第2章

組成細胞的分子第2節(jié)

細胞中的無機物課前篇

自主預習課堂篇

分點突破課后篇

課時分層訓練課前篇

自主預習一、細胞中的水1.水的含量和特性。（1）含量：①水是活細胞中含量________的化合物，其含量為______________。②生物體的含水量會隨著生物種類的不同而____________，不同生物體一般含水量為______________。（2）特性：水分子之間靠________結合，呈液態(tài)，具有較高的比熱容。由于水分子的空間結構及電子的不對稱性，使水分子成為________分子；水具有較高的比熱容，這意味著水具有的特性，即______________________________。最多

有所差別

氫鍵極性水的溫度相對不容易發(fā)生改變2.水的作用。（1）水是____________________，許多物質都能夠在水中溶解。（2）細胞內(nèi)的許多________________也都需要水的參與。（3）多細胞生物體的絕大多數(shù)細胞必須浸潤在______________的液體環(huán)境中。（4）水還可以把____________運送到各個細胞，把細胞產(chǎn)生的____________運送到排泄器官。細胞內(nèi)良好的溶劑生物化學反應以水為基礎營養(yǎng)物質代謝廢物3.水的存在形式。（1）__________：可以自由流動，呈________狀態(tài)，是細胞內(nèi)良好的________。（2）__________：與其他物質（如________________）結合，是____________的重要組成部分，大約占細胞內(nèi)全部水分的________。自由水游離溶劑結合水蛋白質和多糖細胞結構

（3）細胞內(nèi)__________所占的比例越大，細胞代謝越旺盛，反之代謝水平降低。__________所占的比例越大，細胞抵抗干旱等不良環(huán)境能力越強。（4）種子在曬干過程中，會失去大量________水。自由水和結合水的比值：萌發(fā)的種子________曬干的種子。自由水

結合水自由高于二、細胞中的無機鹽1.存在形式與含量：小麥種子燃燒后的灰燼是小麥種子的__________，其占細胞鮮重的_____________,在細胞中主要以________的形式存在，其中含量較多的陽離子有________________________________________等，陰離子有____________________________等。無機鹽

離子

2.無機鹽的作用實例（連線）：

&1&

3.歸納總結無機鹽的功能：（1）__________________________________________；（2）__________________________________________；（3）________________________________________。是細胞內(nèi)重要化合物和細胞結構的組成成分是維持細胞和生物體的生命活動必不可少的對維持細胞的滲透壓和酸堿平衡非常重要預習反饋下列有關說法中，正確的有____________________。（1）細胞內(nèi)的自由水和結合水都是良好的溶劑，都能參與物質運輸和化學反應。（2）同一株植物中，老葉細胞比幼葉細胞自由水的含量高。（3）越冬植物細胞內(nèi)的結合水的含量比自由水多。（4）曬干的種子細胞內(nèi)不含水分，導致細胞代謝停止，有利于種子的儲存。（5）種子萌發(fā)時細胞中自由水與結合水的比值上升。（6）生物體內(nèi)的水就是細胞內(nèi)的水。（7）將作物秸稈充分曬干后，其體內(nèi)剩余的物質主要是無機鹽。（8）無機鹽在細胞內(nèi)全部以離子形式存在。（5）（9）（11）

（11）夏季，人在高溫作業(yè)或劇烈活動時，要喝淡鹽水，其主要目的是維持無機鹽代謝的平衡。課堂篇

分點突破考點一

細胞中的水

生命活動離不開水，沒有水就沒有生命，水是生命起源及演化的先決條件，沒有任何一種物質像水這樣廣泛參與生物體的功能，水是構成細胞的重要成分，也是活細胞含量最多的化合物。1.水的含量。

2.水的生理作用、分子結構特點及存在形式。（1）水的生理作用及分子結構特點：①細胞內(nèi)的良好溶劑。

水分子結構特點1：水分子是由2個氫原子和1個氧原子構成，氫原子以共用電子對與氧原子結合。氧原子吸引共用電子的能力更強，使氧的一端稍帶負電荷，氫的一端稍帶正電荷，因此水是極性分子。帶有正電荷或帶有負電荷的分子（或離子）都容易與水結合，因此，水是良好的溶劑。②參與細胞內(nèi)的生化反應。③運送營養(yǎng)物質和代謝廢物。

水分子結構特點2：水分子的極性，當一個水分子的氧端（負電性區(qū)）靠近另一個水分子的氫端（正電性區(qū)）時，它們之間的靜電吸引作用就形成一種弱的引力，這種弱的引力就稱為氫鍵。每個水分子可以與周圍水分子靠氫鍵相互作用在一起。氫鍵比較弱，易被破壞，只能維持極短時間，這樣氫鍵不斷地斷裂，又不斷地形成，使水在常溫下能夠維持液體狀態(tài)，具有流動性。④為細胞提供以水為基礎的液體環(huán)境。

