過程中吸收自由水，細胞中自由水與結(jié)合水的比值升高。第三步抓特殊點。注意起點、交點、轉(zhuǎn)折點、最高點、最低點和終點的變化

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種子萌發(fā)過程中不可能無限制吸收自由水，吸水達到飽和時曲線出現(xiàn)拐點。第四步規(guī)范答題。聯(lián)系設(shè)問信息正確答題，關(guān)鍵是要分得清區(qū)間，分區(qū)間描述，仔細規(guī)范答題。小練·素養(yǎng)達成1．下列關(guān)于細胞中化合物的敘述正確的是 (

)A．細胞鮮重中含量最多的有機化合物是水B．細胞干重中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)C．糖尿病病人細胞中含量最多的化合物是糖類D．肥胖的人體細胞中含量最多的化合物是脂肪【答案】B【解析】細胞鮮重中含量最多的化合物是水，水是無機物，A錯誤；細胞干重中含量最多的化合物是蛋白質(zhì)，B正確；糖尿病病人和正常人一樣，細胞中含量最多的化合物是水，C錯誤；肥胖的人體細胞中含量最多的化合物是水，不是脂肪，D錯誤。2．秋天剛收獲的玉米先后經(jīng)晾曬和烘干處理，均可失去水，則下列相關(guān)敘述正確的是

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)A．晾曬和烘干失去的水都主要是自由水B．晾曬和烘干失去的水都主要是結(jié)合水C．晾曬失去的主要是自由水，烘干失去的主要是結(jié)合水D．晾曬失去的水主要是結(jié)合水，烘干失去的水主要是自由水【答案】C【解析】剛收獲的玉米種子代謝活動較強，自由水多，因此，晾曬處理失去的主要是自由水；晾曬之后的玉米就成了干種子，此時，細胞中的自由水少，因此，經(jīng)烘干處理后失去的主要是結(jié)合水。3．(2023·四川瀘州開學考)下列關(guān)于細胞中無機鹽的敘述，正確的是

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)A．無機鹽大多以化合物的形式存在B．Mg2+是構(gòu)成血紅蛋白的重要元素C．血液中Ca2+含量過低會出現(xiàn)肌無力現(xiàn)象D．無機鹽參與體內(nèi)酸堿平衡的維持【答案】D【解析】細胞中的無機鹽主要以離子形式存在，A錯誤；Mg2+是構(gòu)成葉綠素的重要元素，B錯誤；人體血液中Ca2+濃度太低會出現(xiàn)抽搐的現(xiàn)象，C錯誤；無機鹽離子(碳酸根、碳酸氫根)對維持細胞的酸堿平衡具有重要作用，