第2节 细胞中的无机物
学习目标 核心素养 1.生命观念：建立生命物质性的观点，即形成“一切生命活动都离不开水”的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。 生命观念，无机盐在细胞内的含量与生命活动密切相关。 2.科学思维：运用归纳和概括的思维方法，总结水和无机盐的种类和作用。 3.科学探究：通过探究无机盐功能的技能训练培养科学探究能力。 知识点一 细胞中的水
01活细胞中含量最多的化合物，生物体的含水量随着□021．水的含量：水是□
生物种类的不同有所差别，一般为60%～95%，水母含水量达到97%。
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)自由水与结合水相对含量与细胞代谢的关系 ①关系
19自由水含量降低，细胞代谢水平□20降低，便于储藏；②实例：种子晒干，□
21自由水比例下降，□22结合水比例上升，避免气温北方冬小麦在冬天来临前，□下降时自由水过多导致结冰而损害自身。
问题思考
水是细胞内良好溶剂的原因是什么？
提示：水分子空间结构及电子的不对称分布，使得水分子成为一个极性分子，带有正电荷或负电荷的分子(或离子)，都容易与水结合。
问题思考
水呈液态具有流动性的原因是什么？
提示：水分子之间靠氢键连接，氢键较弱，易被破坏，只能维持极短时间，这样氢键不断的断裂又不断的形成，使水常温下呈液态，具有流动性。
问题思考
水的温度相对不容易发生改变的原因是什么？
提示：由于氢键存在，水具有较高的比热容，即单位质量升高(或降低)1 ℃水温所需的能量多。
问题思考
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，但自由水与结合水的比值降低。
题型一 细胞中水的功能及相互转化关系
[例1] 刚收获的麦粒在晒干的过程中会减少水分。若把干燥麦粒放在火上烘烤，还会“挤”出水分，且麦粒会随着“炒香味”的散发而变熟。下列叙述正确
的是( )
A．前者减少的主要是自由水，后者“挤出”的主要是结合水 B．前者减少的主要是结合水，后者“挤出”的主要是自由水 C．二者都是自由水 D．二者都是结合水 答案 A
[例2] 研究表明，溶液浓度升高，冰点降低。“霜打”后的青菜格外“甜”。下列分析错误的是( )
A．结合水增多，增强抗寒能力
B．多糖水解成单糖，细胞液浓度升高，冰点降低 C．霜打后的青菜细胞中不再有自由水 D．该现象为青菜对低温环境的一种适应
解题分析 低温来临，自由水转化为结合水，增强其抗寒能力，A正确；细胞中的多糖水解为单糖以提高细胞内溶液浓度，冰点降低，提高抗寒抗冻能力，B正确；霜打后的青菜细胞中自由水转化为结合水，导致自由水减少，结合水增多，而不是没有自由水，C错误；该现象为青菜对低温环境的一种适应，避免温度降低造成其茎叶结构损害，D正确。
答案 C
知识点二 细胞中的无机盐
01离子形式存在，少数与其他化合物结合。 1．存在形式：大多数无机盐以□
02很少的无机物，仅占细胞鲜重的□031%～2．含量：无机盐是细胞中含量□1.5%。
3．无机盐的作用
04某些化合物的重要组成成分。例如：Mg是构成□05叶绿素的(1)无机盐是□
06血红素的元素，P是组成□07细胞膜、□08细胞核的重要成分。元素，Fe是构成□
09维持细胞和生物体的生命活动有重要作用。例如：人体内(2)无机盐对于□
10肌肉酸痛、无力等，Na＋缺乏会引起神经、肌肉细胞的兴奋性降低，最终引发□
11淡盐水；哺乳动物的血液中必因此，当大量出汗排出过多的无机盐后，应多喝□
12抽搐等症状。 须含有一定量的Ca2，如果Ca2的含量太低，动物会出现□
＋
＋
13渗透压，维持细胞的□14正常形态。 (3)无机盐能调节人体的□
15酸碱平衡的相对稳定具有重要作用。例如：(4)无机盐对于维持人体内环境□
人体血液中存在H2CO3/NaHCO3和NaH2PO4/Na2HPO4等酸碱缓冲物质，可以中和人体代谢产生的或酸或碱的代谢物质。,
问题思考 生理盐水的含义是什么？在什么情况下需要用生理盐水？ 提示：生理盐水是指与哺乳动物血液和淋巴等渗的无机盐溶液，常用的是质量分数为0.9%的氯化钠溶液。当人体需要补充盐溶液或输入药物时，应输入生理盐水或用生理盐水作为药物的溶剂，以保证人体细胞的生活环境维持在相对稳定的状态。
题型二 细胞中无机盐的存在形式及功能
[例3] 苹果含有微量元素锌，而锌是构成与记忆力息息相关的核酸和蛋白质不可缺少的元素，儿童缺锌就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
解题分析 由缺锌会导致大脑发育不良，可知锌对于生物的生命活动有重要影响，该事实与酸碱平衡和维持细胞形态及渗透压的调节无直接关系。
答案 D
题型三 实验探究某种无机盐的功能
[例4] 为证明镁是小麦生长发育必需的无机盐，李老师设计了四组实验让学生选择(见下表)。能达到实验目的的组合是( )
A．甲、丁 C．甲、乙
B．甲、丙 D．丙、丁
解题分析 根据实验目的可以确定实验的自变量为镁的提供与否，其他的培养条件应完全相同。由于丙和丁的实验材料太少，难以消除实验材料本身的强弱对实验结果造成的干扰，所以最佳的实验组合是甲、乙。
答案 C 技法提升
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是生长发育必需的元素。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)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
高中生物(新教材)《细胞中的无机物》导学案+课后练习题