水分子結構特點3：由于氫鍵的存在，水具有較高的比熱容，這就意味著水的溫度相對不容易發(fā)生改變。水的比熱容高對于維持生命系統(tǒng)的穩(wěn)定性十分重要?！就卣?】水能成為細胞內(nèi)良好的溶劑，它又具有支持生命的獨特性質，這是由它的分子結構所決定的。

（3）自由水與結合水的關系：

②兩者的相對含量（自由水/結合水）影響生物組織細胞的代謝速率。a.自由水/結合水的比值高，細胞代謝旺盛，但抗逆性差。如種子萌發(fā)時，要先將種子浸泡在水中一段時間，讓種子吸水，增加自由水的含量，提高其細胞代謝速率。b.自由水/結合水的比值低，細胞代謝緩慢，抗逆性強。如種子晾曬時（進入休眠），自由水大部分散失，自由水含量少時代謝活動緩慢，有利于保存。【拓展2】自由水與結合水相對含量與細胞代謝、抗逆性的關系?！镜淅?】

自由水與結合水在生產(chǎn)實踐中的應用:（1）

種子儲存前，曬干是為了減少__________含量，降低種子的________速率，以延長種子的壽命。自由水代謝（2）

干種子用水浸泡后仍能萌發(fā)說明失去部分__________的種子仍保持其生理活性。自由水（3）

越冬作物________（填“減少”或“增加”）灌溉，可以提高作物________________。減少對低溫的抗性（4）

把曬干的種子放進一支潔凈的試管中加熱，試管壁上有水珠，形成這些水珠的水主要是小麥種子里的__________，這樣的種子將不能萌芽。原因是失去__________會導致____________的破壞，從而使代謝停止。結合水結合水細胞結構【典例2】

研究發(fā)現(xiàn)，冬小麥在秋冬受低溫襲擊時,呼吸速率先升高后降低；持續(xù)的冷害使根生長遲緩，吸收能力下降,但細胞內(nèi)可溶性糖的含量有明顯的提高。下列有關水對生命活動影響的敘述，合理的有幾項(

)①低溫使細胞內(nèi)結合水含量降低,自由水含量增加,以適應低溫環(huán)境②自由水可構成細胞的結構③在休眠的植物體內(nèi)自由水與結合水的比值降低,有利于降低植物的細胞代謝④抗鹽堿植物根尖細胞中自由水的比例較低⑤柳樹發(fā)芽時細胞中自由水含量逐漸增加A.四項

B.三項

C.兩項

D.一項B[解析]

結合水的作用是細胞結構的重要組成成分，②錯誤；自由水含量高，細胞代謝增強，結合水含量高，細胞抗逆性強。溫度降低，會使細胞內(nèi)自由水轉化成結合水，降低了自由水含量，細胞抗逆性增強，因此①②錯誤，③④⑤正確。歸納總結

自由水和結合水相對含量變化與細胞代謝、抗逆性的關系。

（1）自由水與結合水相對含量決定細胞代謝及抗逆性強弱。自由水含量越高，細胞代謝越強，但抗逆性越弱；反之，結合水含量越高，細胞代謝越弱，但抗逆性越強。

（2）水是生命之源，自由水雖然與代謝密切相關，但是水不是越多越好，陸生植物長期浸泡在水中會死亡。

（3）儲存種子前，曬干的目的是減少自由水，降低代謝速率；適量澆水增加自由水含量，有助于種子萌發(fā)或植株生長；越冬作物減少灌溉，可提高其對低溫的抗性。

（4）細胞中兩種水含量不同，會影響組織或器官的形態(tài)特點，如心肌和血液含水量相當，但心肌中結合水含量相對較高，血液中自由水含量相對較高，但是心肌和血液中都是自由水含量大于結合水。考點二

細胞中的無機鹽

2.無機鹽的生理功能。無機鹽生理功能舉例是細胞內(nèi)重要化合物和細胞結構的組成成分是維持細胞和生物體生命活動必不可少的可調節(jié)滲透壓維持細胞形態(tài)，也可維持細胞的酸堿平衡

C

名師提醒常見無機鹽功能和缺乏癥元素種類功能缺乏癥血紅素的重要組成成分缺鐵性貧血葉綠素的重要組成成分葉綠素合成受阻，葉片發(fā)黃，影響光合作用維持細胞、生物體生命活動和細胞外液滲透壓細胞外液滲透壓過低，不能維持細胞正常形態(tài)和細胞正常生命活動骨骼、牙齒的組成成分骨骼畸形；抽搐等多種酶的組成成分生長發(fā)育不良，生殖腺功能受影響多種酶的組成成分生長發(fā)育不良，生殖腺功能受影響B(tài)促進花粉的形成和花粉管的伸長油菜缺B時，“花而不實”

