20-21版：2.2 细胞中的无机物（步步高）

第2节细胞中的无机物
一、细胞中的水
1．水的含量
含量：水是细胞中含量最多的化合物。

2．水的存在形式及作用
形式自由水结合水
概念细胞中绝大部分的水以游离的形式存在，可
以自由流动
与细胞内其他物质相结合的水
功能①细胞内的良好溶剂；
②参与生物化学反应；
③为细胞提供液体环境；
④运送营养物质和代谢废物
是细胞结构的重要组成部分
3.水的含量与细胞代谢和抗逆性的关系
正常情况下，细胞内自由水比例越大，细胞的代谢就越旺盛；结合水越多，细胞抵抗干旱和寒冷等不良环境的能力就越强。

4．水的理化特性与分子结构的对应关系(连线)
思维延伸由于水有较高的比热容，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。

(1)生物种类不同，含水量不同，如陆生生物含水量多于水生生物()
(2)生物的含水量与生长发育阶段有关，幼嫩组织的细胞中含水量高()
(3)晒干的种子不含自由水()
(4)细胞内的自由水和结合水可以相互转化()
答案(1)×(2)√(3)×(4)√
1．刚收获的小麦种子，农民往往将其晒干后再储存，在这个过程中，种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
提示该过程中种子丢失的主要是自由水，种子仍保留活性。

2．如果将晒干的种子放在试管中加热，会发现试管壁上有水珠出现，该过程中种子丢失的主要是哪种形式的水？种子还有活性吗？
提示该过程中种子丢失的主要是结合水，种子失去活性。

3．晒干的种子能够长久保存，浸泡吸水后能够萌发，据此推断自由水和结合水的比值与细胞的代谢强度之间有什么关系？
提示在一定范围内，自由水和结合水的比值越大，细胞代谢越旺盛。

4．越冬的植物、干旱地区植物的细胞中，结合水含量升高，这表明自由水和结合水的含量与生物的抗逆性有什么关系？
提示在一般情况下，结合水和自由水的比值越大，细胞抗逆性越强。

归纳总结(1)自由水与结合水之间的转化
①转化条件
②转化实例
a．烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉。

b．水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。

(2)自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系
①图示
②曲线
③在生产中的应用
a．种子萌发时，需要吸收水分，增加自由水含量。

b．种子贮存前晒干是为了降低自由水含量，降低代谢速率，以延长储存时间。

c．越冬作物减少灌溉，可提高作物对低温的抗性。

二、细胞中的无机盐
1．存在形式和含量
2．无机盐的生理功能
生理功能举例
组成某些复杂化合物①Mg是构成叶绿素的元素；
②Fe是构成血红素的元素；
③P是组成细胞膜、细胞核的重要成分，也是细胞必不可少的许多化合物的成分
维持细胞和生物体的生命活动①Na＋缺乏会引发肌肉酸痛、无力等；
②哺乳动物血液中Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状
维持生物体内的平衡①渗透压的平衡；
②酸碱平衡
(1)生物体内，无机盐均以离子形式存在()
(2)无机盐含量过多或过少都会影响生物体的正常生命活动()
(3)植物秸秆燃烧产生的灰烬中含有丰富的无机盐()
答案(1)×(2)√(3)√
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。

(1)材料一一种叶绿素和血红素的局部分子结构简图如下：
由材料可以看出无机盐是某些化合物的重要组成成分。

(2)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”。

由材料说明无机盐对维持生物体的正常生命活动有着重要的意义。

(3)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。

由材料说明无机盐能调节人体的渗透压，维持细胞的正常形态。

(4)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。

上述材料说明，无机盐对于维持人体内环境酸碱平衡的相对稳定具有重要作用。

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．(2019·辽宁辽师大附中高一月考)下表分别是生物体及人体组织、器官的含水量。

对表中数据分析可得出的结论是()
表1生物体的含水量
表2人体组织、器官的含水量
①构成生物体的成分中水的含量最多②生物体的含水量与生物的生活环境密切相关③代谢旺盛的组织器官含水较多④组织器官的形态结构差异与水的存在形式相关
A．①②③④B．①②③
C．①②D．①
答案 A
解析由表1可知，构成生物体的成分中水的含量最多，①正确；由表1可知，水生生物的含水量高于陆生生物，说明生物体的含水量与其生活环境密切相关，②正确；由表2可知，代谢旺盛的组织或器官中含水量较多，③正确；由表2可知，血液和心脏的含水量相差无几，但心脏呈固态，而血液呈液态，说明组织或器官的形态差异与水的存在形式相关，④正确。

2．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
答案 C
解析结合水和自由水的比值越大，抗寒能力越强，C错误。

3．(2019·山东济南外国语学校高一月考)某人近来脸色苍白、四肢无力，总是感到头昏眼花，到医院里进行血常规化验，医生发现其血红蛋白含量减少。

如果你是医生，除了对他进行药物治疗外，还应建议他在饮食上补充下列哪种食品()
A．含糖较多的食品B．含铁丰富的食品
C．含钙丰富的食品D．含锌丰富的食品
答案 B
解析血红蛋白需要铁离子的参与，血红蛋白减少很可能是缺少铁，所以应多补充含铁丰富的食品，故B正确。

4．(2019·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
答案 D
5．下列关于生物体内水和无机盐的叙述，错误的是()
A．干种子内结合水的相对含量较低，不能进行旺盛的生命活动
B．旱生植物比水生植物具有较强的抗旱能力，其原因之一是结合水的相对含量较高C．镁离子是叶绿素的重要成分，缺镁会造成叶片发黄
D．生理盐水能维持人体渗透压的平衡，防止细胞失水皱缩或吸水涨破
答案 A
解析干种子中自由水含量相对较低，细胞代谢活动较弱，A错误。