高中生物《细胞中的无机物》导学案+课时作业

第5节细胞中的无机物

[学习目标] 1.掌握水在细胞中的存在形式和作用。2.明确无机盐在细胞中的存在形式和主要作用。

知识点一细胞中的水

知识梳理

1.水的含量

(1)含量：细胞的各种化学成分中含量最多的是□01水。

(2)与生物种类及发育阶段的关系

①生物种类不同，含水量□02有差异，一般为60%～95%。水母含量达70%。

②生物体在不同的生长发育期，含水量□03不同。一般幼儿身体的含水量□04远远高于成年人身体的含水量，植物幼嫩部分含水量□05高于老熟部分含水量。

2．水的存在形式及功能

3．自由水与结合水的关系

(1)自由水和结合水在一定条件下可相互转化

(2)转化实例

①烘干种子时，部分结合水转化为自由水散失掉(会导致细胞死亡)。

②水果放入冰箱冷藏时，部分自由水转化为结合水。

4．自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系

自由水与

结合水

⎩⎪

⎨

⎪⎧比值□01高⇒代谢□02旺盛，但抗逆性□03差

比值□04低⇒代谢□05缓慢，但抗逆性□06强

1.水是生命之源，是不是水分越多对生物体越有利呢？

提示：不是。如长期浸泡在水中的陆生植物会死亡。

2．种子晒干与烘干的区别是什么？

提示：①晒干的种子仍然是有生命活力的，只是在晒干的过程中大量的自由水蒸发散失，种子的代谢减弱，抗逆性增强。②烘干的种子不再具有生命活力，在烘干的过程中失去了结合水导致种子死亡。

3．降温时，部分自由水可以转化为结合水，那结合水含量此时大于自由水含量吗？

提示：结合水的含量还是小于自由水，自由水约占细胞内全部水分的95.5%，

即使部分自由水可以转化为结合水，但自由水的含量依旧高于结合水。

4．(实践应用)思考下列实际问题，做出合理推测：

(1)新鲜小麦种子放在阳光下，质量减轻的原因？

(2)干种子用水浸泡后仍能萌发说明什么？

(3)干种子不浸泡就不萌发，原因是什么？

(4)种子晒干后储存的原理是什么？

(5)低温环境减少花卉浇水的原因是什么？

提示：(1)自由水散失。

(2)失去自由水的种子仍能保持其生理活性。

(3)自由水越少，代谢强度越低。

(4)减少自由水含量，降低代谢强度，减缓有机物消耗，延长种子寿命。

(5)提高植物对低温的抗性。

典题分析

题型一细胞中水的功能及相互转化关系

[例1]下列关于植物体内水分的叙述，错误的是()

A．植物体内的水分参与营养物质的运输

B．水是构成叶肉细胞的重要化合物之一

C．自由水可作为细胞内化学反应的反应物

D．升温可以使细胞中自由水转化成结合水

解题分析植物体内的自由水能自由流动，对于营养物质的运输具有重要作用，A正确；水是细胞鲜重中最重要的组成成分，B正确；自由水可以参与细胞内的许多化学反应，C正确；升高温度可以使细胞中结合水转化为自由水，D错误。

答案 D

[例2]下列过程中所散失的水分主要属于结合水的是()

A．植物蒸腾作用散失的水分

B．糖拌西红柿腌制过程中失去的水分

C．种子晒干过程中散失的水分

D．干种子烘烤过程中散失的水分

解题分析植物蒸腾作用、糖拌西红柿腌制过程和种子晒干过程中散失的水是自由水；干种子烘烤过程中散失的水主要是结合水。

答案 D

技法提升

判断自由水、结合水比例变化的方法

此类试题大多要求根据特定的情境进行推测分析，正确思路：

(1)看环境条件是否恶化，若环境条件恶化，则自由水含量下降，结合水含量上升。

(2)看生命活动强度或状态的变化，若生命活动增强，则自由水含量上升，结合水含量下降。

知识点二细胞中的无机盐

知识梳理

1.细胞中的无机盐

(1)含量：无机盐在细胞中含量□01很少，仅占细胞鲜重的□021%～1.5%。

(2)存在形式：大多数无机盐以□03离子形式存在，少数与其他化合物结合。

(3)生理功能

①无机盐是□04某些化合物的重要组成成分，如Mg2＋参与□05叶绿素合成；Fe2＋参与□06血红蛋白合成。

②对维持□07细胞和生物体的生命活动有重要作用：如哺乳动物的血液中必须有一定量的Ca2＋，如果Ca2＋的含量太低，会出现抽搐等症状。

③维持细胞的□08渗透压平衡：如Na＋、Cl－对维持血浆渗透压起重要作用。

④维持细胞的□09酸碱平衡：缓冲对可维持细胞所处液体环境pH的平衡，如血浆中的HCO－3含量减少时，会造成酸中毒。

2．生命系统的物质基础

(1)化学元素：□01C、H、O、N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□02碳链为骨架的糖类、脂质、蛋白质、核酸等有机化合物是构成□03细胞生命大厦的基本框架。

②□04糖类和脂肪提供了生命活动的重要能源。

③□05水和无机盐与其他物质一道，共同承担起构建细胞、参与细胞生命活动等重要功能。

总之，活细胞中的这些化合物，含量和比例处在不断变化之中，但又保持相对稳定，以保证细胞生命活动的正常进行。

[技能训练]实验探究某种无机盐如Mg是植物生长发育必需的

(1)实验思路：分别用完全培养液和缺Mg培养液培养相同种类、生长状况等一致的幼苗，观察生长发育情况，如果完全培养液培养的幼苗正常生长，而缺Mg培养液培养的幼苗不能正常生长，说明Mg是生长发育必需的。还可以再在缺Mg的培养液加入Mg，看幼苗的生长发育恢复情况。

(2)无机盐功能的实验验证方法

①对照组：植物＋完全培养液―→正常生长

②实验组

注意：①实验中应保证实验材料的统一性，即植物的种类、生长状况等应一致。②实验组在幼苗生长不正常后加入X的目的是二次对照，使实验前后对照，以增强说服力。