考點三

驗證某種無機鹽是否為植物生長發(fā)育所必需的1.實驗原理：植物若缺乏該種無機鹽，會出現(xiàn)生長發(fā)育障礙，不能完成其生活史。植物在缺乏該種無機鹽環(huán)境中表現(xiàn)的癥狀，在補充該無機鹽后會恢復正常。2.實驗流程:【典例4】

為探究某元素是否是植物的必需元素，應采取的方法是(

)A.檢測正常葉片中該元素的含量B.分析環(huán)境條件對該元素吸收的影響C.觀察含有全部營養(yǎng)元素的完全培養(yǎng)液中去掉該元素前后植株的生長狀況D.分析根系對該元素的吸收過程C[解析]

判斷某元素是否為必需元素時，通常采用溶液培養(yǎng)法。即在人工配制的完全培養(yǎng)液中，除去某元素后，觀察植株生長發(fā)育狀況：如果植株生長發(fā)育仍正常，說明該元素不是植物所必需的；如果植株生長發(fā)育不正常，且只有補充該元素后植株生長發(fā)育才恢復正常，說明該元素是植物所必需的元素，故選C。名師提醒1.實驗中應保證實驗材料的一致性，即植物種類、生長狀況等必須一致。

課后篇

課時分層訓練【基礎通關練】單選題1.下列有關生物體內(nèi)水的敘述中,錯誤的是(

)A.人體衰老細胞中的水有自由水和結合水兩種形式B.老年人體內(nèi)的含水量比嬰兒體內(nèi)含水量低C.冬季，植物體內(nèi)結合水含量相對減少,抗寒能力提高D.水在生物體內(nèi)的化學反應中可充當反應物C[解析]

細胞中水有兩種存在形式，即自由水和結合水，A項正確；不同生物體的含水量不同，幼年個體含水量多于老年個體含水量，B項正確；冬季溫度低，自由水向結合水轉化，使結合水含量增加，細胞的抗逆性增強，C項錯誤；水可參與生物體細胞內(nèi)的生化反應，D項正確。

A[解析]

儲存種子時需要曬干，以降低細胞內(nèi)自由水含量，使細胞代謝減慢，水含量越低，細胞代謝越弱，有機物損失越少，故選A。

D[解析]

冬季細胞代謝減弱，結合水含量較夏季高，心肌細胞內(nèi)結合水較多，血液中自由水較多，但是兩個細胞內(nèi)仍然是自由水含量多于結合水含量，D項錯誤。4.下圖是一種葉綠素分子（左）和血紅素分子（右）的局部結構簡圖，下列說法錯誤的是(

)D

A.&2&

B.&3&

C.&4&

D.&5&

C

C

7.下列關于水和無機鹽的敘述正確的是(

)A.水是極性分子,水分子間可以形成氫鍵B.氫鍵的存在使水有較低的比熱容C.不同生物體內(nèi)無機鹽的種類和含量大體相當D.無機鹽在細胞中含量很少，所以其只包含微量元素A

D

【素養(yǎng)提升練】單選題

D

10.下圖為對剛收獲的種子所做的一系列處理。據(jù)圖分析下列有關說法正確的是(

)A.①和②均能夠萌發(fā)形成幼苗，但是含水量不同B.③在生物體內(nèi)主要以化合物的形式存在C.④和⑤是同一種物質，但是在細胞中的存在形式和含量不同D.②不含水，可作為種子貯藏C[解析]

據(jù)圖分析可知，種子在曬干和烘干時失去的分別是自由水和結合水，所以④和⑤分別是自由水和結合水，它們是同種物質的兩種存在形式，其含量不同，C項正確；失去結合水的②不再具有生命活力，不能萌發(fā)成幼苗，且不具有生命活力的②也不能作為種子儲藏，故A、D均錯誤；③是種子燃燒后得到的灰分，即無機鹽，無機鹽在生物體內(nèi)主要以離子的形式存在，B項錯誤。11.“綿綿的春雨,是她潤醒了小草,潤綠了楊樹,潤開了報春花?！贝诉^程中,對細胞中自由水與結合水的相對含量變化表示正確的是(

)A.&6&

B.&7&

C.&8&

D.&9&

B[解析]

植物在復蘇過程中新陳代謝增強，自由水相對含量上升，結合水相對含量下降。12.科學工作者研究了鈣和硼對某種植物花粉粒萌發(fā)和花粉管生長的影響,結果如圖所示。下列結論錯誤的是

(